卡口式電子警察系統(tǒng)設計方案

1、1.1 卡口式電子警察系統(tǒng)設計方案1.1.1 系統(tǒng)概述隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，城市人口和機動車輛數(shù)量迅猛增長，城市道路交通的壓力越來越大，路口交通事故時有發(fā)生，嚴重威脅人民群眾的生命財產(chǎn)的安全，其中的重要原因之一就是機動車駕駛人在交警視線之外違法駕駛的情況非常普遍。單純依靠人為管理，浪費人力資源，效果也不明顯。道路交通違法自動記錄處罰管理系統(tǒng)(也稱“電子警察”系統(tǒng))利用高科技手段，對在道路上發(fā)生的各種違法行為進行自動取證，結合處罰管理手段，提高交通管理水平。 “智能電子警察系統(tǒng)”的使用，實現(xiàn)了對城市道路全天候、大范圍的管理要求，同時，為公安交警執(zhí)法提供了清晰的圖像證據(jù)，提高了管理水平，減少了因交通

2、事故造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失，間接的創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟價值。該系統(tǒng)的社會效益非常明顯，它所形成強大的威懾力、促使廣大駕駛人自覺守法駕駛，從而減少了交通事故發(fā)生的隱患，保障了交通安全。在易發(fā)生闖紅燈行為的路段，建設以視頻檢測、高清抓拍和車牌號自動識別為核心的智能電子警察系統(tǒng)。該系統(tǒng)的建成將實現(xiàn)對道路交通相關區(qū)域的實時監(jiān)控，對違章闖紅燈行為、違反標志標線行為進行自動記錄取證，滿足交通管理人員對道路交通管理和監(jiān)控的需求。系統(tǒng)建成后可達到以下目的有效檢測和記錄各十字路口違章闖紅燈的車輛。1.1.2 系統(tǒng)規(guī)范中華人民共和國道路交通安全法中華人民共和國道路交通安全法實施條例公路交通安全設施設計技術規(guī)范（JT

3、J 074-2003）GA/T496-2014闖紅燈自動記錄系統(tǒng)通用技術條件GA/T832-2014道路交通安全違法行為圖像取證技術規(guī)范民用閉路電視系統(tǒng)工程技術規(guī)范GB50198-94安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術要求GA/T 367-2001中華人民共和國公共安全行業(yè)標準GA38-92 中國電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范GBJ232-90.92 機動車、駕駛員及違法管理等相關數(shù)據(jù)庫規(guī)范2004版道路交通標志和標線GB5768 道路交通安全違法行為圖像取證技術規(guī)范GA/T8322009機動車號牌圖像自動識別技術規(guī)范GA/T8332009道路交通違法管理信息代碼GA408-2006交通技術監(jiān)控信息數(shù)據(jù)規(guī)范

4、GA648-2006 中華人民共和國機動車號牌GA36-20071.1.3 系統(tǒng)結構沒找到、1.1.4 系統(tǒng)組成本系統(tǒng)由前端路口單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和中心數(shù)據(jù)處理單元組成。 前端路口單元 根據(jù)（縣級市）對電子警察系統(tǒng)的要求，本系統(tǒng)在設計時在前端采用純高清視頻檢測技術，整個系統(tǒng)無需破路，施工便捷。使整個施工過程更加便利，系統(tǒng)的安裝不影響縣容縣貌，不會造成縣內交通的正常運行，體現(xiàn)現(xiàn)階段智能交通最高水平所帶來的使用價值。 圖像采集部分使用200萬像素和500萬像素的CCD高清攝像機，可以保證所抓拍的違法車輛圖像清晰，過程準確，無爭議。同時，也可保高清晰的圖片質量，也可為交通管理和偵察破

5、案提供有力證據(jù)。高清攝像機在實現(xiàn)圖片抓拍的同時還可提供一路錄像功能，可實現(xiàn)現(xiàn)場的實時監(jiān)控。在出現(xiàn)處罰爭議或者特殊情況時，可以直接調用前端路口的錄像，實現(xiàn)單套系統(tǒng)功能的最大化。 系統(tǒng)在每個方向安裝LED頻閃燈用于夜間和光線不良時的補光。LED頻閃燈具有功耗低、污染小、壽命長、效果好等特點，補光燈應用了智能補光技術，與相機快門曝光時間同步，解決了常亮光源補光不足、閃光燈刺眼影響駕駛安全問題。 數(shù)據(jù)傳輸單元 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸單元采用百兆以太網(wǎng)+光纖網(wǎng)絡的模式。所有前端點位的信息通過百兆以太網(wǎng)匯聚，然后通過光纖網(wǎng)絡上傳中心。 中心數(shù)據(jù)處理單元 依據(jù)（縣級市）電警項目對中心

6、數(shù)據(jù)處理單元建設的要求，我方在交警指揮中心建設電子警察管理平臺。電子警察管理平臺負責前端設備數(shù)據(jù)的接入、處理、查詢、打印、流量統(tǒng)計、車輛布控、報警以及對前端設備的管理等。1.1.5 系統(tǒng)原理系統(tǒng)正常時，采用感應線圈檢測車輛，但當車檢器或線圈的鏈路發(fā)生故障，攝像機在一段時間內無法檢測到來自于車檢器的信號時，則默認判斷為線圈模式發(fā)生故障，并自動切換到純視頻檢測模式；待車檢器或線圈鏈路修復后，攝像機重新檢測到了來自于車檢器的信號，則又自動恢復到線圈檢測模式。整個過程全部由攝像機自動處理，無需人為干預，真正做到了檢測機制智能化。 線圈檢測原理當車輛（金屬物體）經(jīng)過埋設在路面的地感線圈時，

