主頁(http://www.www.xzhtuan.com):ITS視覺監(jiān)控技術(shù)和發(fā)展趨勢(2) 當然幀頻的高低,還跟后端壓縮編碼能力和傳輸網(wǎng)絡相關(guān),因此,要提供高幀頻的監(jiān)控相機,必須具備以下幾點:
2.1.2 圖像預處理技術(shù) 從CCD/CMOS出來的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過預處理,才能保證畫面更清晰、畫面色彩更真實,與人眼看到的原始圖像相近;同時還需要具備3A(即自動曝光 /增益、自動調(diào)焦、自動白平衡)、背光補償、強光抑制等技術(shù),通過圖像預處理,保證輸出的圖像有超寬的動態(tài)范圍,才能適應不同的環(huán)境應用,實現(xiàn)全天候的監(jiān)控應用。 比如,現(xiàn)在的ITS監(jiān)控相機應用中,經(jīng)常出現(xiàn)白天日光、夜間補光過曝,夜間噪點過多,紅燈變黃(如圖2所示),車輛顏色失真,逆光成像時物體過暗,夜間發(fā)光物體過曝等情況。這些問題就需要通過合理的自動曝光、自動增益,讓畫面曝光正常,解決噪點過多的情況;通過對圖像數(shù)據(jù)進行一定的數(shù)字校正,解決不同顏色的響應度不一致的問題;通過合理的白平衡技術(shù),保證在不同的光照條件下,圖像色彩真實;通過背光補償、強光抑制實現(xiàn)明暗對比較強的場景的寬動態(tài)成像(如圖3、圖4所示)。
實際應用如圖5所示,圖中左邊的是原始圖片,右邊是經(jīng)過預處理之后的圖片,可以明顯看到預處理之后的圖片所有綠葉的細節(jié)、以及左上方的電線(畫面中較暗的部分)更加明顯,而左下方的摩托車反光鏡(畫面中亮的部分)并沒有什么太大的變化。這樣就能夠獲得更多的細節(jié)信息。
圖像預處理技術(shù)的作用,簡單一句話,就是讓ITS監(jiān)控相機具備數(shù)碼相機、單板相機一樣的圖像效果,而且還是自動的。 2.2 圖像壓縮編碼技術(shù) ITS相機中的圖像壓縮,一般都需要高質(zhì)量、低時延的圖片壓縮(JPEG)和低碼流的視頻壓縮(H264)這兩種壓縮技術(shù)同時存在,為了符合交通管理的取證要求,后者是為了滿足傳輸帶寬和連續(xù)視頻存儲的要求。抓拍的時候用JPEG實現(xiàn)高清晰度、低壓縮比、低時延的圖片壓縮,不抓拍的情況下用H264進行高壓縮比、根據(jù)帶寬碼流可變的視頻錄像。 圖6是不同壓縮標準在不同碼流(也就是壓縮比,碼流越小,壓縮比越大,即壓縮之后的數(shù)據(jù)越。。由圖6可知,同樣壓縮比的情況下,H264的畫質(zhì)(PSNR)是最好的,圖7是相同碼流下不同壓縮標準壓縮出來的圖片。也就是說,同樣的存儲空間,在畫質(zhì)一樣的情況下,H264可存儲的時間是最長的。
2.3 智能視覺技術(shù) 智能技術(shù)簡單來說就是事件監(jiān)測和圖像識別。 2.3.1 事件監(jiān)測 事件監(jiān)測主要是監(jiān)測違章事件,如:闖紅燈、超速等。 早期,事件監(jiān)測都不是通過視覺技術(shù)來實現(xiàn)的。比如闖紅綠燈系統(tǒng)中,主要是通過地感線圈來判斷車輛是否闖紅燈的,即在停車線前后埋下地感線圈,紅燈時,線圈開始工作,如果有車輛闖紅燈,必然會觸發(fā)停車線前后的線圈,于是就會觸發(fā)相機進行抓拍,記錄下車輛整個闖紅燈的過車:過線過程中,過線后1、過線后2,如圖8所示。
很多闖紅綠燈監(jiān)控系統(tǒng)都是在道路已經(jīng)修好后進行安裝的,這樣為了埋線圈就需要挖地,破壞路面,而且維護也很不方便。另外,現(xiàn)在很多車輛通過右拐車道闖紅燈,地感線圈就很難發(fā)揮優(yōu)勢了。 超速則是通過雷達或激光等外部設(shè)備進行測速,在固定測速區(qū)域也會使用線圈的方式來實現(xiàn),這樣整個系統(tǒng)的復雜性和成本都會非常高。 利用智能視覺技術(shù)實現(xiàn)事件監(jiān)測,只需要監(jiān)控相機便能實現(xiàn)各種事件判斷,如判斷紅燈情況下是否有車輛壓線闖紅燈,判斷是否有車輛逆行或占用非機動車道等,對這些違章行為進行記錄。這種方式可以省去大量外部輔助設(shè)備,降低系統(tǒng)復雜性,節(jié)省維護成本。
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