我們知道智能交通系統(tǒng)最主要的任務(wù)就是：讓交通更安全、更節(jié)省時(shí)間、更節(jié)省成本。為了協(xié)助交通界能夠更完美的實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，美國ITERIS公司專為ITS行業(yè)研發(fā)出一種目前國際上技術(shù)最為領(lǐng)先的智能交通信號控制系統(tǒng)應(yīng)用視頻檢測技術(shù)——Vantage視頻車輛檢測器！
Vantage視頻車輛檢測器采用了國際上最先進(jìn)的數(shù)字視頻技術(shù)，它除了能夠完美地融入于智能交通信號控制系統(tǒng)、電子警察抓拍系統(tǒng),還能夠無縫地整合到交通數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
,其雙重功用被廣泛的應(yīng)用于城市智能交通信號控制、城市電子警察、城市交通數(shù)據(jù)采集及公路隧道、橋梁的意外事故監(jiān)控系統(tǒng)中。目前，Vantage視頻車輛檢測器在全球已有三萬多個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)用業(yè)績，已成為了全球在用業(yè)績最多、最受用戶歡迎的車輛檢測產(chǎn)品之一。
本方案采用Vantage Edge2單、雙路視頻檢測模塊（硬件），集成到各種感應(yīng)式信號燈控制機(jī)中，來實(shí)現(xiàn)交通信號的智能控制。Vantage Edge2模塊可應(yīng)用于城市點(diǎn)控、線控及面控系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)感應(yīng)式或自適應(yīng)式控制，能夠完美的與SCOOT、SCATS等系統(tǒng)無縫整合！
二、Vantage操作性能優(yōu)勢
對于城市智能交通信號控制應(yīng)用，Vantage視頻檢測技術(shù)與感應(yīng)線圈檢測技術(shù)相比，具有如下優(yōu)勢：
1. 易于安裝
Vantage視頻檢測器是利用安裝在十字路口照明燈桿上的攝像機(jī)采集視頻圖像,然后由安裝在信號燈控制機(jī)內(nèi)視頻處理模塊進(jìn)行分析處理，獲取必要的信號燈控制信息，從而實(shí)現(xiàn)路口的智能控制！視頻控制過程的實(shí)現(xiàn)只需在照明燈桿或?qū)Ｓ昧⒅习惭b必要的攝像機(jī)，而無需切割破壞路面，乃至鋪設(shè)很長的線圈饋線電纜，最大程度的縮短了封閉道路的時(shí)間。另外，視頻虛擬線圈的位置可以根據(jù)需要任意放置，而感應(yīng)線圈安裝在一個(gè)位置后就不能根據(jù)路況的變化而任意移動(dòng)，否則重復(fù)切割路面會(huì)嚴(yán)重影響道路的使用壽命！
2. 易于設(shè)置
Vantage視頻檢測器本身具有全部的設(shè)置功能,完全可以不用筆記本電腦進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)置。每路視頻圖像上都可以顯示一個(gè)設(shè)置菜單，利用鼠標(biāo)和視頻菜單便可在攝像機(jī)視頻圖像上畫出檢測區(qū)域并進(jìn)行所有的參數(shù)設(shè)置，非常方便。
Vantage還具有動(dòng)態(tài)區(qū)域設(shè)置（DZR）功能，此技術(shù)允許在任何時(shí)刻新建一個(gè)檢測區(qū)域，或?qū)σ粋€(gè)檢測區(qū)域進(jìn)行修改，與此同時(shí)并不影響其它檢測區(qū)域的正常工作。隨后，一旦新的檢測區(qū)域設(shè)置被保存，它便立即開始背景學(xué)習(xí)，進(jìn)行檢測！最有工程意義的是Vantage的操作非常簡單，基本的培訓(xùn)工作不超過一小時(shí)便可完成。
另外，視頻虛擬線圈的位置擺放可以根據(jù)路況任意調(diào)整，其線圈功能屬性也可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置，如：存在、延時(shí)、延遲、脈沖和計(jì)數(shù)。選用不同屬性的線圈可以實(shí)現(xiàn)不同的控制需求，每路視頻圖像可以設(shè)置24個(gè)這樣的虛擬線圈！
每個(gè)視頻虛擬線圈的信號輸出通道都可以任意定義，Edge2模塊本身可提供4個(gè)獨(dú)立的輸出通道，如果需要還可以增加擴(kuò)展輸出通道，比如在控制信號燈的同時(shí)，還想增加闖紅燈抓拍觸發(fā)功能,我們就可以再增加4個(gè)輸出通道。每個(gè)通道輸出都有手動(dòng)測試開關(guān)