7、將導致地感線圈電感值減小。電感值的變化，使得車輛檢測器的LC振蕩電路的振蕩頻率變化。通過公式，可以看出，在車輛檢測器中，值是一定的，來自線圈的值是隨著有車輛（金屬物體）經(jīng)過而變化的，則值變化，因此有，式中為無車輛（金屬物體）經(jīng)過時線圈的電感量，為有車輛（金屬物體）經(jīng)過時線圈的電感量，車檢器通過精確檢測振蕩電路的頻率變化可以準確判斷是否有車輛經(jīng)過。地感線圈檢測具有檢測穩(wěn)定可靠、檢測速度準確等特點，配合高性能車輛檢測器，可以在1ms內檢測到線圈中任一線圈發(fā)生的0.01%的電感量變化，能夠準確地捕獲車速在5180公里/小時的車輛，捕獲率達99%以上，并且可以準確地檢測到經(jīng)過線圈的摩托車、轎車、卡車、

8、工程車等各種車輛。地感線圈檢測技術具有如下優(yōu)勢：1)抗干擾能力強，有效地解決了相鄰車道之間的干擾，極大減少了誤抓現(xiàn)象；2)車輛檢測器響應時間更短，運算速度更快，檢測精度更高；3)車輛檢測器采用寬溫器件，受環(huán)境影響小，具有更高的工作穩(wěn)定性。系統(tǒng)工作流程圖如下：車輛通過地感線圈時，車輛檢測器檢測到車輛通過的信號，并根據(jù)兩線圈間距和通過的時間差計算出車輛速度，并將抓拍信號發(fā)送給攝像機，從而觸發(fā)攝像機進行抓拍，攝像機將抓拍到的圖片通過網(wǎng)絡傳輸至中心服務器。1) 車輛觸發(fā)B線圈時，系統(tǒng)記錄下當前的時刻TB；2) 當車輛觸發(fā)線圈A時，系統(tǒng)記錄下當前的時刻TA，同時計算車輛的速度，其中DB為B線圈與A線圈之

9、間的距離；3) 車輛檢測器給出觸發(fā)信號，觸發(fā)高清攝像機進行圖像捕捉；4) 同時，高清攝像機給出觸發(fā)信號同步閃光燈補光；5) 高清像機捕捉到車輛圖像，并生成圖像儲存在主機或智能交通終端管理設備中；6) 系統(tǒng)對車輛圖像進行處理，識別出車輛的信息，通過網(wǎng)絡上傳至控制中心服務器中。 視頻檢測原理采用基于運動檢測的車輛檢測方法，其核心原理是通過學習建立道路背景模型，將當前幀圖像與背景模型進行背景差分得到運動前景像素點，然后對這些運動前景像素進行處理得到車輛信息。該方法效果的優(yōu)劣依賴于背景建模算法的性能。其流程圖如下所示：整個檢測過程分為以下幾個步驟：1、由高清攝像抓拍主機獲取實時的視頻流。

10、2、利用背景差分算法檢測運動前景。首先通過初始多幀視頻圖像的自學習建立一個背景模型，然后對當前幀圖像與背景模型進行差分運算，消除背景的影響，從而獲取運動目標的前景區(qū)域。3、根據(jù)背景差分運算中運動目標檢測的結果，有選擇性地更新背景模型，并保存背景模型。4、過濾噪聲，并獲取準確的車輛位置。5、運用時空信息、匹配和預測等算法，對車輛進行準確的跟蹤，得到車輛對象的運動軌跡，并保存車輛對象的軌跡信息。6、判斷車輛是否到達觸發(fā)線位置，如是沒有到達，則進行下一幀的檢測，如果到達則發(fā)出觸發(fā)信號。車輛的抓拍觸發(fā)綜合運用了車牌檢測算法和車輛檢測算法，如下圖：系統(tǒng)首先采用車牌檢測算法，在車輛到達觸發(fā)線的時刻，若系統(tǒng)

11、檢測到圖像中存在車牌，則觸發(fā)抓拍，并進行車牌識別；對于無后車牌或后車牌遮擋的車輛，系統(tǒng)無法檢測到車牌，此時將啟用車輛檢測算法，若運動對象與系統(tǒng)內建的車輛模型相匹配，則觸發(fā)抓拍，并記錄為無牌車輛。 車輛號牌識別原理車牌識別是基于圖像分割和圖像識別理論，對含有車輛號牌的圖像進行分析處理，從而確定牌照在圖像中的位置，并進一步提取和識別出文本字符。識別的具體步驟分為車牌定位、車牌提取、字符識別。在自然環(huán)境中，相機首先對采集到的視頻圖像進行大范圍相關搜索，找到符合汽車牌照特征的若干區(qū)域作為候選區(qū)，然后對這些侯選區(qū)域做進一步分析、評判，最后選定一個最佳的區(qū)域作為牌照區(qū)域，并將其從圖象中分割出

