现代交通迅速发展，同时也带来了提高交通效
率，保障交通安全，加强交通管理等诸多问题。因
此寻找有效的方法对交通道路实施高效准确的监
控具有重要意义。采用更先进的通信技术和图像
处理技术，就能够实现对交通流量的合理管控，预
防交通事故发生［1］。
目前中国道路监控系统在信息传输方面，大
部分采用的是有线传输的方式，有线传输虽然带
宽大，但是布线和后期维护成本高。王轲等［2］采
用无线通信的方式传输视频信息。但是由于带宽
限制无法满足实时传输的条件，将降低对路况信
息判断的准确性。随着 5G 技术的应用，无线通信
的速率和稳定性都得到极大的提高［3］。同时，恶
劣的天气条件影响交通监控图像的清晰度也会降
低路况信息判断的准确性。王卫星等［4］提出了结
合改进Retinex和分阶微分的雾霾公路交通图像增
强，利用快速引导滤波来估计初始照射分量，采用
初始分阶微分掩膜对反射分量进行增强。董 炜
等［5］提出了基于改进 Retinex 的城市交通图像增
强算法，利用引导滤波求取输入图像的光照分量，
对反射分量进行分数阶积分掩膜，将处理后的反
射分量与照射分量相乘，得到最终的增强图像。

以上算法均对雾天交通监控图像有良好的增强效
果，但是在户外交通环境复杂，除雾霾外，光线不
足也会对交通监控图像识别造成很大的影响。虽
然红外相机以被广泛应用于监控领域［6］，但是红
外相机的使用是有条件限制的，只有当物体温度
高于环境温度，红外相机才能拍摄到物体。而传
统的视频增强技术，例如直方图均衡化在视频序
列的实时处理中效果并理想。
针对以上问题，提出一种交通监控系统，利用
5G 无线通信传输视频信息，并在服务器端采用改进
单尺度 Retinex 算法获得去雾后的图像，通过反转图
像利用大气散射模型对低照度图像的亮度进行增
强，最后将去雾后的图像与亮度增强后的图像进行
加权融合，降低雾霾和低照度对系统成像的影响，
提高识别算法的准确性。
1 系统整体方案
本系统是由电荷耦合器件图像传感器( charge
coupled device，CCD) 、5G 无线通信模块、服务器和
客户端组成。 利用 CCD 采集交通视频信息，5G 通信模块将
采集到的视频信息传输到服务控制中心，在服务器
端先对视频图像进行预处理，对雾天图像和低照度
图像进行去雾和提升亮度的操作，提高对比度和清
晰度并进行存储。接着采用交通事件识别算法对
交通事件进行识别，最后将识别的信息发送到客户
端进行预警。系统整体结构如图 1 所示。
2 终端系统设计
2. 1 基于 5G 无线通信的无线传输
对于交通监控系统而言，信息的收集和分析是
十分重要的。信息数据的收集效率越高，管理人员

