车辆轨迹跟踪系统ppt课件
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智能车轨迹跟踪和仿真答辩ppt课件
智能车行驶轨迹跟踪的 MATLAB仿真
汽车与交通学院 指导老师： 张蕊（讲师） 赵腾飞-31
目录
智能车行驶轨迹跟踪的MATLAB仿真
一、 研究现状与目的 二、位姿误差模型设计 三、滑模变结构控制器设计 四、 控制器在MATLAB的仿真 五、 总结与不足
一、轨迹跟踪的研究目的、内容和难点
研究 目的
滑 模 控 制
最终得控制律为：
yevr
cos e
k 1
|
s
s 1
| Biblioteka 11qvr
v. r
v r
v sin
y r
e
e
1x
k 2
|
s 2
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| 2
(4)
y e e
其中 v 1 v yey2， y 1 v v ry2
r
re
e
re
四、 控制器在MATLAB的仿真
文件使用COMMAND运行文件，通过调用编写好的指令来实现控制器仿真。 根据源代码在MATLAB中，我们选取如下参数：
二、运动学模型和轨迹跟踪问题
1. 运动学模型构建
在 全 局 坐 标 系 (O,X,Y) 用 M 点 的 坐 标
p=(x,y,θ)T和q=(v,ω)T来表征智能车行驶时
的线速度和转向时的角速度。L表示前后
车轮轴之间的轴距。φ表示前轮的转角，
text
ρ为车辆转弯半径。
in
here
2. 运动学方程构建
x cos p ysi0n
初始条件
期望状态
控制器参数
(x, y, θ) (1,-1,pi/6)
(vr, ωr) (2,0)
(k1, k2, δ1, δ2) (6,6,0.02,0.02)
汽车与交通学院 指导老师： 张蕊（讲师） 赵腾飞-31
目录
智能车行驶轨迹跟踪的MATLAB仿真
一、 研究现状与目的 二、位姿误差模型设计 三、滑模变结构控制器设计 四、 控制器在MATLAB的仿真 五、 总结与不足
一、轨迹跟踪的研究目的、内容和难点
研究 目的
滑 模 控 制
最终得控制律为：
yevr
cos e
k 1
|
s
s 1
| Biblioteka 11qvr
v. r
v r
v sin
y r
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1x
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(4)
y e e
其中 v 1 v yey2， y 1 v v ry2
r
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四、 控制器在MATLAB的仿真
文件使用COMMAND运行文件，通过调用编写好的指令来实现控制器仿真。 根据源代码在MATLAB中，我们选取如下参数：
二、运动学模型和轨迹跟踪问题
1. 运动学模型构建
在 全 局 坐 标 系 (O,X,Y) 用 M 点 的 坐 标
p=(x,y,θ)T和q=(v,ω)T来表征智能车行驶时
的线速度和转向时的角速度。L表示前后
车轮轴之间的轴距。φ表示前轮的转角，
text
ρ为车辆转弯半径。
in
here
2. 运动学方程构建
x cos p ysi0n
初始条件
期望状态
控制器参数
(x, y, θ) (1,-1,pi/6)
(vr, ωr) (2,0)
(k1, k2, δ1, δ2) (6,6,0.02,0.02)
答辩PPT-运动车辆检测跟踪系统――车辆的检测与跟踪介绍.ppt
车辆的检测与跟踪
背
车
车
景
辆
辆
建
检
分
模
测
割
车
绘
辆
制
跟
轨
踪
迹
卓越 求是 明德
功能实现方法
背Байду номын сангаас
车
景
辆
建
检
模
测
车 辆
·这三个模块可以合并为一个对车辆 检测的功能，在本论文里使用背景
分 差分法和混合高斯背景建模这两种
割 检测方法实现车辆检测功能。
车 绘 ·这两个模块合并为一个对车辆跟踪
辆 跟
制 轨
的功能，在本论文里使用基于特征
3
卓越 求是 明德
系统界面
卓越 求是 明德
总结与体会