12、來。完成牌照區(qū)域的定位后，再將牌照區(qū)域分割成單個字符，然后進行識別，車牌識別算法采用基于模板匹配算法，首先將分割后的字符二值化,并將其尺寸大小縮放為字符數(shù)據(jù)庫中模板的大小，然后與所有的模板進行匹配，最后選最佳匹配作為結果，通過這種多次比對的方式極大了提高了車牌識別的準確率。運行流程如下圖所示：圖像采集：通過高清攝像抓拍主機對卡口過車或車輛違章行為進行實時、不間斷記錄、采集。預處理：圖片質量是影響車輛識別率高低的關鍵因素，因此，需要對高清攝像抓拍主機采集到的原始圖像進行噪聲過濾、自動白平衡、自動曝光以及伽馬校正、邊緣增強、對比度調整等處理。車牌定位：車牌定位的準確與否直接決定后面的字符分割和識別

13、效果，是影響整個車牌識別率的重要因素。其核心是紋理特征分析定位算法，在經(jīng)過圖像預處理之后的灰度圖像上進行行列掃描，通過行掃描確定在列方向上含有車牌線段的候選區(qū)域，確定該區(qū)域的起始行坐標和高度，然后對該區(qū)域進行列掃描確定其列坐標和寬度，由此確定一個車牌區(qū)域。通過這樣的算法可以對圖像中的所有車牌實現(xiàn)定位。字符分割：在圖像中定位出車牌區(qū)域后，通過灰度化、灰度拉伸、二值化、邊緣化等處理，進一步精確定位字符區(qū)域，然后根據(jù)字符尺寸特征提出動態(tài)模板法進行字符分割，并將字符大小進行歸一化處理。字符識別：對分割后的字符進行縮放、特征提取，獲得特定字符的表達形式，然后通過分類判別函數(shù)和分類規(guī)則，與字符數(shù)據(jù)庫模板中

14、的標準字符表達形式進行匹配判別，就可以識別出輸入的字符圖像。結果輸出：將車牌識別的結果以文本格式輸出。1.1.6 系統(tǒng)功能 車輛捕獲功能采用先進的線圈和視頻互補檢測方式，能夠對經(jīng)過的所有車輛進行捕獲，除了正常行駛的車輛外，系統(tǒng)還可以捕獲逆行、超速等違章車輛，以及壓、騎線車輛。 非機動車、行人捕獲功能系統(tǒng)實現(xiàn)對非機動車、行人較高的捕獲。通過學習建立道路背景模型，將當前幀圖像與背景模型進行背景差分得到運動前景像素點，然后對這些運動目標的紋理和邊緣信息進行分析，以實現(xiàn)對目標的抓拍及識別。 高清圖像記錄功能系統(tǒng)對通過檢測區(qū)域的車輛記錄一張高清圖片，對超速等違法

15、車輛記錄兩個不同時刻的兩張高清全圖片。所記錄的圖像能清晰地反映車輛的特征、車內前排駕乘人員的臉部特征及衣著面貌、行駛車道、周圍環(huán)境等。圖片編碼符合ISO/IEC 15444:2000的要求，以JPEG格式存儲于前端終端設備或SD卡內，并同時上傳至中心進行存儲。系統(tǒng)記錄的車輛信息除車輛圖像信息外，還包括車輛的通行信息，如時間（精確到0.1秒）、地點、車速、限速、方向、號牌號碼、號牌顏色、車身顏色、車道號等。車輛通行信息寫入關聯(lián)數(shù)據(jù)庫，并將相關信息疊加到圖片上，抓拍效果圖如下所示： 速度測定功能線圈測速原理已在前面章節(jié)表述過，視頻檢測時系統(tǒng)通過對視野中線和立桿水平距離L2，以及視野下

16、沿和立桿水平距離L1的標定，并通過對視頻流的分析確定車輛經(jīng)過的時間t，最終計算出車輛的行駛速度v。 壓、騎線抓拍功能系統(tǒng)除了能抓拍在正常車道上行駛的車輛外，還具有抓拍壓線、騎線、壓黃線等各類不規(guī)范行駛的車輛。尤其是在高速公路上或者某些不允許變道等控制路段，采用本系統(tǒng)可對以上行為進行記錄，有效遏制違法變道、超速等車輛違章行為，促成駕駛員行車規(guī)范。 超速和逆行抓拍功能系統(tǒng)可對違法超速和逆行車輛進行有效抓拍并記錄，采用2張連續(xù)抓拍模式，清晰反映車輛明顯位移，對違章和逆行行為可單獨區(qū)分。 圖片合成功能將幾張違章圖片合成到一張圖片上，合成方式可靈活配置，為違章處

17、罰提供有效依據(jù)。 全天候高清成像圖像抓拍時不受雨、雪、霧等天氣、環(huán)境光和相臨車道通行車輛的影響。在環(huán)境無霧包括雨雪天氣下，監(jiān)控區(qū)域內規(guī)范行駛的車輛被記錄的圖片能清晰看清車輛前部所有特征、車內駕駛員、副駕駛位置情況，還能看清車輛類型、顏色和所載貨物等。在環(huán)境照度比較低的情況下（例如夜晚），系統(tǒng)自動開啟LED燈或閃光燈進行補光，以增強圖片亮度，保證圖片足夠清晰。在強光照射下（例如晴天正午），系統(tǒng)會自動調整攝像機的成像模式，抑制強光影響，保證圖片曝光正常，成像清晰。在逆光情況下，系統(tǒng)也會自動調節(jié)拍攝主體的亮度，其寬動態(tài)功能可保證車牌依然很清晰。這樣，在各種環(huán)境和氣候條件下，攝像機都可以

