【正文】 用先進(jìn)的光電、計算機(jī)、 圖像處理、模式識別等技術(shù)，對監(jiān)控路面過往的每一輛機(jī)動車的前部特征圖像和全景圖像進(jìn)行連續(xù)全天候?qū)崟r記錄，計 算機(jī)根據(jù)所拍攝的圖像進(jìn)行車牌自動識別并可對嫌疑車設(shè)防自動報警。 設(shè)計依據(jù)系統(tǒng)設(shè)計將依據(jù)國家和部門的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范實施，具體列表如下：? GB5019894《民用閉路監(jiān)控電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》? GB5005794《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》? GB651086《30MHz1GHz 聲音和電視信號的電纜分配系統(tǒng)》智能交通產(chǎn)品供應(yīng)商 武漢漢王智能交通研發(fā)中心_______________________________________________________________________________ 2? 《工業(yè)企業(yè)通訊接地設(shè)計規(guī)范》? GA3082020《安防系統(tǒng)工程驗收規(guī)范》? GA/T7094/T7494《中華人民共和國公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》? GA/T9594《安全防范工程程序與要求》? JCJ/T1692《民用建筑電氣設(shè)計規(guī) 范》? 《安防系統(tǒng)工程質(zhì)量檢驗實施細(xì)則（試行稿）》? YD500394《電信專用房屋設(shè)計規(guī)范》? GB/T 85671988《計算機(jī)軟件 產(chǎn)品開發(fā)文件編制指南》? GB/T 93851988《計算機(jī)軟件需求 說明編制指南》? GB/T 93861988《計算機(jī)軟件 測試文件編制指南》? GB/T 114571995《軟件工程術(shù)語 》? GB/T 125041990《計算機(jī)軟件 質(zhì)量保證計劃規(guī)范》? GB/T 125051990《計算機(jī)軟件配置管理 計劃規(guī)范》? GB/T 143941993《計算機(jī)軟件可靠性和可 維護(hù)性管理》? GB/T 155321995《計算機(jī)軟件 單元測試》? GB/T 166801996 《軟件文檔管理指南 》 設(shè)計原則和目標(biāo)在系統(tǒng)設(shè)計中，力求 滿足以下要求 ，以最優(yōu)的性能價格比保護(hù)投資，我們將遵循以下設(shè)計原則： 合理性：嚴(yán)格以系統(tǒng)工程學(xué)及其它先進(jìn)理論指導(dǎo)設(shè)計，使系統(tǒng)的各部分合理配置， 有機(jī)融合和并盡可能地發(fā)揮設(shè)備潛力和軟件功能， 最大限度 地提高系統(tǒng)性能價格比。 先進(jìn)性：采用先進(jìn)設(shè)備和軟件，使系統(tǒng)具有完備的功能， 并且易于 升級換代，在保證其先進(jìn)性的前提下具有較長的生命周期。 實用性：系統(tǒng)功能充分滿足用戶的實際需求，人機(jī)界面友好， 易于 使用、管理、維護(hù)和擴(kuò)展。 可行性：系統(tǒng)設(shè)計、選材、 選型 符合國家和地方政府的法規(guī)政策 ，與用戶及上級管理部門的管理制度相適應(yīng)， 用 戶在經(jīng)濟(jì) 能力方面的實際 情況相吻合。 可靠性：采用高集成設(shè)備，采用自動監(jiān)測、 自動監(jiān)控和容錯等技 術(shù)來保證可靠性。 安全性：系統(tǒng)具有防病毒，防誤 操作特性， 有較強(qiáng)的抗干擾、抗靜電能力，同時提供數(shù)據(jù)備份、 恢復(fù)功能。系統(tǒng)還將提供用戶等級權(quán)限保護(hù)，有效排除人為因素的干擾。本系統(tǒng)要達(dá)到以下目標(biāo)： 合理配置輔助支架、 車輛拍 攝裝置和輔助光源等。