运动车辆检测跟踪系统其实处处在我们的生活中可见,通过完成这个毕 业设计，让我了解到其实知识来源于生活也回馈给生活。 一开始拿到这个课题时，可以说是完全摸不到头脑，但在慢慢摸索的 路上，我对它逐渐开始有了“感觉”，从不懂到懂，过程很艰辛，但 却让人感觉美好，完成这次毕业设计最大的帮助不仅仅是掌握到了新 的知识，同时也是真正考验了自己的自学能力，能完成这次毕业设计 也体现了大学四年对自己的磨练程度。通过这几个月的钻研琢磨，完 成了检测和跟踪功能的实现。从总体来说，这次毕业设计完成之后， 不但对于模式识别的认识有了很大的提升，而且还增长了自己发现问 题解决问题的能力，同时也提高了团队合作的意识，对今天的工作和 生活都将起巨大的帮助。
c述v:公:HC式O的LO计, R算_B。GBR2GHSV)就可 以 a实rc现co对s 上
2.反向投影
1 R G R
2
B
背
车
车
景
辆
辆
建
检
分
模
测
割
车
绘
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制
跟
轨
踪
迹
卓越 求是 明德
功能实现方法
背Байду номын сангаас
车
景
辆
建
检
模
测
车 辆
·这三个模块可以合并为一个对车辆 检测的功能，在本论文里使用背景
分 差分法和混合高斯背景建模这两种
割 检测方法实现车辆检测功能。
车 绘 ·这两个模块合并为一个对车辆跟踪
辆 跟
制 轨
的功能，在本论文里使用基于特征
3
卓越 求是 明德
系统界面
卓越 求是 明德
总结与体会
运动车辆检测跟踪系统其实处处在我们的生活中可见,通过完成这个毕 业设计，让我了解到其实知识来源于生活也回馈给生活。 一开始拿到这个课题时，可以说是完全摸不到头脑，但在慢慢摸索的 路上，我对它逐渐开始有了“感觉”，从不懂到懂，过程很艰辛，但 却让人感觉美好，完成这次毕业设计最大的帮助不仅仅是掌握到了新 的知识，同时也是真正考验了自己的自学能力，能完成这次毕业设计 也体现了大学四年对自己的磨练程度。通过这几个月的钻研琢磨，完 成了检测和跟踪功能的实现。从总体来说，这次毕业设计完成之后， 不但对于模式识别的认识有了很大的提升，而且还增长了自己发现问 题解决问题的能力，同时也提高了团队合作的意识，对今天的工作和 生活都将起巨大的帮助。
c述v:公:HC式O的LO计, R算_B。GBR2GHSV)就可 以 a实rc现co对s 上
2.反向投影
1 R G R
2
B
车载GPS卫星定位系统功能 ppt课件
▪ 车安CA-158标准型：远程监控、通话、监听、紧急求救、断油
断电、轨迹回放、网上查车、短信回传、里程统计、超速报警、越界 报警、断电报警。适用于按揭车、租赁车、物流、出租车、私家车等 定位车辆。
▪ 车安CA-017加强型：远程监控、通话、监听、紧急求救、断油断电、
轨迹回放、网上查车、短信回传、里程统计、超速报警、越界报警、断电报 警、支持LED信息发布、摄像头、可连接各类传感器，支持开门关、正反转 等传感数据采集及上传，可连接出租车计价器。
GPS卫星定位管理系统在租赁车辆的管理功能
1、定位功能解决了租赁公司出租后监控管理难的问题； 2、实时监控功能使租赁公司对车辆的状况（位置、附近建筑、行驶方
向、行驶速度、车辆工作状态等）一目了然。 3、电子栅栏功能使车辆在规定好的区域内行驶，超出区域自动报警，
防止租赁公司车辆被骗去出售。 4、轨迹回放功能轻松追回车辆。 5、对自己出租车辆的轻松管理，有效安排车辆业务分配； 6、保障你车辆的安全。
2解决工地断料问题采用本系统后能直观劢态了解每个工地的车辆数量到位状况以及车辆到工地路途距离大幅减少工地断料现象避免长时间断料导致产品质量问题及客户投诉问题减少客户对服务的投诉提高企业美誉度提升客户忠诚度
潍坊车安电子科技有限公司创始于1998年，一直专注于GPS卫星 定位终端产品，形成了以自主研发、生产、销售、服务为一体的高科技 企业。公司拥有独立的后台服务器，方便客户查车。车安GPS定位按 工业级标准设计，采用工业级元器件生产。能够适应各类型车辆恶劣环 境下的监控使用。
公司产品广泛应用于物流行业、商砼公司、工程机械设备、租赁公 司、企业单位车辆、客运公司、4S店试驾车辆及私家车等等。车安 GPS定位自动准确实现车辆的定位，科学、合理的完成车辆运营调度 业务，实现定位、追踪、报警、防盗、防抢、远程控制、车辆使用情况 统计分析等，从而使传统的人工调度走向科学、合理的智能调度管理。
断电、轨迹回放、网上查车、短信回传、里程统计、超速报警、越界 报警、断电报警。适用于按揭车、租赁车、物流、出租车、私家车等 定位车辆。