18、拍攝到清晰的圖片，非常有利于人工辨認和機器識別牌照信息。 智能補光功能補光是卡口系統(tǒng)的重要組成部分，關系到最終的圖像質量，系統(tǒng)采用了高性能、低功耗、無光污染的補光設備，配以光敏器件，白天可自動關閉，夜間或光照弱時會自動打開。同時為了更好的提高夜間模式的捕獲率和號牌識別率，在夜間情況，通過LED補光燈對車道進行補光，依據(jù)車牌反光原理加大了視頻檢測的準確性，解決了行人、自行車、大型車輛干擾問題。通過閃光燈則可將光照打到車內，對車內進行補光，以達到看清人臉的目的，并且還能有效抑制車大燈的強光對鏡頭造成的影響。0 號牌自動識別功能系統(tǒng)采用國內領先的圖像識別算法，對通過的所有

19、車輛進行車輛號碼識別、號牌顏色識別、車身顏色及車型等自動識別。1）號牌結構識別系統(tǒng)能識別的號牌結構包括：單排字符結構的號牌，如軍隊用小型汽車號牌、GA36-2007中的小型汽車號牌、港澳入出境車號牌、教練汽車號牌等；武警用小型汽車號牌；警用汽車號牌；雙排字符結構的號牌，如軍用大型汽車號牌、軍用摩托車號牌、武警用大型汽車號牌、GA36-2007中的大型汽車號牌、掛車號牌、低速汽車號牌、摩托車號牌等。2）號牌字符識別識別的字符包括:數(shù)字：09；字母：AZ；省、自治區(qū)、直轄市簡稱：京、津、晉、冀、蒙、遼、吉、黑、滬、蘇、浙、皖、閩、贛、魯、豫、鄂、湘、粵、桂、瓊、川、貴、云、藏、陜、甘、青、寧、新、

20、渝；2012式軍牌用字符：字頭如V、H、K、B、N、G、J、S、L、C，字頭號如A、B、C、D、K、P等，間隔符如“”；號牌分類用漢字：警、學、領、試、掛、港、澳、超、使；武警號牌特殊字符：WJ、0034、練。3）號牌顏色識別系統(tǒng)能識別藍、黃、白、黑、綠五種底色的機動車號牌。系統(tǒng)采用車牌顏色和視頻檢測技術結合的方法對車輛進行分型。對于民用車來說，藍顏色車牌表示的是小型車輛，而黃顏色車牌表示的是大型車輛。因此，我們首先利用車牌顏色判斷車輛類型，對于無法根據(jù)車牌顏色判別車型或者無法判斷車牌顏色的情況，利用圖像分析技術來輔助區(qū)分車輛的類型。4）車輛號牌識別號牌識別信息包含號牌結構、號牌字符、號牌顏色

21、等信息。系統(tǒng)識別的車牌類型部分示例： 1 車身顏色識別功能系統(tǒng)可自動對車身深淺和顏色進行識別，可供用戶根據(jù)車身顏色來查詢通行車輛，為公安稽查和刑偵案件偵破提供了科技新手段。系統(tǒng)可自動區(qū)分出車輛為深色車輛還是淺色車輛；并識別出10種常見車身顏色，10種顏色包括：白、黑、紅、黃、灰、藍、綠、粉、紫、棕。2 車標識別功能系統(tǒng)所能準確識別并記錄的車輛信息越多，意味著后期能更快更精準的定位搜索到所需要查找的車輛，這在違章車輛自動記錄、盜搶車輛追查等領域都有廣泛的應用前景，具有重大的經(jīng)濟價值和現(xiàn)實意義。車標識別是車輛識別技術的重要組成部分，其核心技術在于車標定位和車標識別。攝像

22、機產(chǎn)品在車牌檢測的基礎上定位車標所在的位置，在準確地定位車標后，車標圖像識別就成為一個關鍵問題。通過建立豐富的車標識別庫，將定位處理后的車標與識別庫模型進行匹配確定所屬的類型，即完成車標識別。3 車型識別功能系統(tǒng)在實時記錄通行車輛圖像的同時，具備車型識別功能。4 人臉檢測抓拍功能系統(tǒng)自動檢測抓拍的高清圖像，使用高效的人臉檢測算法，配合先進的決策策略，實時定位出其中含人臉信息的區(qū)域，實現(xiàn)智能化的人臉檢測、抓拍和人臉摳圖。5 高清錄像功能系統(tǒng)在支持抓拍高分辨率圖片的同時，能實現(xiàn)24小時高清視頻錄像功能?？梢栽诎滋旎蛞归g有輔助光源的情況下實現(xiàn)清晰錄像，視頻編

23、碼格式支持主流的H.264，錄像中能清晰地反映車輛的顏色、車輛類型、運動軌跡，并提供錄像查詢、錄像下載等功能。6 數(shù)據(jù)存儲功能系統(tǒng)采集的車輛圖片、違章數(shù)據(jù)、高清錄像等數(shù)據(jù)支持前端存儲和中心集中存儲。前端存儲設備包括抓拍攝像機內置的SD卡和智能交通終端管理設備內置的大容量硬盤，系統(tǒng)在前端即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的備份存儲功能。中心存儲是將數(shù)據(jù)保存在位于后端中心的集中存儲系統(tǒng)，如大容量磁盤陣列等。7 圖片、視頻防篡改功能前端攝像機內置水印加密防篡改功能，利用數(shù)字水印加密技術，直接將加密信息嵌入圖片和視頻數(shù)據(jù)流，也就是從數(shù)據(jù)的源頭加密，斷絕了前端數(shù)據(jù)被篡改的可能性，從而確保了取證信息

