140DAI35300 介紹了一種高速公路視頻超速監控系統的硬件構成、軟件功能和動目標檢測、動目標跟蹤與速度測量、車牌自動定位以及車牌字符自動識別等關鍵技術的實現方法。該系統可廣泛應用于高速公路管理、卡口管理、、逃逸車輛等場合，具有很好的應用前景。
隨著國民經濟的迅猛發展，我國的高速公路建立發生了翻天覆地的變化。公路上行駛的車輛越來越多、速度也越來越快，與車輛交通有關的案件也呈不斷上升勢頭，交通肈事逃逸等案件時有發生。如何運用科學的手段幫助部門有效控制高速公路上超速違章現象、逃逸車輛，已成為門急待解決的問題。目前能完成超速監控功能的成熟系統有：基于微波雷達和基于激光的超速監控系統。它在車輛經過時，利用反射波的頻率變化監控在車輛信息，不能提供超速汽車類型、車牌號碼等的交通信息，無法及時進行違章處理及逃逸車輛。
本高速公路視頻超速監控系統利用視頻圖像處理技術，對高速公路車道上的汽車進行非接觸式監控，獲得超速車輛車速、車牌號碼、違章照片等運行狀態信息，可應用于高速公路管理、逃逸車輛等場合。
1 系統結構
高速公路視頻超速監控系統的硬件結構如圖1所示。它由超速監控攝像頭和現場計算機等部分組成。在高速公路上安裝監控攝像頭（一個彩色全景攝像機、n個車道級彩色攝像機）及超速監控計算機，24小時實時監控高速公路上所有通過車輛的車速信息。系統軟件包含超速車輛檢測和自動車牌識別兩部門。超速監控計算機通過實時視頻采集卡首先采集高速公路的全景圖像，并利用全景圖像進行超速車輛檢測；如檢測到違章車輛，啟動相應車道的攝像機工作，采集近景圖像并用利近景圖像自動車牌識別，其識別結果可分車牌號碼字符、車牌號碼照片、汽車違章照片分別修配存到超速違章車輛數據庫，以供事后處理；如需要，還可通過無線、有線或光纖通信網自動向高速公路收費站的違章處理服務器傳送違章車輛的車牌號碼、違章照片信息，以實時進行違章處理。軟件系統功能框圖如圖2所示。
2 軟件功能實現
2.1 動目標分割
理想情況下，從視頻圖像進行超速車輛檢測時，可以直接用幀間差的方法比較前后兩幀圖像，去除靜止的區域，保留運動區域，判定視場中是否存在著汽車，判斷汽車的運動軌跡及速度。但是在實際的成像過程中，場景中的諸多因素，包括照明情況、場景中物體的幾體形狀和物理性質（特別是表面的反射性質）、成像系統的特性以及光源、物休和成像系統之間的空間關系等，都被綜合為單一圖像中像素點的灰度值；由于空間的強輻射、光照的變化和傳感器本身的光學特性等原因，會在每一幀圖像中產生較強的干擾和噪聲。因此，在進行圖像檢查前對圖像進行基于平均法去噪的初始背景獲得和基于Kalman濾波的實時背景更新等預處理；然后采用提取函數分割目標與背景。
設Ck={ck（x，y）}代表當前圖像，Rk={rk（x，y）}代表參考圖像，其中（x，y）為像素點的坐標，ck（x，y）≥0，rk（x，y）≤255，則提取函數Ek=（ck（x，y），rk（x，y））定義如下：
容易知道，式中0≤Ek（ck（x，y），rk（x，y）） ≤1。
用提取函數對在公路上采集到的實際運動車輛的圖像做動目標檢測，其實驗結構如圖3所示。
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ALLEN BRADLEY SERVO MOTOR 1326DP-S2B-A2-FLN-X010
KUKA SERVO DRIVE E93DA5521413531
SUPERIOR SS2000D6 ELECTRIC SLO-SYN 2000
FANUC A06B-6066-H291 DRIVE
CONTROL TECHNIQUES SERVO MGE-455-CONS-0000 MOTOR
ACOPOS 1016 SERVO DRIVE BV1016.50-2
PARKER SERVO DRIVE GV-V6E
YASKAWA AC SERVO MOTOR SGMPS-02ACA21
TACHOGENERATOR GTB 9.06/420K
INDRAMAT SERCOS CONTROLLER BOARD DEA28.1
INDRAMAT SERCOS CONTROLLER BOARD DSS02.1
INDRAMAT SERCOS CONTROLLER BOARD DSS1
OMRON AC SERVO MOTOR R88M-M70012-B
OMRON SERVO MOTOR RTM-A40030-S1
LENZE POWER SUPPLY ECSCA008C4B501
LENZE SERVO DRIVE E82EV152
ABB BOARD 3BSC 980 006 R109
ALLEN BRADLEY PANELVIEW 2711-B5A2
ALLEN BRADLEY SERVO DRIVE 20A D 2P1A 3 AYNNNNN
BALDOR SERVO DRIVE FMH2A09TR-EN43EZ
CUSTOM SERVO MOTORS MPM664-1923
