【正文】 輛通過的信息寫入相關(guān)數(shù)據(jù)庫 ,并在全景圖像中標(biāo)明車輛通行數(shù)據(jù) ,如時間、地點、車型、車輛號牌、車牌顏色、車速、方向等。測速信息與本地限速值比較，一旦發(fā)現(xiàn)車輛超速，系統(tǒng)立即自動向指揮中心發(fā)送包含車輛圖像的主要特征信息，供交警非現(xiàn)場實時執(zhí)法 ? 實時對通過車輛進(jìn)行車牌識別與實時黑名單進(jìn)行比對。 ? 基于 WEB 的車輛查詢，可通過瀏覽器查詢通過車輛圖片和數(shù)據(jù)信息，并可進(jìn)行流量統(tǒng)計查詢。 考慮到系統(tǒng)安裝方便，車輛檢測采用視頻車輛檢測技術(shù)。 系統(tǒng)建設(shè)充分考慮采用先進(jìn)而又成熟的技術(shù)（如嵌入式 DSP 技術(shù)、視頻檢測技術(shù)、號牌識別技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)據(jù)融合技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等）、先進(jìn)的體系結(jié)構(gòu)、先進(jìn)的軟硬件選型，既能保證實用成熟，又能適應(yīng)未來的業(yè)務(wù)發(fā)展和技術(shù)的更新要求。同時所采用的設(shè)備和技術(shù)結(jié)合了的具體情況，充分考慮到將來的操作和維護(hù)，以及人體結(jié)構(gòu)特征及視覺特征進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，界面美觀大方，易于掌握，操作簡便實用。 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。 我公司采用視頻車輛檢測技術(shù)，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。在獲取的圖片中標(biāo)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。目前行業(yè)大多采用工控機來實現(xiàn)，兼容性、風(fēng)扇、 Windows 操作系統(tǒng)、病毒都是工控機存在的不穩(wěn)定因素。這種補光燈可以與我們的高清攝像機進(jìn) 行同步控制，提供連續(xù)的高速連續(xù)閃光。 LED 補光燈與攝像機配套使用， 每 車道 1 臺 LED 補光燈。 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(jìn)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。 結(jié)構(gòu)設(shè)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(shù)方案 13 高清視頻檢測卡口智能監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)方案 14 前端系統(tǒng) 前端系統(tǒng)負(fù)責(zé)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(guān)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(wù)器。 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(jìn)行相應(yīng)的處理，例如：對卡口前端系統(tǒng)送來的違法車輛圖片進(jìn)行相應(yīng)的處理等。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(jìn)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(hù)部門提供重要的基礎(chǔ)信息和數(shù)據(jù)支持。完全面向特定應(yīng)用需求，完全為交通量身定制，具有實時要求。嵌入式主機的硬件和軟件都必須高效率地設(shè)計，在保證穩(wěn)定、安全、可靠的基礎(chǔ)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。嵌入式設(shè)備，無需操作系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的安全性能。攝像高清視頻檢測卡口智能監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)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。 高清全景圖片 高清視頻檢測卡口智能監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)方案 17 駕駛室圖片 高速攝像技術(shù) 采用普通攝像技術(shù)用于抓拍高速行駛車輛時，存在許多技術(shù)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(shù)實現(xiàn)起來困難重重。 本系統(tǒng)采用了智能快門高速攝像技術(shù)，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。雷達(dá)測速誤差比較大，而且不區(qū)分車道。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。因此，有效的補光是解 訣 成像質(zhì)量的一個關(guān)鍵。