，利用這些開關(guān)可以極為方便的調(diào)試信號燈控制機(jī)的工作性能。
3. 易于維護(hù)
在十字路口控制中經(jīng)常會(huì)遇到交通狀況變化或道路維修的時(shí)候，這時(shí)我們可能需要改變虛擬線圈的檢測位置，這對視頻檢測來說非常簡單，也不需要封路；而相對于感應(yīng)線圈檢測來說，就需要封路、重新切割路面，這樣的維護(hù)工作需要大量的人力、財(cái)力。更甚者，如果感應(yīng)線圈在使用過程中由于路面變形而斷裂就更麻煩了！感應(yīng)線圈的壽命大約在2－5年（根據(jù)交通量及路面溫度而定）,而Vantage視頻檢測器的使用壽命要超過10年。
此外，Vantage還具有VRAS遠(yuǎn)程管理系統(tǒng),它是一個(gè)功能強(qiáng)大的軟件工具,利用RS232通訊端口對Edge2進(jìn)行遠(yuǎn)程管理控制，用于監(jiān)測現(xiàn)場交通流,提供用戶支持及系統(tǒng)診斷等功能，尤其是需要重新設(shè)置虛擬線圈時(shí)，您只需在監(jiān)控中心便可完成，無需到現(xiàn)場操作
，維護(hù)起來非常方便。
三、Vantage檢測性能優(yōu)勢
1. 檢測可靠性高
對于十字路口控制應(yīng)用，在任何天氣及光照條件下,Vantage視頻檢測器均能實(shí)現(xiàn)95-98％的檢測精度，近似于進(jìn)口高檔感應(yīng)線圈檢測器（反應(yīng)時(shí)間好于10ms）的檢測精度。Vantage采用了數(shù)字信號處理技術(shù)（DSP）,這使其能夠面臨各種天氣情況及光照條件的挑戰(zhàn),不論是白天還是黑夜、下雨還是晴天，它都能夠精確、可靠的提供交通檢測。不受天氣或溫度的影響，真正實(shí)現(xiàn)全天候的檢測控制。
另外，在一些特殊路況條件下，我們還可以層疊放置2-3個(gè)虛擬線圈，以提高檢測的可靠性。
2. 先進(jìn)的視頻檢測算法
① 夜間檢測難題的解決：在夜間檢測時(shí)，Vantage系統(tǒng)會(huì)運(yùn)行強(qiáng)制車燈檢測算法（
EHDA），當(dāng)系統(tǒng)確定天色已黑時(shí)，它會(huì)自動(dòng)運(yùn)行EHDA算法，此算法將自動(dòng)跟蹤識別車輛前燈，從而減小夜間光線對檢測精度的影響。
② 路面積水反光影響的解決：Vantage系統(tǒng)算法具有背景自適應(yīng)、連續(xù)自動(dòng)更新的功能，它能夠識別路上的任何背景干擾因素，如積水反射光、拋灑物、樹木和護(hù)欄的陰影等，如果有此類干擾背景存在于檢測區(qū)域內(nèi)，系統(tǒng)經(jīng)過背景學(xué)習(xí)，會(huì)自動(dòng)將它們定義為背景物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)可靠的檢測。
③ 車輛陰影影響的解決：Vantage系統(tǒng)具有專門的陰影處理算法（SDA）,它能夠有效的識別車輛及其陰影，將其定義為同一移動(dòng)車輛，而不進(jìn)行重復(fù)檢測，從而消除陰影對檢測精度的影響。
④ 惡劣天氣變化影響的解決：Vantage系統(tǒng)有雙重保障來解決此問題，一方面，當(dāng)天氣非常惡劣，圖像對比度非常低時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到故障安全模式，發(fā)出警報(bào)，視為到處都是車輛，注意安全行駛！另一方面，采用三階段圖像分析算法，如果系統(tǒng)確定檢測區(qū)域的檢測有效性較好時(shí)，系統(tǒng)便運(yùn)行正常的檢測模式（S1）；一旦遇到惡劣天氣的影響，如雨、雪、霧等，系統(tǒng)確定檢測區(qū)域的檢測有效性降低，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到（
S2）模式，增加檢測區(qū)域的靈敏度，實(shí)現(xiàn)精確的檢測；當(dāng)天氣更為惡劣，檢測區(qū)域的檢測能力完全喪失時(shí)，系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)切換到故障安全模式（S3），當(dāng)天氣轉(zhuǎn)好，圖像質(zhì)量變好時(shí)，系統(tǒng)又會(huì)自動(dòng)切換到正常檢測模式。此三階段圖像分析算法有效地減小了惡劣天氣對檢測精度的影響。
