交通運(yùn)行及違章抓拍視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、交通運(yùn)行及違章抓拍視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)班 級(jí)： 電信12-1班組員姓名及學(xué)號(hào)：徐暢 1206110122徐雷 1206110123于瀟俊 1206110124翟紫玉 1206110125一交通現(xiàn)況隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步，我國(guó)正大力推進(jìn)城鎮(zhèn)化進(jìn)程，城鎮(zhèn)的人口及機(jī)動(dòng)車數(shù)量也隨之急劇增長(zhǎng)，交通流量日益加大，導(dǎo)致了交通擁擠堵塞現(xiàn)象日趨嚴(yán)重變通事故頻繁發(fā)生，給國(guó)家造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失，給人們出行造成了很大的不便，大大影響了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展。 研究表明，道路條件和交通環(huán)境差，如道路的標(biāo)志、標(biāo)線和安全設(shè)施嚴(yán)重缺乏，配套的交通安全設(shè)施也不完善等是導(dǎo)致交通阻塞及交通事故頻繁發(fā)生的一個(gè)原因；另一原因是，由于

2、高效的交通監(jiān)控系統(tǒng)缺乏，交通管理模式老化，跟不上當(dāng)前交通狀況的快速發(fā)展的需要，導(dǎo)致交通管理水平很難提高。為了科學(xué)的解決公路交通問(wèn)題，緩解交通堵塞狀況，預(yù)防交通事故的發(fā)生以及由此帶來(lái)的巨大損失，必須采取一些措施來(lái)改善道路交通條件。本次設(shè)計(jì)介紹了“交通運(yùn)行及違章抓拍視頻監(jiān)控系統(tǒng)”的原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念。通過(guò)本系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)，我們希望能為交通管理部門(mén)提供高智能化的交通車輛違章監(jiān)控軟件，改變傳統(tǒng)的交通違章管理模式，實(shí)現(xiàn)變通車輛違章行為的自動(dòng)識(shí)別和監(jiān)測(cè)，并抓拍違章現(xiàn)場(chǎng)，截取違章視頻，為交通違章處罰提供確鑿證據(jù)。二交通監(jiān)控?cái)z像頭1. 種類及原理(1) 槍式攝像機(jī)隨著安防監(jiān)控?cái)z像機(jī)廣泛深入的應(yīng)用，槍機(jī)攝像機(jī)

3、高清的成像技術(shù)，高清透霧功能、紅外偵測(cè)鎖定、日夜轉(zhuǎn)換紅外攝像功能等已在電視監(jiān)控工程中被廣泛使用。槍機(jī)攝像機(jī)的日夜轉(zhuǎn)換紅外攝像功能使攝像機(jī)在日夜轉(zhuǎn)換模式下、探測(cè)紅外線實(shí)現(xiàn)濾光片切換、解決普通日夜型攝像機(jī)出現(xiàn)的頻繁日夜轉(zhuǎn)換問(wèn)題?？捎行Ы档鸵归g低照度環(huán)境下的圖像噪點(diǎn)，提升畫(huà)面質(zhì)量。槍機(jī)攝像機(jī)的變焦范圍取決于你所選用的鏡頭，可從幾倍到十?dāng)?shù)倍，并且鏡頭更換十分的方便?？筛鶕?jù)選用不同鏡頭，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離或廣角監(jiān)控，應(yīng)用的場(chǎng)合非常得多。在道路監(jiān)控使用中，即使車速變化范圍較大，槍機(jī)攝像機(jī)也可以提供清晰的畫(huà)面。通過(guò)內(nèi)置的強(qiáng)光抑制功能、手動(dòng)電子快門(mén)設(shè)定，實(shí)現(xiàn)對(duì)車牌的抓拍。可真實(shí)再現(xiàn)夜間動(dòng)態(tài)畫(huà)面,適用于高速公路、收費(fèi)站