CUSTOM SERVO MOTORS MPM 664T2-1466
CUSTOM SERVO MOTORS MPM893FRMM-BM
DYNAMATIC CONTROLLER CARD 4050
FANUC BOARD A20B-0008-0440
FANUC BOARD A20B-0008-0480
SIEMENS CONTROLLER CARD 6SC6120-0FE00
SIEMENS SITOP POWER SUPPLY 6EP1436-3BA00
SIEMENS SITOP POWER SUPPLY 6EP1437-1SL01
FANUC PULSECODER A860-2000-T321
BALDOR SERVO MOTOR
SIEMENS SITOP POWER20 (POWER SUPPLY) 6EP1436-1SH01
PACIFIC SCIENTIFIC BLESS SERVO DRIVE PC832-001-T
SIEMENS SITOP POWER10 (POWER SUPPLY) 6EP1434-1SH01
INDRAMAT CONTROLLER CARD DSS 1.3 109-0785-4814-06
FANUC PULSECODER A860-0320-T111 2000P
BEI INDUSTRAIL ENCODER
BEI INDUSTRAIL ENCODER DIVISON
PARVEX SERVO MOTOR LX320BEFR3000
ELAU SERVO DRIVE MC-4/11/03/400
ACOPOS SERVO DRIVE
B & R SERVO MOTOR 8MSA3L.E1-30
BOSCH CONTROLLER 0 608 750 064
ELMO MOTION CONTROL MODEL:- CLA-P15/200B
GETTYS DC SERVO MOTOR 16-0375-88
MITSUBISHI SERVO MOTOR HC-MF13-UE
YASKAWA ABS ENCODER UTMAH-B12 BDYR11
YASKAWA ABS ENCODER UTOPH-81AVF 8192/PR
YASKAWA ABS ENCODER UTMAH-B15 ASB
TELEMECANIQUE ATV71HU75N4 DRIVE
HEIDENHAIN ENCODER ROD 426 2500
HEIDENHAIN ENCODER ROD 426 512
HENGSTLER ENCODER 0 525 064
SIEMENS BOARD 6SC6100-0GE01
ALLEN BRADLEY DRIVE 8000-MBA
WOOD AC INVERTER X2C2003-0B
WOOD BELT INVERTER EF1C40020B
WOOD BELT INVERTER EF1E40010B
WOOD MICRODRIVE EF1C40030B
ALLEN BRADLEY ULTRA-3000
CONTROL TECHNIQUES SERVO DRIVE
CMC SERVO MOTOR MODEL NO :- 4430N0010000000
FANUC SERVO AMPLIFIER A06B-6093-H111
PANASONIC SERVO MOTOR MSM022Q8V
MITSUBISHI AC SERVO MOTOR HC-KFS053
MITSUBISHI AC SERVO MOTOR HC-KFS23BK
PARKER SERVO DRIVE C3S025V2F11 I11 T30 M12
SCHNEIDER POWER SUPPLY ABL7 RP2410
SCHNEIDER POWER SUPPLY TSX 3708001
YASKAWA AC SERVO MOTOR SGMAS-01A2AJ16C
YASKAWA AC SERVO MOTOR SGMAS-A5A2AJ161
BALDOR BSM80A-275AA SERVO MOTOR
AC TECH INTELLIGENT DRIVE M3510C
WOODS MICRO INVERTER XFC2003-0B
ALLEN BRADLEY ULTRA-3000
ABB SERVO DRIVE ACS501-002-4-00P2
FANUC PC BOARD A20B-0008-0461
LENZE VARIABLE SPEED AC MOTOR DRIVE SF575
TECO SERVO DRIVE TWMV-5-C02-1
KOLLMORGEN DC MOTOR TTE-420-1011-A-06-24
SICK STEGMANN ENCODER SRM50-HFA0-K01
CONTROL TECHNIQUE COMMANDER CD CD550K
SIEMENS SITOP MODULE 20A 6EP1336-3BA00
