智能交通系统(Intelligent Transportation System,简称ITS)是未来交通系统的发展方向,它将先进的信息技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理系统,其中交通违规抓拍、车辆跟踪及车流量统计是ITS的重要组成部分。基于地感线圈的传统交通系统安装工程量大、维修困难,并且功能有限,不能满足现代交通的需求。因此,设计一个基于视频序列的车辆跟踪、违章抓拍与车流量统计一体式系统具有十分重要的意义。本文分析了基于视频序列的交通违章监测系统原理,研究了系统设计中的图像预处理、目标检测与跟踪、阴影消除和车流量统计理论和算法,并进行了仿真和分析。综合该仿真结果和系统实时性要求,采用金字塔特征光流(L-K)算法进行目标检测、并基于HSV颜色空间消除运动目标的阴影,采用基于时空上下文信息(STC)进行目标跟踪,结合背景差分法的虚拟线圈技术实现车流量统计。选择基于RS Components公司的ARM11作为硬件的核心模块,采用Micron公司MT9P031 CMOS传感器设计图像采集端,并提供了系统电源及其保护电路。最后,基于Python接口的Qt和Open Cv在硬件平台上实现具有车辆跟踪、违规抓拍和车流量统计功能的一体式违章监测软件。经现场测试验证表明:系统工作可靠、稳定,具有实用价值。