云計(jì)算視覺技術(shù)下肇事車輛的定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討

蔡亮+程雅瓊

摘要：近些年來，肇事逃逸現(xiàn)象屢見不鮮，為了使那些在交通事故后逃離現(xiàn)場的人落網(wǎng)，需要使用一定的技術(shù)對其車輛進(jìn)行定位。傳統(tǒng)方法中定位工作可能受到很多方面的干擾，面對車輛背景變化一類的情況無法更好適應(yīng)，基于此，人們研發(fā)了一種定位系統(tǒng)，在云計(jì)算視覺技術(shù)的幫助下，這種系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控肇事車輛，并將系統(tǒng)獲取的信息進(jìn)行傳輸；在定位系統(tǒng)工作過程中，可能會需要對大量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，云技術(shù)技術(shù)可以有效地解決這方面問題。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算視覺；肇事車輛；定位；系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）25-0149-02

隨著我國人民生活水平方面的提高，車輛的使用頻率也大幅度增加，但是在人們享受汽車為其帶來的便利的同時(shí)，逐漸有一些問題被顯現(xiàn)出來，例如肇事逃逸現(xiàn)象的增多等。一旦出現(xiàn)這種現(xiàn)象，警方需要對肇事方進(jìn)行定位，而現(xiàn)場的監(jiān)控設(shè)備可能無法為定位工作帶來更多幫助，人們迫切的需要一種更加有力的系統(tǒng)完成相應(yīng)的定位工作，而其中最重要的一環(huán)便是關(guān)鍵幀方面的提取工作。云技術(shù)視覺技術(shù)的出現(xiàn)使這一問題得到解決，可以迅速完成數(shù)量龐大的信息處理工作，提高系統(tǒng)準(zhǔn)確性。

1 設(shè)計(jì)原理方面的研究

這種系統(tǒng)在進(jìn)行工作時(shí)，需要對可疑車輛的行車路線進(jìn)行更多掌握，通過采集圖像的方式實(shí)現(xiàn)對車輛身份的分辨，具體來講，需要根據(jù)采集的圖像數(shù)據(jù)，獲取可疑車輛的各方面屬性，然后通過這種技術(shù)對海量數(shù)據(jù)信息方面的計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對可疑車輛位置的確定工作；此系統(tǒng)在進(jìn)行實(shí)際定位工作時(shí)可能會遇到很多方面的問題，同時(shí)也需要對很多信息進(jìn)行處理，在此過程中系統(tǒng)需要可以實(shí)現(xiàn)對有價(jià)值數(shù)據(jù)的收集工作，并需要對相關(guān)的各類圖像信息進(jìn)行一系列的后續(xù)操作，最終還需要對這些信息進(jìn)行匯總及分析，得出肇事車輛準(zhǔn)確的位置信息；設(shè)計(jì)人員對肇事逃逸的定位系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可能還會使用到衛(wèi)星追蹤、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，因此使系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作變得更加困難，具體來講需要四個(gè)部分進(jìn)行協(xié)調(diào)工作才能完成其定位任務(wù)。

2 定位系統(tǒng)的子系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能

1）采集模塊。這部分系統(tǒng)主要需要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控的功能，完成對可疑車輛數(shù)據(jù)的收集工作，這也是定位系統(tǒng)進(jìn)行工作的基礎(chǔ)條件，但是人們獲取的數(shù)據(jù)只有一小部分具有價(jià)值，系統(tǒng)需要對有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行高速提取，排除其他無關(guān)信息方面的干擾，所以系統(tǒng)需要在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到這些問題，對篩選方面的功能進(jìn)行進(jìn)一步設(shè)計(jì)。

2）傳遞模塊。這部分系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)信息傳遞的功能，在整個(gè)定位系統(tǒng)中需要終端完成對圖像信息的處理工作，其傳輸工作的目的正在于此，前端系統(tǒng)可以獲取車輛型號等一類有價(jià)值的信息，然后將這些信息進(jìn)行壓縮處理，將其在第一時(shí)間內(nèi)向終端進(jìn)行傳輸，使定位肇事車輛的速度最大限度提高。

3）處理模塊。此部分系統(tǒng)需要完成對各類信息的提取工作，在采集工作完成后，人們獲得了大量數(shù)據(jù)，其中有些對肇事車輛的定位工作有效，有些則與之毫不相干，因此在這一環(huán)節(jié)需要迅速將所需要的信息進(jìn)行提取，進(jìn)行范圍的縮小工作，為系統(tǒng)提供真正有效的數(shù)據(jù)信息，在很大程度上提高定位工作的準(zhǔn)確率。