可全天候、不間斷地對所有通過卡口點(diǎn)的車輛進(jìn)行智能交通產(chǎn)品供應(yīng)商 武漢漢王智能交通研發(fā)中心_______________________________________________________________________________ 3自動拍攝，使用視頻檢測 技術(shù)，只有當(dāng)車輛通過時才拍攝；準(zhǔn)確地記錄 并存貯車輛（全景和近景特指車頭或車尾部位）、 車牌、速度、流量、日期、時間、地點(diǎn)和行駛方向等信息，能自動識別車輛類型（大、?。?、車牌（含 漢字、字母及數(shù)字和車牌顏色），實現(xiàn)車輛超速、逆行、嫌疑車輛（交通違章或事故逾期未處理、逾期未參加法定檢驗、被盜搶和肇事逃逸等等）及車牌自動 比對與實時報警功能。 輔助光源采用高效、節(jié)能、長壽命的高亮度 LED 散射光源，功率不超過 10W。光束與地面或水平 線夾角不小于 60 度，抓拍 時無閃光，避免影響行車安全。輔助光源由光線自動調(diào)節(jié)設(shè)備可根據(jù)環(huán)境光線變化自動控制開啟和關(guān)閉，最大限度地節(jié)約能源。 車輛感應(yīng)采用視頻檢測方式，保證 99％的準(zhǔn)確抓拍。 選用高清晰度、低照度、穩(wěn)定性好的攝像機(jī)，其配套的 鏡頭應(yīng)選用大孔徑、快速可控光圈、快門調(diào)整的專業(yè)鏡頭。防 護(hù) 罩采用自動溫控 調(diào)節(jié)的 IP66 級防水外殼，保證攝像機(jī)配置能保證在零下 60 攝氏度到 70 攝氏度的劣天氣條件下正常工作，能保證無論在白天還是夜晚以及各種光線條件下其所拍攝的車輛圖像均須既能看清車輛全貌，又能看清車輛號牌。 工控主機(jī)選用高性能工業(yè)級控制機(jī)。依據(jù)各點(diǎn)的 實際情況合理配置視頻采集與控制裝置，并留有適宜的擴(kuò)展與升級余量。 視頻、電纜線 到位，接、插件連接可靠，電源線與信號線、控制線分開。所有線纜應(yīng)有明顯可辨的編號或標(biāo)識，其 隱蔽部分要求用 鍍鋅鋼 管套護(hù)，裸露或彎曲部分要求用金屬軟管套護(hù)?？谙到y(tǒng)的強(qiáng)弱電部分均合理配置防雷裝置。線纜及管 線的連接、排列、走向、彎曲與接地處理等符合國家有關(guān)規(guī)范要求。 機(jī)箱、 設(shè)備 的防護(hù)等級不低于 IP66 要求，并具 備防塵、防潮、防熱、防雷、防鼠蟲、抗干擾等功能。 具備各類信息的數(shù)據(jù)庫管理以及系統(tǒng)（含各功能模塊及其電源）故障自動診斷與自動報警（含防盜報警，各種報警提示方式包括聲光形式應(yīng)有明顯區(qū)別）和遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn) 程維護(hù)與遠(yuǎn)程報警等功能。 中文界面， 簡單直觀，操作方便。采用視頻觸發(fā)技術(shù)，保證車輛 及車牌的抓拍率和識別率符合客戶要求的技術(shù)指標(biāo)。各功能模 塊（包括運(yùn)行參數(shù)等）可根據(jù) 實際需要進(jìn)行靈活配置與管理，能 夠按照車型、車牌、速度、流量、時間、地點(diǎn)、行駛方向、報警類別等相關(guān)條件進(jìn)行單一或組合方式的信息查詢、 統(tǒng)計、打印等。 可存貯不少于 100 萬輛汽車圖像信息，實現(xiàn)全自動刷新，循 環(huán) 存儲。能夠進(jìn)行多任務(wù)操作，監(jiān)控、 查詢等互不影響。具 備完善的系統(tǒng)管理（包括用 戶操作權(quán)限管理、黑客與病毒防治等）功能。1 卡口系統(tǒng)的設(shè)計、生產(chǎn)、施工、檢測、運(yùn)行、維護(hù)和培訓(xùn)等工作嚴(yán)格依照 ISO9000 系列質(zhì)量保證體系的規(guī)定與要求進(jìn)行實施。智能交通產(chǎn)品供應(yīng)商 武漢漢王智能交通研發(fā)中心_______________________________________________________________________________ 4 系統(tǒng)構(gòu)成 卡口前端系統(tǒng)組成由全景攝像機(jī)、 車 牌識別攝像機(jī)、輔助照明組成，無需在卡口前端安放工控機(jī)、 鋪設(shè)地感線圈、車輛檢測器，減少了前端設(shè)備 使得系統(tǒng)更易于 維護(hù)。整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架見下圖（單路）。