我們量身定制了一款 LED 補光燈，用于車牌識別和車輛檢測補光。肉眼看上去是常亮的，實際是 每 秒多次快速頻閃，即達(dá)到了補光的目的，又不影響交通。窄脈寬高頻補光燈能發(fā)出強度可調(diào)的微秒量級的脈沖光， 是一般頻閃燈閃光持續(xù)時間的幾十分之一到幾百分之一。即保證了系統(tǒng)的正常運行，又保障了駕駛?cè)藛T的行駛安全。 ? 逐幀比對檢測：系統(tǒng)可同時捕獲多個百萬像素的有效幀，對 每 一幀逐幀比對分析， 內(nèi)部評判機制，確定為動態(tài)車輛并給出識別結(jié)果。 抓拍跨線、壓線行駛車輛 采用攝像機場景相互疊加，覆蓋視場死角，為了避免車輛從相鄰車道騎線行 駛，兩個車道的攝像機分別得到不完整的車牌，導(dǎo)致識別率下降，系統(tǒng)采取相鄰車道圖像中心線疊加的方式，圖像中心線的直線疊加長度至少為一個車牌的長度： 50 厘米，很好的解 訣 了 對壓線行駛車輛的抓拍問題。 通常的牌照識別 水平，牌照 /視場比例約為 1/6 左右（監(jiān)控視場約 176cm），本技術(shù)方案選擇優(yōu)秀的識別算法，努力優(yōu)化牌照 /視場比例至 1/8 甚至更小，保證在每 車道的高清攝像機視場范圍內(nèi)，均可捕捉到目標(biāo)車輛的號牌，并能將該號牌正確識別出來，極大地提高了車輛捕獲率。 系統(tǒng)車牌識別算法的優(yōu)化主要體現(xiàn)在以下兩方面 ： 字符優(yōu)化： 高清視頻檢測卡口智能監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)方案 22 車牌定位和切割方法很方便，在取得單個字 符 圖像后，字 符 圖像也可能存在字符 與邊框相連、字 符 變形和字 符 斷裂等情況，為此在真正識別之前需要對字 符 位圖作進(jìn)一步的技術(shù)處理，如下圖車牌二值圖水平方向腐蝕后明顯有利于圖像分割和識別，但對于黑底和藍(lán)底的車牌則適得其反。同時，依據(jù)我國車牌結(jié)構(gòu)特點還需要進(jìn)行車牌語法校驗，如民用車牌尾字不存在 警 字、軍牌格式中不會出現(xiàn) 領(lǐng)、港、澳、境、掛、農(nóng)、拖 字、警牌尾字不 能出現(xiàn) 學(xué)、試、領(lǐng)、港、澳、境、掛、農(nóng)、拖 字、警牌首位不能出現(xiàn)軍牌漢字、武警車牌中不能出現(xiàn)民用和軍用車牌漢字等等，這樣可以大大提高車牌正確識別率。 高清視頻檢測卡口智能監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)方案 23 前端系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 前端系統(tǒng)主要是對所有 經(jīng) 過車輛進(jìn)行檢測、速度檢測、車輛抓拍、車輛號牌識別、數(shù)據(jù)存儲、遠(yuǎn)程傳輸?shù)?。?biāo)準(zhǔn)雙向 4 車 道卡口系統(tǒng)前端硬件設(shè)備路口安裝示意圖如下： 安裝示意圖 高清視頻檢測卡口智能監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)方案 25 實際安裝圖 工作原理 本系統(tǒng)控制主機全天候控制高清攝像機，并保證在有車無車情況下，均以 每 秒 15的頻率捕獲高清圖片。 采用三維空間標(biāo)定發(fā)，在屏幕中標(biāo)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。圖片存儲格式執(zhí)行公安部標(biāo)準(zhǔn)要求的 JPEG 格式，在單張圖片中可以清晰看到地點、車牌、車型、車身顏色、車道、方向等。為適應(yīng)公路光線的變化，自動光圈鏡頭可以自動調(diào)整進(jìn)光量，以便得到滿意的圖像。 立桿的高度應(yīng)不少為 6 米，懸臂長度可根據(jù)實際路寬而定，能夠覆蓋到監(jiān)控的車道的中央上，攝像機安裝在立桿的懸臂上，對應(yīng) 每 個車道的入口處。本次補光采用 LED 補光燈＋高頻防眩頻閃燈。例如：藍(lán)牌就有以下幾種情況?？舍槍μ鞖夂蜁r間變高清視頻檢測卡口智能監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)方案 28 化的需要，可以快速調(diào)節(jié)攝像頭的光圈、快門等參數(shù)，保證抓拍圖像的視覺效果。此方法 經(jīng) 常會把一些諸如非機動車甚至行人作為事件加以記錄，廢照片會比較多。對跟蹤的車輛軌跡進(jìn)行分析和判斷，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的條件，確定違法行為，然后從已 經(jīng) 捕獲的圖片中選出相應(yīng)位置的違法圖片。特別在夜間、復(fù)雜氣候環(huán)境中， 依然高識別率。 視頻測速子系統(tǒng) 本系統(tǒng)對卡口所有 經(jīng) 過的車輛進(jìn)行抓拍的同時，采用視頻軟件測速法，可以精確的計算出車輛的行駛速度。具體的軟件測速配置方法如下： ? 啟動配置新方法參數(shù)界面 參考見下圖： 通過 HVSETUP 調(diào)試軟件，進(jìn)入高級設(shè)置中，對應(yīng)軟件測速菜單，點擊【配置新方法參數(shù)】按鈕即可彈出具體配置界面。 2） 使用說明 進(jìn)入界面后默認(rèn)選擇：測量參數(shù)錄入【標(biāo)準(zhǔn)】。