0 引 言
跟着我国经济的开展，机动车辆不断地增加，现有路途等硬件设备的增加现已满意不了日益胀大的交通问题，智能交通体系（Intelligent Transportation System,ITS）越来越受注重。
所谓智能交通体系（ITS）便是将先进的信息技能、数据通信传输技能、电子传感技能以及计算机处理技能等有效地集成运用于整个地上交通办理体系而建 立的一种在大规模内、全方位发挥作用的、实时、精确、高效的归纳交通运输办理体系。近年来，ITS在城市交通办理方面得到了遍及运用，在缓解路途交通、防 范交通违章及事端产生等方面取得了杰出的作用。本文针对ITS运用，特别是电子差人体系的运用，提出了车辆违章视频检测计划，以习惯ITS的开展需求。
1 电子差人体系
电子差人首要是针对机动车在路口闯红灯这种极易形成恶性事端的交通违章现象进行主动监测记载，做到了无人值守，不间断监测，依据充沛正确，进步交通法律的精确性和功率。传统典型的电子差人体系通常是由体系操控、违章车辆检测、拍照、传输以及辅佐配套设备等几部分组成。
现在，一般电子差人体系首要选用环形线圈感应器、以增强型PC为根底的工控机（IPC）渠道操控的形式。环形线圈的装置不便利、简略受损坏，IPC对 室外环境的习惯差等缺陷，给电子差人正常安稳运转及保护作业形成极大的困难。因此，车辆违章检测技能对电子差人的高精度、大面积推行有很大的影响，是电子 差人体系中重要的一部分，是交通办理体系中不行短少的组成部分。
2 现有车辆违章检测技能
车辆检测器是交通办理体系中不行短少的组成部分，首要是经过数据收集和设备监督等办法，向监控体系中的信息处理和信息发布单元供给各种交通参数，作 为监控中心剖析、判别、宣布信息和提出操控计划的首要依据。常用的交通车辆检测器首要包含环行线圈检测器、超声波或微波（雷达波）检测器、红外线检测器、 视频检测器等。
比较几种检测办法能够知道，超声波或微波（雷达波）检测器和红外线检测器运用的条件比较严苛，运用比较少，首要用于人工检测办法。现在最遍及的、经常用的是环行线圈视频检测器，可是视频车辆检测器与感应线圈等检测器比较，具有如下的技能特色：
（1）视频检测器装置与保护便利，无需开挖路面，对路途交通的影响很小。
（2）视频车辆检测器能检测较大的交通场景面积，单台摄像机就可一起监测多个车道，然后削减传感器的装置数目，并可进行大规模内的车辆盯梢。
（3）能供给绝大多数的交通参数信息，包含车流量、单车速度、均匀车速、车距离等。
（4）取得的视频及图画信息很直观，是人机可读的，还能够加以保存。然后为监控人员进行相关操作供给了参阅。
3 嵌入式视频检测体系
依据交通违章办理的要求和体系首要功用，对交通视频检测体系进行了研讨并形成了可行计划。其思维是将视频摄像头装置在路杆上并对下面的路况进行监 视，捕获的数字化视频信息由现场进行图画处理，再传送到交通办理中心。一起，选取依据嵌入式体系的电子差人视频检测的形式来完结对传统电子差人体系的改 进，此电子差人体系的构成如图1所示。
图1 依据嵌入式体系的电子差人体系构成
由图1能够看出，依据嵌入式体系的电子差人首要由三部分组成：视频收集部分、图画处理与体系操控部分、网络传输部分。
3.1 视频收集单元
从CCD摄像头的光电转化器材得到的视频信号都是模仿信号，将模仿电视信号变成数字电视信号要经过模/数（A/D）转化进程。模/数转化包含三个过 程，即取样、量化及编码。其间，取样的意图是将时刻上接连的模仿信号变成时刻上离散的信号，量化是将幅度上接连的取样值变成幅度上离散的取样值，而编码的 作用是将离散化的取样值编成二进制数码。经取样、量化、编码所得到的数字信号即为视频PCM 信号。
在进行视频处理时，从摄像头输入模仿信号，这些全电视信号构成极为杂乱，因此对视频信号进行A/D转化的电路也非常杂乱，Philips公司将这些 非常杂乱的A/D转化电路集成到了一块芯片中，然后出产出功用强壮的视频输入处理芯片SAA7113,为视频信号的数字化运用供给了极大的便利。
SAA7113是一种视频解码芯片，它能够输入4路模仿视频信号，经过内部寄存器的不同装备能够对4路输入进行转化，输入4路CVBS或2路S视频 （Y/C）信号，输出8位VPO数据总线。经过设置寄存器的值，能够输出规范的ITU-R BT656,YUV 4∶2∶2格局。
SAA7113具有双通道模仿预处理电路，包含信号源挑选，两个模仿抗混迭滤波器和模/数转化器，一个主动钳位和增益操控电路，一个时钟产生电路 （CGC），一个数字多制式解码器，一个亮度/对比度/饱和度操控电路和一个颜色空间转化矩阵。首要运用于多媒体、可视电话、图画处理及安防等方面。
3.2 视频图画处理单元
