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

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)：徐暢徐雷于瀟俊翟紫玉一．交通現(xiàn)況伴隨中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步，中國(guó)正大力推進(jìn)城鎮(zhèn)化進(jìn)程，城鎮(zhèn)人口及機(jī)動(dòng)車數(shù)量也隨之急劇增加，交通流量日益加大，造成了交通擁擠堵塞現(xiàn)象日趨嚴(yán)重變通事故頻繁發(fā)生，給國(guó)家造成了重大經(jīng)濟(jì)損失，給大家出行造成了很大不便，大大影響了國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展。研究表明，道路條件和交通環(huán)境差，如道路標(biāo)志、標(biāo)線和安全設(shè)施嚴(yán)重缺乏，配套交通安全設(shè)施也不完善等是造成交通阻塞及交通事故頻繁發(fā)生一個(gè)原因；另一原因是，因?yàn)楦咝Ы煌ūO(jiān)控系統(tǒng)缺乏，交通管理模式老化，跟不上目前交通情況快速發(fā)展需要，造成交通管理水平極難提升。為了科學(xué)處理公路交通問(wèn)題，緩解交通堵塞情況，預(yù)防交通事故發(fā)生和由此帶來(lái)巨大損失，必需采取部分方法來(lái)改善道路交通條件。此次設(shè)計(jì)介紹了“交通運(yùn)行及違章抓拍視頻監(jiān)控系統(tǒng)”原理和系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念。經(jīng)過(guò)本系統(tǒng)研究和開(kāi)發(fā)，我們期望能為交通管理部門提供高智能化交通車輛違章監(jiān)控軟件，改變傳統(tǒng)交通違章管理模式，實(shí)現(xiàn)變通車輛違章行為自動(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)伴隨安防監(jiān)控?cái)z像機(jī)廣泛深入應(yīng)用，槍機(jī)攝像機(jī)高清成像技術(shù)，高清透霧功效、紅外偵測(cè)鎖定、日夜轉(zhuǎn)換紅外攝像功效等已在電視監(jiān)控工程中被廣泛使用。槍機(jī)攝像機(jī)日夜轉(zhuǎn)換紅外攝像功效使攝像機(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、處理一般日夜型攝像機(jī)出現(xiàn)頻繁日夜轉(zhuǎn)換問(wèn)題。可有效降低夜間低照度環(huán)境下圖像噪點(diǎn)，提升畫(huà)面質(zhì)量。槍機(jī)攝像機(jī)變焦范圍取決于你所選擇鏡頭，可從幾倍到十?dāng)?shù)倍，而且鏡頭更換十分方便?？梢罁?jù)選擇不一樣鏡頭，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離或廣角監(jiān)控，應(yīng)用場(chǎng)所很得多。在道路監(jiān)控使用中，即使車速改變范圍較大，槍機(jī)攝像機(jī)也能夠提供清楚畫(huà)面。經(jīng)過(guò)內(nèi)置強(qiáng)光抑制功效、手動(dòng)電子快門設(shè)定，實(shí)現(xiàn)對(duì)車牌抓拍?？烧鎸?shí)再現(xiàn)夜間動(dòng)態(tài)畫(huà)面,適適用于高速公路、收費(fèi)站、等二十四小時(shí)全天候監(jiān)控場(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)所和裝修檔次高場(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)異球罩和精密攝像機(jī)安裝支架組成半球攝像機(jī)。其最大特點(diǎn)是設(shè)計(jì)精巧、美觀且易于安裝。關(guān)鍵用于治安監(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)關(guān)鍵是將攝像機(jī)、鏡頭、解碼器、云臺(tái)、CPU處理器、非易失性存放芯片、等集成于一體，密封于球形防護(hù)罩內(nèi)智能化攝像機(jī)系統(tǒng)。其高度集成化設(shè)計(jì)，使得它在工程應(yīng)用上有沒(méi)有可比擬優(yōu)勢(shì)。路況監(jiān)控通常采取快球。因?yàn)榭烨蚴呛笈_(tái)可控可變焦監(jiān)控設(shè)備，所以，它很適適用于道路情況統(tǒng)計(jì)，假如有突發(fā)情況它能夠變焦，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，不過(guò)通常全部是手動(dòng)抓拍，沒(méi)有自動(dòng)。