管理軟件接收車牌識別結(jié)果車牌識別盒數(shù)據(jù)、視頻光端機(jī)LED 照明燈數(shù)據(jù)、視頻光端機(jī)前端傳輸部分中心部分全景攝像機(jī)（選配）車牌識別攝像機(jī)智能交通產(chǎn)品供應(yīng)商 武漢漢王智能交通研發(fā)中心_______________________________________________________________________________ 54 路以內(nèi)的識別結(jié)果可以直接用多串口卡接收，如果超過 4 路識別，因上傳的車牌識別結(jié)果較多，則需通過帶緩存的 ARM 數(shù)據(jù)匯集器和 帶 IP 地址的交換機(jī)讀取，再通過網(wǎng)卡傳輸給管理軟件。多路車牌識別系統(tǒng)示意圖：遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)調(diào)用遠(yuǎn)程計算機(jī)SWITCH HUB 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)（）機(jī)數(shù)據(jù)、視頻光端機(jī)數(shù)據(jù)、視頻光端機(jī)數(shù)據(jù)、視頻光端機(jī)數(shù)據(jù)、視頻光端機(jī)數(shù)據(jù)、視頻光端機(jī)數(shù)據(jù)、視頻光端機(jī)。 。 。 。 。數(shù)據(jù)、視頻光端機(jī)數(shù)據(jù)、視頻光端機(jī)數(shù)據(jù)、視頻光端機(jī)數(shù)據(jù)、視頻光端機(jī)數(shù)據(jù)、視頻光端機(jī)數(shù)據(jù)、視頻光端機(jī)管理軟件接收車牌識別結(jié)果LED 照明燈備LED 照明燈備LED 照明燈備LED 照明燈備LED 照明燈備LED 照明燈備系統(tǒng)主要設(shè)備連接示意圖車牌識別盒ARM 緩存數(shù)據(jù)匯集轉(zhuǎn)發(fā)器ARM 緩存數(shù)據(jù)匯集轉(zhuǎn)發(fā)器器ARM 緩存數(shù)據(jù)匯集轉(zhuǎn)發(fā)器器ARM 緩存數(shù)據(jù)匯集轉(zhuǎn)發(fā)器器ARM 緩存數(shù)據(jù)匯集轉(zhuǎn)發(fā)器器車牌識別盒 車牌識別盒 車牌識別盒車牌識別盒車牌識別攝像機(jī)車牌識別攝像機(jī)車牌識別攝像機(jī)車牌識別攝像機(jī)車牌識別攝像機(jī)車牌識別攝像機(jī)智能交通產(chǎn)品供應(yīng)商 武漢漢王智能交通研發(fā)中心_______________________________________________________________________________ 61．視頻測速模塊 ：利用車輛車牌特征點(diǎn)在攝像機(jī)視野范圍的運(yùn)動軌跡，采用獨(dú)有的光學(xué)畸變校正算法、速度 測定算法，可以很方便的計算出車輛運(yùn)動狀態(tài)和速度，具有優(yōu)于雷達(dá)測速精度的 較高的準(zhǔn)確性和較小的誤差范圍。其 結(jié)構(gòu)框圖見下圖。目前國際上對于單一車輛測速主要有以下幾種解決方案：1) 使用輔助手段（如光柵、雷達(dá)）進(jìn)行觸發(fā)，然后 進(jìn)行視頻抓拍測 速，主要缺點(diǎn)是：雷達(dá)、光柵等輔助設(shè)備都有一個響應(yīng)時間，導(dǎo) 致誤差較大；且車輛過多過密時由于無法判斷觸發(fā)車輛與拍攝車輛是否為同一輛車，在 車流大的道路上基本不能起到 測速的作用。另由于普通雷達(dá)的有效測量范圍是 20公里每小時至 300 公里每小時，所以 對于在城區(qū)內(nèi)低速行駛的車輛 ，雷達(dá) 測速失效。2) 使用前后攝像機(jī)＋前后地感線圈觸發(fā)通過 V=S/t 得出車速，主要缺點(diǎn)是：車輛的唯一性問題，如果不加入車輛特征（車牌或其他特征）就不能確定是否為同一輛車；其次也是響應(yīng)時間問題，由于受接受設(shè)備的限制，不可能準(zhǔn)確獲得觸發(fā)的準(zhǔn)確時間間隔，所以會造成測得的速度誤差較大，另外前后都安裝攝像機(jī)相應(yīng)的造成了系統(tǒng)造價過高、地感線圈施工維護(hù)等麻 煩。3) 使用高速攝像設(shè)備獲得視頻圖像，事后處理，其主要缺點(diǎn)是：不能做到實時處理，對于一些需要實時處理的用戶需求無法滿足；其次由于數(shù)據(jù)量太大，必 須舍棄大部分有價 值的圖像信息，否 則將造成數(shù)據(jù)堆積， 導(dǎo)致處理設(shè)備無法負(fù)荷而癱瘓。