▪ 车安CA-017加强型：远程监控、通话、监听、紧急求救、断油断电、
轨迹回放、网上查车、短信回传、里程统计、超速报警、越界报警、断电报 警、支持LED信息发布、摄像头、可连接各类传感器，支持开门关、正反转 等传感数据采集及上传，可连接出租车计价器。
GPS卫星定位管理系统在租赁车辆的管理功能
1、定位功能解决了租赁公司出租后监控管理难的问题； 2、实时监控功能使租赁公司对车辆的状况（位置、附近建筑、行驶方
向、行驶速度、车辆工作状态等）一目了然。 3、电子栅栏功能使车辆在规定好的区域内行驶，超出区域自动报警，
防止租赁公司车辆被骗去出售。 4、轨迹回放功能轻松追回车辆。 5、对自己出租车辆的轻松管理，有效安排车辆业务分配； 6、保障你车辆的安全。
2解决工地断料问题采用本系统后能直观劢态了解每个工地的车辆数量到位状况以及车辆到工地路途距离大幅减少工地断料现象避免长时间断料导致产品质量问题及客户投诉问题减少客户对服务的投诉提高企业美誉度提升客户忠诚度
潍坊车安电子科技有限公司创始于1998年，一直专注于GPS卫星 定位终端产品，形成了以自主研发、生产、销售、服务为一体的高科技 企业。公司拥有独立的后台服务器，方便客户查车。车安GPS定位按 工业级标准设计，采用工业级元器件生产。能够适应各类型车辆恶劣环 境下的监控使用。
公司产品广泛应用于物流行业、商砼公司、工程机械设备、租赁公 司、企业单位车辆、客运公司、4S店试驾车辆及私家车等等。车安 GPS定位自动准确实现车辆的定位，科学、合理的完成车辆运营调度 业务，实现定位、追踪、报警、防盗、防抢、远程控制、车辆使用情况 统计分析等，从而使传统的人工调度走向科学、合理的智能调度管理。
GPS定位原理及车辆应用简介共19页PPT资料
GPS定位原理
一、GPS的定义及历史 1．定义
全球定位系统GPS（Global Positioning System）,是一种可以授时和测距的空间交会定 点的导航系统,可向全球用户提供连续、实时、 高精度的三维位置，三维速度和时T到GPS 1957年10月第一颗人造地球卫星上天，天基 电子导航应运而生 利用多普勒频移原理1964年建成子午卫星导 航定位系统(TRANSIT)。
1、系统组成
车载终端包括GPRS/GPRS天线、GPS 天线、手柄、显示屏等设备。
2、GNSS车辆车辆管理平台网络拓扑
3、系统功能—数据管理功能
总中心/分中心管理（授权管理、数据共享）
单位信息管理（名称、地址/电话、主管安全管理负责人、电话等 ） 车辆信息管理（车牌号、车型、颜色、有效乘坐人数、发动机号、底
GPS的产生与发展
鉴于GPS的军事上非凡的表现和巨大的实用价值，美国总 统克林顿颁布法令，将GPS向民用领域免费开放，同时在 2000年5月1日起停止S/A政策，对民用码不加干扰，使民 用定位精度大大提高。 另外，前苏联也发展了自己的全球 定位系统：Glonass，同样也免费向民用市场开放使用；国 际通信协会也有类似GPS的系统。相信不远的将来，我们 也能享受到我国自己的卫星定位系统给我们带来的方便。 现在GPS已发展成为一个高速成长的产业，广泛应用于车 辆定位、航海航空、测量等民用行业，特别是移动目标的 定位监控、防盗报警和指挥调度。据美国GPS行业协会统 计，98年GPS市场为50亿美元，由于移动通信的发展和对 民用卫星码不加扰，2000年将是增长3倍。
美国从1973年开始筹建全球定位系统，1994 年投入使用。
GPS的产生与发展
上世纪五十年代后期，美国出于自身的政治、军 事和经济利益的考虑，开始研制卫星导航系统， 经过三十多年的努力，耗资300多亿美元，终于建 成了上世纪航天史上最成功、最有意义的工程之 一——全球卫星定位系统(Global Positioning System，GPS)，成为继阿波罗登月计划和航天飞 机计划之后第三项庞大工程，GPS能连续、实时、 高精度地为用户提供三维位置、三维速度和时间 信息，并能覆盖全球和全天候工作。
一、GPS的定义及历史 1．定义
全球定位系统GPS（Global Positioning System）,是一种可以授时和测距的空间交会定 点的导航系统,可向全球用户提供连续、实时、 高精度的三维位置，三维速度和时T到GPS 1957年10月第一颗人造地球卫星上天，天基 电子导航应运而生 利用多普勒频移原理1964年建成子午卫星导 航定位系统(TRANSIT)。
