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1、基于机器视觉的路况监控系统毕业设计目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1课题背景11.2国内外研究现状41.2.1智能交通系统41.2.2视频检测交通技术51.3基于视频处理的运动目标检测与提取技术概述61.3.1立体视觉分析法61.3.2运动目标模型法71.3.3帧间差分法71.3.4背景差分法71.3.5光流法81.4论文的主要工作和内容8第2章数字图像处理92.1彩色图像灰度化及去噪92.1.1图像灰度化92.1.2图像去噪92.2灰度图像二值化102.3二值图像的形态滤波112.3.1数学形态学112.
2、3.2图像的腐蚀112.3.3图像的膨胀122.3.4图像的开启与闭合122.3.5实验结果13III2.4连通域分析132.5本章小结14第3章车辆检测及统计算法153.1基于机器视觉的车辆检测算法153.1.1相邻帧间差分法153.1.2背景帧差法163.1.3光流法163.1.4各种方法比较183.2背景更新183.2.1背景初始化183.2.2高斯模型法193.2.3基于码本的建模方式203.2.4HSV空间的自适应背景更新算法213.2.5各种算法比较233.3基于机器视觉的车流量统计方法233.3.1基于垂直
3、投影的车辆数量的统计243.3.2基于虚拟检测线的车辆检测243.4本章小结28第4章程序设计及实验结果分析304.1虚拟检测线的设置304.2车辆检测阈值的建立304.3背景差分检测车辆314.4计数检测器324.5系统程序流程图324.6程序实现及仿真344.7本章小结35结论36参考文献37致谢39附录140附录248附录353III附录463附录579III第1章绪论第1章绪论1.1课题背景自二十世纪以来,汽车工业的发展改变了人们的出行方式。大量路网随之兴建,交通不断繁荣。交通的发展最终推动了社会的进步。目前,交
4、通已经成为与人们生活息息相关的重要组成部分。但是随着我国经济的发展和城市化进程的加快,机动车的保有量持续增加,导致道路拥堵愈演愈烈、交通事故频发和车辆延误增大,严重影响了经济的发展[1-3]。事实证明,通过修建道路能够缓解一部分道路的拥堵现象,但是修建道路不仅需要花费巨额资金,而且必须占用城市大量的宝贵空间,此外由于修建道路所引发的新的购车需求将使修建道路的效果大打折扣。因此,在大力发展各项基础设施的同时,如何在现有路况下实现对人、路、车的有效监控,实现道路利用效率的最大化,便成了有效解决目前交通拥堵问题的当务之急。智能
5、交通系统(IntelligentTransportationSystems,ITS)在此背景下应运而生,并成为了解决城市交通问题的关键手段[4]。智能交通[5-7]就是将先进的信息技术、计算机技术、数据通信技术.传感器技术、电子控制技术、自动控制理论,运筹学、人工智能等有效的综合运用于交通运输、服务控制和车辆制造,加强车辆、道路、使用者三者之间的联系,从而形成一种定时、准确、高效的综合运输系统[8,9]。智能交通系统就是以缓和道路堵塞和减少交通事故,提高交通使用者的方便、舒适程度为目的,是交通信息系统、通讯网络、定位系统
6、和智能化分析与选线的交通系统的总称。它通过传播实时的交通信息使出行者对即将面对的交通环境有足够的了解,并据此做出正确选择;通过消除道路堵塞等交通隐患.建设良好的交通管制系统,减轻对环境的污染;通过对智能交叉路口和自动驾驶技术的开发,提高行车安全,减少行驶时间。为智能交通带来重大机遇的是我们即将建设的数字地球。数字地球把地球上任意地点的赝有信息都组织起来,不仅有自然方面的,包括地质,地貌、气候、山川河流、动植物分布等,还有人文方面的,如历史沿革、风土人情、交通状况、经济,文教、人口等等。所有这些,不应是静态的,而应是实时的
7、,只有这样才能为我们选择出1第1章绪论行路线时提供优质服务。我们以菜种形式在某个地点存放着有关道路的各种信息(如道路状况、危险警告、收费地点、停车场所等),同时又可以接收相关的最新信息(如道路灾害信息,事故发生地点等),据此我们可以准确选择最佳路径,节省驾驶人员的时间,减少能源的消耗及对大气的污染。在世界各国,交通信息采集设备的研究都得到了普遍的重视,并己经实现了超声波检测器,微波多普勒检测器,红外线检测器,声学检测器,磁力计检测器,感应线圈检测器,激光雷达检测器以及视频检测器。各类检测器的原理、应用和特点如下表所示[1
8、0,11]:表1-1各类交通信息检测器一览技术原理应用优点缺点超声波监测超声波反射车辆检测车流量统计体积小易于安装性能随环境温度和气流影响而降低微波监测多普勒效应车速在恶劣气候下性能出色全天候工作,可检测静止的车辆,可以侧向方式检测多车道模拟微波接收灵敏度不高,微波传送距离受一定限制,干扰能力弱传统可见光视频监测(基
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