4）終端處理模塊。此部分系統(tǒng)在對肇事車輛的定位工作中發(fā)揮最重要的作用，由于定位工作需要進(jìn)行海量信息的計(jì)算工作，而傳統(tǒng)處理系統(tǒng)可能在這方面并不具備比較出色的性能，導(dǎo)致定位工作的速度大幅度下降，無法滿足人們的要求，針對這些方面的問題，設(shè)計(jì)人員將云計(jì)算的技術(shù)應(yīng)用其中，對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并且在一定程度上利用了處理池原理，將各類圖像以超高的速度進(jìn)行比對，進(jìn)而使定位工作的速度方面有了明顯提高。

3 軟件方面的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)人員對肇事車輛定位系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要通過其功能實(shí)現(xiàn)對圖像中一點(diǎn)位置的確定，所以需要提取特征從而為后期工作提供更多準(zhǔn)備，軟件設(shè)計(jì)工作可以完成對圖像的檢測功能，經(jīng)過一系列操作之后，人們會發(fā)現(xiàn)畫面中車輛并沒有發(fā)生跳躍性的變化，其變動幅度會非常??；通過之后一系列的計(jì)算，可以做出車輛是否為肇事車輛的判斷。

在視覺技術(shù)下，對交通肇事車輛定位系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)軟件設(shè)計(jì)工作時(shí)，首先需要通過傳感器對車輛方面的信息圖像進(jìn)行收集，然后將所得圖像信息降噪，使用邊緣檢測的方法對圖像特征方面進(jìn)行相關(guān)的提取工作，例如使用Sobel、Log等算子可以對圖像中突變的信息進(jìn)行提取，從而保留畫面中比較有用的信息數(shù)據(jù)；通過參數(shù)估計(jì)獲知所查車輛區(qū)域的位置信息，例如hough，一旦發(fā)現(xiàn)定位目標(biāo)，便可以對其圖像信息進(jìn)行分割等操作，最終在顯示器上顯示相關(guān)信息；對其進(jìn)行核心程序的設(shè)計(jì)時(shí)，可以按照INF方面的內(nèi)容開展相關(guān)工作，使用者可以利用編輯器對其進(jìn)行閱覽以及相應(yīng)處理，當(dāng)驅(qū)動代碼及通用串行總線的內(nèi)容在INF內(nèi)有詳細(xì)記載時(shí)，可以使主機(jī)與通用串行總線連接操作順利完成。

4 硬件方面的設(shè)計(jì)

首先，在進(jìn)行云計(jì)算技術(shù)下肇事車輛定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作時(shí)需要對圖像的特征數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，具體來講需要得到其模擬信號，進(jìn)行編碼、量化等一系列操作之后使其實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，以便于實(shí)現(xiàn)其存儲工作；在以往的定位系統(tǒng)中采集信號工作效率較低，而在云計(jì)算視覺技術(shù)下的系統(tǒng)中則不存在以上問題，通過使用像素條件較好、F值較大的采集卡等即可實(shí)現(xiàn)對速度方面的提高。

當(dāng)車輛方面的信號由采集裝置獲取后，經(jīng)由接口最終可以實(shí)現(xiàn)模擬信號和數(shù)字信號間的轉(zhuǎn)換，再由相應(yīng)的解碼器對其進(jìn)行處理。在模擬信號與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換裝置中，也會具有相應(yīng)的解碼功能，改變顏色空間方面的參數(shù)的同時(shí)，可以通過具有種類各異芯片的解碼器進(jìn)行相應(yīng)的解碼工作；通過模數(shù)轉(zhuǎn)換的操作后將數(shù)字信號儲存在PC設(shè)備中，便可以實(shí)現(xiàn)采集視頻這一步驟，同時(shí)在此過程中需要經(jīng)由數(shù)據(jù)壓縮工作才可以將其存儲到PC設(shè)備中。

進(jìn)行相應(yīng)圖像傳遞一類的工作時(shí)，需要具備接收及發(fā)送裝置，而且為了使其更有利于人們的使用，需要對其重量及體積等方面進(jìn)一步進(jìn)行壓縮，讓工作人員可以簡單對其進(jìn)行攜帶，這樣一來人們便可以使圖像傳遞工作不再局限于特定的時(shí)間以及地點(diǎn)，進(jìn)而使傳輸速度大幅度提高，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)接收，例如，COFDM以及MPEG2兩種技術(shù)便可以對相應(yīng)信息進(jìn)行隨時(shí)隨地地傳送，指揮中心可以及時(shí)地獲取所需信息；在肇事車輛的定位系統(tǒng)中，這種技術(shù)被廣泛地應(yīng)用，其主要原因是因?yàn)檫@種技術(shù)在以下幾個(gè)方面的工作中具有極其出色的性能：工作人員可以在第一時(shí)間內(nèi)獲得精度較高的數(shù)據(jù)信息；采集工作不會受到地域方面因素的過多限制，當(dāng)某些區(qū)域內(nèi)即使建筑建設(shè)的比較緊湊，兩種技術(shù)仍能夠完成其工作；使用這種技術(shù)的系統(tǒng)自身可以對外界環(huán)境方面的影響因素進(jìn)行過濾，保證傳輸工作的快速與安全；在安全與保密方面這一定位系統(tǒng)具有較為出色的表現(xiàn)；此系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為精巧，能夠讓人們比較方便的帶在身上，從而便于相關(guān)工作的開展等。

