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2基于机器视觉的智能交通灯系统设计
基于机器视觉的智能交通灯控制系统是由摄像机、视频采集模块、DSP控制处理模块、信号灯驱动模块、电源模块、时钟模块、复位模块和信号灯组等组成,其组成框图如2.1图所示
图2.1系统组成框图
系统中摄像机是用来拍摄路口车辆视频,是路口车流量获取的基础设备,其
拍摄的视频图像质量高低直接影响到系统对交通灯控制的精度。
摄像机的选择决定着视频的质量,所以一般要选择稳定性高,分辨率符合系统要求的摄像机。
目前摄像机主要分为两种,一种是电荷耦合器件_℃CD图像传感器;
一种是互补性氧化金属半导体—CMoS图像传感器。
CCD图像传感器是由很多感光单位组成的,其表面受到光线照射时,产生的电荷将由感光单位反映在组件上,所有感光单位产生的电信号组合在一起,就能够形成一幅完整的图画。
而CMOS图像传感器的制造技术与工艺和制造普通计算机芯片的技术非常类似,CMOS中同时存在着N级和P级半导体,这两个半导体之间互补效应能够产生的电流信号,能够被处理芯片记录,同时将其解读成影像,形成一幅图画。
画。
比较CCD和CMOS的结构,ADC(放大兼类比数字信号转换器)的位置和数量是最大的不同。
通常CCD摄像头每曝光一次,当快门关闭之后立即进行像素的转移处理,将其每一行中的每一个像素的电信号依次送到“缓冲器"
中,再输入到放大器中进行放大,然后串联ADC输出;
而CMOS的设计中每个像素旁直接连着ADC,对电信号进行放大同时转换成数字信号。
CCD与CMOS的特性比较如下表2-1
表2-1CCD和CMOS的比较
通过对CCD和CMOS的特性进行比较,以及视频处理系统对视频图像的要求,本文采用CCD摄像机JAB.5515EB作为视频输入部分的图像传感器。
3智能交通灯控制策略
3.1模糊控制
模糊控制是将模糊理论引入控制领域,将人的经验形式化模型化,采用模糊逻辑的近似推理方法,通过计算机系统代替人对被控对象进行有效的实时控制。
模糊控制系统是由模糊规则基、模糊推理、模糊化算子和解模糊化算子组成,其组成框图如图3.1所示。
图3.1模糊控制的组成框图
模糊化是对系统的输入量进行论域变换,将精确量转化成模糊输入信息的过程。
由于实际过程中的输入值通常为连续变化的,必须将其范围分成有限个模糊集,并与输入量相对应,然后通过隶属函数求出输入量对各模糊集合的隶属度,将普通变量转化为模糊变量,完成了模糊化工作。
3.2智能交通灯模糊控制策略
模糊控制过程是将实际检测的当前方向车辆排队长度进行模糊量化处理,映射到输入论域的模糊集合,根据实践经验确定模糊控制规则,进行模糊推理,再经清晰化处理转为绿灯延长时间的精确量,实现交通灯智能控制。
通常情况下,在某一方向红灯时间内该车道的车流量在停车线后的排队长度越长而绿灯方向车流量不多,为了保证下一周期车辆通行最大化,就得适当延长下一周期的绿灯时间。
反之,当前绿灯方向的车流量较多而当前红灯方向车道的车流量在停车线后的排队长度较短,就得适当减少下一周期的绿灯时间,以确保路口车辆通行量的最大化。
考虑到司机和行人心理承受能力,不至于在其等待过程中产生焦急烦躁的情绪,路口的红绿灯周期不能过长,通常可以设置一个最大绿灯时间,比如120S。
如果系统已经执行了最大绿灯过,立即进行相位切换,当前方向绿灯进入黄闪状态,一般设定为3秒,然后执行红灯状态。
当路口的车流量较小时,信号周期则比较短,但一般也要设定一个最小绿灯时间,女1:
120S,否则车辆和行人由于来不及通过路VI而影响交通安全n时间,不考虑当前方向还有多少辆车等待通过。
3.3解模糊化算法
