【正文】 車輛號牌實時自動識別功能，降低警力工作強度。 建設智能卡口抓拍系統(tǒng)，技術優(yōu)先，兼顧價格，選擇較高性價比的產(chǎn)品。 先進性和成熟性 采用國內(nèi)外成熟的、先進的軟件開發(fā)與集成技術，且兼顧未來的發(fā)展趨勢，既高清視頻檢測卡口智能監(jiān)測系統(tǒng)技術方案 9 量力而行，又適當超前；目前我公司提供的軟件 、硬件產(chǎn)品在國內(nèi)多個城市使用，具有較好的應用領域和較大的用戶市場，在技術方面處于領先地位，保證系統(tǒng)的不斷升級和更新的需要。 系統(tǒng)建設充分考慮采用先進而又成熟的技術（如嵌入式 DSP 技術、視頻檢測技術、號牌識別技術、數(shù)據(jù)庫技術、數(shù)據(jù)融合技術、網(wǎng)絡技術、多媒體技術等）、先進的體系結(jié)構(gòu)、先進的軟硬件選型，既能保證實用成熟，又能適應未來的業(yè)務發(fā)展和技術的更新要求。 開放性和標準性 具有良好的開放性，在軟件設計規(guī)范方面，嚴格遵守最新的國際標準、國家標準和行業(yè)標準?？梢耘c其它相關系統(tǒng) 聯(lián) 網(wǎng)和通訊；可配置多種數(shù)據(jù)傳輸接口，并且對外提供標準的數(shù)據(jù)接口，支持標準的應用開發(fā)平臺，系統(tǒng)軟硬件平臺的良好擴容、擴展能力，可方便地與外部設備 /系統(tǒng)連接 。 擴展性和易維護性 整體統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一標準、注重實效；該系統(tǒng)須具有良好的擴充能力，可以根據(jù)不斷增長的業(yè)務處理需要，很容易地進行系統(tǒng)功能的調(diào)整和升級、接入設備（系統(tǒng)）和網(wǎng)絡規(guī)模的擴充。同時所采用的設備和技術結(jié)合了的具體情況，充分考慮到將來的操作和維護，以及人體結(jié)構(gòu)特征及視覺特征進行優(yōu)化設計，界面美觀大方，易于掌握，操作簡便實用。 高清視頻檢測卡口智能監(jiān)測系統(tǒng)技術方案 10 第 2 章 總體設計 技術設計 成像器件：高清 200 萬 CCD 攝像機 在高清公路車輛智能監(jiān)測記錄系統(tǒng)（俗稱卡口）中，行業(yè)內(nèi)主路的選擇是 140 萬 CCD 攝像機?？紤]到要看清前排駕駛室人面部，本套方案中我們選用 200 萬 CCD 彩色網(wǎng)絡攝像機，其成像逼真、穩(wěn)定可靠、性價比高。 因其采用以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸，組 網(wǎng)方式方便，控制主機即可考慮放置前端，也可考放置中心集中管理。 200 萬 CCD 攝像機其實際有效分辨率最大為 1600 1200點，單幅圖片可以清晰看到車牌號碼、車型、車身 顏色、前排駕駛室人臉等。因此摒棄了傳統(tǒng)標清模擬攝像機采用遠近景結(jié)合的做法，大大提高了成像質(zhì)量。標準配置是 每 車道 1臺 200 萬 CCD 攝像機，為高精度的車輛檢測率、號牌識別率提供必要條件。 車輛檢測：高清動態(tài)跟蹤視頻檢測 我們采用單臺 200 萬 CCD 攝像機既用與成像，又用于視頻車輛檢測。 我公司采用視頻車輛檢測技術，結(jié)合了車牌與車輛輪廓雙重校驗機制，確保車輛檢測精度。通過 200 萬高清攝像機連續(xù)生成圖片，然后通過逐張圖片進行比較分析。若圖片背景發(fā)生變化后，啟動車 牌查找，若找到車牌即鎖定車牌進行車輛跟蹤，對整個車輛行駛軌跡作出分析和判斷；若沒有找到車牌，即對物體輪廓進行跟蹤，直至車輛消失視野范圍 測速方式：視頻測速 在卡口系統(tǒng)中傳統(tǒng)常用的速度檢測方式主要是線圈，本方案考慮的到線圈的施工難度大、故障率高，因此我們選用視頻軟件測速方式。