【正文】 頭進(jìn)行實(shí)時視頻采集 2)車輛檢測 (識別分割 )模塊 3)車輛跟蹤 (計數(shù)統(tǒng)計 )模塊 首先由攝像頭拍攝得到實(shí)時交通場景的視頻序列，然后將視頻序列送到車輛檢測模塊，根據(jù)一定的視頻處理方法和準(zhǔn)則判斷是否有車輛經(jīng)過監(jiān)視的交通場景，并對車輛進(jìn)行識別分割，然后，在跟蹤模塊通過對車輛的運(yùn)動進(jìn)行運(yùn)算和估計，實(shí)現(xiàn)對車輛的計數(shù)統(tǒng)計。本章將針對基于視頻的交通流量統(tǒng)計系統(tǒng)中的車輛檢測和車輛跟蹤這兩大核心技術(shù)進(jìn)行研究。若有，則報警并記錄現(xiàn)場情況，為交通部門事后處理提供確鑿的證據(jù)。 2 車流量統(tǒng)計算法相關(guān)研究 基于視頻的交通流量統(tǒng)計系統(tǒng)安裝調(diào)試方便，維護(hù)也 很簡單，對路面和土木設(shè)施不會產(chǎn)生破壞，對道路交通狀況不會產(chǎn)生影響，具有直觀、可監(jiān)視范圍廣、 費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)，而且容易提供大量交通管理實(shí)時信息便于擴(kuò)展其它功能，因而 可廣泛應(yīng)用于交叉道口和公路干線的交通監(jiān)測系統(tǒng)中，具有廣闊的應(yīng)用前景。 第 3 章詳細(xì)的介紹了實(shí)現(xiàn)過程的方法 ,并對方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。 第 2 章介紹了常用的三種目標(biāo)檢測算法 ,包括光流法、幀間差分法以及背景減除法 ,并且對光流法和幀間差分法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)仿真。車輛計數(shù)模塊的主要功能是完成本文的車流量統(tǒng)計算法。GMM 背景更新模塊主要是實(shí)現(xiàn)本文的背景提取算法 。 4) 實(shí)現(xiàn)了一個車流量統(tǒng)計系統(tǒng) ,整個系統(tǒng)主要包括視頻播放模塊、 GMM背景更新模塊、前景構(gòu)建模塊和車輛計數(shù)模塊。 2) 給出了一種改進(jìn)的混合高斯模型背景提取算法 ,當(dāng)讀入一定幀數(shù)的圖像之后認(rèn)為背景達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài) ,讀入新的視頻幀時 ,對當(dāng)前幀進(jìn)行判斷 ,如果像素點(diǎn)和穩(wěn)定背景圖像的像素點(diǎn)差值大于閾值 7,就對該像素點(diǎn)進(jìn)行更新 ,反之就不更新。針對陰影消除算法 ,研究了基于 HSV 顏色空間變換的陰影消除算法、基于色彩特征不變量的陰影消除算法和基于紋理特征的陰影消除算法。同時， ITS的技術(shù)發(fā)展與市場需求也將會推動與其相關(guān)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，增加就業(yè)崗位，促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的健康 本文主要硏究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排 本文的主要內(nèi)容分為以下四部分 : 1) 對車流量統(tǒng)計相關(guān)算法進(jìn)行了研究 ,針對目標(biāo)檢測算法 ,研究了光流法、幀間差分法和背景差分法 。在未來， ITS在大規(guī)模、大范圍應(yīng)用將明顯改善這一狀況，大大降低交通運(yùn)輸系統(tǒng)的消耗和對 環(huán)境的污染。 （ 3）能源消耗量減少，污染程度降低 事實(shí)表明，單純依靠交通設(shè)施建設(shè)解決交通問題，不但不能完全滿足交 通需城市智能交通信號控制方法及仿真研究求，還占用和消耗了大量的土地、燃油等資源，并造成了汽車尾氣排放量的劇增，給環(huán)境帶來了惡劣的影響。美國交通部估計，若將 ITS 與新增容量相結(jié)合，可以將未來用于應(yīng)付交通擁擠而需擴(kuò)建基礎(chǔ)設(shè)施的費(fèi)用減少一半。 