1、系统组成
车载终端包括GPRS/GPRS天线、GPS 天线、手柄、显示屏等设备。
2、GNSS车辆车辆管理平台网络拓扑
3、系统功能—数据管理功能
总中心/分中心管理（授权管理、数据共享）
单位信息管理（名称、地址/电话、主管安全管理负责人、电话等 ） 车辆信息管理（车牌号、车型、颜色、有效乘坐人数、发动机号、底
GPS的产生与发展
鉴于GPS的军事上非凡的表现和巨大的实用价值，美国总 统克林顿颁布法令，将GPS向民用领域免费开放，同时在 2000年5月1日起停止S/A政策，对民用码不加干扰，使民 用定位精度大大提高。 另外，前苏联也发展了自己的全球 定位系统：Glonass，同样也免费向民用市场开放使用；国 际通信协会也有类似GPS的系统。相信不远的将来，我们 也能享受到我国自己的卫星定位系统给我们带来的方便。 现在GPS已发展成为一个高速成长的产业，广泛应用于车 辆定位、航海航空、测量等民用行业，特别是移动目标的 定位监控、防盗报警和指挥调度。据美国GPS行业协会统 计，98年GPS市场为50亿美元，由于移动通信的发展和对 民用卫星码不加扰，2000年将是增长3倍。
美国从1973年开始筹建全球定位系统，1994 年投入使用。
GPS的产生与发展
上世纪五十年代后期，美国出于自身的政治、军 事和经济利益的考虑，开始研制卫星导航系统， 经过三十多年的努力，耗资300多亿美元，终于建 成了上世纪航天史上最成功、最有意义的工程之 一——全球卫星定位系统(Global Positioning System，GPS)，成为继阿波罗登月计划和航天飞 机计划之后第三项庞大工程，GPS能连续、实时、 高精度地为用户提供三维位置、三维速度和时间 信息，并能覆盖全球和全天候工作。
GPS原理与应用PPT课件
来适应车队管理的需要。
18
最近，越来越多普通消费者买得起的GPS接收器出 现了。随着技术的进步，这些设备的功能越来越完 善，几乎每月都有新的功能出现，但价格在下跌， 尺寸也越来越小了。
消费类GPS手持机的价格从几百元到几千元不等， 它们基本上都有12个并行通道和数据功能。有些甚 至能与便携电脑相连，可以上传/下载GPS信息，并 且使用精确到街道级的地图软件，可以在PC的屏幕 上实时跟踪你的位置或自动导航。
29
6．信号干扰
要给予你一个很好的定位，GPS接收器需要至少 3～5颗卫星是可见的。如果你在峡谷中或者两边高 楼林立的街道上，或者在茂密的丛林里，你可能不 能与足够的卫星联系，从而无法定位或者只能得到 二维坐标。同样，如果你在一个建筑里面，你可能 无法更新你的位置，一些GPS接收器有单独的天线可 以贴在挡风玻璃上，或者一个外置天线可以放在车 顶上，这有助于你的接收器得到更多的卫星信号。
Colorado springs
5 5
Hawaii
Ascencion
Diego Garcia
kwajalein
9
3．GPS信号接收机 GPS 信号接收机的任务是：能够捕获到按
一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号， 并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号 进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从 卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星 所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位 置，甚至三维速度和时间。
在商业领域，消费类GPS主要用在勘测制图， 航空、航海导航，车辆追踪系统，移动计算机 和蜂窝电话平台等方面。
17
勘测制图由一系列的定位系统组成，一般都要求 特殊的GPS设备。
在勘测方面的应用 有：结构和工程勘测、道路测 量和地质研究。收集到的数据可以以后再估算， 也可以在 野外实时使用。制图过程中使用大量的 GIS数据库的数据，还有纸质地图的数据。 许多 商业和政府机构使用GPS设备来跟踪他们的车辆 位置，这一般需要借助无线通信技术。一 些GPS 接收器集成了收音机、无线电话和移动数据终端
18
最近，越来越多普通消费者买得起的GPS接收器出 现了。随着技术的进步，这些设备的功能越来越完 善，几乎每月都有新的功能出现，但价格在下跌， 尺寸也越来越小了。