也可以通過移動鼠標(biāo)時對話框標(biāo)題欄 顯示的實時屏幕坐標(biāo)，手工填寫到右側(cè)的屏幕點測量中的對應(yīng)數(shù)據(jù)項； ② 通過在實際道路上用皮尺測量統(tǒng)一標(biāo)定物（例如飛桶）高度、長方形相鄰兩邊高清視頻檢測卡口智能監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)方案 31 長 |AB|和 |AD|； ③ 以上兩部分?jǐn)?shù)據(jù)輸入完成后，點擊【保存并計算】開始計算視頻測速需要的攝像機標(biāo)定參數(shù)，計算成功會彈出相應(yīng)提示； ④ 計算完成后關(guān)閉此界面，在上級界面中點擊【確定】即可保存參數(shù)并上傳到設(shè)備。因此方法使用較為復(fù)雜，但對標(biāo)定點的選擇不受需要圍成長方形的限制，并可以增加標(biāo)定點的數(shù)量。標(biāo)定點數(shù)量應(yīng)當(dāng)大于 6 個，推薦為 12 個。 此功能主要用于現(xiàn)場驗證標(biāo)定是否精確。應(yīng)用多目標(biāo)識別與跟蹤技術(shù)，對所有圖像進(jìn)行實時監(jiān)測；當(dāng)檢測到目標(biāo)車輛后對目標(biāo)進(jìn)行鎖定，并對鎖定的目標(biāo)進(jìn)行實時跟蹤處理。 記錄的原始圖片數(shù)量為 3 張， 每 張圖片均包含時間信息，時間信息精確到。 該部分軟件的功能是對所有捕獲的卡口圖片進(jìn)行實時的車輛號牌自動識別， 將識別出的車牌號碼以文件內(nèi)容的一部分保存在車輛信息文件中；并且通過傳輸接口子系統(tǒng)將違法圖片傳送到后端系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理。在基于多分辨率紋理分析和快速車牌定位分割；多幀圖像實時融合去模糊；連續(xù)多幀圖像識別結(jié)果的置信度判 訣 等關(guān)鍵技術(shù) 上有獨特創(chuàng)新，領(lǐng)先于國內(nèi)其它公司。 二、 車牌字符分割 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(jìn)行識別。 高清視頻檢測卡口智能監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)方案 41 三、 自動校正牌照形變 由于攝像機的拍攝角度及牌照安裝的不規(guī)范，導(dǎo)致車牌在圖像中不是長方形而是平行四邊形并有一定的傾斜角度，這將對牌照識別技術(shù)中的字 符 分割環(huán)節(jié)影響很大。車牌修復(fù)識別技能 : 因牌照上有污染物，破損，變形等原因造成車牌不完整，識別系統(tǒng)都有特殊的處理功能。 前端抓拍識別單元從硬件及軟件兩個方面采取多項措施提高產(chǎn)品識別率，使牌照識別儀在實際使用中能夠獲得滿意的識別準(zhǔn)確率。 正常天氣情況下，白天 (6:0019:00)對車輛的號牌識別率 90%，后 5 位字符 的識別準(zhǔn)確率 95%，號牌顏色識別率＞ 90%。對于這些字 符 前端抓拍識別單元可以提取到更多更細(xì)微的特征，遇到相似字 符 時增加了一層特征判斷，實際應(yīng)用中可以很好的區(qū)分相似字 符 。 前端抓拍識別單元由于有優(yōu)秀的識別算法做保證，實際應(yīng)用中可以對水平比例占到整個圖像 1/8 到 1/4 范圍內(nèi)的大小牌照 ，及號牌寬度水平的像素點在 70－ 120 之間都有較高的識別率。例如對新牌照的識別 :識別系統(tǒng)通過學(xué)習(xí)和擴展識別 20xx 式新牌照過程圖。圖像及數(shù)據(jù)存儲格式為加密型，充分滿足數(shù)據(jù)的安全性、可靠性、準(zhǔn)確性、有效性。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸支持多種傳輸方式：無線傳輸如 3G、 CDMA、 GPRS 等；有線傳輸如光纖傳輸、 ISDN、 ADSL 等；同時也支持人工前端下載功能。指揮中心也有一臺具有唯一性 IP 地址的服務(wù)器。檢測速度快，可靠性高。實時跟蹤，多次識別，保證高抓拍率和識別率。本設(shè)備可以適應(yīng)復(fù)雜的氣候及光照條件，如陰天、雨天仍可以保證很高的檢測率和識別率。本設(shè)備也提供了豐富的軟件用戶接口，包括動態(tài)鏈接庫及 ActiveX 控件方式，支持快速的二次開發(fā)和集成。另外，用戶還可以在不影響設(shè)備運行的情況下，隨時改變過濾條件。在相同像素下 CCD 的成像 通透性、明銳度都很好，色彩還原、曝光可以保證基本準(zhǔn)確，而 CMOS 的產(chǎn)品往往通透性一般，對實物的色彩還原能力偏弱，曝光也都不太好，由于自身物理特性的原因， CMOS 的成像質(zhì)量和 CCD 還是有一定距離。 COLOR CCD 攝像機像素 200萬 圖像分辨率 1600（ H） 1200（ V） 像素尺寸 信號輸出 8Bit， JPEG 信噪比 48dB 最低照度 掃描方式 逐行掃描 積分模式 幀積分 工作模式 連續(xù)采集模式 抓拍模式 快速抓拍模式 監(jiān)控模式 選拍模式 編程參數(shù) 幀頻 1~15fps編程可控 曝光時間 可編程設(shè)置， ～ 增益 ～ 22dB可調(diào) AGC AGC或者 AGC連動曝光時間，調(diào)節(jié)范圍可編程 高清視頻檢測卡口智能監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)方案 50 抓拍延時 編程可控（調(diào)節(jié)精度 1ms） 曝光延時 編程可控（調(diào)節(jié)精度 1ms） 白平衡 自動 /手動 閃燈接 口 RS485,TTL