高清晰車輛智能監測記錄系統（增都市公安局治安卡口）技術方案杭州展翔智能科技有限公司.com目錄1概述 41.1建設意義 41.2項目需求分析 51.3系統建設目的 51.4設計原則 61.5設計根據 112系統功能及性能指標 132.1系統功能 132.1.1車輛捕獲功能 142.1.2車輛拍照功能 172.1.3前牌抓拍、側面等多角度抓拍功能 192.1.4車輛辨認功能 212.1.5實時報警功能 222.1.6無牌車輛監控及查詢功能 232.1.7外地車記錄功能 232.1.8逆行車輛記錄判斷報警功能 232.1.9信息上傳和下載功能 242.1.10路口控制機管理功能 242.1.11查詢記錄功能 242.2性能指標 243系統特點 253.1獨立嵌入式模塊化系統架構 253.2穩定運營室內主機配備方案 273.3相稱寬視場范疇帶來極高車輛捕獲率 273.4高清晰度圖像辨別率可達140萬像素以上 283.5高清圖像帶來牌照高辨認率 293.6施工布線簡樸明了 304系統構造 314.1系統連接 314.2系統設備布局示意圖 314.3現場設備信號連接圖 335工作原理 346各子系統構造 356.1車輛檢測子系統 356.2車速測量子系統 366.3高清圖像采集 366.4曝光控制和輔助光控制 396.5室內控制主機 396.6車輛信息管理系統 406.7配電及安全系統 406.8數據傳播 416.9系統遠程控制和維護 417技術實現要點分析 427.1主控機后置 427.2較高車輛捕獲率 427.3前排司乘人員面部體現 437.4精確車輛定位 437.5精準曝光控制 447.6精準閃光同步 447.7車牌辨認率提高 447.8很少傳播帶寬占用 448增都市治安卡口分析 458.1內外兩環卡口形成兩道包圍圈 458.2一機多控 468.3采用不同辨別率攝像機 478.4采用不同立桿方式 479應用平臺軟件功能 499.1數據查詢功能 509.2實時顯示 529.3布控管理 549.4特種車輛布控管理（假定為白名單） 549.5記錄分析 559.6日記管理 569.7系統維護管理 579.7顧客管理 589.9實時報警 5910系統優勢 6010.1本產品重要解決同類產品如下技術難題 6210.2重要設備技術指標 6611破獲案例 691概述1.1建設意義近年來，隨著增都市經濟迅速發展，機動車保有量迅速增長，與車輛有關刑事和治安案件也逐年上升，特別是盜搶機動車輛案件嚴重。在此狀況下，如何運用先進科技手段，打擊、防止涉車案件、鎮懾犯罪分子，提高社會治安管理、打擊犯罪水平是當前公安理部門亟待解決問題。在城區內外環設立高清智能車牌辨認監測系統，能及時精確地記錄車輛通過信息，不但可以隨時掌握服務區城區出入通道車輛流量及狀態，記錄精確線索供打擊犯罪活動使用。以往公路車輛智能監測記錄系統大都是同步記錄通過車輛車頭部份特寫圖像和車輛全景圖像兩張照片，實際辨別率最大是768*288，盡管對于車輛管理來講可以起到一定作用，但對于打擊涉車犯罪、治安管理、辨認套牌車輛、黑名單車輛、以及肇事車輛來講就稍顯局限性，且由于城區內點安裝全景攝像機監控范疇有限，既有監控系統清晰度不夠因素，往往只能看得清晰車輛外部概貌。要在打擊、防止涉車犯罪中真正起到有效作用，需要清晰地看清駕駛室內狀況、人員面部特性和盡量多車輛細節、清晰車牌號碼等信息，并且盡量能在一張圖片上體現所有信息。為此，咱們針對公安這一需求，開發出高達140萬像素記錄車輛車頭某些圖像公路車輛智能監測系統，車輛圖像辨別率達1360*1024像素，在一張照片上就可以看清所有車輛細節信息，并具備很高車牌自動辨認率，通過省內外各種卡口成功應用，獲得了良好效果。為進一步鞏固增都市治安管理成果，調節社會晤治安防控布局，完善動靜結合巡防機制，加強我市社會治安防控體系建設，增強打防控能力，強化社會晤控制，更好地服務群眾。咱們在充分調研基本上，提出打造主城區以號牌辨認系統為支撐“二道包圍圈”、即“內網卡口”，“外網卡口”，并以治安崗亭為支撐堵控點設想。第一道是擬在市區內重要干道布置若干治安卡口系統（內網治安卡口），形成市區內第一道包圍圈，第二道是涉及在市區各出入口布置若干治安卡口系統，形成市區界第二道包圍圈；并進行智能化比對分析并實現布控報警聯動，增強打擊違法犯罪行為實時性，進一步增強社會治安防控體系嚴密性。結合二道包圍圈在城區重要交通道口設立治安崗亭，使其成為加強路面巡邏防控，防止處置突發事件，盤查堵控嫌疑人員，接受群眾報警求助前沿陣地和進一步提高街面見警率、巡防管事率和群眾滿意率支撐點。1.2項目需求分析第一道包設在中心市區內治安卡口，這些卡口普通位置于紅綠燈在主干道上抓拍車輛前部圖像。因而如何在大流量狀況下爭取不漏拍顯得特別重要，我公司SPG100NC系列高清晰網絡攝像機集成了采集，A/D轉換，帶Linux系統Aram機，接口模塊等，抓拍后在攝像機內形成數字圖像數據，且放在攝像機緩存內，這樣能有效避免車流量大時導致圖像數據丟失。第二道包圍圈即市區界治安卡口，即外環卡口，市區界治安卡口普通布置在轄區出入口，普通出入口車速較快，且路面較寬，結合市區內第一道包圍圈和原有電子警察系統，及時堵控各種涉嫌違法違章，被盜搶，布控車輛。這些出入口往往嫌疑車輛較多，外地車輛多，大型車輛多，違章套牌車輛多，因此非常有必要在看清晰車輛前部特性，即前排司乘人員面部特性和車牌之外，也有必要看清晰車輛尾部狀況，車牌細節，甚至貨品裝載狀況。因而建議在同步抓拍同一輛車前部圖像。我公司SP-VS系列檢測器當有車輛通過觸發線圈除了可以輸出光耦隔離信號，系統能同步抓拍車頭車圖片。1.3系統建設目的從以來，治安卡口，電子警察系統在全國各地得到了迅速推廣，但仍處在一種初期階段，即重點在如何獲得較好數據，隨著網絡技術迅速發展，從環境上來說實現各個系統之間數據互訪已成為也許，獲得數據是如何使用，在各個系統之間又是如何操作這些數據？已成為當今視頻智能化系統首要任務。做為治安卡口系統，拍清晰車內人臉面部特性對打擊涉車犯罪、治安管理具備重要意義，因而，咱們目的是在抓拍圖片中除了能看清機動車輛基本特外，還要拍清晰車內司乘人員清晰臉部特性，并且隨著著圖像質量提高，車牌自動辨認率也達到了一種更高層次，可以使自動化限度更高，在報警時發生誤報率減低。1.4設計原則全面遵循公安部關于“全國公路機動車輛監控信息綜合應用系統（查緝布控平臺）”建設指南規定，按照統一原則道路監控信息數據、非現場違法懲罰信息數據原則和規范，接入到統一智能交通監控系統管理平臺進行統一管理，統一發布，保障信息共享和綜合運用。同步考慮到公安部門工作特殊性，以及內外環治安卡口特點，咱們在本系統設計過程中還將嚴格遵循如下原則：1.4.1公路車輛智能檢測記錄系統是本系統方案重點，設計中嚴格按照公安部頒原則《公路車輛智能監測記錄系統通用技術條件》（GA/T497-）規定技術規定進行設計，不但各方面都滿足部頒原則技術規定，并且，由于采用高清攝像技術，在系統整體功能和性能上具備跨越性提高，對車輛智能監測記錄系統技術實既有革命性奔騰。1.4在整個系統方案設計過程中，咱們始終堅持性能價格比最優原則。在實用性、先進性和充分滿足系統功能規定基本上，采用成熟先進系統和技術，盡量減少顧客投資。咱們提供設計方案在技術上從主線上考慮了設備可靠與穩定，減少顧客維護費用，延長設備使用壽命。開放系統也給顧客帶來許多擴展功能，減少重復投資。在應用軟件維護方面，考慮到老式方案維護人員到現場距離較遠，一方面，在方案上將控制主機設立后端中心機房內，使設備集中管理和維護成為也許，另一方面，對于普通技術問題維護可以采用遠程密碼登錄方式進行維護，對于簡樸軟件升級，也可以通過應用程序下載實現。咱們將最大限度地提高系統可操作性，設計良好操作界面。甚至可以依照顧客特殊規定，設計出具備個性化操作界面，使數據解決工作簡樸、以便、快捷且界面和諧。業務流程清晰，符合交通管理業務解決習慣。