随着社会经济的快速发展,高速公路里程迅速增加,随之而来的交通事故等负面作用也日益增长,高速公路监控系统成为解决这些问题的最有效途径之一。本文在对国内外高速公路视频监控技术现状进行分析的基础上,结合图像传输与处理技术和图像应用技术,在对视频采集和传输设备及其性能分析的基础上,重点分析了视频传输的关键技术,压缩编码和网络通信技术,数字视频图像处理的相关算法,重点对图像的预处理、背景重建、图像分割与匹配进行了分析,并在此基础上设计了基于H.264视频压缩算法的全光数字传输系统,对实际的视频图像进行了处理分析,为实现出行时间的预估奠定了基础。本文提出了基于道路视频图像的高速公路全程监控设计和应用方案。依据所提方案,通过实际项目的实施和应用,对系统设计与应用从功能实现的角度采集和分析各种基础数据,进而对如何科学合理地开发利用道路信息资源、构造我国道路动态交通数据采集及信息处理发布系统做出了基础性研究。