智能交通系统详细设计说明方案.doc

实践项目（中国区）选拔赛 详细设计说明书 参赛队伍名称 参赛作品名称 iTraf智能交通系统 报名注册编号(ID) 团队成员姓名 学校/系 主要联系电话 通讯地址 邮 编 电子邮箱 2008年10月10日  目 录 1. 引言 5 1.1. 编写目的 5 1.2. 背景 5 1.3. 参考资料 5 2. 程序（模块）系统的组织结构 6 2.1. 交通事件检测软件 6 2.1.1. 视频采集模块 6 2.1.2. 预处理模块 7 2.1.3. 车辆检测模块 7 2.1.4. 车辆跟踪模块 8 2.1.5. 车辆运动信息提取模块 8 2.1.6. 交通事件检测模块 9 2.1.7. 参数设置模块 10 2.1.8. 网络管理模块 11 2.2. 管理中心软件 12 2.2.1. 交通事件集中存储检索模块 12 2.2.2. 报警管理模块 13 2.2.3. 交通事件统计模块 13 2.2.4. 用户管理模块 14 2.2.5. 交通管理部门接口 14 2.2.6. 交警巡逻车接口 15 2.2.7. 语音接口 15 2.2.8. 短信发送接口 16 3. 界面设计要求 16 4. 核心算法设计 17 4.1. 运动车辆检测 17 4.1.1. 运动目标检测 17 4.1.2. 背景模型 18 4.1.3. 车辆检测 19 4.1.4. 后处理 23 4.2. 运动车辆跟踪 27 4.2.1. 基于Kalman滤波的跟踪算法 27 4.2.2. 基于模板匹配的细分割 28 4.2.3. 异常跟踪处理 31 4.3. 夜间车辆检测 31 4.3.1. 夜间车辆特点 31 4.3.2. 车灯配对 32 4.3.3. 白天夜晚模式切换 33 4.4. 基于图像分析的交通事件检测 33 4.4.1. 基于轨迹的事件检测 33 4.4.2. 车速检测 36 4.4.3. 事件检测 41 4.5. 能见度和雪、雨的检测 45 4.5.1. 能见度检测 46 4.5.2. 局部直方图均衡 46 4.5.3. 基于色彩恒常理论的图像增强 49 5. 系统流程图 53 5.1. 交通事件检测软件 53 5.1.1. 视频采集模块 54 5.1.2. 预处理模块 54 5.1.3. 车辆检测模块 55 5.1.4. 车辆跟踪模块 56 5.1.5. 车辆运动信息提取模块 57 5.1.6. 交通事件检测模块 59 5.1.7. 参数设置模块 60 5.1.8. 网络管理模块 61 5.2. 管理中心软件 62 5.2.1. 交通事件集中存储检索模块 62 5.2.2. 报警管理模块 63 5.2.3. 交通事件统计模块 64 5.2.4. 用户管理模块 65 5.2.5. 语音接口 66 5.2.6. 短信发送接口 67  引言 编写目的 本详细设计说明书确定系统的详细功能模块和数据结构，为下阶段开发工作提供依据。 背景 软件系统的名称：iTraf智能交通系统 本项目的提出者：iTraf小组研究学习 本项目的开发者：iTraf小组 软件系统的用户：用于道路交通紧急救援、道路的智能化控制和管理等方面 参考资料 iTraf智能交通系统需求规格说明书 iTraf智能交通系统概要设计说明书 程序（模块）系统的组织结构 图2-1 系统组织结构 交通事件检测软件 视频采集模块 视频采集是将摄像机的数据按照设定的频率进行采集，以进行实时处理。 图2-2 视频采集模块用例图 初始化软件运行参数； 提供从前端摄像头采集数字视频到内存服务； 提供从视频录像文件采集数字视频到内存服务。 预处理模块 预处理包括背景获取与更新和阴影控制（去除噪声和阴影），以及高斯滤波，图像锐化和增强，特别针对夜间的“浮雕”预处理，可以将车灯光去掉。 图2-3 预处理模块用例图 对采集到的视频进行采集时段（白天或夜间）判断； 提供白天、夜间两种视频帧预处理模式； 视频背景图像获取与更新； 阴影控制（去除噪声和阴影）； 高斯滤波，进行图像锐化和增强； 针对夜间的“浮雕”预处理，可以将车灯光去掉。 车辆检测模块 车辆检测包括车辆矩形提取