ITS 通過提供各種有選擇的信息服務(wù)，能夠使得出行者的路徑選擇向網(wǎng)絡(luò)均衡和系統(tǒng)最優(yōu)方向接近，達(dá)到路網(wǎng)負(fù)荷的均勻化，實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速發(fā)現(xiàn)交通事故。具體來說，智能交通系統(tǒng)的社會經(jīng)濟(jì)效益主要體現(xiàn)在如下幾個方面： （ 1）減少交通擁擠和行車延誤 隨著城市人口的增加和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車和道路交通量不斷的增加，相應(yīng)引起的交通擁擠也增加。 智能交通系統(tǒng)研究的意義 智能交通系統(tǒng)的主要目標(biāo)就是要充分有效地利用現(xiàn)有的交通資源，使其利用效率最大。ETC 電子收費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)用各種通訊和電子技術(shù)使得出行者和交通經(jīng)營管理機(jī)構(gòu)之間的交易變得更容易。本系統(tǒng)包括車輛故障與事故求援、事故救援派遣以及救援車輛優(yōu)先通行等部分，為使事件能在最短時間獲得解除，降低傷害的程度。所謂 “商用車 ”不僅包括大型與重型車輛（如卡車、貨車），也包括緊急救援用車輛（如救護(hù)車、拖吊車），以及每日運(yùn)作的商用小型車（如 出租車 ）等。本系統(tǒng)主要特色是利用傳感器彌補(bǔ)人類感官功能的不足，減少危險的發(fā)生；提高自動控制的程度，實(shí)現(xiàn)更安全、準(zhǔn)確、可 靠的控制，避免駕駛員因判斷錯誤或技術(shù)不成熟所造成的損失。 （ 3）先進(jìn)的公共交通系統(tǒng) APTS APTS 采用各種智能技術(shù)促進(jìn)公共交通的發(fā)展，如通過個人計算機(jī)、閉路電視等向公眾就出行時間方式、路線及車次選擇等提供咨詢，在 公交 車站通過顯示屏向候車者提供車輛的實(shí)時運(yùn)行信息。本系統(tǒng)主要特色是強(qiáng)調(diào)子系統(tǒng)間協(xié)調(diào)與實(shí)時控制的功能，提供匝道控制、信號配時方案 、事件管理以及替代路線導(dǎo)引的參考等。ETC）。 智能交通系統(tǒng)的主要研究內(nèi)容 根據(jù) ITS 的研究內(nèi)容，對 ITS 項(xiàng)目進(jìn)行分類的方法有很多種 ，這里采用的是美國國家 ITS 框架體系（《 National ITS Architecture》）中對 ITS 的分類方法，將其分為 7大類：先進(jìn)的交通管理系統(tǒng)（ Advanced Traffic Management Systems,ATMS）、先進(jìn)的 出行 者信息系統(tǒng)（ Advanced Traveler Information Systems,ATIS）、先進(jìn)的 公共交通 系統(tǒng)（ Advanced Public Transportation Systems,APTS）、先進(jìn)的車輛控制及安全系統(tǒng)（ Advanced Vehicle Control and Safety Systems,AVCSS）、商用車輛營運(yùn)系統(tǒng)（ Commercial Vehicle Operations,CVO）、緊急救援管理系統(tǒng)（ Emergency Management Systems,EMS）、電子付 費(fèi)與電子收費(fèi)系統(tǒng)（ Electronic Payment Systemsamp。 （ 7）電子收費(fèi)系統(tǒng)（ ETC）。 （ 6）交通運(yùn)輸安全報警系統(tǒng)。 （ 5）交通誘導(dǎo)系統(tǒng)。 （ 4）交通信息動態(tài)顯示系統(tǒng)。 （ 3）交通管理系統(tǒng)。 （ 2）交通監(jiān)控系統(tǒng)。我國大多數(shù)大城市已經(jīng)建立了交通信號控制系統(tǒng)，其中包括我國自行開發(fā)的系統(tǒng)和引進(jìn)的國外 SCATS、 SCOOT 等系統(tǒng)。為了從整體上規(guī)范我國的智能交通系統(tǒng)建設(shè)，在全國智能交通系統(tǒng)協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組和國家科技部的領(lǐng)導(dǎo)和組織下，我國完成了 “智能交通系統(tǒng)體系框架 ”的研究和編制工作，并正在進(jìn)行 “智能交通系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)框架 ”的進(jìn)一步研究和修編工作。