視頻軟件測速是指不接入高清視頻檢測卡口智能監(jiān)測系統(tǒng)技術方案 11 任何的測速設備，通過車輛在屏幕里移動的幀數(shù)、時間，以及屏幕移動距離和實際距離的對照關系，來計算車輛的實際移動速度。在獲取的圖片中標定 8個控制點，實地測量這些控制點的空間距離，保存后程序能自動算出測距 矩陣。通過測距矩陣和視頻中車輛的實際行駛軌跡、時間等，準確計算車輛的實際行駛速度。此種方法由于測速距離較長，計算出來的速度較為精確，但測量過程較為復雜，對空間坐標測量的準確性有較大要求。 控制主機：嵌入式 DSP 主機 控制主機實現(xiàn)對檢測部分采集的數(shù)據(jù)進行運算處理，觸發(fā)拍攝部分進行抓拍、壓縮記錄數(shù)據(jù)、號牌識別、實施網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。目前行業(yè)大多采用工控機來實現(xiàn)，兼容性、風扇、 Windows 操作系統(tǒng)、病毒都是工控機存在的不穩(wěn)定因素。 我公司基于城市交通對卡口系統(tǒng)的高標準需求，完全為 交通行業(yè)量身定制了 一款嵌入式 DSP主機，采用最先進的數(shù)字處理技術，將控制系統(tǒng)完全固化到電子芯片中，屬于純硬件抓拍系統(tǒng)，在提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時，也大大提高系統(tǒng)的抓拍效力。嵌入式 DSP 主機與高清攝像機配套使用， 每 個高清攝像機對應 1臺 DSP主機。 補光方式： LED 補光燈＋防眩頻閃燈 為了保證卡口系統(tǒng)能夠全天候提供清晰可見的違法圖片，考慮到卡口點夜間光照較差，我們需要在夜間對環(huán)境進行補光，我們量身定制了一款 LED 補光燈，用于車輛檢測和車牌識別補光。這種補光燈可以與我們的高清攝像機進 行同步控制，提供連續(xù)的高速連續(xù)閃光。我們用肉眼看去是一個常亮的補光燈，但實際其在快速閃爍。這樣的做法既避免了對司機行人等眼睛造成傷害，又可以達到節(jié)能目的，同時延長了補光燈的使用壽命，取得了理想的補光效果。選用 LED 發(fā)光二極管作為補光燈，其使用壽命可以達到 10 年以上，以保障整個系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性。 LED 補光燈與攝像機配套使用， 每 車道 1 臺 LED 補光燈。 根據(jù)業(yè)主要求，捕獲的車輛圖片中能夠看清前排乘客面部及衣著，因此我們在 LED 補光燈的基礎上，增加高頻防眩頻閃燈，此種頻閃燈閃光時間 短、回電時間快、高清視頻檢測卡口智能監(jiān)測系統(tǒng)技術方案 12 1500 萬次的閃光壽命，能夠保證長期穩(wěn)定地野外工作。此種頻閃燈的閃光時間短，對人眼的影響低，不宜引起司機的注意。防眩頻閃燈與攝像機配套， 每 車道配置 1 臺防眩頻閃燈。 存儲傳輸：硬 盤 存儲、光纖傳輸 由于卡口系統(tǒng)需要對所有 經(jīng) 過的車輛進行記錄，同時系統(tǒng)還具備高清錄像功能，因此有大量需要處理的圖片數(shù)據(jù)，所以目前用硬盤作為本地數(shù)據(jù)的暫存是首選。我們?yōu)橄到y(tǒng)配置了 500G 的硬盤。通信線路采用租用當?shù)仉娦?、移動等通信供應商的光纖線路?？跀?shù)據(jù)在 DSP 主機中存儲的同時 ，直接通過光纖傳送到中心。 