通过对被控制量的模糊化,根据模糊控制规则进行推理,做出模糊决策,得到模糊控制的输出量,这个输出量为模糊量,而被控对象最终只能接受精确的控制量,所以必须将输出的模糊量转化为精确的控制量,将其转化为精确量的过程通常称之为解模糊化。
也就是从模糊量变为清晰量的过程,即把通过模糊推理得到的输出量的模糊集合,一一映射到输出量的普通集合。
解模糊的方法有通常有最大隶属度法、平均最大隶属度法、取中位数法以及加权平均法。
4系统硬件设计
4.1摄像头的安装和特性
(1)所采集车辆视频图像质量的高低将直接影响到系统对交通灯控制的精度,而决定视频质量的关键因素在于CCD摄像头的选择和安装。
本文采用CCD摄像机JAB-5515EB,可以在室外恶劣环境下全天候工作,其性能如表4-1
表4-1JAB-5515EB摄像头的特性
(2)摄像头的安装直接影响到视频采集的过程,而且安装摄像头的位置既要不能对交通产生任何影响,又要满足视频采集模块的需求。
图4.1为两相位路口示意图,摄像头的安装位置应在图中A、B、C、D点的上方高于7米为宜。
视频图像处理只针对车道,所以可视角度只需满足横向覆盖整个车道,纵向能够覆盖车辆排队信息的长度即可。
图4.1城市路口示意图
4.2视频采集模块设计
本设计中的视频采集模块主要分为视频输入和视频处理两个部分,其功能是利用图像传感器将物体的光信号转换成模拟的视频电信号,然后利用视频解码芯片将视频模拟信号转化成数字视频信号输入到DSP的视频处理前端。
模拟视频信号主要分为PAL和NTSC两种制式,在将模拟视频信号直接转换成数字信号的时候,通常需要用到视频解码芯片,本设计中选择TI公司的TVP5150视频解码芯片来主要用来完成模拟视频信号到数字视频信号的转换以及对图像亮度、色度的预处理等。
4.3DSP控制处理模块设计
DSP控制处理模块作为系统的主控模块,以TMS320DM6437为核心,由视频处理前端、DDR2存储器、EMIF接121电路、以太网接口电路、12C总线和JTAG接口电路组成,其设计框图如图4.2所示
图4.2DSP控制处理模块设计框图
视频处理前端用来接收TVP5150发送的数字视频信号,DDR2存储器用来存储程序和数据,EMIF接口电路可以外接NANDFlash用于固化程序和数据,以太网接口电路用于DM6437与外接设备之间的通信,I2C总线对TVP5150内部存器进行初始化设置,JTAG接121电路主要用来连接DSP仿真器,进行程序的载和系统的调试与仿真。
芯片DM6437用于控制各个外围功能芯片及完成算法处理。
4.4信号灯驱动模块设计
LED交通信号灯驱动模块设计以LM3407芯片核心,其输入电压范围4.5V-30V,并且能够提供精准的恒定电流输出,本文所需电压为24V,电流为350mA,以驱动高功率发光二极管(LED)。
常用LED交通灯的灯盘内LED数量约在100-200个之间,本文采用119个LED灯通过串并联结合的方式进行连接。
每个LED工作电压为3.3V,工作电流为20mA,结合驱动芯片参数和灯盘的规格,采用并联17组,每组串联7个LED灯的方式,对交通信号灯进行驱动。
交通灯连接方式如图4.4所示。
图4.4LED交通灯连接图
4.5电源模块设计
整个系统的硬件平台采用+5V外接电压进行供电,但是根据各个模块对电源电压需求各有不同,因此对整个硬件平台的供电设计很重要。
DM6437内核使用1.05V1.20V两种工作电压,当其工作频率为600MHz/500MHz/400MH时要求供电电压为1.20V,当工作频率为400MHz时要求供电电压为1.05V。
设计中的内核工作频率为600MHz,故而采用1.2V的内核供电电压。
而系统中TVP5150视频解码芯片的内核和外接的以太网物理层芯片等均是采用1.5V电源进行供电,其他则供电电压为3.3V。