24、的準確可靠性。數(shù)據(jù)信息在前端加密后，傳輸環(huán)節(jié)也采用安全性非常高的加密傳輸方式，然后進入中心平臺，中心管理軟件自動對圖片和視頻數(shù)據(jù)進行水印驗證，以確認信息是否被篡改。也可通過單獨的水印加密驗證工具軟件，對前端單獨拷貝出來的圖片和視頻進行手動驗證。經(jīng)源頭加密、傳輸加密、后端驗證等多重環(huán)節(jié)，圖片和視頻數(shù)據(jù)的安全性得到充分保障，具有極高的可信度。8 數(shù)據(jù)傳輸與斷點續(xù)傳功能系統(tǒng)支持多種方式的數(shù)據(jù)傳輸：可通過FTP或TCP/IP方式將車輛圖片、違法圖片、車輛通過信息（時間、地點、車牌號碼、車身顏色等）、設備監(jiān)測數(shù)據(jù)等上傳到中心管理系統(tǒng)；也可在中心通過網(wǎng)絡調用或下載操控前端設備存儲的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)

25、支持數(shù)據(jù)的斷點續(xù)傳：如因網(wǎng)絡中斷或其它故障，數(shù)據(jù)無法上傳至管理中心時，可暫時將數(shù)據(jù)存儲在前端，待網(wǎng)絡恢復后前端存儲設備自動上傳網(wǎng)絡中斷期間的數(shù)據(jù)至管理中心。9 遠程系統(tǒng)管理維護功能系統(tǒng)具備故障自動檢測功能，能通過軟硬件自動檢測系統(tǒng)故障并恢復正常工作。具有斷電自動重啟動、自動偵錯報錯、自動監(jiān)測主要設備（攝像機、終端管理設備、車輛檢測器、服務器等）和主要運行軟件的工作狀態(tài)（采集識別軟件、傳輸軟件等）等功能。系統(tǒng)具備權限管理功能，能夠對不同對象分配不同類型的使用權限。系統(tǒng)具備日志記錄功能。可記錄主要設備、網(wǎng)絡狀態(tài)和主要運行軟件的工作日志，還能記錄設備或者網(wǎng)絡狀態(tài)改變（重啟、或者重新連接

26、）、主要軟件發(fā)生重啟或故障等事件日志。系統(tǒng)具有主動校時功能，24h內設備的計時誤差不超過1.0s。系統(tǒng)具備遠程維護及參數(shù)的設置等功能。0 Web數(shù)據(jù)瀏覽功能高清一體化攝像機，支持WEB瀏覽功能，用戶可以通過WEB瀏覽，查看并下載相機存儲的圖片、錄像等信息，同時，可以查看相機的實時狀態(tài)。1.1.7 系統(tǒng)性能 高清晰圖像效果電子警察系統(tǒng)首先要有高清晰的圖像效果，才能為交通管理部門和其他兄弟部門提供確切的線索，發(fā)揮系統(tǒng)效用。本方案在設計和項目積累過程中，形成了一套獨特的高質量圖片記錄技術優(yōu)勢： 采用先進的星光級傳感器攝像機 智能交通專用工業(yè)級變焦鏡頭 卡口相機內置自動偏振

27、系統(tǒng) 多模式一體成像技術 工業(yè)級攝像機系統(tǒng)前端攝像機采用了領先的低照度高清圖像傳感器，能夠在夜間對車輛、車牌和路口環(huán)境清晰成像，圖像色彩還原準確，畫面曝光適中，噪點控制效果優(yōu)異。高清攝像機集成視頻采集、編碼、主控與智能分析應用于一體,實現(xiàn)高效色彩空間轉換、圖形縮放、解隔行掃瞄與智能視頻分析等功能。保障核心的視頻編碼與智能分析需求獲得了充分的運算資源保障，尤其為車牌識別、車身顏色識別、交通行為檢測等智能分析應用提供了很好的基礎。較雙CPU核心的相機相比，單CPU相機的硬件架構更簡單，故障節(jié)點減少，整體可靠性上升。 智能交通專用工業(yè)級變焦鏡頭工業(yè)級品質，可廣泛適配各種工

28、程施工環(huán)境，滿足多種分辨率的相機使用，同時具備超大光圈，在夜間配合相機的低照度傳感器，可進一步提高夜間畫面亮度和清晰度。避免了傳統(tǒng)定焦工業(yè)鏡頭由于焦距、靶面和像素的限制從而帶來的各種施工不便，可以極大簡化施工難度和縮短工期。該鏡頭最大的特點是裝配了Piris精確步進光圈,精確步進光圈可有效抑制SMEAR，解決早、中、傍晚三個時段由于陽光角度和強度影響帶來的漏光現(xiàn)象和車牌不清晰問題，提升全天的車牌識別率。 多模式一體成像技術 電子警察卡口系統(tǒng)安裝在戶外，成像質量受天氣、光線變化及夜間車大燈影響較大，要保證系統(tǒng)全天候、24小時的正常運行，必須解決各種光線條件下成像問題。系統(tǒng)采用DS