⑤ 攝像機(jī)晃動(dòng)影響的解決：在大風(fēng)天氣條件下，攝像機(jī)會(huì)產(chǎn)生很大的晃動(dòng),一般會(huì)影響圖像處理，但Vantage系統(tǒng)采用了特殊的圖像晃動(dòng)補(bǔ)償處理算法,避免了由于圖像晃動(dòng)造成的檢測誤差。
3. 能夠?qū)崿F(xiàn)更多的檢測功能
① 三個(gè)獨(dú)立的現(xiàn)場結(jié)構(gòu)設(shè)置：Vantage系統(tǒng)允許用戶設(shè)置三個(gè)不同的現(xiàn)場虛擬線圈設(shè)置方案，其中一個(gè)用于正常交通狀況下，另外兩個(gè)用于特殊交通狀況，如道路維修，臨時(shí)道路交通狀況等。三個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)置可以相互切換，使設(shè)置工作更為簡單。
② 主輔線圈聯(lián)合控制功能（And/W）:Vantage系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)虛擬線圈配合控制一個(gè)通道輸出，一般主輔線圈安裝要有一定距離，只有當(dāng)主輔兩個(gè)線圈同時(shí)被不同車輛占用，并達(dá)到一定時(shí)間后，主線圈才發(fā)出一個(gè)檢測信號，這對感應(yīng)式信號機(jī)控制非常有用。
③ 過濾行人檢測功能：在視頻十字路口控制中，由于大量的行人,可能對檢測有一定影響，而Vantage系統(tǒng)可以過濾掉行人，可以避免由于行人經(jīng)過而造成的誤信號控制。這一功能對多行人路口交通信號控制非常有用。
④ 逆行車輛過濾功能：當(dāng)檢測區(qū)域?qū)傩栽O(shè)置為行駛方向向下時(shí),逆向行駛的車輛將被過濾掉，不予檢測輸出！
⑤ 眩光檢測功能：當(dāng)檢測區(qū)域被車輛眩光充滿時(shí),則相應(yīng)的輸出通道便輸出一個(gè)檢測信號，從而降低眩光對檢測精度的影響，此功能特別適用于路燈光線較差的路口控制。
⑥ 綠燈強(qiáng)制通行功能（Green/Input）：此功能在國內(nèi)應(yīng)用較少，它是為了使快速行駛車輛順利通過綠燈路口，而不需緊急剎車而設(shè)置的。當(dāng)路口綠燈將要變成紅燈時(shí)，而此時(shí)離路口一定距離的地方有車輛經(jīng)過預(yù)設(shè)的專用虛擬線圈，那么此時(shí)的綠燈會(huì)延時(shí)
，延時(shí)多久可以設(shè)置，一般由虛擬線圈與停車線的距離而定。
四、工程示例
1. 攝像機(jī)安裝高度
大約在9.2～15米之間，只要圖像清晰、車輛圖像足夠大,攝像機(jī)安裝越高越好，并盡可能固定在檢測區(qū)域的中間位置，建議安裝高度在10米左右。如果不能滿足這種要求
，要盡可能的避免遮擋問題。另外，盡可能將攝像機(jī)固定在穩(wěn)固的立柱上，特別是長期應(yīng)用。
2. 攝像機(jī)安裝視域
攝像機(jī)視域取決于它的安裝高度和鏡頭，一般攝像機(jī)視距為其安裝高度的10倍。Vantage視頻車輛檢測器，具有0－100米的有效檢測范圍，可以同時(shí)檢測4條車道，一般攝像機(jī)的視域要能容納4.5～5條車道，為了保證檢測的精度，要盡量確保視域中車輛停止線保持水平。
3. 檢測區(qū)域的設(shè)置
虛擬線圈的大小一般接近于我們的大拇指肚大小，基本上與圖像中夏利轎車的尺寸相同，這樣可以避免漏檢較小的車，又能保持較好的靈敏度。
虛擬線圈的放置位置不一定在每條車道的正中間，而是可以根據(jù)攝像機(jī)的視角略微偏移向某一側(cè)，基本上要根據(jù)大多數(shù)車輛的行駛軌跡而確定。
每路視頻圖像最多可以設(shè)置24個(gè)虛擬線圈，也就是說它可以取代6個(gè)4通道的感應(yīng)線圈檢測器！每路視頻圖像有4個(gè)獨(dú)立的通道輸出,可以隨意定義虛擬線圈的輸出通道。如果必要，還可以將多個(gè)檢測線圈重疊放置，設(shè)置主輔線圈，進(jìn)行聯(lián)合控制。所有設(shè)置通過面板鼠標(biāo)即可完成。
4. 對攝像機(jī)的要求
用于視頻檢測的攝像機(jī)必須是固定式的，云臺攝像機(jī)通常不適合用于這種檢測。不論是用于十字路口控制還是交通數(shù)據(jù)采集，對攝像機(jī)都要有一個(gè)最低的要求：
① CCIR/EIA 1Vpp (+/-20%)；