(4)云臺(tái)攝像機(jī)云臺(tái)攝像機(jī)含有承載攝像機(jī)進(jìn)行水平和垂直兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)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)水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)，另一個(gè)負(fù)責(zé)垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)。水平轉(zhuǎn)動(dòng)角度通常為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)角度大小可經(jīng)過(guò)限位開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)整。云臺(tái)攝像機(jī)一樣也是后端可控可變焦設(shè)備，不過(guò)因?yàn)樗O(shè)計(jì)和體積，通常見(jiàn)于環(huán)境惡略地方，比如高速公路，山頂?shù)鹊剡M(jìn)行測(cè)速道路監(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點(diǎn)數(shù)。比如1024×728，其中“1024”表示屏幕上水平方向顯示點(diǎn)數(shù),“768”表示垂直方向顯示點(diǎn)數(shù)。分辨率越高，圖像就越清楚。分辨率越高圖像顯示越清楚。(2)清楚度攝像機(jī)清楚度用線表示，分為水平線和垂直線，在實(shí)際工程應(yīng)用中我們常常以水平線作為攝像機(jī)清楚度評(píng)定指標(biāo)，線數(shù)越多，則清楚度越高。常見(jiàn)黑白攝像機(jī)清楚度通常為450-600，而彩色攝像機(jī)清楚度通常為330-480，其數(shù)值越大成像越清楚。通常監(jiān)視場(chǎng)所，用450線左右攝像機(jī)就能夠滿足要求，對(duì)于醫(yī)療、圖像處理等特殊場(chǎng)所，用600線攝像機(jī)能得到更清楚圖像。(3)自動(dòng)增益控制（AGC）為了使攝像機(jī)能在不一樣照度條件下輸出標(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，經(jīng)過(guò)檢測(cè)視頻信號(hào)平均電平值而實(shí)現(xiàn)增益反饋控制。含有AGC功效攝像機(jī)，在低照度時(shí)靈敏度會(huì)有所提升，但同時(shí)也放大了干擾信號(hào)，使圖像看上去有 雜波。(4)背光賠償（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)黑色圖像，然而在安防中逆光環(huán)境是難以避免，這個(gè)時(shí)候就需要進(jìn)行背光賠償。當(dāng)引入背光賠償功效時(shí)，攝像機(jī)假如檢測(cè)到拍攝圖像一個(gè)區(qū)域中視頻電平比較低，經(jīng)過(guò)上面介紹AGC電路改善和提升該區(qū)域視頻電平，提升輸出視頻信號(hào)幅值，使圖像整體清楚明亮。假如你想看專題因明亮背景而顯得暗淡，能夠把BLC設(shè)置到ON狀態(tài)，從而賠償強(qiáng)烈背光。(5)電子快門（EE/AI）切換在攝像機(jī)后部端子我們常常能夠看到EE/AI切換開(kāi)關(guān)。EE就是指電子快門方法；AI就是指自動(dòng)光圈鏡頭方法。攝像機(jī)電子快門通常設(shè)置為自動(dòng)電子快門方法，經(jīng)過(guò)電子快門方法，依據(jù)入射光強(qiáng)弱來(lái)調(diào)整CCD圖像傳感器曝光時(shí)間，從而得到清楚圖像，電子快門時(shí)間在1/50-1/100000秒之間。(6)信噪比指信號(hào)電平和雜波電平比，雜波包含電源雜波、隨機(jī)雜波、單頻雜波等。常常見(jiàn)分貝（dB）表示。信噪比越高表明它產(chǎn)生雜波越少，圖像信號(hào)質(zhì)量越高。信噪比不得低于48dB。(8)白平衡彩色攝像機(jī)要還原被攝物體顏色，必需保持白平衡正常。三．傳輸介質(zhì)1.傳輸全部攝像點(diǎn)圖像信號(hào)和A區(qū)和B區(qū)派出所監(jiān)控分中心之間傳輸全部經(jīng)過(guò)光纖實(shí)現(xiàn)，并可經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在任何聯(lián)網(wǎng)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路音視頻輸出數(shù)字視頻控制器(需要時(shí)可擴(kuò)展)，將接收前端全部?jī)?nèi)部網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)(已建成)硬盤錄像機(jī)數(shù)字視頻信號(hào)解碼成模擬視頻信號(hào)，成為顯示墻組成部分。同時(shí)兩個(gè)分控中心經(jīng)過(guò)光端機(jī)傳輸一部分圖象送入市局指揮中心模擬距陣，實(shí)現(xiàn)數(shù)字和模擬雙重顯示。