SIEMENS SITOP POWER SUPPLY 6EP1334-3BA00
ELAU MC-4/11/03/400 SERVO DRIVE
SIEMENS CONTROLLER CARD 6RB2000-0GB01
HILSCHER CONTROLLER CARD LK DPS01 PC104
HILSCHER CONTROLLER CARD LK KA-PB01
INDRAMAT CONTROLLER CARD 109-0785-4A14-03
INDRAMAT CONTROLLER CARD 109-0785-4A14-09
INDRAMAT CONTROLLER CARD 109-0785-4A19-03
INDRAMAT CONTROLLER CARD 109-0785-4A20-06
INDRAMAT CONTROLLER CARD 109-0852-4A01-07
INDRAMAT CONTROLLER CARD 109-0942-3A87-01
INDRAMAT CONTROLLER CARD 109-0942-4A84-00
INDRAMAT CONTROLLER CARD 109-0997-HA28-00
INDRAMAT CONTROLLER CARD 109-0785-4A14-06
INDRAMAT CONTROLLER CARD 109-0785-3A21-05
INDRAMAT CONTROLLER CARD 109-0852-4B01-07
INDRAMAT CONTROLLER CARD 109-1040-4B06-01
SICK STEGMANN ENCODER SKS36-HFA0-K02
PACIFIC SCIENTIFIC MOTOR SR3642-4822-7-56BC-CV
ALLEN BRADLEY 1770-KF2 DATA COMMUNICATION INTERFACE
STROMAG BRAKE
BINDER BRAKE 86 61111415
DANFOSS VLT 5000
YASKAWA AC SERVO USAREM-01A E2KB MOTOR
FANUC ABS PULSECODER A860-0320-T111
FANUC PULSECODER A860-0304-T011
FANUC PULSECODER A860-O360-T061
STI LIGHT CURTAIN CONTROLLER LCM-100
KOLLMORGEN SEIDEL 6SM37M-6.000-G MOTOR
AVG PANELVIEW EZ LOMT
SIEMENS MICROMASTER 440 6SE6440-2AB21-5BA1
NACHI MFA320 FSCBS AC SERVO MOTOR
SIEMENS FIELD SUPPLY UNIT
WARNER HOLDING BRAKE
ELMO SERVO DRIVE CLA-P15/200B
PARKER POWER SUPPLY POP 12
PARKER SERVO DRIVE C3S075VA F10 I12 T11 M12
YASKAWA SERVO DRIVE SGDS-A5A12A
LEESON SPEEDMASTER DRIVE 174497.00
ALLEN BRADELY MINI PLC 2/15 PROCESSOR 1772-LV
BALDOR SERVO DRIVE TDS-050-05-2-U
FANUC BOARD A20B-0008-0430
FANUC CONTROLLER INOUT MODULE A1AB-0061-B102
HUBSTACK 10 BASE THUB WITH LANDVIEW SEHI-24
SIEMENS INTERFACE MODULE 6ES5312-5CA21
GETTY SERVO MOTOR M305D-B00-1B2
FANUC POWER UNIT A06B-0075-B120-01
FANUC PULSECODER A290-0561-V531
FANUC PULSECODER A860-0320-T112
FANUC PULSECODER A290-0561-V502
FANUC PULSECODER A290-0561-1532
SICK STEGMANN ENCODER SRS50-FFA0-S01
BALDOR SERVO MOTOR
SIEDEL SERVO MOTOR 8MSA2L.R0-84
FANUC PULSECODER A860-0360-T201
INDRAMAT INCODER DSF03SN-H
STROMAG BRAKE
DELTRAN PT HAROWE RESOLVER 21 BRCX-500-HC7
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