② 1/3 CCD適應(yīng)晝夜亮度變化，自動(dòng)亮度調(diào)節(jié)，在夜間照度水平低于0.1Lux或日間照度達(dá)到10000Lux時(shí)所產(chǎn)生的視頻圖像仍為可用視頻信號并具有可分辨特性；
③ 圖像水平分辨率應(yīng)在500線以上，垂直分辨率在350線以上；彩色攝像機(jī)也可以使用，但要注意，彩色攝像機(jī)的靈敏度通常要比黑白攝像機(jī)低4倍左右，這樣最大的影響是在晚上，在這種低對比度條件下檢測的性能會(huì)很差。
5. 使用VRAS遠(yuǎn)程管理軟件設(shè)置
如果您想通過遠(yuǎn)程設(shè)置管理，使用VRAS軟件模塊即可。
我們可以通過VRAS軟件對Edge2檢測模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，可以設(shè)置檢測區(qū)域的參數(shù)以及對檢測模塊進(jìn)行各種操作，它為Vantage系統(tǒng)提供以下主要功能：
★ 遠(yuǎn)程瀏覽現(xiàn)場圖像，單幀或連續(xù)幀兩種模式
★ 瀏覽多個(gè)Vantage攝像機(jī)的圖像
★ 為每臺攝像機(jī)重新設(shè)置檢測區(qū)域
★ 遠(yuǎn)程執(zhí)行系統(tǒng)診斷
★ 遠(yuǎn)程獲得交通統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
Vantage視頻車輛檢測器采用閃存的方式可以將參數(shù)設(shè)置存儲起來，以防止數(shù)據(jù)意外丟失，即使有意外斷電的情況也不會(huì)帶來損失！
另外，如果您想用Edge2模塊再采集一些交通數(shù)據(jù)，也沒有問題，不必更換硬件，只需用我們提供的VSU軟件模塊將Express數(shù)據(jù)采集程序?qū)懭氲紽lash閃存中即可，非常方便！
五、Edge2硬件特點(diǎn)及技術(shù)指標(biāo)
1. 主要功能及特點(diǎn)
① 雙路視頻輸入；
② 每路攝像機(jī)圖像能夠設(shè)置24個(gè)檢測區(qū)域；
③ 每個(gè)Edge2具有4個(gè)通道輸出，通過增加擴(kuò)展模塊，可以設(shè)置多達(dá)24個(gè)的通道輸出；
④ 檢測區(qū)域之間可以設(shè)置成“And”邏輯功能，來提供聯(lián)合控制；
⑤ 每一個(gè)檢測區(qū)域當(dāng)有車輛存在時(shí)，可以持續(xù)輸出一個(gè)存在信號；
⑥ 可以對系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置及狀態(tài)監(jiān)控；
⑦ 采用FLASH閃存存儲，使處理器具有編程能力，并能夠?qū)崿F(xiàn)多種應(yīng)用；
⑧ 通過串口進(jìn)行軟件升級，不需要修改硬件，同時(shí)增加了用于儲存數(shù)據(jù)的FLASH存儲空間；
⑨ 易于操作的主菜單接口界面，使系統(tǒng)設(shè)置或維護(hù)不需要電腦即可完成；
2. 接口指標(biāo)
① 輸入：BNC視頻輸入，RS170（NTSC），CCIR（PAL）
② 輸出：BNC視頻輸出，RS170（NTSC），CCIR（PAL）
③ 75Ohm或Hi－Z視頻輸入端口
④ USB型鼠標(biāo)接口
⑤ DB9針RS232接口
⑥ RJ45與擴(kuò)展模塊連接接口
3. 工作環(huán)境
① 環(huán)境溫度：-37℃～+74℃
② 環(huán)境濕度：0％～95％，無冷凝
③ 電源：12VDC或24VDC（490/280mA）
六、感應(yīng)式路口控制系統(tǒng)組成
Vantage視頻車輛檢測器是感應(yīng)式路口控制系統(tǒng)的感應(yīng)部分，在本方案中就不再論述信號燈控制機(jī)及攝像機(jī)等系統(tǒng)部件。Edge2模塊可應(yīng)用于單點(diǎn)路口控制、線控及面控系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)感應(yīng)式或自適應(yīng)式控制，能夠完美的與SCOOT、SCATS等系統(tǒng)無縫整合！
需要將Vantage Edge2集成到信號燈控制機(jī)中,Edge2模塊適用于多種型號控制機(jī)，如170、TS-1、TS-2、2070、ATC等。一般只需將Edge2模塊直接插入到信號燈控制機(jī)內(nèi)相應(yīng)的位置即可，非常方便。
（轉(zhuǎn)載）
