3.2 視頻圖像處理單元

　　從視頻A/D芯片SAA7113送來的數(shù)字視頻流必須經(jīng)過處理，如對數(shù)字視頻流進行解碼，識別出行、場同步信號，并根據(jù)電子警察系統(tǒng)要求選擇采集的圖像大小，截取每幀圖像數(shù)據(jù)等。系統(tǒng)控制單元根據(jù)電子警察系統(tǒng)的設計要求，對紅燈信號時截取的圖像數(shù)據(jù)幀進行處理，并判斷是否有車輛違章行為；如有車輛闖紅燈，則將截取到的圖像添加相應信息，保存到系統(tǒng)存儲器中，并傳輸?shù)浇煌ü芾肀O(jiān)控中心。

　　一個路口的電子警察系統(tǒng)一般有多路視頻信號同時傳入，數(shù)據(jù)量大，實時性要求高。如果將這些視頻數(shù)據(jù)送到電子警察控制單元ARM 芯片進行處理是不現(xiàn)實的。因此必須在ARM 芯片前端增加專門的圖像采集處理器件。在目前市場上的圖像采集處理系統(tǒng)中，用作系統(tǒng)的核心器件一般有現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）、數(shù)字信號處理器（DSP）以及特定用途集成電路（專用ASIC）芯片。FPGA是在ASIC基礎上發(fā)展起來的，克服了ASIC不夠靈活的缺點，F(xiàn)PGA 芯片不僅可以和ASIC芯片一樣解決電子傳統(tǒng)小型化、低功耗等問題，還具有高速、高可靠性、開發(fā)周期短、質(zhì)量穩(wěn)定、開發(fā)軟件投入小、開發(fā)工具先進、標準產(chǎn)品小需測試及可實時在線檢測等一系列ASIC無法比擬的優(yōu)點，而且還可以根據(jù)后期現(xiàn)場的需要進行現(xiàn)場編程，可擦寫多次，使得無論在開發(fā)過程中和后期現(xiàn)場調(diào)試或者增加一定的功能都十分方便，設計比較靈活；而且隨著現(xiàn)代工藝的發(fā)展和提高，F(xiàn)PGA芯片本身的成本越來越低。同時，在數(shù)字圖像處理方面，DSP更適宜于用作高層數(shù)據(jù)處理。

　　實時圖像采集和處理對系統(tǒng)性能的要求極高，數(shù)據(jù)流量一般情況下也比較大，因此幾乎所有只具有最簡單功能的通用DSP都不能在圖像采集處理系統(tǒng)中達到所需的性能要求，因而更多地采用FPGA來實現(xiàn)。

　　綜上所述，采用FPGA 代替DSP或者ASIC芯片作為在ARM 芯片前端的圖像采集處理器件，實現(xiàn)視頻圖像采集和處理。

　　3.3 系統(tǒng)控制單元

　　系統(tǒng)控制部分是整個電子警察系統(tǒng)的核心，其主要工作為：

　?。?）獲取FPGA截取的視頻圖像，并對圖像進行處理，檢測是否有車輛違章闖紅燈的行為；（2）當有車輛闖紅燈違章行駛時，對車輛違章行為進行抓拍，并在車輛違章圖像中添加相應信息；（3）控制車輛違章圖像及信息的傳輸。

　　為了能很好地完成以上控制功能，可以采用Atmel公司生產(chǎn)的AT91RM9200微處理器。它是完全圍繞ARM920TARM Thumb處理器構(gòu)建的系統(tǒng)。具有豐富的系統(tǒng)與應用外設及標準的接口，從而為低功耗、低成本、高性能的計算機寬范圍應用提供一個單片解決方案。為完善性能，AT91RM9200集成了包括JTAGICE、專門UART調(diào)試通道（DBGU）及嵌入式的實時追蹤等一系列的調(diào)試功能。這些功能使得開發(fā)、調(diào)試所有的應用，特別是使實時性限制的應用成為可能。

　　3.4 網(wǎng)絡傳輸單元

　　AT91RM9200內(nèi)部包含了MAC以太網(wǎng)控制，支持媒體獨立接口（Media Independent Interface，MII）或簡化獨立媒體接口（RMII），可在半雙工或全雙工模式下提供情報10/100 Mb/s的以太網(wǎng)接入。以太網(wǎng)MAC是OSI參考模型物理層（PHY）和邏輯鏈路層（LLC）間MAC子層的硬件工具。以太網(wǎng)MAC包括所需邏輯與DMA 管理的發(fā)送與接收FIFO.然而，AT91RM9200并未提供物理層接口，故需外接一片物理層芯片，以提供以太網(wǎng)的接入通道。

　　DM9161是一款單芯片、低功耗、物理層傳輸接口芯片，支持100BASE-TX 及10BASE-T 網(wǎng)絡應用。

　　DM9161采用低功耗、高效率CMOS處理器，包含了由IEEE 802.3u規(guī)定的100BASE-TX所有物理層功能，包括物理代碼子層（Physical Coding Sublayer，PSC）、物理媒體捆綁（Physical Medium Attachment，PMA）、雙絞線物理媒體依賴子層（Twisted Pair Physical MediumDependent Sublayer，TP-PMD）、10BASE-TX 編碼/解碼（10BASE-TX Encoder/Decoder，ENC/DEC）及雙絞線媒體接入單元（Twisted Pair Media AccessUnit，TPMAU）。DM9161利用自動媒體速度和協(xié)議選擇功能，提供強大的自適應支持。由于DM9161內(nèi)置有波形塑造濾波器，因而不用外部擴展濾波器就能實現(xiàn)在100BASE-TX 或10BASE-T 媒介中傳輸信號。

　　DM9161通過RJ45接口，可實現(xiàn)與路由器或CDMAMODEM 連接。

　　4 結(jié) 語

　　車輛視頻檢測是一門多種技術(shù)融合多學科交叉的綜合學科，基于嵌入式系統(tǒng)的違章車輛視頻檢測系統(tǒng)是整個電子警察系統(tǒng)的核心，實驗數(shù)據(jù)表明有比較高的檢測率，基于視頻的車輛檢測系統(tǒng)是ITS中的前端信息采集系統(tǒng)，有著廣泛的應用，除了用于檢測車輛違章以外，還可以用于交通流量的檢測與統(tǒng)計。