系統數據備份自動完畢，數據恢復操作以便、安全。1.4由于顧客需求會不斷發展，對系統功能規定和系統建設規定也會不斷增多，因而，在系統設計上，咱們前瞻性采用先進高清攝像技術，不但能完全滿足顧客現階段規定，同步，其強大應用潛力也為顧客將來對卡口功能規定提供了接口，使顧客將來幾乎不需做任何改動就能擴展出更多功能，如對司乘人員人臉自動辨認、對車輛車標自動辨認、對路面交通事件及時響應、全程平均車速測量、全程交通透導、先后、側面同步抓拍等等。特別是基于咱們自有無線技術和運用既有公安短信平臺，咱們能做到中心報警，查報站報警，警車報警，手持終端設備報警等多級報警平臺，實既有線，無線網絡數據共享，結合既有短信平臺，系統很以便可以擴展這些功能。1.4由于咱們系統設計嚴格遵循國標規定，所有數據格式和接口都是按原則設計上，即要在功能上推陳出新，又要兼容舊系統，以保護顧客投資。此外，系統軟硬件均采用模塊化設計，模塊間數據傳播均采用原則傳播合同，任何一種模塊升級短期內都不會影響到其他模塊正常應用。網絡傳播某些設計實現了對顧客透明，只要數據遵循國標，不論前端使用何種設備，使用咱們提供開放性網絡組件，即可實現數據統一管理，這樣能使原有前端系統很以便集成到咱們統一管理平臺上來。1.4系統可靠性是指系統抵抗外界干擾能力及受外界干擾時恢復能力。鑒于本系統應用性質，其運營可靠性必要得到絕對保證，否則將導致巨大物質損失和極壞社會影響。此外，由于該系統某些設備在公路野外，環境條件惡劣，如果沒有可靠性保證，將直接影響到系統使用價值。因此咱們在方案設計和產品選型上充分考慮了這一點。一方面，在方案設計上，將原先需要安裝于現場機柜控制主機設立于室內，從主線上解決了前端控制主機防盜，防潮，防塵，防震，防高（低）溫，穩定供電等一系列問題，極大改進了控制主機工作環境，減少了故障率，提高了使用壽命。然后，在產品選型上，選用某些可靠性、穩定性強，可以適應野外惡劣環境工作產品，同步采用有效防雷、接地、穩壓等辦法。系統選用工控機、攝像機、鏡頭等核心設備都采用國內外知名公司產品，室外機柜也是特別設計，具備防盜、耐高溫、抗寒、排風等特點，使用電氣接線端子、過載、漏電及斷路保護裝置、避雷裝置、熔斷器等裝置均符合國家關于電氣安全原則規定。這些方面考慮從硬件環境上為本系統正常運營提供了重要保證。在軟件設計上采用了子系統化設計思想，提高軟件運營穩定性，并具備意外事件自動重啟功能。高可靠性是建立在嚴格實驗原則基本之上，咱們所有設備均通過高溫，高濕，電壓波動等極端環境測試，保證系統能持續穩定運營。鑒于本系統是建立在計算機技術上，其可靠性保證應涉及系統安全性，特別在計算機系統安全性受到極大挑戰今天。因而，咱們在選用系統軟件平臺、采用系統安全防護辦法、日記管理和設立系統管理權限等方面將做出全面解決方案。特別指出咱們攝像機是工業級攝像機，并且采用是成熟技術方案，且產品高度集成化，每個產品從出廠到咱們程序測試都極為嚴格，結合道理監控實際狀況，從產品定型后咱們在工程狀況來看，SPG100NC系列高清攝像機能在各種惡劣環境下正常工作，維護率極低。且該系列高清晰攝像機能遠程控制，且能遠程重啟和恢復出廠設立。從實際運營狀況來看，咱們攝像機幾乎沒有出過問題，只是在改調試階段使用過遠程重啟修改攝像機IP地址。1.4咱們在系統設計上，必要符合關于國際通用原則、合同或規范，國家與部頒原則及規定規定；要從技術和管理體制上保障信息共享和綜合運用，規定系統操作平臺、通訊接口與合同等開放（原則或公開），可實現互聯互通并支持二次開發或功能調節，與指揮中心系統互聯。并且公開本系統通訊合同和數據構造，保證與指揮中心無縫連接。特別指出咱們網絡是組件化設計方式，可覺得不同客戶端提供統一網絡服務，組件接口完全對顧客開放，顧客甚至可以使用這些組件二次開發某些應用程序。這樣對于顧客來講，無論使用什么前端設備，只要按照接口合同，所有數據都能得到有效管理。1.4咱們在進行本系統方案設計時，是本著先進性與合用性相結合原則。即在系統總體方案設計時思路超前，在總體規劃時采用先進技術。核心設備采用國外及國內先進設備，以保證滿足后來不斷發展需要。考慮到系統發展和推廣價值，它在任何一種細節上先進性，都將在咱們設計過程中體現，由于它將直接影響到系統生存壽命。例如，在系統中咱們開創性地采用了高清晰工業攝像機、曝光自動控制技術，智能補光技術等，以充分體現智能交通前沿科技；辨認軟件采用了國內最先進神經網絡（NN）、人工智能（AI）、模糊邏輯控制等高新科技，可以辨認符合“GA36-92”（92式牌照）和02式新牌照原則民用車牌照和新軍車、07式新警車等特殊牌照中文、字母、數字、顏色等信息1.4本系統在設計時充分考慮了系統易維護性，保證系統在使用中浮現故障時在最短時間內恢復運營。各核心設備具備有自動記錄運營日記功能，設備重要運營活動都記錄在日記中。系統可以自動分析運營日記，以理解系統運營狀況，為系統維護提供根據。所有硬件均為嵌入式模塊化構造，模塊設計集成度高，功能強，接口簡樸，不但施工容易，維護也以便。室內控制主機采用硬件看門狗、設備狀態監測預報告、遠程維護三種辦法相結合辦法保證系統正常運營。做到故障及時告警、系統可以自動恢復、遠程維護與管理。系統運營參數和應用軟件可以在管理中心修改和更新。這樣，盡量減少了人工干預，實現了迅速故障和網絡化維護與管理，保證了系統易維護性。控制主機后置，在中心即可維護，無需親自到現場去解決問題，系統重要設備（攝像機，控制主機，通訊服務器等）和軟件（數據采集軟件，接警報警軟件，服務管理軟件等）可以查詢運營狀態，且會自動報警，普通在軟件系統里設立網絡管理員權限角色，可以結合短信平臺告知管理員，這樣就大大簡化了系統管理工作，提高維護效率。1.4在工程設計和實現過程中，將使用單位實際需求放在首位，同步考慮系統先進性和穩定性，選取先進性、實用性強系列產品，子系統化構造設計，既可滿足當前需要又可為此后系統發展擴展留有較強余地。系統將具備良好互聯、及升級能力，遵循最新國際原則、國標和行業原則，遵循開放原則。提供有關系統設備技術原則、術語，以及詳細技術資料和操作文檔。系統網絡構造便于擴充，以適應此后建設和發展。硬件平臺可升級，當需要時可以通過新計算機設備同原有計算機設備一起工作以提高系統解決能力，從而保護原有投資。作為公安部門打擊犯罪技術手段和工具，該系統投入使用后實用業績將是衡量系統與否成功首要原則。此外，系統設計必要盡量滿足顧客使用規定，針對不同操作使用對象設計顧客程序，以便操作人員和管理人員工作；盡量地尊重顧客單位既有管理模式和經驗，使顧客實際運營慣例得以繼承，以便使用；新系統要盡量運用既有信息資源，并與之形成一種有機整體，減少使用者工作強度，減少系統成本。1.4系統設計中充分體現智能化、自動化規定，所有系統功能均不需要人為干預，涉及車輛圖像抓拍、牌照自動辨認、車輛測速、交通信息采集、實時上傳、車輛報警、故障報警等完全自動完畢。系統一方面是一整套完整解決方案，一方面遵循以人為準原則，除了管理程序需要設立部門很少，沒有復雜操作流程，并且C/S構造和B/S構造相結合辦法，依照顧客計算機操作，應用，維護水平和不同角色和權限，系統也做了優化設計，如普通治安人員只需要打開瀏覽器，無需任何干涉，就可以使用報警系統，查詢和瀏覽也極為簡樸，WEB系統無需配備數據源，相對于客戶端/服務端構造非常以便，且可以通過該系統查詢設備狀態，實時顯示卡口圖像和記錄信息，并且具備較強管理功能。1.4嚴格以系統工程學及其他先進理論指引設計，使系統各某些合理配備，有機融合并盡量發揮設備潛力和軟件功能，最大限度地提高性能價格比。1.系統設計、選材、選型符合國家和地方政府法規政策，與顧客及上級管理部門管理制度相適應，與顧客在經濟能力方面實際狀況相吻合。1.4系統具備防病毒，防誤操作特性，具備口令保護調試功能，有較強抗干擾、抗靜電能力，同步提供數據備份、恢復辦法。系統還將提供顧客級別權限保護，有效排除人為因素干擾。