消费类GPS手持机的价格从几百元到几千元不等， 它们基本上都有12个并行通道和数据功能。有些甚 至能与便携电脑相连，可以上传/下载GPS信息，并 且使用精确到街道级的地图软件，可以在PC的屏幕 上实时跟踪你的位置或自动导航。
29
6．信号干扰
要给予你一个很好的定位，GPS接收器需要至少 3～5颗卫星是可见的。如果你在峡谷中或者两边高 楼林立的街道上，或者在茂密的丛林里，你可能不 能与足够的卫星联系，从而无法定位或者只能得到 二维坐标。同样，如果你在一个建筑里面，你可能 无法更新你的位置，一些GPS接收器有单独的天线可 以贴在挡风玻璃上，或者一个外置天线可以放在车 顶上，这有助于你的接收器得到更多的卫星信号。
Colorado springs
5 5
Hawaii
Ascencion
Diego Garcia
kwajalein
9
3．GPS信号接收机 GPS 信号接收机的任务是：能够捕获到按
一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号， 并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号 进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从 卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星 所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位 置，甚至三维速度和时间。
在商业领域，消费类GPS主要用在勘测制图， 航空、航海导航，车辆追踪系统，移动计算机 和蜂窝电话平台等方面。
17
勘测制图由一系列的定位系统组成，一般都要求 特殊的GPS设备。
在勘测方面的应用 有：结构和工程勘测、道路测 量和地质研究。收集到的数据可以以后再估算， 也可以在 野外实时使用。制图过程中使用大量的 GIS数据库的数据，还有纸质地图的数据。 许多 商业和政府机构使用GPS设备来跟踪他们的车辆 位置，这一般需要借助无线通信技术。一 些GPS 接收器集成了收音机、无线电话和移动数据终端
《车辆跟驰模型》课件
利用车辆跟驰模型对城市交通拥堵进行模拟和预测，为交通管理 部门提供决策支持。
自动驾驶技术
将车辆跟驰模型应用于自动驾驶技术中，提高车辆的行驶安全和 稳定性。
智能交通系统
结合车辆跟驰模型与其他智能交通系统技术，实现交通流的高效 管理和优化。
04
车辆跟驰模型的发展趋势与挑 战
发展趋势
01
智能化发展
随着人工智能技术的进步，车辆跟驰模型正朝着智能化方向发展。通过
03
车辆跟驰模型的验证与优化
验证方法
01
02
03
模拟实验
通过模拟道路环境和车辆 行为，对车辆跟驰模型进 行验证，比较模型预测结 果与实际结果的差异。
实际道路测试
在真实道路环境中进行车 辆跟驰实验，收集车辆行 驶数据，对模型进行实际 验证。
对比分析
将车辆跟驰模型的预测结 果与其他经典模型或实际 数据进行对比，评估模型 的准确性和可靠性。
面临的挑战
数据获取与处理
为了提高车辆跟驰模型的准确性和可靠性，需要获取大量实时的车辆行驶数据。然而，如何有效地获取和处理这些数 据是一个巨大的挑战。
模型泛化能力
现有的车辆跟驰模型在特定场景下表现良好，但在不同场景下的泛化能力有限。如何提高模型的泛化能力，使其能够 适应各种复杂的道路和交通状况，是一个亟待解决的问题。
建立模型的方法
基于物理学的建模方法
01
根据牛顿力学原理，建立车辆之间的相互作用关系，推导出车
辆的运动方程。
基于统计学的建模方法
02
根据实际交通流数据，通过统计分析，建立车辆之间的统计关
系，构建概率模型。
基于人工智能的建模方法
03
利用神经网络、模糊逻辑等人工智能技术，模拟车辆之间的相
自动驾驶技术
将车辆跟驰模型应用于自动驾驶技术中，提高车辆的行驶安全和 稳定性。
智能交通系统
结合车辆跟驰模型与其他智能交通系统技术，实现交通流的高效 管理和优化。
04
车辆跟驰模型的发展趋势与挑 战
发展趋势
01
智能化发展
随着人工智能技术的进步，车辆跟驰模型正朝着智能化方向发展。通过
03
车辆跟驰模型的验证与优化
验证方法
01
02
03
模拟实验
通过模拟道路环境和车辆 行为，对车辆跟驰模型进 行验证，比较模型预测结 果与实际结果的差异。
实际道路测试
