光纤/光端机在高速公路监控系统中的作用

基于视频检测的交通信息采集系统可以分为视频采集传输、视频处理、信息提取三个模块。交通视频采集模块是交通信息采集系统的第一个模块，它通过采集设备拍摄交通现场的视频图像并传输给视频处理模块。采集视频的质量好坏直接影响到视频处理的效果和信息提取。如果视频中的车辆清晰，以比度好、明亮适中，拍摄的位置恰当，车辆无遮挡，将会有利会车辆检测和跟踪，提高系统采集的交通信息的可信度。但是如果采集的视频质量不好，车辆粘连严重，视频图像模糊不清，甚至连人眼也很难看清楚，就会增加识别的难度，系统采集的信息可信度就会相应下降。因此解决好交通视频采集中存在的问题是提高交通信息采集系统可靠性的首要前提。

采集的视频需要从现场传输到视频处理设备，这里就需要相应的视频传输设备，整个采集的流程如图：

视频信号传输的质量也是保证图像处理效果的重要环节，对速率和带宽的要求很高。例如，传输MPEG1方式的普通信号，要求速率为120~140kbit/s传输MPEG2电视信号，要求500kbit/s的速率，传输双式或更高要求的信号，对带宽的要求还要高。另个，视频传输对延迟及延迟抖动要求较高。所以，视频传输不但要有较宽的带宽，还要有较好的稳定性和可伸缩性。光纤具有很高的带宽，是传输容量是非常具大的。视频检测系统的摄像机安装在公路上，选择光缆传输可满足要求。

光纤：

光纤即为光导纤维的简称。它是光纤通信的传输媒介。光纤通讯之所以在最近短短的二十年中能得到迅猛的发展，是由它具有以下的突出优点而决定的：

?传输频带宽、通讯容量大。

?信号损耗低

?受电磁波干扰

?线径细，重量轻

?资源丰富

光纤通讯除了上述优点之外，还有抗化学腐蚀等特点。当然光纤本身也有缺点，如光纤质地脆、机械强度低，要求比较好的切断、连接技术，分路、祸合比较麻烦等。

由于光纤具有带宽高，中继距离远等优点，非常适合图像等在容量数据传输，目前在高速公路的监控系统中多采用光纤通信。图像的传输就是利用高速公路监控系统中已铺设的光缆多根光纤的集合。

光纤视频专网可以采用星型、树型、链型和环型拓扑结构。考虑到单条高速公路管理处（监控分中心）和高管局(监控总中心）间的陆网结构为线形，帮一般采用双向自愈环结构，以节省光纤和提高可靠性。

光端机：

利用光纤传输视频除了需要光纤线路外还需要光电转换收发设备，即光端机。光端机包括光发射机和光接收机，光发射机主要由输入电路和电光转换电路组成。输入电路的作用主要是通过均衡——码型交换——扰码——编码，将输入信号变为适合在光纤线路中传送的码型。电光转换电路有经过编码数字信号来调制发光器件的发光强度，把电信号转变为光信号，送入光纤信号进行传输。

光接收机用于将光信号转换为电信号，其主要器件是光探测器。光探测器的作用是利用光电二极管将发射机经光纤传输过来的光信号转换为电信号。在光纤通讯中广泛使用的光电二极管是光电二极管和雪崩光电二极管。经光探测器输出的光电流十分微弱，必须经多极放大器进行放大，使判决电路正常工作，经判决电路判断后的码流再经过解码、解扰、编码后就恢复了电信号。

profibus dp总线数据光端机实现的组网结构如下：