29、P作為成像控制單元，在各種不同的環(huán)境光照情況下對攝像機曝光及補光方式一體化控制，攝像機根據(jù)環(huán)境光自動控制曝光和增益等參數(shù)，同時根據(jù)對應的補光模式進行不同方式的補光。具備視頻穩(wěn)定、面部檢測、噪聲過濾、自動白平衡、自動曝光以及伽馬校正、邊緣增強等多項功能，具有雨雪天氣、黃昏、逆光、順光、側光、高緯度、夜間車頭大燈、高速運動等多種抓拍模式，從而保證在各種情況下均能保證獲得清晰的車輛特征和駕駛人臉相。 系統(tǒng)高度智能化攝像機擁有單CPU雙核處理器強大的硬件平臺，除完成傳統(tǒng)圖像采集、編碼、傳輸、控制外，在相機中嵌入車牌識別、車牌顏色識別、視頻檢測、視頻測速、車身顏色識別和圖像存儲等多種智能化

30、應用 系統(tǒng)保證車牌識別準確率和車身顏色識別準確率的前提下，將大量的車輛關聯(lián)記錄（高清圖片、高清視頻、過車信息、識別結果）構造數(shù)據(jù)倉庫，并通過軟件平臺的數(shù)據(jù)挖掘技術進行挖掘分析。更準確地執(zhí)行套牌車分析、跟車關聯(lián)性分析等有助于公安破案的技術手段。 多車牌同步識別車牌識別不是一項孤立的技術，而是與實際應用結合緊密，市面上的一些車牌識別技術將注意力僅僅放在識別率上面，對于多車牌識別能力鮮有提及，而對于卡口監(jiān)控多車道、畫面中同時出現(xiàn)多個車輛的情況時，就需要系統(tǒng)具備多車道、多輛車同時號牌識別的能力，否則就會漏車、漏識別現(xiàn)象。充分考慮到系統(tǒng)應用的各種實際情況，針對多車道、多輛車同時號牌識別也進

31、行了專門設計。不同于其他廠家的機器學習和模式識別等算法，系統(tǒng)采用的是最先進的視覺分析算法，不僅能夠在極短的時間內對畫面中的所有車牌實現(xiàn)快速定位、快速識別并輸出識別結果，而且同樣能夠保證極高的車牌識別率。系統(tǒng)車牌識別技術具有較高的識別像素、角度容忍度，識別車牌大小范圍可達到75像素到220像素；支持識別車牌存在一定程度的傾斜，傾斜45以內都能夠正常識別。這樣對于車牌的大小、車輛出現(xiàn)在畫面中的遠近、偏斜位置具有良好的適應能力，極大地提升了系統(tǒng)的實用性。 同步支持視頻流攝像機單元采用高性能CPU，處理能力強，每臺攝像主機在正常抓拍圖像的同時，可進行實時的視頻瀏覽和高清錄像，無需增加額外

32、設備，解決了以往僅靠圖片造成取證困難、說服力不足等問題。 系統(tǒng)高穩(wěn)定可靠本系統(tǒng)作為關系到整體交通管控效果的關鍵性因素，系統(tǒng)必須穩(wěn)定可靠，包括以下特性： 前端工業(yè)級軟硬件平臺 電氣安全設計工業(yè)級軟硬件平臺為了適應前端的環(huán)境條件，外場設備軟硬件平臺均需達到工業(yè)級水平。攝像機采用無金手指接插件，全部采用鉭電容，機殼表面散熱形式（無風扇設計），可以在野外高污染、多塵、高溫的惡劣環(huán)境下長時間可靠工作。外場設備操作系統(tǒng)采用經(jīng)裁剪的Linux系統(tǒng), 以電子盤方式存儲，開機運行釋放到內存，具有速度快，資源利用率高，穩(wěn)定可靠，無病毒，防侵入的優(yōu)點，并且在斷電恢復后能夠迅速自啟動。系統(tǒng)防護罩單元防護

33、等級IP66，全套部件溫度范圍達到-4070，完全適用于各種復雜環(huán)境。專業(yè)電氣安全設計系統(tǒng)硬件同時具有過載，漏電和短路保護裝置，使用快速熔斷器來保護內部電路，外殼等金屬零部件均與保護接地端子連接并保證各部件的接地連續(xù)性，具有專門保護接地端子。系統(tǒng)進線電源采用空氣開關和快速熔斷器作為過載、漏電、短路保護裝置。室外設備使用避雷器與防雷接地作為防止雷擊保護措施。 高智能化先進的視頻檢測算法系統(tǒng)采用國際最先進的計算機智能視頻檢測技術，通過對視頻圖像的逐幀處理來實現(xiàn)車輛檢測、追蹤，無需外界信號觸發(fā)，不用埋設地感線圈來建立外界觸發(fā)源，避免破壞路面，也無需外接紅綠燈檢信號，安裝維護方便，節(jié)約項

34、目投資及減少維護成本。視頻檢測算法的先進性更體現(xiàn)在克服視頻檢測技術相關難題的優(yōu)越性上面：夜間檢測難題的解決：在夜間檢測時，系統(tǒng)會運行強制車燈檢測算法，當系統(tǒng)確定天色已黑時，它會自動運行強制車燈檢測算法，此算法將自動跟蹤識別車燈，從而減小夜間光線對檢測精度的影響。路面積水反光影響的解決：系統(tǒng)算法具有背景自適應、連續(xù)自動更新的功能，它能夠識別路上的任何背景干擾因素，如積水反射光、拋灑物、樹木和護欄的陰影等，如果有此類干擾背景存在于檢測區(qū)域內，系統(tǒng)經(jīng)過背景學習，會自動將它們定義為背景物質，從而實現(xiàn)可靠的檢測。車輛陰影影響的解決：系統(tǒng)具有專門的陰影處理算法，它能夠有效的識別車輛及其陰影，將其定義為同一