对各种交通事件做出反应的时间就越短。因此本
系统采用 5G 无线通信的方式传输视频信息。实时
高清视频流的传输需要带宽达到一定的大小并且
能够保持稳定，带宽的波动会影响视频传输的稳定
性。分别测试 D1、
720P 和 1 080P 3 种格式的每秒
15 帧的视频流所占带宽大小，如表 1 所示。
1 080P 格式的视频的分辨率最高，因此视频监
控图像的细节信息也最丰富，相应的 1080P 格式的
视频所占带宽也最大。目前，中国 4G 网络理论下
行速率是 100 Mbps，上行速率是 50 Mbps。而 5G 网
络下行速率可达到 1. 4 Gbps，上 行 速 率 可 达 到
284 Mbps［
6］。在实际使用过程中单个设备能达到
理论值的 1 /4，因此使用 5G 无线通信，能使 1 080P
的监控视频到达实时传输的要求。
2. 2 终端硬件选型与设计
终端硬件主要包括 CCD 传感器、RK3399 处理
器和 MH5000 通信模组 3 个部分。
( 1) CCD 传感器: 采用 MV-EM510M/C 型号的 CCD
相机。最高分辨率为2 456 ×2 058，最高帧率为15 fps。
( 2) MH5000 通信模组: MH5000 是华为首款单
芯多模5G 工业模组，支持5G SA/NSA 双模，上行速
率可达 230 Mbps，下行速率可达 2 Gbps。
( 3) RK3399 处理器: RK3399 具有强大的视像
处理器，双图像信号处理 ( image signal processing，
ISP) 具有 800 MPix /s 的像素处理能力，支持双摄像
头的同时数据输入和高级处理，能够流畅的实现
H． 264编解码的功能，能够同时进行两路视频编码
和五路视频解码。并且拥有丰富的外围接口，支持
RJ45 千兆网口和 USB3. 0 Type-C 双端口，为数据的
高效传输提供了硬件基础。
CCD 传感器通过网线与 RK3399 主板相连。在
终端系统工作时，RK3399 对 CCD 传感器采集的原
始图像进行编码，将实时视频流通过 USB3. 0 接口
传输至 MH5000 无线通信模组，同时在存储设备内
进行存储。终端硬件结构如图 2 所示。
2. 2. 1 千兆网口设计
本系统中用于连接 CCD 传感器的千兆网口设
计采用了 RTL8153-VB-CG 低功耗 USB 3. 0-to-Giga-
bit Ethernet 控制芯片，将 RK3399 的一个 USB3. 0 接
口转换为千兆网口。原理图如图 3 所示。
2. 2. 2
5G 通信模组设计
5G 模 组 包 含 4 个 天 线 接 口 ( ANT0、ANT1、
ANT2、ANT3) 、一个 USB3. 0 接口和高速串行计算机
扩展总线( peripheral component interconnect express，
PCIE) 接口。5G 模组硬件框架如图 4 所示。
MH5000 状态控制电路如图 5 所示，可以看出，
本系统中 MH5000 状态控制可分为手动模式和自动
模式。手动模式可通过按下按键 PWRON，来拉低
MH5000 对应引脚的电位。自动模式下通过 STM32
输出一 个 控 制 信 号，使 得 MOS 管 Q1 导 通，拉 低
MH5000 对应引脚的电位，实现控制 MH5000 模组
工作状态的功能。

基于 RK3399 5G 通信和图像增强算法的交通监控系统设计相关推荐

  1. 基于PLC的某双层三车位立体车库的监控系统设计 S7-200 PLC程序 组态王6.53组态画面

    基于PLC的某双层三车位立体车库的监控系统设计 S7-200 PLC程序 组态王6.53组态画面 电气图纸 IO分配 此程序不包含组态王仿真,如需仿真请连接plc才可 某双层三车位立体车库如图所示,上 ...

  2. 基于RK3399+5G的医用视频终端设计

    当前在各种先进的信息通信技术的驱动下,医疗行业已呈现出信息化.移动化.智能化的发展趋势.特别是 5G 通信技术的落地应用推动了智慧医疗行业的 蓬勃发展,涌现出大量基于 5G 技术的医疗健康应用与服务, ...

  3. 基于FPGA的改进实时图像增强算法的设计与实现

    当今社会,监控技术应用十分广泛.但是很多监控设备大都处于户外工作环境.而外界环境的多变性增加了监控的难度,典型的情况就是天气因素,比如大雾,阴天等等,这些因素会增加监控的难度,甚至使系统无法正常工作. ...

  4. 基于RK3399+STM32+PID的四轴飞行器跟踪与控制系统设计

    系统硬件的总体方案设计 要设计一款具有跟踪功能且飞行稳定的四轴飞行器跟踪系统,首先要保证系 统硬件平台的功能稳定.系统各模块具有不同功能,所以需要根据各模块功能与 性能,进行芯片的选取与硬件电路设计, ...

  5. 基于c++的马氏距离算法代码_监控警戒区基于掩码算法的简单实现(附代码)

    视频地址:https://www.ixigua.com/6870543177913205251/ 这是利用图片掩码实现的一个视频监控区域警戒功能代码,当人进出警戒区域时,自动记录一张图片到本地,效果视 ...

