基于dsp高速公路能见度测量系统的研究

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1、摘要能见度是影响道路交通安全的一个重要因素，我国多条高速公路都曾因恶劣天气影响能见度低而引发恶性交通事故，造成极大经济损失。在智能交通控制系统(ITS)中，能见度成为一个重要的监测项目。传统的能见度测量仪器采用的设备操作复杂，成本昂贵，具有一定的局限性;因此，改进乃至革新能见度测量技术仍是一个具有重要意义的研究课题。本文提出了一种基于32位的浮点型DSP进行道路能见度检测的系统方案，该系统是以DSP、CPLD、USB和CCD图像传感器组成的实时检测处理平台。该平台包括硬件系统设计与应用程序开发两个方面。硬件方面有六个模块组成，分别是电源管理和监控、图像采集处理、存储

2、器、人机交互以及数据传输部分等。应用程序方面针对各个功能器件分别进行了系统引导、DSP和FLASH的程序设计。本文的主要工作如下:(1)在硬件方面：完成系统中图像采集和A/D模块的设计、DSP芯片的选取和配置及系统存储器部分的选取和配置。(2)在软件开发：进行图像预处理和能见度计算算法的开发，DSP初始化和引导程序设计及FLASH存储器加载的程序开发。本课题的主要成果是将数字图像处理技术、数字信号处理技术和计算机技术融合在一起，应用于交通信息领域，使交通信息工程及控制学科与气象能见度监测技术的发展能紧密的结合了在一起。关键字：能见度；智能交通控制系统(ITs)；数字

3、图像处理；DSP；实时；.第一章绪论1.1研究的意义与目的随着我国社会经济的快速发展，交通对国民经济建设和国家安全的影响日益重要，其中高速公路的作用众所周知。根据日本交通厅安全情况统计，其高速公路每百里交通事故发生率仅为普通公路的1/2或1/3，而交通流量却是普通公路的10倍左右，美国的统计情况表明，其高速公路每百里交通事故发生率仅为普通公路的1/10左右，因此，经济的高速发展势必推动高速公路的大力发展。我国自1988年10月31日上海沪嘉高速公路建成通车以来，高速公路从无到有，呈逐年加速发展的态势。根据相关公开资料，到2004年底，我国高速公路总里程已达到3.42

4、万公里，居世界第二位。今后几年，高速公路建设将继续保持每年新增里程3000一4000公里的进度，到2010年将建成5一5.5万公里的高速公路网。根据((国家高速公路网规划》，未来30年我国将建成8.5万公里的国家高速公路网。高速公路远辐射和快捷舒适的运输环境，改善了人们的出行条件，缩短了地域间的距离。以高速公路为依托，大量新兴产业群体的经济带和经济圈正在形成，以高速公路为轴线的“经济走廊”己经出现，高速公路的建设正在以前所未有的速度改变着人们的生产、生活环境，改变着经济发展格局。但是据资料表明，随着我国高速公路通车里程的不断增加，交通事故率也随之增加。据统计，200

5、2年我国高速公路上发生的事故296n起，造成死亡人数达3827人、受伤12254人。2003年事故36257起，死亡5296人，受伤14867人，与2002年相比增长幅度较大，分别为22.4%、34.2%和21.3%。2004年，全国高速公路上因事故死亡6235人，平均每万公里死亡1823人，比2003年上升了183%。可见，高速公路交通事故明显呈上升趋势。这其中，因大雾等恶劣天气影响造成的高速公路交通事故率也在逐年增加。在我国，大雾是造成高速公路交通事故最严重的灾害天气之一。近多年来，由大雾引发的高速公路恶性交通事故频繁发生，不仅损失重大，而且受到社会及新闻界的关

6、注。下面是以2006年为例，我国大部分高速公路由于大雾所遭受的不同程度影响的事件记录。1.11月18日，一场大雾夜间袭击辽宁中部地区，造成进出沈阳的所有高速公路陷于瘫痪，雾区能见度最低时只有3一5米。从17日夜间开始，辽宁中部地区普降大雾。大雾致使高速公路通行受阻，并引发了多起交通事故。18日上午，在沈阳环城高速公路上，受雾情影响，发生一起恶性交通事故，造成4人死亡。从18日加时25分开始，沈阳环城、沈(阳)抚(顺)、沈阳至抚顺高速公路陆续全线封闭，沈(阳)丹(东)高速(沈阳方向)、沈(阳)哈(尔滨)高速公路辽宁段(沈阳方向)、沈(阳)大(连)、(北)京沈(阳)部分

7、路段也陆续封闭，至此进出沈阳的所有高速公路基本处于封闭状态。2.1月14日8时50分许，在大雾弥漫的京沈高速路北京至沈阳方向651到656公里处，发生60余辆车连环相撞的重大交通事故，2人死亡，十余人受伤，数十辆车损坏。有关部门组织了紧急大营救。事故发生时，高速公路上大雾弥漫，能见度很低，早晨下霜后路面异常湿滑，肇事瞬间根本来不及反应。据统计，在此次事故中，共60余辆车连环相撞，其中以重载的大货车居多。车祸还引发了多起火灾，现场有2人死亡，消防队员从被困的车辆中解救出29人，其中有多名伤员。3.2006年25日零时起，天津地区出现大范围大雾天气。5时23分，天津