从视频A/D芯片SAA7113送来的数字视频流有必要经过处理，如对数字视频流进行解码，辨认出行、场同步信号，并依据电子差人体系要求挑选收集的 图画巨细，截取每帧图画数据等。体系操控单元依据电子差人体系的规划要求，对红灯信号时截取的图画数据帧进行处理，并判别是否有车辆违章行为；如有车辆闯 红灯，则将截取到的图画增加相应信息，保存到体系存储器中，并传输到交通办理监控中心。
一个路口的电子差人体系一般有多路视频信号一起传入，数据量大，实时性要求高。假如将这些视频数据送到电子差人操控单元ARM 芯片进行处理是不现实的。因此有必要在ARM 芯片前端增加专门的图画收集处理器材。在现在市场上的图画收集处理体系中，用作体系的中心器材一般有现场可编程门阵列（FPGA）、数字信号处理器 （DSP）以及特定用处%&&&&&%（专用ASIC）芯片。FPGA是在ASIC根底上开展起来的，克服了ASIC不行灵敏的缺陷，FPGA 芯片不只能够和ASIC芯片相同处理电子传统小型化、低功耗等问题，还具有高速、高可靠性、开发周期短、质量安稳、开发软件投入小、开发东西先进、规范产 品小需测验及可实时在线检测等一系列ASIC无法比拟的长处，并且还能够依据后期现场的需求进行现场编程，可擦写屡次，使得不管在开发进程中和后期现场调 试或许增加必定的功用都非常便利，规划比较灵敏；并且跟着现代工艺的开展和进步，FPGA芯片自身的本钱越来越低。一起，在数字图画处理方面，DSP更适 适宜用作高层数据处理。
实时图画收集和处理对体系功用的要求极高，数据流量一般情况下也比较大，因此简直一切只具有最简略功用的通用DSP都不能在图画收集处理体系中到达所需的功用要求，因此更多地选用FPGA来完结。
综上所述，选用FPGA 替代DSP或许ASIC芯片作为在ARM 芯片前端的图画收集处理器材，完结视频图画收集和处理。
3.3 体系操控单元
体系操控部分是整个电子差人体系的中心，其首要作业为：
（1）获取FPGA截取的视频图画，并对图画进行处理，检测是否有车辆违章闯红灯的行为；（2）当有车辆闯红灯违章行进时，对车辆违章行为进行抓拍，并在车辆违章图画中增加相应信息；（3）操控车辆违章图画及信息的传输。
为了能很好地完结以上操控功用，能够选用Atmel公司出产的AT91RM9200微处理器。它是彻底环绕ARM920TARM Thumb处理器构建的体系。具有丰厚的体系与运用外设及规范的接口，然后为低功耗、低本钱、高功用的计算机宽规模运用供给一个单片处理计划。为完善性 能，AT91RM9200集成了包含JTAG%&&&&&%E、专门UART调试通道（DBGU）及嵌入式的实时追寻等一系列的调试功用。这些功用使得开发、调试所 有的运用，特别是使实时性约束的运用成为可能。
3.4 网络传输单元
AT91RM9200内部包含了MAC以太网操控，支撑媒体独立接口（Media Independent Interface,MII）或简化独立媒体接口（RMII），可在半双工或全双工形式下供给情报10/100 Mb/s的以太网接入。以太网MAC是OSI参阅模型物理层（PHY）和逻辑链路层（LLC）间MAC子层的硬件东西。以太网MAC包含所需逻辑与DMA 办理的发送与接纳FIFO.但是，AT91RM9200并未供给物理层接口，故需外接一片物理层芯片，以供给以太网的接入通道。
DM9161是一款单芯片、低功耗、物理层传输接口芯片，支撑100BASE-TX 及10BASE-T 网络运用。
DM9161选用低功耗、高功率CMOS处理器，包含了由IEEE 802.3u规则的100BASE-TX一切物理层功用，包含物理代码子层（Physical Coding Sublayer,PSC）、物理媒体绑缚（Physical Medium Attachment,PMA）、双绞线物理媒体依靠子层（Twisted Pair Physical MediumDependent Sublayer,TP-PMD）、10BASE-TX 编码/解码（10BASE-TX Encoder/Decoder,ENC/DEC）及双绞线媒体接入单元（Twisted Pair Media AccessUnit,TPMAU）。DM9161使用主动媒体速度和协议挑选功用，供给强壮的自习惯支撑。因为DM9161内置有波形刻画滤波器，因此 不必外部扩展滤波器就能完结在100BASE-TX 或10BASE-T 前言中传输信号。
DM9161经过RJ45接口，可完结与路由器或CDMAMODEM 衔接。
4 结 语
车辆视频检测是一门多种技能交融多学科穿插的归纳学科，依据嵌入式体系的违章车辆视频检测体系是整个电子差人体系的中心，试验数据标明有比较高的检 测率，依据视频的车辆检测体系是ITS中的前端信息收集体系，有着广泛的运用，除了用于检测车辆违章以外，还能够用于交通流量的检测与计算。