系統(tǒng)處理數(shù)字信號工作的質(zhì)量在定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作中意義重大，通過DSP對信號方面進(jìn)行相應(yīng)操作，獲得數(shù)字信號，然后通過電路便可以實(shí)現(xiàn)修改一類的操作，然后再進(jìn)行相應(yīng)的傳送；人們可以將改變后的數(shù)字信號進(jìn)行恢復(fù)操作，使人們觀看到其模擬信號形態(tài)；使用這種技術(shù)能夠按照人們的需要對其作出相應(yīng)的調(diào)整，通過代碼的編寫即可實(shí)現(xiàn)；此處理器在通常情況下能夠以每分鐘上億條的速度對指令方面進(jìn)行處理，和普通處理器相比其運(yùn)算能力卓絕。

當(dāng)設(shè)計(jì)人員對云計(jì)算方面的平臺進(jìn)行建設(shè)時(shí)，可以使定位系統(tǒng)處理速度方面性能進(jìn)行進(jìn)一步提升，當(dāng)定位系統(tǒng)需要對遠(yuǎn)超以往數(shù)量的信息進(jìn)行處理時(shí)，DSP芯片可能在速度方面力有不逮，而云計(jì)算可以在很大程度上使信息處理及運(yùn)算方面的速度更快，通過并行的分布式方法能夠在這方面表現(xiàn)更加突出，從海量信息中迅速的縮小查詢范圍，最終實(shí)現(xiàn)其定位目的。

在肇事車輛快速視覺定位系統(tǒng)中，其圖像的傳感器可以實(shí)現(xiàn)對車輛圖像的采集工作，而且在傳感器中的單片機(jī)能夠完成攝像一類的操作，其對串行相機(jī)的相關(guān)操作可以完成對色調(diào)等方面的調(diào)整，最后將圖像進(jìn)行傳輸；而在控制傳輸方面的系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中，通過前文提到的傳感器可以獲取幀圖像，而設(shè)計(jì)傳輸子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是得到相應(yīng)的線陣信息，具體來講這部分系統(tǒng)能夠?qū)⑺脭?shù)據(jù)的格式進(jìn)行調(diào)整，然后在通過顯示器等設(shè)備實(shí)現(xiàn)對圖像信息的處理及觀察等?？偠灾朴?jì)算視覺技術(shù)可以對傳統(tǒng)肇事車輛定位系統(tǒng)進(jìn)行功能及工作效率等方面的大幅度提升，云計(jì)算方法可以以極高的速度對獲取數(shù)據(jù)信息進(jìn)行運(yùn)算處理，使定位系統(tǒng)可以在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的分析及篩選等一系列操作，實(shí)現(xiàn)對相關(guān)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控；通過在云計(jì)算平臺下硬件及軟件方面的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)可以進(jìn)行更加高效的工作，在定位工作的精準(zhǔn)度方面也有了一定程度提高，一旦出現(xiàn)肇事逃逸事件時(shí)，通過此系統(tǒng)可以使相應(yīng)的定位追蹤工作效率更高，準(zhǔn)確性增強(qiáng)，使肇事逃逸者盡早落網(wǎng)，還受害方以公道。

5 結(jié)束語

綜上所述，此文章對肇事車輛的定位系統(tǒng)方面進(jìn)行研究，在其設(shè)計(jì)工作中融入云計(jì)算視覺技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對肇事車輛的實(shí)時(shí)監(jiān)控，利用云計(jì)算技術(shù)出色的計(jì)算能力，實(shí)現(xiàn)對數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)處理，并將相關(guān)信息向終端進(jìn)行傳輸；通過研究人員的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)這種技術(shù)下的定位系統(tǒng)在各方面具有較為優(yōu)越的性能，其定位工作的準(zhǔn)確性也較過去相比有了很大程度的提升，如今已經(jīng)有超過六成以上的準(zhǔn)確率，因此具有很大的研究及推廣價(jià)值。

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