在真实道路环境中进行车 辆跟驰实验，收集车辆行 驶数据，对模型进行实际 验证。
对比分析
将车辆跟驰模型的预测结 果与其他经典模型或实际 数据进行对比，评估模型 的准确性和可靠性。
面临的挑战
数据获取与处理
为了提高车辆跟驰模型的准确性和可靠性，需要获取大量实时的车辆行驶数据。然而，如何有效地获取和处理这些数 据是一个巨大的挑战。
模型泛化能力
现有的车辆跟驰模型在特定场景下表现良好，但在不同场景下的泛化能力有限。如何提高模型的泛化能力，使其能够 适应各种复杂的道路和交通状况，是一个亟待解决的问题。
建立模型的方法
基于物理学的建模方法
01
根据牛顿力学原理，建立车辆之间的相互作用关系，推导出车
辆的运动方程。
基于统计学的建模方法
02
根据实际交通流数据，通过统计分析，建立车辆之间的统计关
系，构建概率模型。
基于人工智能的建模方法
03
利用神经网络、模糊逻辑等人工智能技术，模拟车辆之间的相
车辆定位与追踪系统
无线通信网络
通过移动通信网络或无线局域网进行车辆位置数据 的传输。
射频识别（RFID）
通过无线电波识别车辆上的标签，获取车辆位置信 息。
雷达追踪技术
80%
雷达测距
利用雷达发射的电磁波探测目标 ，通过测量反射回来的时间差来 计算距离。
100%
雷达扫描
通过多普勒效应获取车辆的速度 和方向信息。
80%
雷达定位
结合多个雷达站的数据，确定车 辆的精确位置。
视频追踪技术
视频监控
利用摄像头捕捉车辆图像，通 过图像处理技术识别车牌、车 型等信息。
特征提取
从视频中提取车辆的颜色、形 状、纹理等特征，进行目标跟 踪。
视频分析
结合计算机视觉技术，对视频 中的车辆行为进行分析和识别 。
声学追踪技术
01
02
03
声学传感器
利用声波传播的特性，通 过接收声波信号来探测车 辆的位置。
声纹识别
通过对车辆发出的声音进 行识别，判断车辆类型和 位置。
声学定位
结合多个声学传感器的数 据，确定车辆的精确位置 。
04
车辆定位与追踪系统面临的挑战与解决方案
隐私保护问题
总结词
隐私保护问题是车辆定位与追踪系统中 的重要挑战之一，需要采取有效的措施 来保护用户隐私。
室内定位技术
总结词
室内定位技术在室内环境下进行车辆 定位，通常采用无线信号传输技术。
详细描述
通过测量车辆与多个室内基站之间的 信号传输时间或信号强度，计算车辆 在室内的位置。室内定位技术面临多 径效应和信号遮挡等挑战，定位精度 有待提高。
03
车辆追踪技术
无线通信追踪技术
全球定位系统（GPS）
通过移动通信网络或无线局域网进行车辆位置数据 的传输。
射频识别（RFID）
通过无线电波识别车辆上的标签，获取车辆位置信 息。
雷达追踪技术
80%
雷达测距
利用雷达发射的电磁波探测目标 ，通过测量反射回来的时间差来 计算距离。
100%
雷达扫描
通过多普勒效应获取车辆的速度 和方向信息。
80%
雷达定位
结合多个雷达站的数据，确定车 辆的精确位置。
视频追踪技术
视频监控
利用摄像头捕捉车辆图像，通 过图像处理技术识别车牌、车 型等信息。
特征提取
从视频中提取车辆的颜色、形 状、纹理等特征，进行目标跟 踪。
视频分析
结合计算机视觉技术，对视频 中的车辆行为进行分析和识别 。
声学追踪技术
01
02
03
声学传感器
利用声波传播的特性，通 过接收声波信号来探测车 辆的位置。
声纹识别
通过对车辆发出的声音进 行识别，判断车辆类型和 位置。
声学定位
结合多个声学传感器的数 据，确定车辆的精确位置 。
04
车辆定位与追踪系统面临的挑战与解决方案
隐私保护问题
总结词
隐私保护问题是车辆定位与追踪系统中 的重要挑战之一，需要采取有效的措施 来保护用户隐私。
室内定位技术
总结词
室内定位技术在室内环境下进行车辆 定位，通常采用无线信号传输技术。
详细描述
通过测量车辆与多个室内基站之间的 信号传输时间或信号强度，计算车辆 在室内的位置。室内定位技术面临多 径效应和信号遮挡等挑战，定位精度 有待提高。
03
车辆追踪技术
无线通信追踪技术
全球定位系统（GPS）
车辆GPS管理系统课件
通过核心功能，车辆GPS管理 系统能够户提供全面、实时车 辆管理服务，确保车辆安全、 高效运行。
04
车辆GPS管理系统应与扩展
调度管理
路线规划
基实时交通信息车辆位置，系统能够智能生成最优路线，减少行 驶时间成本。
调度优化
根据订单量、车辆位置预计达时间，自动调整车辆调度计划，提高 车辆利率整体运营效率。