1.5設計根據1．政府文獻《都市報警與監控系統建設指引性技術文獻》《都市報警監控系統建設方案設計要素》《都市報警與監控系統建設3111試點工程實行方案》《廣東省社會治安視頻監控系統建設指引》（粵公通字[]310號）《廣東省社會治安視頻監控系統數據傳播技術規范》（粵公通字[]310號）《報警傳播系統串行數據接口信息格式和合同》GA/T379.1~379.10-《視頻安防監控系統變速球型攝像機》GA/T645-《視頻安防監控系統矩陣切換設備通用技術規定》GA/T646-《視頻安防監控系統前端設備控制合同V1.0》GA/T647-《都市監控報警聯網系統通用技術規定》GA/T669-2．國家和行業關于原則規范《安全防范工程技術規范》GB50348-《安全防范工程程序與規定》GA/T75-94《安全防范系統驗收規則》GA308-《安全防范系統通用圖形符號》GA/T75-1994《安全防范工程費用預算編制辦法》GA/T70-《視頻安防系統技術規定》GB/T367-《彩色電視圖像質量主觀評價辦法》GB50198-94《民用閉路電視監控系統工程技術規范》GB50198-94《計算站場安全規定》GB9361-1998《社會治安動態視頻監控系統技術規范》DB33/T502-《信息網絡數字視頻應用系統規范》BJ/Z0001-《電子計算機機房設計規范》GB50174-93《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T16-92《中華人民共和國電氣裝置安裝工程施工及驗收規范》GBJ232-90.92《電子計算機機房施工及驗收規范》SJ/T30003-93《郵電通信網光纖數據傳播系統工程施工及驗收暫行技術規范》《智能建筑設計原則》GB/T50314-《安全防范系統雷電浪涌防護技術規定》GA/T670-《建筑物防雷設計規范》GB50057-94《建筑物電子信息系統防雷技術規范》GB50343-《系統接地形式及安全技術規定》YD14050-93《公路車輛智能監測記錄系統通用技術條件》GA/T497-《公安交通指揮系統工程建設通用程序和規定》GA/T651-《公安交通管理外場設備基本施工通用規定》GA/T652-《都市公安指揮中心技術系統設備配備建議》GA099-1996；《公安移動通訊網警用自動級規范》GA176-1998；《民用閉路電視監控系統工程技術規范》GB50198-84；《計算機軟件開發規范》（GB8566－88）《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規范》（GB50168－92）《電業安全工業規程》（DL－408－91）《計算機信息系統雷電電磁脈沖安全防護規范》GA267－20《工業計算機監控系統抗干擾技術規范》CECS81-96《工業與民用電力裝置接地設計規范》GBJ65-832系統功能及性能指標2.1系統功能高清晰車輛智能監測記錄系統是運用先進光電、計算機、圖像解決、模式辨認、WEB數據訪問等技術，對監控點每一輛機動車前部和尾部特性圖像進行持續全天候實時記錄，計算機依照攝像機所抓拍圖像進行車輛號牌全自動辨認，并能進行車輛動態布控和超速違章報警，通過互聯網絡能將各個監控點信息遠程共享.對通過卡口所有車輛進行圖像采集并保存，自動辨認車牌號碼和顏色，自動記錄相應車輛車型、顏色、車牌號碼、行駛方向、車速、司機面貌特性、路經時間等各種參數，所有數據均自動上傳至管理中心，且具備遠程聯網查詢功能。2.1.1車輛捕獲功能系統能對所有通過車輛進行捕獲，除了可以捕獲在車道上正常行駛車輛外，由于采用嵌入式高清攝像系統，拍攝下來特寫照片辨別率1360*1024像素以上，可以在拍攝點處水平方向覆蓋4700mm-5500mm視場，把跨車道線行駛車輛也包括在捕獲范疇內，完全變化了過去卡口系統中為了車牌辨認而多增長一臺輔助像機來抓拍跨車道行駛車輛架構。在正常車速(5km/h～140km/h)范疇內監控區域內規范行駛車輛圖像捕獲精確率達99.87由于咱們采用高清攝像系統，拍攝下來車輛圖片辨別率可達1360*1024像素以上（140萬以上），圖像質量相稱清晰，不但可以清晰辨別車輛牌照，車牌像素比以往高一倍，并且可以清晰地看清司乘人員面部特性；夜間由于采用了各種曝光技術和補光技術，車輛大燈強光被有效地抑制住，完全不影響車牌自動辨認。此外，系統還能實現對通一輛車進行多方想同步抓拍，同步辨認、比對并形成統一信息保存。對于增城治安卡口來說，咱們最重要是做到不漏拍車輛，使日后調查取證有據可查，基于這一特點，咱們在系統上做了許多優化性設計，如工控機空閑時間優先重啟，雙隊列緩沖接受數據，高速cache緩存等技術，在實際工程中抓拍率達到了99.7%,這個數據是在國內領先，并且此數據是在車輛并未規范行駛，即也許會存在兩個攝像機同步捕獲現象。通過如下技術咱們真正做到了極高車輛捕獲率。1．攝像機采用嵌入式linux系統和高速嵌入式CPU，這樣能保證每個攝像機抓拍數據獨立性，采集圖像不依賴于前端上位機（工控機等），保證多車道同步來車時，圖像都能采集到。2．攝像機內置硬件高速緩存機制,保證不漏車。當某個車道持續來車且間隔時間極短，或者兩輛車同步壓到該車道觸發線圈時，攝像機會將圖像存儲在高速緩存cache中，使系統同一種車道在1s之內能同步抓拍6臺車通過圖像而不產生漏拍現象，實際狀況中幾乎不也許浮現如此極端狀況，并且雖然在cache已滿狀況下，系統也能保持兩車間隔時間>0.3s不丟車，這個時間遠遠低于既有最快普通嵌入式系統，更低于用工控機控制帶采集卡卡口系統。3．軟件采用緩沖隊列方式，即在系統較空閑時候對收到圖像再做解決，優先保存數據到緩沖區。即數據先存儲內存，后依照先進先出原則解決數據。4．優質高速網絡環境是得到以上數據保證，該數據網絡環境是：攝像機在卡口現場支持100M、1000M網絡傳播到后端。如圖所示咱們采用高清攝像機所拍攝下來車輛圖像。白天圖像晚上圖像為了闡明高清攝像機抓拍圖像和以往普通模仿攝像機區別，下面是普通模仿攝像機所拍攝晚上圖片，原始圖片為一場數據，通過拉伸或者插值變成了768*576圖像。可以看出即時在相似辨別率改造后可同步頻閃燈普通日本產模仿攝像機晚上圖片SPJY140N高清工業攝像機截取圖像上圖為1360*1024原圖上截取768*576圖片，可以看出即時在同同樣辨別率圖片效果也有較大差距，這是由于高清工業攝像機是逐行掃描，而老式PAL制，NTSC制攝像機是隔行掃描，事實上只有768*288辨別率，這里圖片是通過插值運算所獲得，第二，咱們高清工業攝像機是高比特數字攝像機，比老式攝像機失真更小，色彩還原更好。2.1.2車輛拍照功能在車輛通過時，系統能精確拍攝車輛前部和尾部圖像各一張,并將圖像存儲到磁盤相應目錄下,車輛通過信息寫入有關數據庫,并在特寫圖像中標明車輛通行數據,如時間、地點、車速、方向等。由于采用嵌入式高清攝像系統，特寫圖像辨別率可達1360*1024像素，在保證車牌在圖像中水平方向大小為145個像素狀況下，高清攝像機在抓拍點視場范疇大概為5000mm*3700mm(橫桿方式)，不但較好包括整個車道（車道原則寬度是375在環境無霧涉及雨雪天狀況下,對監控區域內行駛特寫車輛圖像包括車輛牌照、車頭所有、司乘人員、車標等頭部所有特性，均可以清晰辨識，對于肇事逃逸案件以及車輛犯罪案件偵破提供了更加清晰圖像證據。車輛特寫圖像能清晰地辨別車輛類型、車標、司乘人員、車體顏色和所載貨品。系統能存儲不低于120萬輛車。當超過120萬輛車時，自動對最前面圖片數據依次進行覆蓋，整個系統始終保存至少120萬輛車圖像，并采用通用JPEG原則壓縮圖像，圖像辨別率為1360×1024×24真彩，達140萬像素，并有時間,地點,車道號和方向信息。系統采用專業為卡口應用研發高清工業原則攝像機，具備自動觸發采集圖像、車輛速度編碼、可控曝光和控制補光功能，圖像采集完全不需要后端解決器參于，可以在各種復雜環境（如：雨霧、強逆光、弱光照、強光照等）下拍攝出清晰圖片。