結(jié)構(gòu)設計 闖紅燈抓拍系統(tǒng)可分為前端系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和中心（后端）系統(tǒng)三部分，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示： 高清視頻檢測卡口智能監(jiān)測系統(tǒng)技術方案 13 高清視頻檢測卡口智能監(jiān)測系統(tǒng)技術方案 14 前端系統(tǒng) 前端系統(tǒng)負責完成對通行車輛的抓拍和號牌的識別，并將抓拍的圖片和相關的信息（時間、地點、車牌號碼、車牌圖片等）送回指揮中心的后端系統(tǒng)服務器。 前端主要設備由嵌入式 DSP 抓拍識別主機、路口交換機、高清 200萬 CCD攝像機、LED 補光燈、補光燈控制板、防眩頻閃燈等 組 成。 傳輸 系統(tǒng) 傳輸系統(tǒng)由光纖網(wǎng)絡及光端機等 組 成，負責連接前端系統(tǒng)和后端系統(tǒng)。這部分負責采集數(shù)據(jù)以及控制命令的傳輸。 中心系統(tǒng) 中心系統(tǒng)在收到前端系統(tǒng)采集的基本信息之后，根據(jù)不同的需求，對這些信息進行相應的處理，例如：對卡口前端系統(tǒng)送來的違法車輛圖片進行相應的處理等?？傊?，后端系統(tǒng)負責對前端系統(tǒng)已 經(jīng) 采集并傳送到指揮中心的交通數(shù)據(jù)進行相關的后臺處理。 中心系統(tǒng)主要由中心交換機、數(shù)據(jù)服務器、應用服務器、工作站、應用管理軟件等組成 。 系統(tǒng)優(yōu)勢 本公司的高清智能卡口通過對車牌 的實時識別以及駕駛?cè)藛T臉像的記錄，可以迅速地捕獲交通肇事車輛、違章車輛、黑名單車輛等，為快速糾正交通違章行為，快速偵破交通事故逃逸和機動車盜搶案件以及違法責任人的認定提供重要的技術支持，同時也為未來更為先進的自動人像比對、特定人員追蹤定位提供數(shù)據(jù)準備，對違法犯 罪 行為構(gòu)成強大的威懾力。另外還可以通過高清治安卡口對公路運行車輛的構(gòu)成、流量分布、違章情況進行常年不間斷的自動記錄，為交通規(guī)劃，交通管理，道路養(yǎng)護部門提供重要的基礎信息和數(shù)據(jù)支持。 高清視頻檢測卡口智能監(jiān)測系統(tǒng)技術方案 15 本系統(tǒng)成功使用了拍攝高速運動物體的智能快門控制技術、高速成像 技術，能清晰地拍攝出 0— 200 公里 /小時高速行駛的車輛，并且采用了智能脈沖頻閃設備，可以使得系統(tǒng)的閃光對駕駛?cè)藛T的影響降至最低。 采用嵌入式 DSP 設備 控制主機選用當前流行的最先進的嵌入式 DSP 技術，高科技產(chǎn)品，具有高度的穩(wěn)定可靠性，保證無故障時間超過 10000 小時。嵌入式 DSP 設備優(yōu)越性具體如下： ? 專業(yè)產(chǎn)品。完全面向特定應用需求，完全為交通量身定制，具有實時要求。 ? 接口豐富。嵌入式主機是將先進的計算機技術、半導體工藝、電子技術和通信網(wǎng)絡技術與 各領域的具 體應用相結(jié)合的產(chǎn)物。 ? 處理速度快。嵌入式主機的硬件和軟件都必須高效率地設計，在保證穩(wěn)定、安全、可靠的基礎上量體裁衣，去除冗余，力爭在同樣的硅片面積上實現(xiàn)更高的性能。 ? 穩(wěn)定性高。為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲器芯片或處理器的內(nèi)部存儲器件中，而不存儲于外部的磁盤等載體中。 這種技術可以使抓拍前端不安裝工控機，使系統(tǒng)維護變得簡單、方便。嵌入式設備，無需操作系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的安全性能。 采用 200 萬像素攝像機，高清晰成像采集 本方案的前端采集 部分都選用高清晰攝像機成像（ 200萬像素），不但可以清楚記錄車輛車頭部分圖像，還可以清晰顯示前排司乘人員的面貌。 