促进管理升级
引入先进GPS管理技术，推动 企业由传统管理方式向数字化 、智能化管理方式转型升级。
02
GPS管理系统工作原理技术基础
GPS定位原理
卫星定位系统
全球定位系统（GPS）由一组卫 星组成通过接收卫星信号并计算 信号传输时间，可确定接收器位
置。
三球交汇定位
GPS接收器接收至少三颗卫星信号 ，通过三球交汇方式，计算出接收 器经度、纬度高程。
实时监控
实时追踪车辆位置、状态行驶路线，确保车辆按照预定计划执行任 务，及时应突发状况。
车队管理
车辆信息管理
全面记录车辆型号、性能、维修记录等信息，车 辆维护采购提供数据支持。
驾驶员管理
记录驾驶员资质、工作时长、违规情况等信息， 提高驾驶员队伍整体素质安全性。
燃油与成本管理
实时监控车辆油耗、里程等数据，析车辆运营成 本，提出降低成本建议。
GPS管理系统可设定电子围栏，当车辆偏离 设定路线或进入危险区域时，系统发出警 报，提醒管理者采取防护措施。
GPS管理系统价值意
提升运营效率
通过实时定位路径规划，减少 车辆空驶拥堵现象，提高车辆
运营效率。
降低运营成本
优化调度管理，减少必运输力 成本支出，降低企业运营成本 。
增强安全保障
通过安全防护功能，减少车辆 被盗事故风险，保障企业资产 员工安全。
04
车辆GPS管理系统应与扩展
调度管理
路线规划
基实时交通信息车辆位置，系统能够智能生成最优路线，减少行 驶时间成本。
调度优化
根据订单量、车辆位置预计达时间，自动调整车辆调度计划，提高 车辆利率整体运营效率。
促进管理升级
引入先进GPS管理技术，推动 企业由传统管理方式向数字化 、智能化管理方式转型升级。
02
GPS管理系统工作原理技术基础
GPS定位原理
卫星定位系统
全球定位系统（GPS）由一组卫 星组成通过接收卫星信号并计算 信号传输时间，可确定接收器位
置。
三球交汇定位
GPS接收器接收至少三颗卫星信号 ，通过三球交汇方式，计算出接收 器经度、纬度高程。
实时监控
实时追踪车辆位置、状态行驶路线，确保车辆按照预定计划执行任 务，及时应突发状况。
车队管理
车辆信息管理
全面记录车辆型号、性能、维修记录等信息，车 辆维护采购提供数据支持。
驾驶员管理
记录驾驶员资质、工作时长、违规情况等信息， 提高驾驶员队伍整体素质安全性。
燃油与成本管理
实时监控车辆油耗、里程等数据，析车辆运营成 本，提出降低成本建议。
GPS管理系统可设定电子围栏，当车辆偏离 设定路线或进入危险区域时，系统发出警 报，提醒管理者采取防护措施。
GPS管理系统价值意
提升运营效率
通过实时定位路径规划，减少 车辆空驶拥堵现象，提高车辆
运营效率。
降低运营成本
优化调度管理，减少必运输力 成本支出，降低企业运营成本 。
增强安全保障
通过安全防护功能，减少车辆 被盗事故风险，保障企业资产 员工安全。
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4.系统功能实现
开始 选择打开视频
确认选择视频 是
视频播放 车辆识别 车辆跟踪 车辆计数 输出结果
结束
开始
视频载入 否
读入参数值
背景建模
差分图
二值化图
连通区域检测 车辆检测位
置显示 结束
开始 车俩识别 车辆标记 车辆列表建立 Camshift算法调用 车辆跟踪 车辆轨迹显
示 结束
开始
车辆识别
车辆列表建立
文 件 选 项 卡 中 选 择 视 频 文 件
4.系统功能实现
初 始 运 行 界 面
4.系统功能实现
运 行 界 面
5.总结与展望
本次系统设计与实现主要包括三个个功能模块：车辆识别模块，车辆 轨迹跟踪模块，车辆计数模块。运用到的知识包括OpenCV、MFC界 面以及Camshift算法运用。系统通过按照各个功能来划分模块，提高了 系统运行的稳定性和可靠性。清晰的模块划分和结构设计，便于程序 调整，使得系统具有很好的应用性。同时简洁明了的界面构成，让用 户直观的了解运行的结果，在操作和理解上都提供了很多便利。
系统的构架图
1.项目简介
系统主界面
视
参
频
数
操
设
作
置
模
模
块
块
车
显
辆
示
计
模
数
块
模
块
加 载 视 频
视
ห้องสมุดไป่ตู้
视
频
频
暂
停
停
止
建 模 帧 数
二 值 化 阈 值
缩 放 系 数
尺 寸 阈 值
背 景 建 模 图
二 值 化 图
差 分 图
当 前 检 测 画 面
车 辆 计 数
当
跟