在给系统上电的过程中,首先应当确内核电源先上电。
关闭电源的时候,同样先进行内核电源的关闭,然后再关闭I/O电源等。
若只对CPU内核进行供电,而对周围I/O没有进行供电,则不会对芯片产生任何损害。
假如周围的I/O均获得供电而对CPU内核没有进行供电,导致芯片缓冲/驱动部分的晶体管在未知状态下进行工作,对系统会产生一定的损害。
电源模块设计功能框图如图4.5所示。
图4.5电源模块功能框图
5系统软件设计及调试
5.1软件总体设计方案
基于机器视觉的智能交通灯控制系统的功能主要通过C语言进行软件编程来实现的,其软件设计部分主要包括视频采集模块软件、DSP控制处理模块软件以及交通灯智能控制软件。
其软件总体设计框图如图5.1所示。
视频采集模块以TVP5150芯片为核心,接收来自摄像头的视频,进行和亮度等预处理,然后将模拟视频信号转换为数字视频信号,其软件设计主要包括TVP5150芯片的配置、芯片的工作过程;
DSP控制处理模块要对车辆视频进行图像处理,计算出精确的车流量,根据模糊控制算法智能控制红绿灯时间。
DSP控制处理模块软件设计主要包括模块主要寄存器配置、CACHE大小配置及存储器映射、EMIF接口初始化设计和DSP代码优化原则;
交通灯智能控制软件主要通过交通灯智能控制策略,根据车流量大小,对绿灯时间进行自动控制。
图5.1软件总体设计框图
5.2视频采集模块的软件设计
视频采集模块开始工作时,首先读取跳线设置,进行视频捕捉参数的更新,然后建立视频输入通道,同时为将要获取的视频信息分配内存缓冲区,再将获取的每一个视频帧发送给视频解码芯片TVP5150。
当TVP5150发送结束信号,表示视频采集过程结束。
在本文中,CCD摄像头为PAL制式,输入的宽度是704,输入高度是576,帧速是25帧/秒。
所以将JPI设置成PAL制式,输入的视频数据像素为704x576。
设计中将帧间间隔设置为25,故最大的帧速是每秒25帧。
其每个像素点的大小是2Bit,因此一帧数据大小为792KB。
再进行视频输入通道的创建,创建过程是通过DSP/BIOS系统创建视频前端微型驱动的管道对象,采用扩展的GIO函数FVID-create()来进行创建。
5.3系统调试
电源、时钟和复位模块属于整个系统的最小系统部分,是硬件电路的基础,所以首先对其进行调试,以保证其正常工作。
电源模块的调试主要通过万用表进行测量,当电源电路上电后,测试其输出端口电压是否符合系统的要求,分别为3.3V、1.8V和1.2V。
时钟模块在调试过程中采用逻辑分析仪进行观测输时钟频率,确定其是否满足系统所需时钟频率的要求,视频解码芯片TVP5150所需的时钟输入频率为14.31818MHz,CPU核所需的时钟输入为27MHz。
复位模块也采用万用表进行测量,当按下复位键输出为低电平有效,否则输出为高电平。
6总结
本文根据国内外交通灯控制系统的研究现状,分析研究了目前常用的交通灯控制策略,提出了一种基于机器视觉的智能交通灯控制系统的设计方案,将模糊控制理论引入交通灯控制系统中,提出了智能交通灯控制策略。
采用了TI公司推出的TMS320C6000系列中性能较高的TMS320DM6437芯片,结合其它外围电路,设计了智能交通灯控制系统的硬件,并进行了相应的软件设计。
最后进行了实验和调试。
基于机器视觉的智能交通灯控制系统涉及的领域很多,技术手段较为复杂。
由于作者知识有限以及相关条件的限制,有些方面研究不够深入,还有待于进一步改进与完善。
7参考文献
【1】刘智勇.智能交通控制理论及其应用【M】.北京:
科学出版社,2003.
【2】高海军.城市交通信号控制研究[D】.北京:
中国科学院自动化研究所,2005.
【3】陈俊.基于DSP的汽车视觉系统研究【D】.武汉:
武汉理工大学,2009.