圖像質量清晰可辨，夜間圖像具備強光抑制功能。由于圖像辨別率很高，是普通像機采集圖像辨別率六倍，視場寬，清晰度高，在特寫圖像看得更清晰。為了突出前排司乘人員面部圖像，需要將光線射入駕駛室，必要時需要增長輔助閃光燈。同步，由于采用嵌入式高清工業攝像機，使得通過車標自動辨認車輛品牌成為也許，為將來車輛智能辨認技術提供了較好原始圖像，將來只需升級車輛辨認軟件就可以進行車標自動辨認，無需進行硬件改動和升級。雨天圖像效果2.1.3車輛辨認功能對于每輛拍攝車輛照片，系統可以進行全自動辨認功能，車輛辨認涉及車牌辨認、車輛類型辨認、車身顏色辨認，并留有將來升級辨認功能空間，如車標記別、人臉辨認等。（1）牌照自動辨認在實時記錄通行車輛圖像同步，還具備對民用車牌、警用車牌、軍用車牌、武警車牌車牌計算機自動辨認能力，涉及式號牌。所能辨認字符涉及:1)“0～9”2)“A～Z”二十六個英文字母;3)省市區中文簡稱(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、渝、港、澳、臺);4)軍用車牌中文(軍、空、海、北、沈、蘭、濟、南、廣、成);5)號牌分類用中文(警、學、領、試、農、掛、拖、境);6)武警車牌字符(WJ消、邊、水、電、林、通、金)；7）07式新武警車牌字符；在環境無霧、車牌掛放規范和無缺損且不含五小車輛條件下,系統全天車牌辨認率不不大于96%，號牌辨認精確率不不大于91%。（2）車型和顏色辨認系統能依照牌照顏色區別大、小兩種車型，并能辨認黑、白、藍、黃四種車牌顏色；能依照車長區別車輛類型；能依照視頻檢測技術在圖像中區別車類型。系統可以辨別出大型和小型車輛。系統采用車牌顏色和測量車輛長度結合辦法對車輛進行分型。對于民用車來說，藍顏色車牌表達是小型車輛，而黃顏色車牌表達是大型車輛。因而，咱們一方面運用車牌顏色判斷車輛類型，如果是白、黑牌等特種車輛，或者無法判斷車牌顏色狀況，咱們就運用線圈檢測器測量車輛長度來輔助區別車輛類型，。2.1.5實時報警功能系統能依照實際需要配備各種實時報警，如超速報警、布控車輛報警、交通事件報警等，它們都依賴系統實時采集解決基本數據,這個需要原始采集數據，即和其他卡口系統數據能實現互訪，當車輛通過時,系統自動辨認車牌后和違章庫進行比較后報警。由于套牌車和盜搶機動車與其她涉車案件有較大關聯，系統能計算出任意兩個監控點之間最短途徑。按照給定一種平均速度閾值。檢測同一種車牌浮現地點和時間，依照兩個浮現地點間最短途徑判斷與否具備套牌車嫌疑。當布控車輛通過卡口并且需要報警時，需要構成人力無力進行解決和追堵，通過系統各種科技手段，采用不同報警終端，可以使發生事件時，迅速調動警力布防。采用自主研發網絡傳播、圖像數據解決技術，在網絡正常狀況下，從抓拍到上傳到服務器時間不大于900ms，從發出布控指令到布控信息被實際加入比對監測時間應不不不大于5s。從布控車輛通過卡口前端車輛檢測點到卡口中心發出報警信息時間應不不不大于8s。2.1.6無牌車輛監控及查詢功能考慮到無牌車輛與被盜搶車輛也許存在關聯，系統將把無牌車輛默以為車牌未辨認車輛解決，存儲其監控數據和抓拍圖片，并可通過對其抓拍圖片進行人工辨認方式予以分析解決。除車牌號碼缺損干擾外，其查詢方式與有牌車輛基本相似。2.1.7外地車記錄功能外地車記錄和監控對治安和交通管理均故意義，系統能辨認并導入外地車輛車牌號、進入時間、市內有效通行時間等信息；對出入城區車輛進行監控，對有未解決交通違法行為車輛，發出預警信號，告知值勤民警予以查處。2.1.8逆行車輛記錄判斷報警功能系統能辨認并記錄個卡口點逆行車輛車牌號、通行時間等信息；對逆行車輛進行監控，發生逆行交通違法行為車輛時，可發出預警信號，并進行記錄便予查處。車輛逆向行駛抓拍:治安卡口大多安裝在都市公路和國道上，而這些地方諸多雙向車道中間是不帶綠化帶和隔離欄，緊緊靠雙黃線來劃分雙向車道。某些司機為了逃避治安卡口監控拍攝，會選取不在規定方向車道上行駛也就是逆向行駛，這樣在公路上導致了很大安全隱患，也讓某些嫌疑車輛鉆了抓拍空子。依照我公司近年建設卡口經驗，通過升級高清卡口抓拍單元（涉及高清攝象機和控制單元）有效解決了車輛逆行也抓拍問題。通過雙線圈方式，采用信號邏輯判斷法來判斷與否是逆向行駛車輛。當車輛通過線圈時，車輛檢測器會檢測到與否有車并將檢測信號傳給控制單元，控制單元接受車輛檢測器信號進行邏輯判斷，判斷出車輛行駛方向成果后傳回給高清攝象機，攝象機接受到控制單元判斷成果后會將成果信息疊加到當前抓拍圖片幀頭信息中，當照片傳回主控機時如果是逆向車輛會在圖片上疊加逆向行使信息以便與正向行駛車輛區別開來。車輛在正向行駛時候抓拍車頭圖片，當車輛逆向行使時候抓車尾圖象。 圖為車輛正常行駛示意圖。車輛正常行駛狀態下是先壓線圈1再壓線圈2，這樣車輛檢測器傳回給控制單元信號順序是1-2，控制單元判斷為正常車輛發送抓拍信號給高清攝像機進行抓拍。圖為車輛逆向行駛示意圖。車輛在逆向行駛時候是先壓線圈2再壓線圈1，這樣車輛檢測器傳回給控制單元信號順序就變為2-1，控制單元判斷此車為逆向行駛車輛，發送抓拍信號給高清攝象機同步也發送了逆向行駛標記。高清攝象機拍攝完此車圖片后會在圖片上疊加“逆向行使”字樣。實際工程效果圖：逆向行駛車輛壓黃線逆向行使車輛2.1.9信息上傳和下載功能路口監控機能提供超速車輛等信息自動上傳，上傳內容涉及違章超速車輛信息和圖片，非違章車輛基本信息，非違章車輛圖片保存于路口主機中，如報警信息儲存于路口機則應涉及盜搶車輛、可疑車輛、特定車輛等信息自動下載功能。本系統能通過網絡實現遠程數據訪問和遠程系統維護功能。傳播模塊支持組件數據互換。路口控制機能提供對數據進行查詢和訪問接口，控制中心可以通過接口實現對前端存儲數據訪問。在數據量很大狀況下，在有限網絡帶寬下，盡量運用既有網絡通行能力，提高網絡傳播效率，對軟件系統自身是一種很高規定，對所有通行數據都需要上傳狀況下,盡量做到傳播到一種2.1.10路口控制機管理功能路口控制系統能提供路口攝像機、控制機時間校正接口，路口某些參數設立接口，路口機運營狀況診斷和檢測、遠程恢復，如布控和可疑車輛信息不為自動下載，則由該模塊在監控控制中心中實現自動發布。2.1.11查詢記錄功能可以按車道進行流量記錄，按行駛方向進行流量記錄、車速記錄，可以記錄斷面/車道流量、流率（每小時每車道車輛數）、平均速度、車型（可分為五類車型）、時間/空間占有率、車頭時距、服務水平（可分為六級）、密度（單位長度上車輛數）、空間平均速度（單位長度上車輛平均速度），并以報表形式輸出。2.2性能指標序號性能指標1車速范疇5～180公里/小時2測速精度±3%3車輛捕獲率100%4車牌辨認率＞96%（正常牌照）5車牌辨認對的率＞91%（正常牌照）6鏡頭辨別率≥1000線，百萬像素7圖像辨別率1360×10248圖片色彩32位真彩色9圖片數量≥1前景。11存儲容量＞120萬輛（可擴展）11工作溫度－15～+7012相對濕度10～95%（40℃系統功能序號功能闡明1實時監控可查看卡口全景攝像機或特寫攝像機實時圖像，并在不同車道和不同攝像機之間切換；2記錄車輛信息實時記錄通行車輛車速、車牌號、車型、行使方向及車身顏色等信息；3圖象抓拍系統自動抓拍1幅車牌特寫，1幅全景；4自動辨認牌照對車牌照號碼進行自動定位、辨認，并保存辨認成果；5測量車速測量所有通行車輛實時車速，并鑒定與否超速；6車輛報警依照預設黑名單或車速、逆行等報警數據，在檢測到匹配車輛時及時輸出報警信號，啟動報警裝置實時報警，以便及時發現作案車輛和超速車輛，提示工作人員及時解決；7數據存檔可以自動或有選取地將車輛記錄保存到數據庫存檔，以便檢索；8取證流量記錄按照抓拍卡口地點名稱、時間、車速可進行任意時間段和分/時/日/月/年等報表記錄；9信息瀏覽查詢瀏覽現場抓拍記錄車輛照片和車流量信息，可依照抓拍口名稱、時間、車速等要素，對所有抓拍記錄進行查詢篩選；10圖像解決對抓拍圖像可以進行數字化效果解決，可使模糊圖片變得十分清晰；11信息維護給存檔抓拍記錄添加或修改與車輛及車主關于信息，設立標記；12記錄打印將現場抓拍車輛圖像和與之有關信息形成抓拍記錄單打印出來；13遠程傳播通過光纖或專線將遠端抓拍記錄所有或某些信息傳回控制中心，便于進行集中管理；14聯網查詢在和車管系統聯網時，可實現依照車牌號碼，直接從聯網駕駛員數據庫中獲取駕駛信息，以便及時理解關于車輛及車主狀況。