跟
车
前
踪
踪
辆
目
目
轨
检
标
标
迹
测
检
标
绘
测
记
制
2.关键技术介绍
谢谢观看
2017.9.3
车辆位置是否超出 边界 是
进行车辆删减
更新车辆列表 车辆计数输
出 结束
在MFC界面上的按钮 按照功能需求进行设 计。在界面内包括打 开视频按钮、暂停（
否 继续）按钮、参数设 置、退出按钮、停止 按钮以及车辆识别与 车辆轨迹跟踪显示结 果。系统的控制流程 如图所示
4.系统功能实现
初 始 界 面
4.系统功能实现
虽然系统实现了预定目标，但是在对系统进行测试分析后，总体看来 系统也存在不足之处，主要有以下三点：
（1）一方面多辆车并行且间距过小时,在图像二值化时，多块连通区 域在检测时易被检测成一块连通区域，从而对车辆识别准确性的影响 ，需要不断尝试修改二值化阈值来找到一个相对准确的阈值，提高车 辆识别准确率。
3.系统设计与分析
车辆位置识别
背景建模
差分图
二值化图
车辆轮廓检测
视频载入后进行视频播放，系统首先进行 背景建模，根据背景图片与当前检测视频 帧的差值得到差分图，将差分图进行二值 化得到二值化图，对连通区域进行筛选得 到当前帧的检测目标列表，利用轮廓检测 得到车辆近似中心位置。
3.系统设计与分析
车辆轨迹跟踪
车辆识别与车流量检测系统
1
答辩流程图
1.项目简介 2.关键技术介绍 3.系统设计与分析 4.系统功能实现 5.总结与展望
1.项目简介
本系统主要采用轮廓识别法，轮廓识别法基于摄像头获得车辆的原始图 像，并从图像中分割出车辆图像，并对所得到的车辆图像进行二值化、填 充、修饰、细化等一系列处理，得到一幅完整的车辆轮廓图像 。 然后从 轮廓图像中提取车辆的几何特征，如顶蓬长度与车辆长度的比值；顶蓬长 度与车辆高度的比值；以顶蓬中垂线为界，前后两部分的比值；车辆长度 与车辆高度的比值等。 轮廓识别法可以获取车辆几何特征的关键信息，并 且不需要复杂的硬件设施，易于安装和维护，也不需要建立庞大的车量数 据库。
3.系统设计与分析
车辆计数
车辆列表计数
车辆列表刷新
在MFC界面上显示车辆识别中背景图，差 分图，二值化图，车辆当前检测位置和车 辆运行轨迹显示。在载入视频前可修改背 景建模帧数参数，二值化阈值参数，缩放 系数参数，尺寸阈值参数，通过对参数的 修改可以影响车辆识别和车辆跟踪准确率 。通过车俩列表的建立，可以对视频中流 过车辆数量进行计数，统计车流量并在界 面中显示。
2.关键技术介绍
视频分帧，通过对一段视频的处理，让视频以每一帧的形式来进 行下一步的图像处理。
图像预处理，对每一帧图片进行去噪，灰度化，图像增强，膨胀 腐蚀处理，图像滤波，图像二值化进行处理。
图像分割，对每一帧图像预处理后的图片进行区域分割。 车辆识别，通过Candy算法将分割后的不同区域进行车辆检测，
车辆列表建立
Camshifit算法调用
车辆跟踪显示
车辆列表刷新
车辆检测列表建立后，将列表车辆调用Camshift 函数库进行车辆跟踪。Camshift算法目标的颜色 直方图模型将图像转换为颜色概率分布图，初始 化一个搜索窗的大小和位置，并根据上一帧得到 的结果自适应调整搜索窗口的位置和大小，从而 定位出当前图像中目标的中心位置。将车辆在视 频中各个中心位置连接起来就是车辆运行轨迹。
轮廓识别法基于摄像头获得车辆的原始图像，并从图像中分割出车辆图像，并对 所得到的车辆图像进行二值化、填充、修饰、细化等一系列处理，得到一幅完整 的车辆轮廓图像 。 然后从轮廓图像中提取车辆的几何特征，如顶蓬长度与车辆 长度的比值；顶蓬长度与车辆高度的比值；以顶蓬中垂线为界，前后两部分的比 值；车辆长度与车辆高度的比值等
根据特征点检测，显示车辆轮廓，找出车辆位置，并标识出来。 车流分析，通过对路口车流量的分流情况，进行详尽的分析道路
的拥堵状况，从而让后续车辆选择更好的路线。
3.系统设计与分析
系统结构设计
MFC界面设计
车辆位置识别
车辆轨迹跟踪
车辆计数
车辆识别与跟踪系统的结构设计主 要分为四个部分，分别是MFC界面 的设计、车辆位置识别、车辆轨迹 跟踪和车辆计数。
（2）Camshift算法在跟踪车辆时候，视频中车辆运动速度和方向的突 然改变可能会使得轨迹跟踪的结果存在误差，从而影响车辆跟踪轨迹 的准确性。
（3）本项目的对实际车流分析能力较弱，缺乏实际在实现各种功能时 ，不能有效的挖掘数据信息，比如对个路段的拥挤状况做实际分析。
车辆识别与车流量检测系统答辩PPT