【4】王史春.基于模糊控制算法实现信号灯智能化研究【J】.电子科技.2009
【5】李玉.交通信号灯的模糊控制[D】.辽宁:
辽宁科技大学,2008.
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顶岗实习总结专题13篇
第一篇:
顶岗实习总结
为了进一步巩固理论知识,将理论与实践有机地结合起来,按照学校的计划要求,本人进行了为期个月的顶岗实习。
这个月里的时间里,经过我个人的实践和努力学习,在同事们的指导和帮助下,对村的概况和村委会有了一定的了解,对村村委会的日常工作及内部制度有了初步的认识,同时,在与其他工作人员交谈过程中学到了许多难能可贵经验和知识。
通过这次实践,使我对村委会实务有所了解,也为我今后的顺利工作打下了良好的基础。
一、实习工作情况
村是一个(此处可添加一些你实习的那个村和村委会的介绍)我到村村委会后,先了解了村的发展史以及村委会各个机构的设置情况,村委会的规模、人员数量等,做一些力所能及的工作,帮忙清理卫生,做一些后勤工作;
再了解村的文化历史,认识了一些同事,村委会给我安排了一个特定的指导人;
然后在村委会学习了解其他人员工作情况,实习期间我努力将自己在学校所学的理论知识向实践方面转化,尽量做到理论与实践相结合。
在实习期间我遵守了工作纪律,不迟到、不早退,认真完成领导交办的工作。
我在村委会主要是负责管理日常信件的工作,这个工作看似轻松,却是责任重大,来不得办点马虎。
一封信件没有及时收发,很有可能造成工作的失误、严重的甚至会造成巨大的经济损失。
很感谢村委会对我这个实习生的信任,委派了如此重要的工作给我。
在实习过程中,在信件收发管理上,我一直亲力亲为,片刻都不敢马虎。
为了做好信件的管理工作,我请教村委会的老同事、上网查阅相关资料,整理出了一套信函管理的具体方法。
每次邮递员送来的信件,我都要亲自检查有无开封、损坏的函件,如果发现有损坏的函件,我马上联络接收人亲自来查收。
需要到邮局领取的函件,我都亲自到邮局领取,并把信函分别发放到每个收件人的手里。
对于收到的所有信函,我都分门别类的登记,标注好收发人的单位、姓名还有来函日期等等。
我对工作的认真负责,受到了村委会领导和同事们的一致好评,在他们的鼓励下,我的工作干劲更足了。
在工作之余,我还经常去村民家里,帮助他们做一些我力所能及的事情,也让我收获了很多知识,学会了许多技能。
我学会了一些常见农作物的生长特征,也学会了怎么给农作物施肥,洒药。
这些,都将是我今后人生道路上的宝贵财富。
短短个月的实习生活很快就过去了,这次实习是我从学校踏入社会的第一步。
在这里,我感受到了村民们的纯朴,也体会到了农村生活的不易,更加深刻的认识到了作为当代大学生身上肩负的使命。
在这次实习生活中,村委会的叔叔、阿姨们对我十分的照顾,在工作中,在生活上都给予了我很多的帮助,也对我寄予了很高的期望。
通过这次实习,锻炼了我的做事能力,养成了对人对事的责任心,也坚定了我加强学习,提升自我价值的信心。
二、发现的问题和建议
在此次在村村委会顶岗实习的工作中,确实让我学到了不少书本以外的知识,同时我也发现了不少问题。
第一,该村村委会的工作人员文化水平相对偏低,在村务工作的处理上,方式方法比较粗放。
第二,村委会工作人员思想比较守旧,缺乏对新事物、新观念的学习和认识。
第三,村委会的现代化办公水平还比较低,虽然配备了电脑等现代化办公工具,但是实际的利用程度很低。
第四,村委会人员由于不是国家编制,工作人员的工作热情和工作态度不是很积极。
三、实习的心得体会
刚开始去村村委会实习的时候,我的心情充满了激动、兴奋、期盼、喜悦。
我相信,只要我认真学习,好好把握,做好每一件事,实习肯定会有成绩。
但后来很多东西看似简单,其实要做好它很不容易。
通过实践我深有感触,实习期虽然很短,却使我懂得了很多。
不仅是进行了一次良好的校外实习......
