多ccd摄像机大视场下的运动目标测距测速分析

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1、河海大学硕士学位论文第一牵绪论第一章绪论视频监控系统大约在20世纪60年代产生，经历了模拟视频监控系统(正业电视)、数字视频监控系统、基于两络豹全数字仡视频监控系统等几个发展阶段。随着微电子、计算机视觉、图像处理和人工智能等技术的发展，特别是2001年美圜“9ll事件”以后，匿外对具有霉标运动和行为自动分析功能的褫频监控系统的研究和开发已经成为一个非常活跃的领域。智能视觉监控系统是通过图像传感器对动态环境中的人和车辆等兴趣目标进行实时观测，检测、识别和跟踪图像序列中的运动酲标，监褫场景中舀标的活动，并给如对它们活动行为的描述，从而可以实现对被监视目标的异常行为和事件的自

2、动检测。图像数据承载的信息量大，为后瓣有效信息的提取提供了丰富的数据来源；图像数据的表示方式与人类视觉感知方式一致，容易接受。正是这些得天独厚的优点，使褥视频监控系统成为智能交通系统豫S(1nlelligc嫩曩雏s麴蠡旋能System)的信息获取的重要手段，在这一领域具有广泛的应用价值。但受早期计算机硬件水平制约，图像处理开始并没有得到广泛的应用。随着技术的发展，该闻题得到了很好的解决。目前的商业化处理器就足以满足图像处理的大计算量要求，从而为图像处理全方位进入ITS领域提供了可能。此外，图像处理具有算法柔牲大黧适应能力强等特点，几乎可以用于所有的玎S相关应用啜3鞠。目

3、标检测是图像处理技术向智能化方向发展的基础，根据应用范围可以分为静态目标检测与动态尽标检测【2】：静态目标检测多指静态图像中的霉标检测，如入脸、姿势、手势、车牌、文本等内容的检测；运动目标检测多指视频中的目标，如运动跟踪、交通监控、行为分析等内容的检测。相对于静态图像中的目标检测面言，运动嚣标检测是指在视频图像序列中判断是否有蒋景曩标的运动，如果有则对目标进行初始定位的检测过程。运动目标检测不仅研究目标在图像上的位置，更关注运动西标在时间维上的变化情况。运动目标的检测、跟踪是交通视频处理研究领域的重要课题之一，也是近年备受研究者关注的前沿方向【8】【9】【Io】。通过对

4、运动目标的检测、跟踪，可以确定目标的真实位置和运彳子轨迹，从而实现视频测距、测速。视频测速具有传统车辆测速方法不具备的诸多优点：系统简单、支持多目标检测、抗干扰等。围绕交通部门的需求，已经开发遗多种实蔫的视频测速系统，蠢嚣大部分新建的高速公路都安装了视频测速系统。河海大学硕士学位论文第一章绪论1．1研究背景1．1．1视频测距测速的兴起视频系统依靠CCD(ChargeCoupledDeVice)／COMS(ComplerIlentaryMetalOxideSemiconductolr)等视觉传感器获取图像。视觉传感器属于被动传感器，与激光雷达、微波雷达等主动传感器相比，其

5、优点是以非扩散的方式接收数据，对环境没有任何信号污染。由于它所能提供的信息远大于其它传感器，因此视觉传感器作为感知环境的强有力手段，被广泛应用于rrS，在模式识别、智能监控、导航制导等多个领域有科研和实际应用价值。视频测速是在图像处理技术的基础上发展起来的，之所以能够在各种测速方法上脱颖而出，是与它的优越性分不开的。目前广泛使用的车辆超速自动监测系统，是测速技术与图像采集技术的有机结合，通过对监测车道内车辆行驶速度的实时、自动测量，对超速违法的车辆图像(含车辆牌号、车型等)进行拍摄，自动记录车辆行驶时的速度值、车辆图像、日期、时间、地点等相关信息作为执法证明。它的出现，

6、极大地缓解了交通管理中警力调配不足的问题，在一定程度上遏制了超速事故的发生。测速自动监测系统比较常用的测速原理主要有雷达、激光、地感线圈以及视频等，再辅以适当的拍照记录传输系统就构成了各种原理的监测系统，下面对这几种不同的监测系统进行原理介绍和性能比较【_71。1)多普勒雷达测速原理雷达(Radar)的全称是RadioDetectionAndRaIlging，为无线电探向与测距之意。雷达测速使用多普勒原理：当一定发射频率的雷达波束照射到移动目标时，其反射的雷达波束频率与发射波束频率不同，两者之差称为多普勒频率，多普勒频率与目标的移动速度成正比。当目标向雷达天线靠近时，反

7、射信号频率将高于发射机频率；反之，当目标远离天线方向而去时，反射信号频率将低于发射机频率。使用雷达测速对角度的要求较高，测速系统应正对运动物体的移动方向，当测速角度小于50时，对测量结果的影响不大于lkn曲，通常可以忽略不计；否则，应对角度带来的偏差进行修正，以保证测量结果的准确可靠。2)激光测速原理激光测速(Ladar，LaserDete“onAndRall西ng)，即激光探向与测距之意。Ladar设备采用红外线半导体激光二极管发射出一定频率极窄的光束精确地瞄准目标，通过测量红外线光波在Ladar设备与目标之间的传送时间来决定速度。由于