  6. 数控系统的opc服务器,基于OPC UA的828D数控机床群远程监控系统设计

    摘要: 数控机床作为制造业企业中的高端,精密加工设备,具有很高的智能化和自动化水平;与此同时,随着数控机床的智能化和自动化程度的提高,机床系统更加的庞大,从而导致实际生产过程中有人值守时间下降.当一台 ...

  7. 基于51单片机电池的电压电流温度电量监控系统设计

    毕设帮助.开题指导.技术解答(有偿)见文末. 目录 一.硬件电路组成 二.功能 三.电脑开发环境 四.Protues仿真 五.程序 六.资料包括 一.硬件电路组成 51最小系统+电压.电流采用滑动变阻 ...

  8. 基于retinex理论改进的低照度图像增强算法

    写本文的目的是记录自己学习过或做过的一些东西,深化理解,理清思路,便于回忆.本人处于学习阶段,欢迎指出不对的地方. 本文算法参考文献:李勇.基于Retinex理论的低照度图像增强算法研究与实现[D]. ...

  9. 基于直方图的图像增强算法（HE、CLAHE）之（二）

    作为图像增强算法系列的第二篇文章,下面我们将要介绍功能强大.用途广泛.影响深远的对比度有限的自适应直方图均衡(CLAHE,Contrast Limited Adaptive Histogram Equ ...

  10. 基于引导滤波的暗通道matlab,基于加权引导滤波的水下图像增强算法

    在水下环境中,由于水分子以及溶解的杂质对光线的吸收和散射作用,导致水下图像出现对比度低.噪声较大等严重的退化问题.这不仅降低了图像的整体视觉效果,而且给后续图像的自动处理和识别产生不利影响.因此,研究 ...

最新文章

  1. 韩先培：大规模预训练语言模型是下一代知识图谱吗 | 青源 Talk 第6期
  2. ActFrameWork集成Beetlsql的Mapper功能
  3. matlab搭建sdn,软件定义网络SDN简介和简单仿真实验
  4. redis 延时任务 看一篇成高手系列 二
  5. TOAD连接Oracle数据库失败：OCI_INVALID_HANDLE解决
  6. 他是奥运会银牌获得者，还是世界知名数学家，他的家族让世界为之倾倒
  7. Cookie enable 的检测
  8. apache lucene介绍
  9. c#模板保存并读取.mdl文件
  10. topsis法_华北电力大学 梁海平 , 刘英培等：基于改进TOPSIS灰色关联投影法的主网网架结构评价...
  11. 智慧社区解决方案_智慧社区建设方案——汇新云
  12. 英文论文评审意见_英文论文审稿意见汇总
  13. 【Redis】回顾下Redis的过期策略
  14. VRP和调度问题的主流精确算法和启发式算法
  15. 计算机如何把文件设为隐藏,电脑的文件、文件夹如何设置隐藏和显示?
  16. 星环TDH数据库批量生成表和存储过程
  17. Flappy Bird开发者接受采访，解释上瘾的危害
  18. 数学专业各学科视频网址
  19. 呼叫中心电话录音系统不只是实现通话录音
  20. 顺利拿到亚马逊高薪offer！从投简历到谈薪，全流程经验总结回馈大家！

热门文章

  1. Xshell7绿色版使用公钥对免密连接虚拟机（centos7.9-保姆级）
  2. Linein和Micin的区别
  3. 【老生谈算法】matlab实现Dijkstra最短路算法源码——Dijkstra算法
  4. 想学plc但是没有计算机基础,没有电工基础可以学plc编程吗？能学懂PLC编程吗？...
  5. 计算机做无线AP共享文件,Windows 7妙用 笔记本变无线AP轻松共享
  6. xshell传输文件到服务器(ubuntu)（上传下载）
  7. sast/dast/iast对比介绍
  8. 计算机绘图中有六种方法绘圆,圆的绘制教案
  9. 浑水摸「YY」、「侠盗」苹果和辛巴的「麦乳精」｜极客一周
  10. 支付宝-第三方应用授权