15遠程維護功能在任一終端對系統前端、后端設備進行IP訪問控制、服務器參數、設備狀態、參數設立、備份還原數據、有關程序下載等功能。3系統特點3.1獨立嵌入式模塊化系統架構普通，老式車輛智能檢測記錄系統圖像抓拍是由工控機、圖像采集卡和攝像機來完畢，初期系統由于工控機總線帶寬、解決器性能、內存容量等種種硬件方面限制，最多只能同步解決4路視頻信號，當車流量較大狀況下，很容易發生延時采圖現象。并且，初期系統工控機只能放在路口，在較惡劣環境下工作很不穩定。之后卡口系統雖然也采用了把主控機放在后端室內方案，比初期系統穩定性有所提高，但系統更復雜，所需要外部硬件更多，并且圖像質量沒有多少改進，最重要就是不能清晰看清車輛前排司乘人員。咱們設計系統采用高清晰像機卡口系統，其重要特點是圖像清晰辨別率高和圖像獨立采集。圖像獨立采集是講車輛觸發抓拍圖像不由工控機參于，高清晰像機接受到觸發信號后，自動采集一幀高清圖像，完全不占用工控機帶寬和解決能力，并且，高清攝像機在沒有觸發采圖信號時傳播線上沒有圖像流數據輸出，又不占用傳播線帶寬，因而工控機可同步接入解決30個以上高清攝像機圖像信息能力，同步，工控機中不需要插任何圖像板卡，不但最大限度提高了系統解決能力，并且系統構造又比前期應用系統建設時更加簡化，前端設備和接線更少了。白天車輛圖像車牌圖像3.2穩定運營室內主機配備方案由于咱們設計方案中，高清晰攝像機與工控主機是采用網線進行傳播，因而，工控機可以通過網絡在網絡內任意地方與高清攝像機通訊，同步，咱們也考慮到網絡內IP資源，在本項目中將控制主機由原先老系統設立在前端室外機柜中改為設立在遠端或者附近室內。無論控制主機設立在哪里，主機均通過網絡與高清攝像機通訊，并自成一前端局域內網，車輛速度測量數據也由攝像機與圖像數據打包編碼后通過網絡發送給主機。因而，與初期控制主機安頓在野外機柜中工作系統相比，本系統有各種優勢：（1）室內主機可以保證系統穩定供電，這是系統長時間穩定運營前提。（2）室內環境可以提供適當工作環境，完全滿足工控機防潮，防震，防高（低）溫需要，不但可以保證系統穩定運營，同步大大提高了系統硬件使用壽命。（3）室內主機方案使得控制主機集中封閉管理和配備成為也許，大大減少了顧客維護成本，提高了系統可靠性和安全性。（4）室內主機方案使用，使前端設備數量和體積大大減少，易于安裝，易于解決防盜等問題，減少了顧客施工和維護成本。3.3相稱寬視場范疇帶來極高車輛捕獲率普通狀況下，公路每個方向兩個車道，由于車道過寬和車輛不按道行駛，初期卡口系統中每個車道安裝一臺牌照特寫攝像機（普通攝像機）做法導致車輛漏檢狀況比較嚴重。之后卡口系統是在兩個車道中間再安裝一臺輔助攝像機來捕獲跨車道行駛車輛圖像，這樣一種方向有三臺攝像機用于牌照辨認，三臺攝像機視場必要重疊至少一種車牌寬度。這樣安排攝像機因素就是普通攝像機辨別率較小，只有768*576像素。從車牌自動辨認精確率來看，需要車牌在圖像中水平方向大概有120-180個像素是，辨認精確率是最佳，這樣話，普通像機視場范疇只能在2.5米左右。而咱們采用高清晰工業攝像機，其圖像辨別率可達1360*1024像素，在保證車牌辨認精確率條件下，視場范疇可達4.5米以上，完全超過了一種車道寬度，相鄰兩個車道視場有較大重疊（不不大于65CM），不會漏掉任何一輛車車牌圖示偏離車道行駛車輛，可看出車牌仍在圖像視場范疇內。3.4高清晰度圖像辨別率可達140萬像素以上普通車輛檢測記錄系統普通是采用普通監控原則攝像機，其所拍攝一幀圖像辨別率最大只有768*576，并且像機掃描系統是隔行掃描，實際由圖像采集卡采集下來圖像大小最大只有768*288像素，垂直方向上丟失了一半像素信息。而咱們采用高清晰工業攝像機，其拍攝圖像辨別率可達1360*1024像素，并且是掃描系統是逐行掃描，實際采集圖像大小是真實1360*1024像素。不但可以清晰看清車輛牌照，并且由于無任何方向像素丟失，車牌像素信息量大，辨認率也比普通像機高諸多；同步，視場范疇也增大了諸多，可以直接在圖像中看清車輛中駕駛人員臉。由于咱們采用高清攝像系統，最讓人關懷是當車流量較大時，圖像傳播會不會由于傳播帶寬限制導致丟幀現象，影響到整體應用性能。咱們是這樣解決這個矛盾。高清攝像機平時是沒有圖像輸出，也就是說CCD沒有掃描過程，當車輛到來時,攝像機及時拍攝一幅圖像來，這樣，就可以在本車道沒有車輛通過時，不占用傳播帶寬，讓有車車道攝像機進行傳播。在極端狀況下，各條道路均有很大車流時，攝像機同步拍攝圖像并傳播也許性增大，爭用傳播狀況浮現，這時，攝像機內部多達六幅圖像幀就起作用，當其他攝像機正在傳播圖像時，可以把圖像暫存在攝像幀存中，在傳播線空閑時再傳播。此外咱們還采用千兆網絡來傳播圖像，傳播一幅圖像只需33毫秒，一條千兆網絡可同步傳播多達30臺像機持續圖像數據。車輛圖像司乘人員圖像3.5高清圖像帶來牌照高辨認率咱們懂得，通過近十年應用，汽車牌照辨認技術已經相稱成熟，在圖像質量好狀況下辨認率水平基本上都能達到99%以上，從軟件算法上要想使辨認率再提高一種水平空間已經很少了，同步由于圖像辨別率影響及實際現場狀況影響，辨認率總會有某些波動。普通像機采集圖像由于辨別率最大只能是768*288像素，按正常車牌水平方向占圖像五分之一計算，車牌所占像素是153*24像素，咱們可以看到車牌在垂直方向丟了一半像素。而用高清逐行掃描工業攝像機所拍攝圖像辨別率為1360*1024像素，按同樣車牌寬度比較，其車牌所占像素為153*48像素，可以看出在垂直方向上沒有像素丟失，細節體現較好，信息量是普通像機拍攝圖像一倍，因而，車牌辨認率會比普通用普通像機系統高一種數量級。實踐中，用高清像機所拍攝圖像車牌辨認率普遍不不大于99%。這就是為什么需要采用高清像機來提高車牌辨認率水平因素之一。車輛圖像車牌圖像此外，高清圖像視場大，辨別率高，圖像中信息量大，使將來車標自動辨認、司乘人員人臉自動辨認、車型自動辨認成為也許。3.6施工布線簡樸明了由于咱們采用高清工業攝像機是通過網線進行傳播圖像數據，并且，觸發采集圖像由工業攝像機自行完畢，所有高清工業攝像將圖像傳回工控機時，只需通過互換機匯集到一根網線上傳播即可，并且工控機不需要有其他控制信號線到前端設備，大大節約了施工難度和施工成本。4系統構造在系統中，咱們采用嵌入式網線傳播高清工業攝像機，從前端高清攝像機到后端中心機房只需提供帶寬穩定100M網絡即可，因而從實際工程狀況看，當不需要做視頻錄像時，可以采用光纖收發器，當需要傳播視頻信號時，可以采用帶RJ45接口光端機，這樣最大限度可以運用既有設備。4.1系統連接卡口系統重要通過網絡線、光纖構成IP網絡連接。4.2系統設備布局示意圖在本方案設計中，設備重要配備原則如下：1、一種車道配1只高清特寫攝像機、1個頻閃燈，1個單路檢測器，可抓拍逆向車道；2、每一種建設點配，一臺網絡互換機，一對光纖收發器3、每6只高清特寫攝像機配備1臺控制主機。系統設備布局示意圖4.3現場設備信號連接圖1.4.2現場設備信號連接圖圖中以單方向出口兩車道為例示意系統設備信號連接，另一種方向入口與此圖類似。圖中若安全島距離離收費站距離不太遠時（<100m），可以不使用光端機（光纖收發器），直接與背面主控制機相連。