攝像機的使用上，本系統(tǒng)全部采用 CCD 進口機芯攝像機，它的掃描系統(tǒng)是采用逐行掃描方式掃描，其采集下來的圖像真實分辨率最大是 1600（ H） 1200 （ V）像素。所選用的攝像機采用色彩還原技術，在對源文件的色彩元素進行非常細致的屬性分析、解碼之后，通過智能整合還原源文件的基本色彩屬性，使畫質(zhì)達到膠片級水準，真實的重現(xiàn)真彩世界，充分拓展色域的表現(xiàn)，令畫質(zhì)表現(xiàn)更為精美。攝像高清視頻檢測卡口智能監(jiān)測系統(tǒng)技術方案 16 系統(tǒng)具備智能調(diào) 節(jié)系統(tǒng)，可自動調(diào)節(jié)圖像的曝光、清除噪點、改善對比度。成像采集為異步觸發(fā)方式，在獨特的補光系統(tǒng)的配合下，前端采集系統(tǒng)可以在任何光線條件下都能產(chǎn)生高質(zhì)量的圖像，非常有效的改善了目前的成像系統(tǒng)，在同行業(yè)中取得領先。 清晰辨別車輛駕駛?cè)藛T 本系統(tǒng)采用 200 萬像素攝像機，不僅清晰反映車輛特征，還能清晰辨別駕駛?cè)藛T面部特征。通過對過往機動車、前排司乘人員臉像記錄，自動比對車牌信息，自動報警各類布控車輛，從而加大進出卡口機動車和駕駛?cè)说牟榭亓Χ?，為查處交通違法嫌疑車輛、交通肇事逃逸車輛、盜搶車輛 提供線索和依據(jù)，為公安業(yè)務提供信息化和數(shù)字化服務。 高清全景圖片 高清視頻檢測卡口智能監(jiān)測系統(tǒng)技術方案 17 駕駛室圖片 高速攝像技術 采用普通攝像技術用于抓拍高速行駛車輛時，存在許多技術困難：解 訣 不了精確同步問題；解 訣 不了高速成像問題，也就是說車速高到一定程度，圖像（特別是車牌圖像）就不清晰，特別是夜間拍不清晰；高速車輛用普通攝像技術實現(xiàn)起來困難重重。 普通攝像機技術的快門速度最慢是 1/50 秒，最快是 1/100000 秒，如果 快門速度較慢（小于 1/500 秒）時，運動物體在像機快門動作（曝光）時的位移量會被記錄下來，造成運動物體發(fā)生縱向模糊的現(xiàn)象，即拖尾現(xiàn)象。 一般解 訣 方法是將快門速度提高至 1/500 秒以上，但同樣的快門白天設置完成后，晚上往往不能兼顧。本方案采用了獲得國家發(fā)明專利的高速攝像技術，最小 5 微秒的曝光時間，保證在車輛高速運行的狀態(tài)下不管白天晚上均能抓拍到清晰的圖像。 本系統(tǒng)采用了智能快門高速攝像技術，能在微秒量級時間內(nèi)在攝像機 CCD 上成像，清晰地拍攝出所有高速行駛的車輛，克服了上述困難，抓拍 高速的行駛車輛的圖片可以保證清晰。采用智能快門高速成像技術來 凍結(jié) 高速行駛車輛的圖像，保證了車牌圖像的清晰度，也將車型、司乘人員面部特征表達的淋漓盡 致，而不會出現(xiàn)圖像拖尾、圖像模糊的情況。 高清視頻測速 傳統(tǒng)的測速方式是線圈、雷達、激光。線圈測速比較準確，但故障率比較高。雷達測速誤差比較大，而且不區(qū)分車道。激光測速比較準確，但激光測速造價很高。本系統(tǒng)采用視頻軟件測速方式，通過測距矩陣和視頻中車輛的實際行駛軌跡、時間高清視頻檢測卡口智能監(jiān)測系統(tǒng)技術方案 18 等，準確計算車輛的實際行駛速度。此種方法在不需要增加任何外圍 硬件設備前提下，通過實地測量距離，填寫空間數(shù)據(jù)即可計算車輛行駛速度。由于本方法采用三維空間計算法，測速距離在 10 米左右，因此計算出來的速度非常精 確。 獨特的補光設計 國省道的夜間光線環(huán)境始終是一個很難解 訣 的問題。由于大部分點位處于沒有路燈的場合，周圍光線環(huán)境惡劣，即使選用超低照度的