4、、等24小時(shí)全天候監(jiān)控的場(chǎng)所。(2) 半球型攝像頭   半球式攝像機(jī)體積小巧，外型美觀，比較適合辦公場(chǎng)所以及裝修檔次高的場(chǎng)所使用。其內(nèi)部由攝像機(jī)、自動(dòng)光圈手動(dòng)變焦鏡頭、密封性能優(yōu)異球罩和精密的攝像機(jī)安裝支架組成的半球攝像機(jī)。其最大的特點(diǎn)是設(shè)計(jì)精巧、美觀且易于安裝。主要用于治安監(jiān)控，不監(jiān)控車輛違章。(3) 快速球型攝像頭快速球型攝像機(jī)是現(xiàn)今安防市場(chǎng)中高端一體化攝像設(shè)備?？焖偾蛐蛿z像機(jī)主要是將攝像機(jī)、鏡頭、解碼器、云臺(tái)、CPU處理器、非易失性存儲(chǔ)芯片、等集成于一體，密封于球形防護(hù)罩內(nèi)的智能化攝像機(jī)系統(tǒng)。其高度的集成化設(shè)計(jì)，使得它在工程應(yīng)用上有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。路況監(jiān)控一般采用快球

5、。因?yàn)榭烨蚴呛笈_(tái)可控可變焦的監(jiān)控設(shè)備，因此，它非常適合用于道路狀況的記錄，如果有突發(fā)情況它可以變焦，將圖像拉近，實(shí)現(xiàn)近距離查看。也有利用這類設(shè)備進(jìn)行抓拍的，但是一般都是手動(dòng)抓拍，沒(méi)有自動(dòng)的。(4) 云臺(tái)攝像機(jī)云臺(tái)攝像機(jī)具有承載攝像機(jī)進(jìn)行水平和垂直兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置。攝像機(jī)云臺(tái)內(nèi)裝兩個(gè)電動(dòng)機(jī)。這兩個(gè)電動(dòng)機(jī)一個(gè)負(fù)責(zé)水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，另一個(gè)負(fù)責(zé)垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。水平轉(zhuǎn)動(dòng)的角度一般為350度，垂直 轉(zhuǎn) 動(dòng) 則有45度、35度、75度等等。水平及垂直轉(zhuǎn)動(dòng)的角度大小可通過(guò)限位開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)整。云臺(tái)攝像機(jī)同樣也是后端可控可變焦的設(shè)備，但是由于它的設(shè)計(jì)以及體積，一般用于環(huán)境惡略的地方，例如高速公路，山頂?shù)鹊剡M(jìn)行測(cè)速道

6、路監(jiān)控。2.技術(shù)指標(biāo)(1) 分辨率圖像分辨率簡(jiǎn)單說(shuō)就是指屏幕水平和方向垂直方向所顯示的點(diǎn)數(shù)。比如1024×728，其中“1024”表示屏幕上水平方向顯示的點(diǎn)數(shù),“768”表示垂直方向顯示的點(diǎn)數(shù)。分辨率越高，圖像就越清晰。分辨率越高圖像的顯示越清晰。(2) 清晰度攝像機(jī)的清晰度用線表示，分為水平線和垂直線，在實(shí)際的工程應(yīng)用中我們常常以水平線作為攝像機(jī)清晰度的評(píng)估指標(biāo)，線數(shù)越多，則清晰度越高。常用的黑白攝像機(jī)的清晰度一般為450-600，而彩色攝像機(jī)的清晰度一般為330-480，其數(shù)值越大成像越清晰。一般的監(jiān)視場(chǎng)合，用450線左右的攝像機(jī)就可以滿足要求，對(duì)于醫(yī)療、圖像處理等特殊場(chǎng)合，用6

