基于能见度检测的道路限速监拍系统

作     者：刘南辉 

作者单位：福州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：周海芳

授予年度：2017年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0838[工学-公安技术] 0802[工学-机械工程] 

主      题：道路能见度监测 支持向量机 限速监拍系统 智能交通 

摘      要：能见度是影响道路安全的关键因素之一。针对目前已有的能见度检测系统存在成本高、安装复杂、监测范围有限等缺点,本文提出了一种基于数字图像处理与支持向量机相结合的道路限速监拍系统。该系统分为三大部分:能见度检测算法、能见度监测站点和能见度监控中心。本文提出了一种基于数字图像处理和支持向量机相结合的道路能见度检测算法,该算法针对白天和夜晚建立不同能见度检测模型。对于白天,提取透射率、韦伯对比度和全局梯度值等与能见度相关的图像特征值,进行支持向量机(SVM)多分类训练;而对于夜晚,则提取图像中的明度与对比度关系值、功率谱和全局梯度值等特征值作为SVM模型训练的输入。仿真结果表明,能见度多分类检测误差不超过10%,该算法能较好地满足人眼视觉特性。能见度监测站点由Exynos4412处理器、SIM808模块、摄像头采集模块、雷达测速模块、LED显示模块以及环境采集模块等硬件组成。通过摄像头采集当前道路图像并采用能见度检测算法计算能见度值,依据能见度检测结果给出道路限速值;通过LED限速模块给来往车辆进行限速提醒;采用雷达测速模块可以测出来往车辆的时速,并与设定的限制值进行比较同时实时监拍。本文还设计了能见度监控中心,其能够对各个能见度监测站点进行统一地管理和调度。监控中心基于QT平台开发,主要分为地图定位模块、数据管理模块和远程管理模块三个部分进行设计实现。其中地图定位模块的主要功能是在地图中直观地标注出每个监测站点的经纬度信息;数据管理模块主要包括人员信息和设备信息的管理;远程管理模块主要是监控中心对各个监测站点的实时调度和统一管理。本文实现了基于能见度检测的道路限速监拍系统的设计。能见度监测站点能根据不同能见度检测结果给出不同的限速值,并能够实时监拍超速车辆;监控中心可以实时监测每个站点活动情况,查看历史数据库以及远程控制等。实验测试表明,该系统能正常地稳定运行,达到了预期效果。因此本设计在能见度检测问题上提供了一定的解决思路,在未来的智能交通控制、辅助驾驶或无人驾驶技术中具有一定的参考意义。