智能交通系統(tǒng)的發(fā)展符合未來交通運(yùn)輸發(fā)展的方向，將為我國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供一個巨大的市場。特別是國家在 “九五 ”期間，原國家科委與十幾個部委成立了全國 智能運(yùn)輸 系統(tǒng)協(xié)調(diào)指導(dǎo) 小組及辦公室，將 全球定位系統(tǒng) GPS(Global Positioning System)、地理信息系統(tǒng) GIS(Geographic Information System)以及管理信息系統(tǒng) MIS(Management Information System)簡稱為 “3S”（ GPS、 GIS、 MIS）作為重點(diǎn)項(xiàng)目予以支持，并初步啟動了 ITS 體系框架和標(biāo)準(zhǔn)體系的研究； “十五 ”期間，隨著各項(xiàng)技術(shù)成熟與發(fā)展， ITS 應(yīng)用已經(jīng)成為社會的共識，為此科學(xué)技術(shù)部將 “智能交通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)和示范工程 ”列入 “十五 ”國家科技攻關(guān)計劃的重大項(xiàng)目。 1997年我國召開了 “97北京智能交通系統(tǒng)發(fā)展趨勢國際學(xué)術(shù)研討會 ”； 1998年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織交通信息與控制技術(shù)委員會 ISO/IC20xx中國委員會正式成立，委員會的主要任務(wù)是積極推進(jìn)中國 ITS 的標(biāo)準(zhǔn)化； 1999年，我國成功舉辦了 “99國際智能交通技術(shù)研討會暨展會 ”； 20xx年 7月， “第四屆 亞太地區(qū)智能交通（ ITS）年會暨技術(shù)產(chǎn)品展覽會 ”在北京舉行。 20世紀(jì) 80年代后期，我國開始了 ITS 基礎(chǔ)性的研究開發(fā)工作，包括優(yōu)化道路交通管理、交通信息采集、駕駛員考試系統(tǒng)、車 輛動態(tài)識別等； 90年代開始建設(shè)交通指揮控制中心，目前，我國的大中城市都已基本建立了交通控制中心或交通指揮中心，并開展了駕駛員信息系統(tǒng)、城市交通管理的智能化誘導(dǎo)技術(shù)等方面的研究。中國是當(dāng)今世界交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展最快的國家，但仍滿足不了經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平提高的要求，而且這一供需矛盾也日益突出。 1999年，香港 ITS 發(fā)展戰(zhàn)略初步建立框架；將 ITS 應(yīng)用于香港地區(qū)戰(zhàn)略公路網(wǎng)（ SRN）的研究已于 1999年 8月完成。 在香港， 20世紀(jì) 70年代后期就制定了在 公路 隧道 中應(yīng)用 ITS 的計劃，第一個 ITS 系 統(tǒng)于 1984年安裝啟用。同時，日本警察廳也于 1991年，在 AMTICS 的基礎(chǔ)上開發(fā)了 “新交通管理系統(tǒng) ”（ UTMS:Universal Traffic Management System）。 1991年日本政府開發(fā)并投入運(yùn)行了 “車輛信息與通信系統(tǒng) ”（ VICS:Vehicle Informationamp。從 1987年開始，日本警察廳支持開發(fā) “先進(jìn)的車輛交通信息與通信系統(tǒng) ”（ AMTICS:Advanced Mobile Traffic Informationamp。同時，歐洲還實(shí)施了以歐盟各個成員國政府為主導(dǎo)的 DRIVE（ Dedicated Road Infrastructure for Vehicle Safety in Europe）研究計劃，其目標(biāo)是通過對道路交通與環(huán)境相互關(guān)系的研究，提高道路交通的安全性和運(yùn)輸效率。 