4) 對于不附加其他輔助設(shè)備的單一攝像設(shè)備的視頻測速，目前來說是全世界智能交通領(lǐng)域的一個難題，完全處 于理論研究階段，其主要的 難點(diǎn)在于基于車輛特征 進(jìn)行測速首先要求其車輛特征高速算法、車輛特征匹配高速算法，本 產(chǎn)品從根本上解決了目前困擾世界智能交通領(lǐng)域的一項難題。我公司研制的卡口監(jiān)控車牌識別系統(tǒng)的主要目的就是從根本上解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，我們提出的單一攝像設(shè)備的視頻測速系統(tǒng)及其方法，能夠在不需要附加其他 檢測設(shè)備前提下，準(zhǔn)確地 測量單一車輛的速度，車輛 唯一性 100％， 測速誤差小于 3％，測速范圍 0～200 公里/小時。智能交通產(chǎn)品供應(yīng)商 武漢漢王智能交通研發(fā)中心_______________________________________________________________________________ 72．車 牌識別 模塊卡口監(jiān)控車牌識別模塊以數(shù)字信號處理芯片作為算法運(yùn)行的硬件平臺，所有算法固化在硬件之中，可以脫離計算機(jī)獨(dú)立運(yùn)行，集成了所必須的所有硬件和軟件，不再需 輔 助的設(shè)備即可完成其功能。在硬件上，集成了可控照明燈、攝像頭、光學(xué)成像控制模 塊、數(shù)字信號處理器、存 儲器（數(shù)據(jù)和程序存儲器）、通信模 塊、溫控模塊等；在軟件上，集成了車輛特征提取、 車輛特征匹配、光學(xué)畸變校正、速度測算等算法。由車牌定位算法和車牌識別算法組成，本采用的車牌定位技術(shù)具有極高的車牌定位準(zhǔn)確率，在各種不同的圖像亮度、對 比度、均勻度下均能很好地定位出 車牌，大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的適應(yīng)性；用于識別車牌字符的OCR 技術(shù) 以通用 OCR 算法為基礎(chǔ) ，并針對車牌字符特征進(jìn)行了優(yōu)化，具有很高的應(yīng)用價值。3．燈光控制模塊針對天氣和時間變化的需要，燈光和光圈控制模 塊可以根據(jù)環(huán)境變化自動調(diào)節(jié)攝像頭的光圈，并控制對準(zhǔn)車輛的燈光的開啟和關(guān)閉。 中心系統(tǒng)組成指揮中心通過車牌識別盒把視頻信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(車牌識別結(jié)果), 這個識別結(jié)果以報文的形式通過 RS232 串口傳輸給 管理工控機(jī) ,在工控機(jī)的管理軟件中就可以看到車牌的識別結(jié)果和車輛圖片,從而建立管理數(shù)據(jù)庫。 前端傳輸?shù)街行牡囊曨l在進(jìn)入計算機(jī)之前，接入車牌識別盒，通過 DSP 芯片和識別算法轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號以報文形式再傳給計算機(jī)。把本來應(yīng)該由計算機(jī)進(jìn)行大量運(yùn)算的工作都交給了 DSP 模塊處理，從而大大減輕了計算機(jī)的 CPU 和內(nèi)存資源占用率，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。2．車 牌識別 系統(tǒng) 數(shù)據(jù)匯集模塊對于多路（多于 4 路）車牌識別儀，同時上傳的識別結(jié)果是相當(dāng)多的，除了利用多串口卡外，本公司還專門為多路傳輸研制出利用 ARM 緩存數(shù)據(jù)匯集收發(fā)器，有效的解決了十路、二十路甚至更多路的車牌識別只用一臺中心管理主機(jī)的問題。 3．管理軟 件應(yīng)用模 塊a、界面包含：一個全景窗口，一個車前部大圖，一個車牌結(jié)果，通行記錄（車牌、 時間、車型、車速、 車牌顏色、行駛 方向）， 報 警提示。界面上方功能菜單應(yīng)包含查詢、添加黑車 、通 緝車牌數(shù)據(jù)、存儲、打印、串口設(shè)置、流量統(tǒng)計等模塊。 查詢模塊能按時間 、行 駛方向、車牌號進(jìn)行精確、