培训资料-----高速球知识

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1、培训资料-----高速球知识智能交通是上世纪末提出的新概念，现在正以极快的速度形成新的产业，展示了极大的市场。它涉及多种学科，其关键技术是如何获取高速行驶车辆的清晰图像，包括车型、颜色、车牌、行驶速度，特别是夜间如何获取这些图像和数。  本文着重指出了采用普通摄像技术(25帧每秒)所遇到的技术困难，提出了采用高速摄像技术来克服技术瓶颈的必要性和重要性，给出了实施方案的实测结果  一、问题的提出从原理上讲[/b]，一切运动物体特别是高速运动物体的成像，都必须用高速摄影或高速摄像，前者用胶片记录，后者用录像带、硬盘等光电磁介质记录。通过所记录的动态图像判读运

2、动物体的运动参量，如速度、加速度(或减速度)，旋转角速度，攻角等。火箭、导弹的飞行姿态和参数是这样测量，行驶车辆的速度、车型和车牌成像也同样需要这样测量，即首先将行驶车辆“冻结”成清晰的图像，然后再藉此判读车辆速度。我国交通电视监控方面的资深专家有一段精辟的论述[1.gif>：、识别车辆颜色，尤其是在夜间复杂照明环境中，各种路灯光源在车辆表面产生的不同反射，相似颜色在高速移动中的抓拍等等因素使得技术实现困难重重，到目前为止，尚未见到国际上出现商品化的产品.可以用一句总结性的话来说，普通摄像要完全应对智能交通所面临的诸多技术需求是困难的。主要的技术限制是：

3、一是解决不了精确同步问题(在高速摄像研究中大约要花1／3到1／2的时间和精力来解决同步问题)；二是解决不了高速问题，也就是说车速高到一定程度，图像(主要是车牌图像)就拍不清晰，特别是夜间拍不清晰。对于100km／h以上的车速，白天光照条件好时，或许可以获得车辆图像，可天微亮，傍晚，夜间，普通摄像是难以获得清晰图像的，更不用说是彩色图像了。三是高速条件下的彩色复现，识别。四是视频智能触发作为智能交通领域将来的一个发展方向，用普通摄像技术实现起来困难重重，误触发率高.总的说来，普通摄像技术应用于智能交通领域具有摄像频率低，“冻结”能力不够的技术困难，而且是无

4、法用其它技术措施来补救的，因为被测对象是有一定速度的行驶车辆，速度越高，这种技术不足越明显。为了克服以上瓶颈技术，又为了用视频检测技术来解决交通信息采集问题(专家认为[1.gif>：现代应用的各类交通信息检测方式中，与环形线圈、压力、趋声波、微波、红外、激光等手段相比，能够取得最丰富内容信息的莫过于视频检测]。智能交通领域应引进高速摄像技术。当然目前国外的高速摄像系统由于价格昂贵(美国生产的1000帧／秒高速摄像系统售价10万美元)，还不能为我国交通部门所接受。那么出路有没有呢?二、高速摄影与高速摄像高速摄影在信息论中是这样定义的对于一个人眼无法跟随的高

5、速流逝过程，高速摄影提供了一种耦合的时空信息系列，其中空间信息用图像来表达，时间信息用拍摄频率来表达。上世纪八十年代中期以前，世界上以各种速度运动的目标，  如果人们想“看清”目标的图像，获得运动的参数，最有效的技术手段是用高速摄影机来加以记录。世界各国发展的各种各类高速摄影机解决了当时急需的测试所需，子弹、氢弹的爆炸，火箭、导弹等飞行丸的测量，各种军工目标以及工业，农业、生物医药工程，体育等各领域的目标测量，推动了生产力的发展。随着技术的进步，军工研究对测量实时性要求越来越高速摄影实时性差的缺点越来越显现出来。美国海军在做舰艇发射火箭的试验时，急于想立

6、即看到飞行火箭的姿态，高速摄影难以满足这一要求，因为胶件要冲洗，要判读，至少要几个小时。这就是为什么第十三届高速摄影与光子学国际会议在东京召开的时候，各国科学家共同发展“高速摄像”作为学科发展的新方向之一的原因。“高速摄像”与“高速摄影”，一字之差，但硬件和性能上有很多差异，首先是记录的介质不问。高速摄像，由于采用录像带、硬盘和其他光磁装置作为记录介质，提高了实时性，可做到即拍即回放。浙江大学高速摄像研究室在做枪弹发射试验时，在枪弹出枪口的同时，屏幕上即显示枪弹的飞行姿态(三个像)，飞行速度、加速度也同时显示在画面的适当位置。高速摄像与高速摄影的异同点详

7、见表一.目前，能生产高速摄像机的大都是发达闽家，如美国，日本、英国、德国，法国。典型产品如美国柯达公司生产的SP-2000，拍摄频率每秒2000帧，每帧的曝光时间为拍?闫德实牡故醋疃涛?500μs。SP-2000的售价为30万美元，简易型为10万美元。其价格和性能决定了它难以在智能交通中被采用.三、智能交通中采用高速摄像的必要性  1、图像冻结的需要交通监控中的图像清晰度与下列因素有关：镜头成像清晰度，CCD象素，图像采集卡的性能，计算机性能与相关软件，以及曝光时间内目标和图像的移动距离，在高速车辆的监控中，后者将对图像清晰度起到决定性的作用。下—组

8、数据可帮助理解动态目标图像清晰度的问题。在曝光时间内，目标在移动，图像也相应在移