[实用新型]基于DSP的视频测速系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车测速技术领域，具体涉及一种利用DSP技术实现视频测量车速的方法。

背景技术

目前，现有智能交通系统中对车辆进行测速的方法主要有线圈测速、激光测速、雷达测速等。感应线圈测速，只能用于固定点监测，测量重复性较低，数据波动性较大，且对路面有一定破坏；激光测速的工作原理是建立在光波测距的基础上，利用对运动物体的多次测距与时间之比，得出其运动速度，激光测速方法对测速的角度要求都非常高，在实际运用中存在一定局限。手持式雷达测速仪，人为误差较大，无违法证据采集功能；部分雷达测速仪，微波发射波束较宽，易被电子狗探测，抗干扰效果不佳。另外上述测试方法，不能实时传输到现场处罚点，为现场执法带来极大不便。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的上述不足，提供一种基于DSP的视频测速系统，可以实现快速、实时地对运动目标进行速度测量，不仅可以对单车道进行速度测量，而且还可以对多车道进行速度测量，有利于降低生产成本，具有重大的生产实践意义。

本实用新型提供的基于DSP的视频测速系统，包括依次串接的信号采集单元、视频解码器、数据缓存通道、DSP处理模块、视频编码器和接口单元。

信号采集单元，为CCD图像传感器，用于采集来自于外部世界的图像，并将其传递给视频解码器；CCD内部的工作原理是CCD图像传感器中，各光敏单元的信号电荷同时传到相应位上的移位寄存单元，然后再依次通过移位传送到视频输出线上。

视频解码器，用于将所采集到的模拟视频图像信号转变成数字视频信号，并将其送到数据缓存通道；包括输入电路和视频解码芯片；输入电路是可滤波的模拟前端电路；视频解码芯片，选用芯片VP5150视频解码芯片，是TI公司的高性能混合信号视频解码器，可将标准的模拟视频信号转换成标准的数字视频信号，并与输入电路相连接，可接受两路复合视频信号输入和一路超级视频信号输入。

数据缓存通道，是一种先进先出的存储器，即FIFO器件，用于接收视频解码器所发送的数字视频信号，解决DSP处理模块与视频解码器之间因为速度差异引起的时序匹配问题，然后将其传递给DSP处理模块；视频解码器作为系统中的外设，相对于DSP芯片来说速度太慢，采用FIFO存储器后，可以先把视频解码器传送来的数据送往FIFO存储器，一旦达到FIFO存储器设置的数据量后，FIFO存储器再向DSP发出中断申请，这样省去了DSP花在等待与查询的时间，中断次数也得以减小，从而提高了整体速度。

DSP处理模块，为DSP微处理器芯片，通过引脚的选择以及软件的编程来实现对通道的选择，以及对数据的判断运算操作。用于接收数据缓存通道所输出的数字视频信号，并采用帧差分法对目标进行检测，采用卡尔曼滤波跟踪算法来对车辆进行跟踪。根据所检测到的运动轨迹确定所需帧图像的像素点的多标，通过确定不同帧运动物体的位置图像及帧间的时间差，利用图像坐标与世界坐标的转换，可得到运动目标的实际距离，从而获得运动目标的速度。

视频编码器，用于编码DSP处理模块所处理的数据信息，包括输出电路和视频编码芯片；输出电路是可滤波的模拟输出电路，是编码器的前置电路；所述的视频编码芯片采用SAA7105H芯片，支持PAL和NTSC格式的视频编码输出；同时可提供分辨率为1208×1024的VGA视频输出，可直接驱动PC显示器；最大分辨率1920×1080P的高清视频输出。

接口单元，用于将所处理的数据信息送往计算机当中。

信号采集单元：使用摄像头作为图像采集设备，摄像头输出的模拟信号为亮度信号和同步信号的混合信号，其中亮度信号为图像信号的原始输入；同步信号被视频解码芯片分离后，用于控制图像数据的采集。

视频输入处理：该部分采用集成视频解码芯片，将模拟视频信号转换成数字视频信号，同时输出从模拟视频信号中分离出同步信号和由芯片内部的时钟发生器产生的像素时钟。视频输入处理芯片由DSP通过接口完成初始化操作。

数据缓存FIFO：该部分作用是完成图像数据的暂存，解决DSP与视频解码芯片之间因为速度差异引起的时序匹配问题。

处理模块：该部分采用的是高速的DSP芯片，对数字视频信号进行相关处理。由于图像数据量比较大，所以选用容量较大和成本较低的SDRAM来存储数据。此SDRAM通过EMIF总线挂接到DSP的CEO空间。采用FLASH的程序存储，用于固化DSP的应用程序。FLASH被分配到了DSP的CEI空间。