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第二篇:
会计顶岗实习工作总结
从我踏进实习单位的那一刻起,我就知道我将经历一段特殊的不平凡的并且充满收获的人生旅程,那旅程必定在我的生命中写下浓墨重彩的一笔,必定会在我的生命中留下绚烂多彩的回忆,必定会给我带来生命中无与伦比的财富。
一、实习目的
毕业实习是我们大学期间的最后一门课程,不知不觉我们的大学时光就要结束了,在这个时候,我们非常希望通过实践来检验自己掌握的知识的正确性。
在这个时候,我来到圣鹿源生物科技股份有限公司在这里进行我的毕业实习。
二、实习内容及过程
为了达到毕业实习的预期目的。
在学校与社会这个承前启后的实习环节,我们对自己、对工作有了更具体的认识和客观的评价。
在整个的实习工程中,我总共做了以下的一些工作,同时自己的能力也得到了相应的提高。
1.工作能力。
在实习过程中,积极肯干,虚心好学、工作认真负责,胜任单位所交给我的工作,并提出一些合理化建议,多做实际工作,为企业的效益和发展做出贡献。
2.实习方式。
在实习单位,师傅指导我的日常实习,以双重身份完成学习与工作两重任务。
向单位员工一样上下班,完成单位工作;
又以学生身份虚心学习,努力汲取实践知识。
3.实习收获。
主要有四个方面。
一是通过直接参与企业的运作过程,学到了实践知识,同时进一步加深了对理论知识的理解,使理论与实践知识都有所提高,圆满地完成了教学的实践任务。
二是提高了实际工作能力,为就业和将来的工作取得了一些宝贵的实践经验。
三是在实习单位受到认可并促成就业......
第三篇:
工厂车间顶岗实习总结
我怀着激动的心情踏上了期待已久的顶岗实习之路,当我坐上离开学校的的班车那一刻起,我就知道我将经历一段特殊的不平凡的并且收获的人生旅程,那旅程必定在我的生命中写下浓墨重彩的一笔,必定会在我的生命中留下绚烂多彩的回忆,并定会给我带来生命中无与伦比的财富。
那时候对自己的未来希,希在那里能大展拳脚,实现自己的抱负。
那时候想的是多么多么的好啊,直到此刻我才觉得我当时是那么的幼稚,不可能你刚出来什么都没有就让你做好的岗位。
是的,顶岗实习的生活是艰辛的挑战的。
当我们来到实习点面对一间间产房和一条条流水线时,很多人后悔为什么当初选择了到海信科龙顶岗实习,但是我想说,这是我所预料到的,这也是我想要的,我知道人只有在艰苦的环境中才能磨练出坚强的意志,我也知道吃得苦中苦,方为人上认得道理,我自然还不是人上人,但是我相信在这个世界上每一个人都渴成功,都渴自己有限的生命能创造出的价值,都渴为更多的人做出自己能做的一切,都渴在看来你的生命无可,我自然也比例外。
我知道我的实习之路还刚刚开始,我要经历的还有很多。
到啦海信科龙之后,尽管他们很就帮我们把食宿解决啦,但那里生活习惯和在湖南的时候相差太大,吃的很不习惯。
对我们湖南人来说菜里面没有一点辣椒是吃不下的,因此在那里的时候开始一段时间都只是吃一点点饭,很快身材就“苗条”啦。
我的实习岗位被分配在总装车间箱发组,面对一台台发好泡的冰箱从自己流过,而我的工作就是和这些冰箱打交道。
我在这里做的装冰箱的托板,是将托板固定在冰箱上,这个岗位说难也不难,就是要你记得哪种型号的冰箱用哪种托板,要不要带电容,是几微法的电容。
要分清楚,不能弄错,不然会导致以后的环节出错,冰箱制冷时有可能电容会发爆炸。
所以这个一定要很认真的做,不能粗心大意,害别人帮你善后。
带我的师傅是一个个中专生,开始时我觉得做这个很简单,不用学,一看就会,做是会做,不过不是最省力的方法,就那么做啦一天,做得很累,后来,我看师傅做看他做的很轻松很快,我就在想为什么我不行呢,难到是我不如他,我知道我不是只是我不够虚心,不想学,看不起这个岗位,是我的态度,既然找到的根本原因,那就好解决啦。
后来,仔细看师傅的动作,怎么最省力,怎么最舒服。
并且不懂的地方虚心讨叫那些老员工。
就这样到我正式独立上岗时,我也像我师傅那样独立上岗啦,并不用要人帮忙啦。
就这样一直到今年,我把我那条的岗位都学会啦,并且我自己也当师傅啦,而且是带三个徒弟,分别教他们不同的岗位该怎么做,开始当别人师傅时我觉得很好玩,终于不用自己做啦,可以徒弟来做啦,就这样想,所以当徒弟一来时,我就给他做啦,当时我是舒服啦,不过后来就不是那么的啦,我没有认真的教他们......