35、移動車輛，而不進行重復檢測，從而消除陰影對檢測精度的影響。攝像機晃動影響的解決：在大風天氣條件下，攝像機會產(chǎn)生很大的晃動，一般會影響圖像處理，但我們的系統(tǒng)采用了特殊的圖像晃動補償處理算法，避免了由于圖像晃動造成的檢測誤差。支持多種違章行為檢測攝像機內置多種智能化算法，支持多種違章行為的檢測，包括闖紅燈、闖禁行、壓線、違章變道、違章停車、違章占道、逆行、不按規(guī)定車道行駛等。為交警事后對以上違章行為進行處罰提供了有力的視頻圖片證據(jù)，確保處罰的權威性和公正性。內置車牌識別功能高清嵌入式一體化攝像機，內置車牌識別功能。就是將傳統(tǒng)模式中后端服務器的車牌識別算法移植到前端相機中。采用動態(tài)視頻識別技術，實現(xiàn)

36、對視頻流每一幀圖像進行識別，從而達到增加識別比對次數(shù)，提高識別準確率的目的。車輛牌照的識別主要是基于圖像分割和圖像識別理論，對含有車輛號牌的圖像進行分析處理，從而確定牌照在圖像中的位置，并進一步提取和識別出文本字符。識別的具體步驟分為車牌定位、車牌提取、字符識別。在自然環(huán)境中，相機首先對采集到的視頻圖像進行大范圍相關搜索，找到符合汽車牌照特征的若干區(qū)域作為候選區(qū)，然后對這些侯選區(qū)域做進一步分析、評判，最后選定一個最佳的區(qū)域作為牌照區(qū)域，并將其從圖象中分割出來。完成牌照區(qū)域的定位后，再將牌照區(qū)域分割成單個字符，然后進行識別，車牌識別算法采用基于模板匹配算法，首先將分割后的字符二值化,并將其尺寸大

37、小縮放為字符數(shù)據(jù)庫中模板的大小，然后與所有的模板進行匹配，最后選最佳匹配作為結果，通過這種多次比對的方式極大了提高了車牌識別的準確率。大型項目中，車牌識別算法分散到每個相機中，可大幅提高整個系統(tǒng)的反應速度，降低后端服務器的壓力、節(jié)省項目成本、同時降低了傳輸占用帶寬、避免了因服務器故障而造成的系統(tǒng)癱瘓問題，提高了系統(tǒng)的可靠性；在小規(guī)模項目中，攝像機內置車牌識別算法，后端不用配置服務器，系統(tǒng)更靈活，實用性更強。車牌識別速度快車牌識別速度決定了車牌識別系統(tǒng)是否能夠滿足實時實際應用的要求。一個識別率很高的系統(tǒng)，如果需要幾秒鐘，甚至幾分鐘才能識別出結果，那么這個系統(tǒng)就會因為滿足不了實際應用中的實時要求而

38、毫無實用意義。智能交通車牌識別算法具有極高的識別效率，單車牌識別時間平均在80ms左右，如此之快的識別速度能夠很好地避免車牌漏識別，同時能夠及時地為其他智能分析應用釋放出更多的系統(tǒng)資源。準確抓拍無牌或者號牌遮擋車輛線圈、雷達檢測方式通過線圈感性或雷達的多普勒效應來實現(xiàn)車輛的感應并觸發(fā)攝像機抓拍，在以上兩種模式下無論車輛是否有車牌或號牌是否被遮擋，都能實現(xiàn)對車輛的捕獲抓拍。而在視頻模式下，傳統(tǒng)的方式是通過車牌的實現(xiàn)對車輛的檢測抓拍，若車輛無牌或號牌遮擋，容易產(chǎn)生漏車現(xiàn)象。視頻檢測技術系統(tǒng)采用車牌與車輛模型相結合的先進技術，系統(tǒng)首先采用車牌檢測算法，在車輛到達觸發(fā)線的時刻，若系統(tǒng)檢測到圖像中存在車

39、牌，則觸發(fā)抓拍，并進行車牌識別；對于無后車牌或后車牌遮擋的車輛，系統(tǒng)無法檢測到車牌，此時將啟用車輛模型檢測算法，若運動對象與系統(tǒng)內建的車輛模型相匹配，則觸發(fā)抓拍，并記錄為無牌車輛，確保路口違章情況記錄準確、完整，為交管部門實施交通管理措施、違章處罰等提供可靠線索和依據(jù)。多車道、多車輛號牌識別車牌識別不是一項孤立的技術，而是與實際應用結合緊密，市面上的一些車牌識別技術將注意力僅僅放在識別率上面，對于多車牌識別能力鮮有提及，而對于多車道、畫面中同時出現(xiàn)多個車輛的情況時，就需要系統(tǒng)具備多車道、多輛車號牌識別的能力，否則就會漏車、漏識別現(xiàn)象。我公司充分考慮到系統(tǒng)應用的各種實際情況，針對多車道、多輛車號

