摄像头模块 - 基于嵌入式的智能交通灯控制系统的设计与实现

2.2、摄像头模块

摄像头根据感光元器件的差异，可分为两类：CCD与CMOS，两者在其应用过程中根据自身特点各有利弊。通常认为CMOS在应用过程中功耗比较低，而CCD则成像效果较好。因此，交通监控的摄像装置通常采用CCD摄像头。目前，随着互联网时代的发展，市面上摄像装置多数都自带WIFI功能，这对交通网络的监控系统提供了一个研发方向，在实际应用中自带WIFI功能的摄像头避免了布线的繁琐，极大地提高了应用效率。

2.3、无线模块

系统在设计及应用过程中，为了避免突发情况的发生，都应设置故障报警功能。在交通系统中，路口交通装置发生故障，同时工作人员无法知晓的情况下，其交通就会陷入混乱，轻则交通堵塞重则酿成交通事故，因此报警系统不仅有而且需具备时效性。在实际系统管理工作中，管理人员通常处于远离实际交通信号源的监控室内，而为了能实时监控路口交通灯情况，这里就要用到一些无线传输方式。表1就是应用较多的几种无线传输方式。

表1  常用无线传输方式对比

从表1中可以看出，一些无线传输方式的传输距离较短，如蓝牙、Wifi和Zigbee。本文所需的无线传输需要大距离大范围的传输方式，如3G网络和GPRS。

3G网络，传输量大、速度快，信号有时不稳定；GPRS传输范围广、成本低且信号稳定，号称“永远在线，永远连通”的技术。智能交通灯的远程信号传输对速度要求没有那么高，再综合性价比考虑，这里选用GPRS的无线传输方式进行故障报警。

2.4、电源模块

电源是整个系统的动力源，对于整个系统运行过程处于至关重要的作用，系统中不同模块对供电需求也各不相同。交通灯电压在12-24V，摄像头电压在12V，核心模块电路板S3C2410标准电压在3.3V。因此，电源模块设计需根据系统整理电量要求进行总体设计。

本文设计的系统，其电源模块还特别加了应急电源部分，通过应急电源电池可在系统发生断电时给监控中心发出报警。

3、系统软件组成

系统软件组成分为四个主要模块：

3.1、操作系统--Linux

Linux是属于源代码操作系统，不存在黑箱技术；特点是内核小，运行、更新快；具有稳定性好、移植能力强、网络功能强大、兼容性好等特点。它是免费的IOS，在市场极具竞争性。这里选用的操作系统就是Linux系统。

3.2、路口车辆等待情况监测模块

该模块是通过分析摄像头的图片来反馈路口车辆的通行状态，根据图片中反映出的车辆路口等待情况，并利用智能控制模块来实现交通路口交通灯的智能控制。

3.3、智能交通灯的控制模块

该模块主要是根据路口交通灯车辆通行状况的图片来获取路口各方向车辆的等待情况，并根据具体获取的信息来选择交通灯的延迟方案，并将最终方案反馈给路口车辆等待情况监测模块。

3.4、紧急故障报警处理模块

该模块主要功能是检测反馈系统故障，系统在工作过程中一旦出现问题，该模块会通过GPRS定位到故障源并及时将故障信息反馈到实时监控中心，监控中心得到信息后会立即通知相关管理人员作相应处理。如果在系统运行过程中，电源出现突然断电的情况，则紧急应急电源会立刻启动进行临时性供电，以完成系统故障报警。

4、结束语

本文主要介绍了系统的整体设计。首先对系统进行了需求分析和可行性分析，针对需求对系统软硬件进行整体设计。在本文，硬件部分只对其架构提出整体设计，这里不做详细介绍。