5工作原理高清晰車輛智能檢測記錄系統從功能上而言可以分為七個功能模塊，分別為車輛檢測模塊、車速測量模塊、圖像抓拍模塊、圖像解決辨認模塊、信息管理模塊、數據通信模塊、監控錄像模塊，下圖描繪了這八個模塊及數據在這八個模塊之間流向，由此，咱們可以得知系統大體工作流程如下：1、車輛檢測模塊檢測到車輛通過信息，將輸出信號傳播給車速測量模塊，由車輛測量模塊計算車速，并將觸發信號和速度信息送給圖像抓拍模塊；2、圖像抓拍模塊收到觸發信號后及時進行圖像采集抓拍工作，并將圖像數據和傳播來速度信息一起打包編碼車速測量模塊計算出車輛行駛速度，通過網線傳播給室內主控機；3、主控機圖像解決辨認模塊收到傳前端傳播來圖像數據后，解碼出車速信息，并自動辨認車輛牌照；同步依照圖像質量狀況和辨認出車牌圖像質量狀況通過網線發送控制數據給前端圖像抓拍模塊（高清工業攝像機），使拍攝到圖像質量最佳；主控機將車輛圖像、辨認成果都保存在本地，并通過傳播模塊上傳至公安監控中心系統中。4、信息管理模塊接受圖片、牌照、車速、工作狀態、交通事件等信息，并進行查詢、分析、存儲等工作。5、通信模塊將信息管理模塊存儲信息通過恰當手段傳播到指定物理或虛擬位置。6、監控錄像模塊將前端卡口點傳來視頻數據流信息實時記錄保存下來，以備回放查看。6各子系統構造6.1車輛檢測子系統在道路車輛智能檢測記錄系統中，規定車輛捕獲達99%以上，因而本系統采用地感線圈檢測車輛。線圈車輛檢測系統由地感線圈、線圈檢測器、車速檢測器構成。在工程實行中，咱們在每個車道埋設一種、或兩個線圈。地感線圈是基于渦流傳感器工作原理，線圈中由車輛檢測器提供始終產生著頻率穩定交變電磁場，當車輛通過線圈時，交變電磁場會在車輛金屬底盤中產生渦流，而渦流電磁場又會反過來影響線圈中頻率，車輛檢測器就是依照線圈中變化震蕩頻率也判斷車輛通過信息，并給出開關量信號。由于需要進行線圈測速，為了保證速度測量誤差，車輛檢測器檢測器響應時間必要不大于5ms，因而咱們專門自己研發車輛檢測器，大大地提高了測速和抓拍精確度，并且專門為測車速和抓拍圖像設計了光隔離器件輸出，消除了普遍使用繼電器輸出延時5－10ms問題，使得測速更精準，抓圖更快。普通車輛檢測器響應時間普通在20ms-40ms左右，不能用于測速應用場合，咱們車輛檢測器自帶逆向抓拍信號功能，且一種車道只需要用一種檢測器，以便維護。線圈施工工藝也是非常重要，它會直接影響觸發可靠性，下圖為線圈施工示意圖。6.2高清圖像采集系統圖像采集是整個系統工作基本，圖像質量好壞、可靠抓拍是決定圖像有效和車牌辨認率直接因素，因而，本系統中咱們設計采用專門為車輛捕獲應用高清晰工業攝像機以達到系統設計目。為了更可靠地達到圖像采集抓拍目，咱們專門設計了高清晰工業攝像機，咱們在每個車道上安裝一種專業高清晰工業攝像機拍攝通過車道車輛,使用高清晰工業像機使所拍攝車輛圖像不但能清晰辨別汽車牌照,并且能更清晰辨別司乘人員面部特性。咱們懂得，普通監控攝像機輸出視頻信號數字化后辨別率只有768*288像素（一場圖像），而車牌辨認技術特性需要車牌水平方向在車頭特寫圖像中占據120-180個像素，大概占圖像水平方向1/5-1/6大小左右，這樣才干保證系統有較高車牌辨認率。如圖所示。這時，普通像機在監控點視場水平只有220CM—264CM范疇，而一種車道原則寬度是375CM，因此必要增長輔助像機來彌補普通像機視場局限性。同步，普通像機由于掃描系統是采用PAL制式原則，隔行掃描導致采集一場圖像在垂直方向丟失一半像素。而咱們采用高清工業攝像機，其采集圖像辨別率可達1360*1024像素，在保證車輛牌照在圖像中具備水平120-180像素最佳辨認大小條件下（車牌占圖像水平方向1/8到1/11大小），在拍攝點視場水平方向可達480CM之多，完全可以覆蓋整個車道，并與鄰近車道可交叉至少一種車牌視場，無需再用輔助像機來彌補視場。如圖。同步，咱們選用高清像機掃描系統是逐行掃描，圖像沒有任何變形，車牌某些像素比普通像機拍攝要高一倍，信息量大了，辨認精確率也高了諸多。下圖所示是采用高清像機拍攝道路上車輛圖像，圖中可以清晰地看清車輛牌照，并且沒有變形！下圖所示單方向兩車道高清像機視場示意圖，圖中可以清晰看到車道高清攝像機視場范疇，在保證車牌自動辨認所需車牌像素大小條件下，可以覆蓋一種多車道范疇。兩個車道高清攝像機視場可以重疊至少一種車牌寬度（44CM）,這樣，無論車輛行駛位置如何，這兩個車道高清攝像機必然會至少拍攝到一幅包括完整車牌車輛照片。尚有一點必要闡明是咱們采用高清工業攝像機是專業為卡口應用開發高清像機，它可以工作在兩種觸發模式下，一，在外觸發模式下，攝像機按照設立幀頻和曝光時間，持續采集圖像并傳播到工控機。當接受到抓拍觸發信號時，攝像機傳感器及時清除當前內容，然后開始曝光，輸出圖像信號。清除延時時間，約為4.2ms。二，在單次觸發模式下，攝像機始終處在清除狀態，沒有圖像輸出，一旦接受到抓拍觸發信號，及時曝光，然后輸出圖像信號，單次觸發長處是可以迅速響應抓拍觸發（沒有清除延時時間），但是一次只能抓拍一幀圖像。在實際中，咱們采用第二種觸發模式，這樣完全避免了用普通監控攝像機采圖時有也許要延時20ms狀況，拍圖更迅速，完全沒有車速過快而產生拍不到車牌現象。此外，像機圖像灰度為12位編碼，細節體現更加細致，與普通攝像機8位灰度編碼有了個質改進。6.3曝光控制和警示光控制在本方案中，采用咱們專業用于卡口抓拍系統高清晰工業攝像機可通過通訊接口由工控機軟件控制攝像機曝光參數，軟件會及時依照所拍攝下來高清圖片，通過數字圖像解決算法，計算出當前光線條件下所需調節快門速度和增益等曝光參數，并通過通訊口發指令給高清攝像機，高清攝像機收到指令后便調節曝光參數，使在全天候任何天氣條件下，都可以得到曝光適當圖片來，以保證最大限度提高圖片有效性和車牌自動辨認精確率。值得一題是閃光燈觸發信號也是由攝像機給出，當攝像機收到拍攝觸發信號時，及時開始采圖，并按CCD時序輸出閃光燈觸發信號，閃光發光時刻非常精準，不存在用普通像機用閃光燈補光時同步問題。此外，為了減少觸發時閃光對司機心理產生影響和對硬盤錄象應用所需要路面照度，咱們每個車來方向還安裝一只警示燈。6.5室內控制主機本系統采用了室內主機配備方案，也就是將控制主機由原先設立在前端室外機柜改為設立在遠端或者附近室內，既可以集中放置于指揮中心，也可以放置于不同報警點。由于咱們采用像機積極式采圖，不需要圖像采集卡參加，像機與主控機聯系只有網線，因而，主控機可以放在網內任意一種地方。室內主機方案從主線上解決了前端控制主機防盜，防潮，防塵，防震，防高（低）溫，穩定供電等一系列問題，極大改進了控制主機工作環境，減少了故障率，提高了使用壽命。同步，此方案使得控制主機設備集中管理和維護成為也許，大量減少了顧客維護成本以及現場設施數量和體積。前端高清攝像機抓拍到車輛圖片后，積極向主控機輸入圖像數據，圖像數據中已經打包編碼了車輛速度信息，主控機收到圖像數據后經解碼轉換成原則圖像數據，并由軟件系統進行解決，如分析曝光、牌照自動辨認等。咱們牌照辨認軟件可以辨認符合“GA36-92”（92式牌照）和“GA36.1-1)“0～9”2)“A～Z”二十六個英文字母;3)省市區中文簡稱(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、渝、港、澳、臺);4)軍用車牌中文(軍、空、海、北、沈、蘭、濟、南、廣、成);5)號牌分類用中文(警、學、領、試、農、掛、拖、境);6)武警車牌字符(WJ消、邊、水、電、林、通、金)；7）07款新武警車牌顏色：藍、白、黑、黃；車輛高捕獲率、圖像高清晰度、車牌高辨別率，配合合咱們高牌照辨認率，大大提高了本系統實用價值。6.6車輛信息管理系統車輛信息解決系統由控制主機、車輛信息解決軟件構成。它負責對實時車輛信息，進行進一步判斷、存儲、傳播等工作。超速及布控車輛判斷都由控制主機完畢。同步，控制主機上還可以供顧客查詢、瀏覽車輛信息歷史數據。如果需要聯網運營，控制主機負責將車輛信息實時傳播到指揮中心。