40、牌識別也進行了專門設計。不同于其他廠家的機器學習和模式識別等算法，采用最先進的視覺分析算法，不僅能夠在極短的時間內對畫面中的所有車牌實現(xiàn)快速定位、快速識別并輸出識別結果，而且同樣能夠保證極高的車牌識別率。支持非機動車、行人檢測，檢測目標多元化隨著智能交通的發(fā)展，攝像機的檢測對象已經(jīng)從機動車輛延伸到非機動車輛、行人，以利于后期的調查取證，優(yōu)化算法，實現(xiàn)對非機動車、行人較高的捕獲，實現(xiàn)對目標的抓拍及識別。0 高可靠性工業(yè)級設計適應室外惡劣環(huán)境考慮到室外工作環(huán)境的需要，整個系統(tǒng)采用了獨特的結構設計，無風扇設計，采用特制鋁制外殼，外殼相當于芯片的一塊大型散熱片，因此可以充分利用主機的外殼

41、進行散熱，進而保證了整個設備在夏季高溫條件下運行的穩(wěn)定可靠性。工作溫度為-30+70，環(huán)境適應能力強。主機硬件電路采用已在安防領域產(chǎn)品上應用成熟的硬件平臺，并根據(jù)道路抓拍實際應用需要，對硬件電路進行了改進和優(yōu)化，降低了功耗，保證了系統(tǒng)在惡劣條件下長時間可靠運行。系統(tǒng)采用LINUX操作系統(tǒng)，并專門針對抓拍功能需要對代碼進行了裁減和優(yōu)化，軟件功能較為專一，提升了CPU的工作效率和整機的工作穩(wěn)定性。系統(tǒng)所有設備和室外防護罩都進行了防銹、防腐蝕處理，系統(tǒng)內部的電路板也進行了防潮、防腐和防霧等處理，確保系統(tǒng)在各種天氣狀況下都能夠正常、穩(wěn)定運行。采用工業(yè)級或軍工級器件，超長壽命我公司采用的智能交通系統(tǒng)攝像

42、機等主要設備廣泛采用了工業(yè)級或軍工級電子器件，系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性大大優(yōu)于市面同類產(chǎn)品，同時具有超長壽命，極大程度上保護了用戶的投資。1 高擴展性接口豐富，攝像機集成度高我公司選用的高清攝像機，具有豐富的接口，如多個閃光燈同步接口、多個串口、I/O輸入端口、外部頻率源同步輸入接口等，基本上前端所有的業(yè)務包括抓拍控制、補光同步、圖像處理、算法識別都集中在高性能的攝像機中，因此，前端系統(tǒng)架構非常簡單，系統(tǒng)安裝、調試、維護非常方便。模塊化設計，穩(wěn)定性和擴展性系統(tǒng)采用分布式集中管理結構，可進行多層架構配置，上層管理中心可對下層平臺數(shù)據(jù)進行集中控制、調用、配置管理、綜合分析等等操作；硬件設

43、備在選型過程中在秉承實用、安全、可靠的原則下，兼顧操作便捷度和擴展兼容性，以適應技術更新、功能拓展、系統(tǒng)擴容、資源共享及其他功能需求變化。軟件平臺采用先進的JE22架構，在開發(fā)之始就預留了大量接口，可針對外界需求靈活變化，也可通過接口程序方式與其他外部系統(tǒng)進行無縫對接系統(tǒng)擴展性好采用的嵌入式產(chǎn)品處理的是數(shù)字信號，與外界的數(shù)據(jù)交換僅僅通過數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議進行，因此設備獨立性、可更換性、通用性都非常好，可靈活裝配、更換、升級。同時在智能交通設備在協(xié)議上與應用廣泛的DVR、NVR、編碼器相統(tǒng)一，保證了系統(tǒng)的通用性及兼容性。各地智能交通系統(tǒng)發(fā)展狀況不一，有些地區(qū)發(fā)展較快，或者在新的道路上建造新的交通管理系

44、統(tǒng)，有些地區(qū)發(fā)展較慢，只能盡可能地利用已有設備或系統(tǒng)，爭取花費最小的代價對原有的系統(tǒng)進行功能升級或模塊添加。對嵌入式一體化產(chǎn)品來說，其設備的獨立性使其可以很靈活地嵌入到各類管理系統(tǒng)中，作為其中的一個功能模塊，對新系統(tǒng)來說大大減少了整個系統(tǒng)的藕合性，降低了其復雜性和故障發(fā)生概率，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和易維護性，對舊系統(tǒng)改造和升級中，可以盡可能地利用原有系統(tǒng)或設備，添加或升級其中某一個功能模塊，對整個系統(tǒng)也只需很小的改動(如接口部分等)，從整體上大大節(jié)約了技資，增加了系統(tǒng)效益。2 高安全性全過程數(shù)據(jù)安全加密處理采用新一代智能交通攝像機，采用前端所有數(shù)據(jù)加密策略，即，前端輸出的圖片和視頻都具有水印加密防篡改功能，從而保證了所有重要數(shù)據(jù)在源頭實現(xiàn)加密，提高了數(shù)據(jù)源頭的安全性，同時，傳輸環(huán)節(jié)采用安全性非常高的加密傳輸方式，平臺接受數(shù)據(jù)后，首先對數(shù)據(jù)進行驗證，確認數(shù)據(jù)安全后，做進一步的處理。這樣數(shù)據(jù)從源頭、傳輸、平臺三環(huán)節(jié)實現(xiàn)了全過程安全控制，保證了數(shù)據(jù)安全。多重冗余的數(shù)據(jù)安全保障技術在前端通過布置數(shù)據(jù)緩存設備（SD卡或智能交通終端管理設備），后端中心平臺布置應用服務器集群+存儲陣列，輔于系統(tǒng)軟件平臺的綜合調度功能以及前后端通信鏈路來構成整體的綜合存儲系