PROMETHEUS 計劃取得了巨大的成功并于 1994結(jié)束。 “由里卡 ”最初在交通領(lǐng)域共設(shè)置了 46個項(xiàng)目，旨在開發(fā)新型交通系統(tǒng)，改造陳舊的交通設(shè)施 、減少交通環(huán)境污染并提高交通運(yùn)輸 安全 。 歐洲 ITS 的發(fā)展早在 1969年，歐共體委員會就提出要在其成員國之間 開展與交通控制 相關(guān)的電子技術(shù)研究與開發(fā)工作。 1992年，由美國運(yùn)輸部、聯(lián)邦顧問委員會和全國智能交通協(xié)會聯(lián)合制定了 “智能交通系統(tǒng) ”發(fā)展戰(zhàn)略計劃；1993年，美國 DOT（運(yùn)輸部）正式啟動了 ITS 體系框架開發(fā)計劃，目的是要開發(fā)一個經(jīng)過詳細(xì)規(guī)劃的國家 ITS 體系框架。 80年代中期加利福尼亞交通部門研究的 PATHFINDER 系統(tǒng)獲得成功，加速了 智能交通系統(tǒng)的發(fā)展。只有將“人和物的運(yùn)載和運(yùn)輸”和“信息的運(yùn)載和運(yùn)輸”融為一體，充分利用信息技術(shù)的最新成果，挖掘信息資源的最大潛力，才能大幅度提高運(yùn)輸效率和服務(wù)質(zhì)量，滿足日益增長的社會需求。在組織或控制交通系統(tǒng)時，只是希望系統(tǒng)運(yùn)行秩序化，即盡可能達(dá)到高度組織化的程度，利用計算機(jī)和其他設(shè)備部分地替代交通主體 —— 人，完成部分預(yù)測、處理和決策，在交通系統(tǒng)管理中更重要的還是人參與。 ITS 智能化的特征體現(xiàn)在：原理上是基于知 識體系；系統(tǒng)功能上應(yīng)至少具有判斷能力、推理能力和學(xué)習(xí)能力、并應(yīng)有輔助決策的作用；結(jié)構(gòu)上應(yīng)由機(jī)器 感知 、機(jī)器學(xué)習(xí)、機(jī)器識別及知識庫等部分組成。也就是說， ITS 就是將先進(jìn)的信息技術(shù)、傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、自動控制技術(shù)、運(yùn)籌學(xué)、圖像分析技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及人工智能等有效地綜合運(yùn)用于整個 交通管理 系統(tǒng)。廣義上 ITS 應(yīng)包括交通系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、實(shí)施與運(yùn)營管理的智能化；而狹義上ITS 則主要是指交通運(yùn)輸管理和組織的智能化。為此在 30多年前人們就提出了 智能交通 系統(tǒng)的概念，但對 智能交通 系統(tǒng)或 智能運(yùn)輸 系統(tǒng)（ Intelligent Transportation Systems,ITS）進(jìn)行系統(tǒng)的研究始于 20世紀(jì) 80年代，從 1994年起，智能交通系統(tǒng)這一術(shù)語得到全世界的廣泛承認(rèn)。如美國德州運(yùn)輸研究所研究美國 39個主要城市，估算美國每年因交通阻塞而造成的經(jīng) 濟(jì)損失約為 410億美元，12個最大城市每年的損失均超過 10億美元；預(yù)測到 2020年，因事故造成的經(jīng)濟(jì)損失每年將超過 1500億美元。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師評閱書 指導(dǎo)教師評價： 一、撰寫（設(shè)計）過程 學(xué)生在論文（設(shè)計）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實(shí)程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 完成畢業(yè)論文（設(shè)計）期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）質(zhì)量 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計）水平 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計