第四篇:
师范系中学顶岗实习总结
大一的时候就知道大三的上学期学校有顶岗实习活动,也知道这个机会对于我们师范生来说很难得,所以我毅然地选择了顶岗。
不知道顶岗的生活会是怎样,学校怎么样,学生好不好管,会是收获满满还是不如不曾经历过,一切都充满疑惑。
曾经问过师哥师姐,答案却是相差甚大,一切都是未知数。
可转眼间,实习已接近尾声,中学是一个小社会,是大社会的一个缩影,顶岗实习是大学步入社会的一个缩影,是大学进入社会的一个过渡。
在这为期半年的实习中,我们有最初的迷茫、紧张、陌生到现在的习惯、大方自然,工作、生活看似单调,但是,不论从刚开始的听课,到后来的讲课,参加班级管理,我们都受益匪浅:
不在懒床,不再拖拉,多了责任,多了经验,也收获了幸福。
从脚步迈入二中这所学校大门开始,我就知道自己已经不仅仅是一个大学生了,我现在是一个老师,我要以老师的身份来完成这半年的实习生涯。
另外在这里,学校的领导和老师都给了我很多帮助。
学校完全把我们这些顶岗实习生看成正式老师,无论哪一方面都更正式老师一样,没有区别。
这对我们这些实习生来说实在是一次难得的锻炼的机会。
另外,学校还专门为我们配有指导老师。
他们无论在教学技能和教学经验上都能给我们很多指导和帮助。
使我们在教学这条路上少走弯路。
每个礼拜我们的指导老师都会来听我们的课。
每一次准备的过程都是在不断的进步。
而我们每个礼拜也会去听指导老师的课,从他们身上,我们能够看到自己的不足,使自己在教学实际中扬长避短。
初为人师,总是有些紧张。
我带着羞涩与忐忑抱着课本和教案走上讲台时,尽管我做了很多准备,但当我真正面对那么多双眼睛时,我还是紧张了。
同学们,现在开始上课。
我机械得重复了在台下不知念了多少遍的开场白。
然而,这句话说完,下句该说什么呢?
突然间我的脑袋一片空白,只能感觉到有十几双眼睛正齐刷刷地盯着我,让我感到十分地不自在。
短暂的犹豫之后,我剩下来的只有微笑,因为我想起了那句话:
微笑是法宝。
这时学生也对着我微笑,看着他们那一张张稚气的面孔,我所有的紧张都在这一瞬间消失了,透过那一双双澄清的眼睛,我也似乎读到了那一颗颗纯净的心。
等我大汗淋漓的走下讲台,我知道我已成功地走出第一步。
从此以后,我便穿梭于讲台与办公室之间。
刚来到这里,对于我们最重要的就是身份的变换,我们不在是天天由老师管理的学生了,我们变成老师了,我们不但要处理好自己的事情,还要管理好孩子,特别是作为班主任,一切的工作都显得那么细致入微,因为这里是县城,大部分来自乡村的孩子都住宿,所以教师又充当着另一种身份--家长。
我带着羞涩与忐忑抱着
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