6.7配電及安全系統配電及安全系統由穩壓電源、UPS、過載保護裝置、漏電保護裝置、防雷裝置、接地裝置構成。卡口系統采用220V交流電源，所有設備供電都通過了用電安全裝置（穩壓、UPS、過載、漏電），保證用電及設備安全。各類設備都能單獨控制供電，維護以便。攝像機防護罩、立柱、機柜等室外設備設計都充分考慮到了防水、防塵需要。在立柱上還安裝有避雷裝置，防止雷電破壞。系統可以運營于無人值守狀態下，在系統掉電后可以自引導進入工作狀態。如圖所示電氣配電及防雷電氣示意圖6.8數據傳播按照咱們方案特點，在設備之間數據傳采用如下設計：高清攝像機到室外桿掛式機箱用網線進行傳播；普通像機視頻到室外桿掛式機箱用同軸線進行傳播；室外桿掛式機箱到室內控制主機之間距離不大于100米時，高清圖像數據傳播采用網線直連，視頻線采用同軸線直連到硬盤錄像機。室外桿掛式機箱到室內控制主機之間距離不不大于100米不大于300米時：視頻信號采用同軸視頻線傳播；高清圖像數據通過光纖收發器轉成光纖傳播。外場設備到室內控制主機之間距離不不大于300米時：高清圖像數據和普通像機視頻信號所有通過光端機轉成光纖傳播。6.9系統遠程控制和維護咱們在室內控制主機中安裝有遠程控制軟件和校時軟件客戶端程序，操作人員可在控制中心設立路口某些參數，可遠程查看、診斷和檢測路口機運營狀況，可遠程及時恢復路口主機正常運營，可布控和可疑車輛信息不為自動下載，由該操作人員在監控控制中心中實現自動發布。路口校時客戶端程序可實時接受服務器時間校正。7技術實現要點分析7.1主控機后置在本項目卡口主控機采用后置方式，安放在室內，重要基于運營可靠穩定、安全、維護以便考慮。主控機后置技術重要需解決及時觸發和控制閃光技術難點。老式卡口系統如果只是簡樸把主控機后置，需要把車輛檢測器開關量信號變換成串口信號傳播到后端，通過計算機串口來觸發圖像采集卡采集車輛圖像，這種方案在車流量不大狀況下是可行，但車流量較大時漏拍狀況比較多，此外，這種方案是不能用閃光燈進行補光，因素是主控機端無法擬定閃光同步圖像是哪一場，因而，圖像質量會較差。主控機后置技術中尚有一種是將車檢測觸發信號疊加在視頻中傳播，在主控機端通過自制圖像采集卡中DSP進行分析，來擬定閃光燈和觸發信號視頻場。此種方案由于有較解決觸發和閃光燈同步定位問題，圖像效果不錯，缺陷是系統構造復雜，工程施工成本較高，調試難度大。嵌入式模塊化采集方式應當是較為抱負應用技術，觸發信號、視頻信號、閃光燈同步信號等均不需要接入到后端工控機，所有由前端嵌入式模塊完畢，采集圖像后只需把有關圖像傳回，不但接線簡樸，施工容易，調試以便，可靠性高，并且圖像質量較高。咱們采用高清圖像采集技術就是基于嵌入式模塊化圖像采集方式，平時車道上無車輛通行時沒有任何數據后傳，只有車輛通過時，高清攝像機自動采集一張高清圖像并上傳至后端主控機，因而，咱們以為此種主控機方案當前看來是最佳。7.2較高車輛捕獲率當車輛在車道上正常行駛時，車道上像機基本上都可以拍攝到車輛圖像，但是當車輛騎白線行駛時，由于為了保證較好車牌辨認率，普通視頻攝像機視場就無法覆蓋到所有車道（原則車道寬3.75米，普通視頻攝像機視場不大于2.5米），普通有兩種解決辦法，一是在中道白線上安裝軟性道柱，但實際中無法所有制止車輛跨線行駛；二是增長輔助中道視頻攝像機，實際中具備較好效果，但是判斷車輛是不是在中道行駛有一定難度，由于車輛在中道行駛和兩個車輛同步在車道上行駛從邏輯上講是無法區別，普通做法是用車牌辨認辦法來判斷是中道上有車還是兩個主車道上有車，但是往往車牌辨認辨認率不也許做到百分之一百，因而，必然有車輛圖像被丟掉。咱們解決這個技術問題是采用高清晰工業攝像機來保證極高車輛捕獲率，咱們采用高清晰工業攝像機辨別率是1360*1024像素，在保證具備很高車牌辨認率所規定車牌像素條件下，像機視場可達4.4米以上，超過了一種車道寬度，無需增長輔助攝像機就可以拍攝到跨中線行駛車輛車牌，由于相鄰兩個車道中間可以有多達65CM視場重疊（車牌寬44CM），同樣也就不存在需要判斷車輛是不是在中道行駛問題。7.3前排司乘人員面部體現公安部門當前對車輛司乘人員面部圖像體現要了明確目的，重要因素是為了更有效率偵破關于車輛犯罪案件。要想清晰地看清前排司乘人員面部，通過普通全景攝像機是辦不到，由于普通全景攝像機水平視場超過八米，而普通視頻攝像機水平像素只有768個，一種像素還不到一厘米，人臉只能占不到20個象素，這樣低象素是不能辨別人臉。只能通過近景視頻攝像機來辨別，而普通卡口所用近景攝像機垂直視場又只有1.65米，當車輛觸發拍圖時刻司乘人員面部是很難進入近景視頻攝像機視場。應用延時一段時間再拍一張圖像辦法可以拍攝到某些司乘人員面部，但車輛車速差別使有效拍攝到司乘人員比率不會很高。而咱們采用高清攝像機拍攝圖像可達1360*1024象素，近景高清像機垂直視場達3.3米，幾乎所有車輛司乘人員均可進入圖像視場，一種像素可以體現2.4毫米細節，司乘人員面部像素水平可達83個像素，細節體現較好。全景高清圖像中司乘人員面部像素也可以達到34個像素，人臉捕獲率≥90%。7.4精確車輛定位在車輛監測記錄系統中，精確車輛定位是很重要，由于普通視頻攝像機圖像傳感器始終是按原則20毫秒一場進行掃描，當車檢器發出觸發信號時，普通視頻攝像機最大要延時20毫秒才干輸出需要圖像幀，加上車檢器響應時間5毫秒，當車速較高時，拍攝下來圖像車輛會有較多位移，嚴重時候車牌已經離開視場。咱們采用高清工業攝像機在沒有車輛觸發時候，掃描系統是不工作處在等待狀態，而有觸發信號時及時開始掃描一幀圖像，幾乎沒有任何延時，因此，車輛定位很精確，總延時只取決于車檢器響應時間，而咱們采用車輛檢測器響應時間不超過5毫秒，雖然是車速在180公里/小時通過，在拍攝時車輛位移最多也就是25厘米。7.5精準曝光控制由于卡口系統均為安裝在室外，外界自然光線對圖像質量影響較大，最不易解決就是強逆光和強順光時候，在強逆光時，車牌在車頭陰影中，嚴重看不到車牌，在強順光時候，車牌已經全白，看不到上面字符。普通監控攝像機是不容易解決這種問題，實際應用必要二次開發攝像機，變化像機控制電路由計算機發指令控制攝像機曝光，雖然具備一定效果，但是帶來攝像機整體質量和穩定性下降，并且控制細度也不夠。咱們采用高清攝像機自身就具備可編程控制像機曝光能力，控制細度可達0.06毫秒，通過精準控制，配合圖像解決算法，可完美解決自然光線對圖像質量影響問題，且不需要變化像機電路。7.6精準閃光同步普通攝像機在采用閃光燈進行補光時候，由于閃光同步和采圖是由不同硬件來完畢，閃光同步是用二次開發過像機或者外接單片機給出，而采集圖像是由圖像采集卡來完畢，兩者之間沒有任何聯系，要想得到閃光燈同步補上光那一場圖像只能通多編程技術來做到，到當前為止，還沒有誰能做到100%同步，在車流量大時候閃光不同步現象會諸多。而咱們采集圖像和閃光同步均在像機中完畢，不需要圖像采集卡，因而可以做到100%同步，無論車流量多大，均可做到每一輛車圖像都是能補上光圖像。7.7車牌辨認率提高在用普通像機采集圖像數據進行車牌辨認算法時，由于普通像機掃描系統是隔行掃描，這就導致實際采集圖像最大辨別率只能達到768*288，在垂直方向上丟失了一半像素，使得筆劃較多字符辨認率不高。而咱們采用高清攝像機其掃描系統是逐行掃描，真實辨別率可達1360*1024像素，沒有固有像素丟失，車牌筆劃細節體現較好，在用同樣辨認算法狀況下，可直接提高一種級別辨認水平。7.8很少傳播帶寬占用在用高清工業攝像機卡口系統中，敏感問題就是數據傳播能力，由于高清工業攝像機圖像數據非常大，當有各種攝像機同步傳播數據時，傳播系統傳播能力會直接影響到數據可靠性，嚴重會有丟失圖像或傳播中斷問題。因此，之前高清卡口系統同步接入攝像機數量就受到限制，重要因素是每個攝像機都在不斷傳播圖像，使得傳播系統帶寬占滿，沒有余量空間。