2.傳輸方法

前端道路監(jiān)控經(jīng)過(guò)合適方法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、低失真視頻信號(hào)傳送是確保監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)質(zhì)量和應(yīng)用范圍關(guān)鍵。傳輸電纜直接遠(yuǎn)距離傳輸要確保寬帶信號(hào)含有高S/N(信噪比)和失真是十分困難，為增加傳輸距離所采取賠償又會(huì)引入新失真，而這一蹼對(duì)于寬帶視頻信號(hào)尤為突出。而采取光纖傳送視頻信號(hào)，使無(wú)中繼傳輸距離從同軸電纜幾百米增加到幾十公里，頻帶寬、線性好，抗干擾能力強(qiáng)，并能得到很高圖像質(zhì)量，多路傳輸和雙向傳輸也很輕易實(shí)現(xiàn).這就大大地?cái)U(kuò)展了電視監(jiān)控應(yīng)用范圍和控制距離，系統(tǒng)應(yīng)用于質(zhì)量要求高部分大型應(yīng)用系統(tǒng)，如公路管理、城市交通和治安管理、大型建筑安全監(jiān)控系統(tǒng)等，

公共安防監(jiān)控系統(tǒng)要求傳輸信號(hào)有:視頻上行信號(hào)、控制下行信號(hào)和報(bào)警上行信號(hào)，因?yàn)閱文９饫w傳輸質(zhì)量高、性能可靠、信道寬帶高，本系統(tǒng)傳輸介質(zhì)采取單模光纖.租用電信、廣電、網(wǎng)通現(xiàn)在光纜，這么能夠降低投資，縮短工期，若自行建設(shè)光纜傳輸系統(tǒng)，在特定區(qū)域，也能夠作為一個(gè)選擇方案。

光端機(jī)為視頻傳輸關(guān)鍵設(shè)備，不一樣品牌光端機(jī)性能差異很大，尤其是一些產(chǎn)品在工作多個(gè)月后，輕易出現(xiàn)圖像漂移或誤碼率顯著增高，引發(fā)系統(tǒng)不能正常穩(wěn)定工作情況，鑒于我方對(duì)光端機(jī)使用經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)本系統(tǒng)，因?yàn)楣舛藱C(jī)工作在室外，環(huán)境溫度改變莫測(cè)，而且是二十四小時(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)性能要求很苛刻，應(yīng)采取進(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)含有:切換控制功效、權(quán)限控制功效、數(shù)字存放、報(bào)警處理功效、GIS調(diào)度接口功效、預(yù)置教授預(yù)案功效、語(yǔ)音警告功效、系統(tǒng)可擴(kuò)充性功效。3.傳輸介質(zhì)種類在監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控圖象傳輸是整個(gè)系統(tǒng)一個(gè)至關(guān)關(guān)鍵步驟，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)質(zhì)量和可靠性?，F(xiàn)在，在監(jiān)控系統(tǒng)中用來(lái)傳輸圖象信號(hào)介質(zhì)關(guān)鍵有同軸電纜、雙絞線和光纖，對(duì)應(yīng)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)傳輸方法。以后，因?yàn)檫h(yuǎn)距離和大范圍圖象監(jiān)控需要和大家對(duì)監(jiān)控圖象質(zhì)量要求提升，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)中則是最近事，它出現(xiàn)關(guān)鍵很好地處理了兩個(gè)方面問(wèn)題：首先，它處理了200米至米距離范圍內(nèi)高質(zhì)量圖象信號(hào)傳輸問(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情況下難以達(dá)成要求，而使用同