7、00線的攝像機(jī)能得到更清晰的圖像。(3) 自動(dòng)增益控制（AGC）為了使攝像機(jī)能在不同的照度條件下輸出標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)，在視頻處理電路中引入了自動(dòng)增益控制，通過(guò)檢測(cè)視頻信號(hào)的平均電平值而實(shí)現(xiàn)增益反饋控制。具有AGC功能的攝像機(jī)，在低照度時(shí)的靈敏度會(huì)有所提高，但同時(shí)也放大了干擾信號(hào)，使圖像看上去有雜波。(4) 背光補(bǔ)償（BLC）當(dāng)攝像機(jī)處于逆光環(huán)境中拍攝時(shí)，畫(huà)面會(huì)出現(xiàn)黑色的圖像，然而在安防中逆光環(huán)境是難以避免的，這個(gè)時(shí)候就需要進(jìn)行背光補(bǔ)償。當(dāng)引入背光補(bǔ)償功能時(shí)，攝像機(jī)如果檢測(cè)到拍攝圖像一個(gè)區(qū)域中的視頻電平比較低，通過(guò)上面介紹的AGC電路改善和提升該區(qū)域的視頻電平，提高輸出視頻信號(hào)的幅值，使圖像整體清晰

8、明亮。如果你想看的主題因明亮的背景而顯得暗淡，可以把BLC設(shè)置到ON狀態(tài)，從而補(bǔ)償強(qiáng)烈的背光。(5)電子快門(mén)（EE/AI）切換在攝像機(jī)的后部端子我們常?？梢钥吹紼E/AI切換開(kāi)關(guān)。EE就是指電子快門(mén)方式；AI就是指自動(dòng)光圈鏡頭方式。攝像機(jī)的電子快門(mén)一般設(shè)置為自動(dòng)電子快門(mén)方式，通過(guò)電子快門(mén)方式，根據(jù)入射光的強(qiáng)弱來(lái)調(diào)節(jié)CCD圖像傳感器的曝光時(shí)間，從而得到清晰的圖像，電子快門(mén)的時(shí)間在1/50-1/100000秒之間。(6)信噪比指信號(hào)電平與雜波電平的比，雜波包括電源雜波、隨機(jī)雜波、單頻雜波等。常常用分貝（dB）表示。信噪比越高表明它產(chǎn)生的雜波越少，圖像信號(hào)質(zhì)量越高。信噪比不得低于48dB。(8)白平

9、衡彩色攝像機(jī)要還原被攝物體的顏色，必須保持白平衡正常。三傳輸介質(zhì)1.傳輸所有攝像點(diǎn)的圖像信號(hào)與A區(qū)和B區(qū)派出所監(jiān)控分中心之間的傳輸都通過(guò)光纖實(shí)現(xiàn)，并可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在任何聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)上顯示監(jiān)控圖像。市局監(jiān)控中心由設(shè)置1臺(tái)支持16路音視頻輸出的數(shù)字視頻控制器(需要時(shí)可擴(kuò)展)，將接收前端所有內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)(已建成)硬盤(pán)錄像機(jī)的數(shù)字視頻信號(hào)解碼成模擬視頻信號(hào)，成為顯示墻的組成部分。同時(shí)兩個(gè)分控中心通過(guò)光端機(jī)傳輸一部分圖象送入市局指揮中心的模擬距陣，實(shí)現(xiàn)數(shù)字和模擬的雙重顯示。2.傳輸方式 前端道路監(jiān)控通過(guò)適當(dāng)?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、低失真的視頻信號(hào)傳送是保證監(jiān)控系統(tǒng)基本質(zhì)量和應(yīng)用范圍的關(guān)鍵。傳輸電纜的直接遠(yuǎn)