而咱們工業攝像機在沒有車輛觸發信號時候是沒有圖像流信號輸出，只有當車輛通過車檢器發出觸發信號時攝像機采有圖像數據，并且只有一幅圖像，只需30毫秒就可傳播完畢，1000兆網絡傳播系統可同步傳送30個以上高清攝像機圖像能力。并且，在咱們高清攝像機中還設計有可保存四到六幀圖像幀存儲器，一旦有同步來車同步觸發攝像機同步傳播圖像時，當一種攝像機開始傳播，另一種攝像機將圖像暫存在幀存空間內最多等待30毫秒就可以將自己圖像傳播出去。沒有圖像流數據傳播，使圖像傳播問題得到完美解決。8增都市治安卡口分析8.1內外兩環卡口形成包圍圈按照增都市公安規定，咱們布置了市區內治安卡口，普通布置都市主干道和布置在和其她縣區交界出入口治安卡口構成，結合市區內第一道包圍圈和原有電子警察系統，及時堵控各種涉嫌違法違章，被盜搶，布控車輛。隨著治安卡口逐漸完善，系統能以便擴展，且和各分局、市局指揮中心構成網絡。咱們設計如下，按照這種設計，可以便實現擴展。詳細設計框圖如下：上圖較詳細展示了系統構成構造圖，結合增城車流量大，數據相應較多狀況，因而存儲和系統最佳是分布式構造。合理網絡架構和布局也比較重要，特別市區內各卡口之間分布較散，因此如下功能非常有必要：（1）系統具備設備、網絡狀況信息監測功能，能上傳監測信號至中心端。中心集成平臺實現各有關設備運營狀態遠程監控。（2）在既有中心集成平臺基本上，完善過車信息采集，增長我市車輛要車輛檔案信息實時調取等功能。（3）深化既有中心集成平臺數據記錄與分析功能，為有關業務單位定制報表。（4）中心集成平臺建立顧客權限管理、設備網上報修和網上維護等系統管理維護機制。（5）下發卡口黑名單數據源，下發數據源顧客可通過程序自由配備，并自定義下發到各個卡口，卡口黑名單數據源與中心實時同步。（6）前端卡口設備故障信息讀取，中心軟件實現前端卡口故障分析能力，前端發生故障在中心實現報警。前端故障檢測規定：公安網聯接狀態、中心服務器與控制主機聯接狀態、控制主機和攝像機連接狀態，檢測器狀態、卡口控制主機運營狀態、卡口服務器軟件運營狀態等。（7）可疑數據上報功能，即系統除了和其他信息庫（被盜搶信息庫，違章信息庫，布控信息庫）接入后報警上報外，系統還應當具備自動可疑數據分析功能，即例如依照事先設立好條件，只要該數據滿足這些條件，系統就會自動將這些數據上傳，并且提示報警。（8）系統中數據采集層應具備良好兼容性，可依照需要，同步兼容一種車道各種攝像機協同拍攝問題，即同一輛車前拍，后拍，甚至側拍協同拍攝問題。(9)車輛軌跡分析功能，構成治安卡口網絡后，應能自動生成某車在轄區內運營軌跡。（10）豐富流量記錄功能，能直觀顯示各卡口和某個方向出城和進城流量，為合理交通規劃提供原始數據。8.2一機多控基于車流量和道路實際狀況，結合增都市治安卡口功能規定，咱們可以采用在某些車流量較小或者車道數較少點共用一臺控制主機。即實現一機多用。在帶寬容許條件下，咱們可以采用1臺控制主機控制6-8個相機,也就是6-8個車道。這樣既大大減少了成本，也減少了維護量。8.3采用不同辨別率攝像機依照增都市公安定卡口點不同車道寬度實際狀況需求，從建設成本和實際使用需求考慮，為保證不丟車，應采用不同辨別率配備，建議4米以內車道用140萬以上像素攝像機，5米車道用200萬像素攝像機。8.4采用不同立桿方式針對不同現場狀況，可以采用不同立桿方式，增都市本期重要有三種車道類型：雙向2車道、雙向4車道、雙向6車道、雙向8車道、雙向10車道、雙向12車道。其中荔新公路收費站往荔城方向800M卡口、107國道新塘新好景路段、107國道新塘至東莞交界前500M處永裕路段為四輔道。在本項目中采用攝像機和頻閃燈同桿方式，選用L型桿和T型桿，中間有綠化帶直接用一種T型桿就可以，中間沒有綠化帶用來個L型桿子、雙向兩車道用兩個小樹桿、有四條輔導用2跟T型桿如下圖所示：(1)雙向2車道單向1車道現場設備布置(2)雙向4車道單向2車道現場設備布置(2)雙向6車道單向3車道現場設備布置(3)雙向8車道單向4車道現場設備布置8.5采用單L型桿設計9應用平臺軟件功能為提高系統應用效果，我公司專門針對各應用部門提出建議和經驗，提供C/S和B/S構造應用平臺軟件，依照增都市需求和以往我公司工程經驗，提供具備數據查詢管理、實時顯示、布控管理、記錄管理、日記管理、系統管理、系統維護、顧客管理等功能應用軟件，同步可以按顧客詳細規定定制相應應用平臺系統軟件。9.1數據查詢功能系統數據查詢功能可以準時間、卡口位置、車道、方向、車牌號碼、車牌顏色、布控信息等各種條件對通過車輛、報警車輛、超速違章車輛、布控車輛進行迅速精準查詢和模糊查詢。系統提供各種迅速響應查詢方式a）精準查詢：查詢數據庫中某條件擬定數據，查詢響應時間應不不不大于5s。b）模糊查詢：查詢數據庫中具有條件不擬定數據，查詢響應時間應不不不大于8s。c)當符合條件記錄不超過300,000條時，查詢響應時間不應不不大于10s，即每秒至少返回30，000條數據。1）數據庫應存有5000萬條以上時間平均分布（可分庫）、跨度不短于一年合格數據記錄。2）數據記錄重復率不超過20%（重復率=相似記錄數/記錄總數，相似記錄指除“車輛信息編號”字段以外，其她各字段均相似記錄）。3）精準查詢：查詢數據庫中某一車輛號牌，查詢時間跨度不不大于4h，計算響應時間。在網絡正常狀況下，響應時間應符合本條款中a)項規定。4）模糊查詢：輸入持續三位為任意數字車輛號牌，查詢時間跨度不不大于持續32天，計算查詢響應時間。在網絡正常狀況下，響應時間應符合本條款中b)項規定。對符合條件查詢成果列表顯示，可選中單條成果顯示詳細信息，如下圖：同步上傳、關聯存儲應用9.2實時顯示系統可依照顧客權限，任何一顧客都可運用WEB瀏覽器在顧客終端實時顯示通過車輛信息和報警車輛信息。9.3布控管理平臺軟件系統在設計開發時充分考慮單點布控，全網響應應用需求，使系統在公安應用部門中多部門共同應用，實現數據共享，提高系統應用效率。顧客可依照使用權限在任意一終端對各種需監控嫌疑車輛進行分類布控，如：被盜搶車輛、涉案車輛、違章車輛等進行全網布控，實現與各卡口通過車輛進行比對報警。同步能對已布控車輛信息進行查詢、刪除、撤控等管理功能。下圖是布控界面：9.4特種車輛布控管理（假定為白名單）白名單管理功能是指針對某些特定車輛進行查詢控制，如某些敏動人群、領導、特種車輛管理。實現對設定車輛進行屏蔽顯示、限定查詢權限。9.5記錄分析可以按車道進行流量記錄，按行駛方向進行流量記錄、車速記錄，可以記錄斷面/車道流量、流率（每小時每車道車輛數）、平均速度、車型（可分為五類車型）、時間/空間占有率、車頭時距、服務水平（可分為六級）、密度（單位長度上車輛數）、空間平均速度（單位長度上車輛平均速度），并以報表、圖形形式輸出。由于套牌車和盜搶機動車與其她涉車案件有較大關聯，系統能計算出任意兩個監控點之間最短途徑。按照給定一種平均速度閾值。檢測同一種車牌浮現地點和時間，依照兩個浮現地點間最短途徑判斷與否具備套牌車嫌疑。具備流量記錄、報警記錄、違章記錄、核對懲罰記錄等各種記錄功能。如下圖所示：9.6日記管理從以便及對系統有效管理出發，系統提供設備日記、顧客日記、操作日記管理功能，保證系統正常運營，并提供直觀查看方式。設備日記：自動記錄系統設備運營狀況，監看設備運營狀態。顧客日記：記錄和查看授權顧客登錄、在線狀況。操作日記：記錄所有顧客登錄時間、IP地址、做了何種操作等信息。9.7系統維護管理系統管理涉及IP訪問控制、服務器參數、設備狀態、參數設立、備份還原數據、有關程序下載等功能，使系統管理員坐在辦公室就能對系統軟硬件進行直觀全面維護管理。IP訪問控制：對訪問系統數據IP作訪問限制，保證系統安全和數據安全。服務器參數：以便查看服務器各種參數。設備狀態：實時顯示自動監視系統各硬件運營狀態，涉及前端攝像機工作狀態與否正常，有故障時告警提示。參數設立：對系統各種參數進行設立，涉及前端攝像機各種參數設立。備份還原數據：對辨認和布控數據進行備份和還原。有關程序下載：提供系統慣用軟件程序