10、距離傳輸要保證寬帶信號(hào)具有高的S/N(信噪比)和失真是十分困難的，為增加傳輸距離所采取的補(bǔ)償又會(huì)引入新的失真，而這一蹼對(duì)于寬帶視頻信號(hào)尤為突出。而采用光纖傳送視頻信號(hào)，使無(wú)中繼傳輸距離從同軸電纜的幾百米增加到幾十公里，頻帶寬、線性好，抗干擾能力強(qiáng)，并能得到很高的圖像質(zhì)量，多路傳輸和雙向傳輸也很容易實(shí)現(xiàn).這就大大地?cái)U(kuò)展了電視監(jiān)控的應(yīng)用范圍和控制距離，系統(tǒng)應(yīng)用于質(zhì)量要求高的一些大型的應(yīng)用系統(tǒng)，如公路管理、城市交通和治安管理、大型建筑的安全監(jiān)控系統(tǒng)等，公共安防監(jiān)控系統(tǒng)要求傳輸?shù)男盘?hào)有:視頻上行信號(hào)、控制下行信號(hào)以及報(bào)警上行信號(hào)，由于單模光纖傳輸質(zhì)量高、性能可靠、信道寬帶高，本系統(tǒng)傳輸介質(zhì)采用單模光纖

11、.租用電信、廣電、網(wǎng)通現(xiàn)在光纜，這樣可以減少投資，縮短工期，若自行建設(shè)光纜傳輸系統(tǒng)，在特定區(qū)域，也可以作為一種選擇方案。 光端機(jī)為視頻傳輸?shù)年P(guān)鍵設(shè)備，不同品牌的光端機(jī)性能差異很大，尤其是某些產(chǎn)品在工作幾個(gè)月后，容易出現(xiàn)圖像漂移或者誤碼率明顯增高，引起系統(tǒng)不能正常穩(wěn)定工作的情況，鑒于我方對(duì)光端機(jī)的使用經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)本系統(tǒng)，由于光端機(jī)工作在室外，環(huán)境溫度變化莫測(cè)，而且是24小時(shí)不間斷工作，而且是針對(duì)公安應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)光端機(jī)的性能要求非?？量?，應(yīng)采用進(jìn)口前沿產(chǎn)品，并為模擬調(diào)頻視頻數(shù)據(jù)復(fù)用單模型。系統(tǒng)具有:切換控制功能、權(quán)限控制功能、數(shù)字存儲(chǔ)、報(bào)警處理功能、GIS調(diào)度接口功能、預(yù)置專家預(yù)案功能、語(yǔ)音警告功能

12、、系統(tǒng)的可擴(kuò)充性功能。3.傳輸介質(zhì)的種類在監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控圖象的傳輸是整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，選擇何種介質(zhì)和設(shè)備傳送圖象和其它控制信號(hào)將直接關(guān)系到監(jiān)控系統(tǒng)的質(zhì)量和可靠性。目前，在監(jiān)控系統(tǒng)中用來(lái)傳輸圖象信號(hào)的介質(zhì)主要有同軸電纜、雙絞線和光纖，對(duì)應(yīng)的傳輸設(shè)備分別是同軸視頻放大器、全自動(dòng)雙絞線視頻傳輸設(shè)備和光端機(jī)。         同軸電纜是較早使用，也是使用時(shí)間最長(zhǎng)的傳輸方式。后來(lái)，由于遠(yuǎn)距離和大范圍圖象監(jiān)控的需要以及人們對(duì)監(jiān)控圖象質(zhì)量的要求提高，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中開(kāi)始大量使用光纖來(lái)傳輸圖象信號(hào)。至于雙絞線被使用到圖象監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中則是近來(lái)的事，它的出現(xiàn)主要很好地解決了兩個(gè)方面的問(wèn)題：一方面，它解決了200米至2000米距離范圍內(nèi)高質(zhì)量圖象信號(hào)傳輸?shù)膯?wèn)題，因?yàn)樵谶@段距離范圍內(nèi)同軸電纜傳輸在不使用放大器的情況下難以達(dá)到要求，而使用同軸視頻放大器和光纖傳輸又顯得不太經(jīng)濟(jì)；另一方面，它解決了大