【文章內(nèi)容簡介】 由高清攝像機(jī)、攝像機(jī)防護(hù)罩、嵌入式控制主機(jī)、防護(hù)機(jī)箱、補(bǔ)光設(shè)備、抓拍控制軟件、車牌識別軟件、傳輸軟件等組成；傳輸系統(tǒng)主要是通信設(shè)備及通信線路組成；后臺管理系統(tǒng)主要由后臺管理服務(wù)器、工作站、管理軟件、及UPS、打印機(jī)等組成。前端設(shè)備采集到車輛圖片等數(shù)據(jù)后自動上傳至交通指揮中心存儲。系統(tǒng)組成示意圖如下所示： 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。 前端系統(tǒng)前端系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成對闖紅燈違法車輛的抓拍、號牌的識別、圖片信息疊加及圖片合成、加密等工作，形成完整的證據(jù)圖片，并將圖片傳回指揮中心的后端系統(tǒng)服務(wù)器。傳輸系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)由光纖網(wǎng)絡(luò)及光端機(jī)組成，負(fù)責(zé)連接前端系統(tǒng)和后端系統(tǒng)。傳輸系統(tǒng)的鏈路通常選用光纖網(wǎng)絡(luò)，本項目采用的單模光纖，通過點對點光纖收發(fā)器或光端機(jī)，前端采集的違法信息時時自動傳送到中心系統(tǒng)。中心系統(tǒng)中心系統(tǒng)負(fù)責(zé)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(jìn)行相關(guān)的后臺處理。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：對電子警察前端系統(tǒng)送來的違法車輛圖片進(jìn)行相應(yīng)的處理等，對于卡口車輛進(jìn)行入庫，提供黑名單比對等。l 多種抓拍功能本系統(tǒng)具有一專多能的特點。即以闖紅燈檢測抓拍為專，兼有卡口識別功能、壓黃線、逆行、禁左、不按道行駛、壓線等多種違章行為抓拍，以及高清錄像和交通信息采集等多種功能為一體，而且以上功能均在前端實現(xiàn)。l 高性能高清檢測及視頻跟蹤算法復(fù)雜，通常每個控制主機(jī)（無論是工控模式、DSP模式還是嵌入式控制器模式）只能連接一臺高清攝像機(jī)（尤其是500萬像素的），我們采用高性能的設(shè)備及算法軟件，使得每臺嵌入式控制器可連接2臺200萬或500萬像素的高清攝像機(jī)。l 執(zhí)法證據(jù)充分每條違法記錄由三張反應(yīng)車輛違法過程的高清圖片和一張車輛特寫圖片組成，每張過程圖片均能清晰辨別信號燈狀態(tài)、停止線位置及車牌號碼。信號燈狀態(tài)車牌號碼l 違法過程高清短錄像針對不按規(guī)定車道行駛、禁左、禁右等違法行為不易判定的問題，我們在抓拍圖片的同時，自動生成一段反映車輛違法過程的高清短錄像，做為車輛違法的輔助證據(jù)。以下是從一段車輛不按規(guī)定車道行駛短錄像中截取的圖片，可看出車輛違法的全過程。下圖為該車輛不按規(guī)定車道行駛的抓拍圖片：l 高清錄像由于采用了運算能力很強(qiáng)的控制核心，使整個系統(tǒng)的功能和數(shù)據(jù)處理能力有了更大的提高。目前市面上的電子警察系統(tǒng)，雖然具備錄像功能，但是基本上是采用外加硬盤錄像機(jī)的方式。我們這次在方案建設(shè)中采用的電子警察系統(tǒng)，可以進(jìn)行本機(jī)全景高清24小時不間斷錄像，可以為交通管理部門提供更為詳實的證據(jù)。第三章 前端系統(tǒng)設(shè)計 前端系統(tǒng)組成前端系統(tǒng)主要由檢測抓拍單元、主控單元及輔助單元三部分等組成。檢測抓拍單元檢測抓拍單元包括高清CCD攝像機(jī)（500萬）、高清鏡頭、防護(hù)罩及補(bǔ)光燈等構(gòu)成。高清攝像機(jī)和LED頻閃補(bǔ)光燈安裝在L桿上，距離地面凈高為6米。高清攝像機(jī)安裝在護(hù)罩里，護(hù)罩安裝在所要監(jiān)控的2或3條車道中間車道的正上方，停車線與立桿的水平距離為22～24米，每車道安裝一只LED頻閃補(bǔ)光燈。主控單元主控單元包括嵌入式控制主機(jī)、紅燈檢測單元、溫控單元、補(bǔ)光燈控制單元等，主控單元安裝在特制機(jī)柜中。輔助單元輔助單元包括：網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、傳輸適配器及相應(yīng)的傳輸介質(zhì)，立桿，管線等。路口的傳輸采用六類UTP4，如果距離較遠(yuǎn)的采用光纖配光收發(fā)器傳輸，前端與后臺之間可采用傳輸方式為光纖或其他網(wǎng)絡(luò)通信方式，并配備了相應(yīng)的傳輸適配器及傳輸介質(zhì)。輔助單元還包括防雷、接地設(shè)備，主機(jī)內(nèi)置電源防雷模塊，每只高清攝像機(jī)與主機(jī)之間設(shè)置一對網(wǎng)絡(luò)防雷模塊，每只標(biāo)清攝像機(jī)與主機(jī)之間設(shè)置一對視頻防雷模塊。路口安裝示意圖： 系統(tǒng)工作原理視頻檢測系統(tǒng)利用當(dāng)前先進(jìn)的數(shù)字圖像處理技術(shù)，安裝在路口的檢測攝像機(jī)獲取實時圖像，在視頻圖像中根據(jù)不同的車道預(yù)先設(shè)定一個或多個檢測范圍，這些檢測范圍之內(nèi)的像素組成了虛擬的檢測區(qū)域。通過檢測及跟蹤車輛運動，獲得車輛運行軌跡，從而當(dāng)滿足預(yù)設(shè)的條件時進(jìn)行抓拍和處理。實現(xiàn)車牌抓拍、識別與比對以及部分交通事件檢測和違法的抓拍。抓拍的違法照片由一組3張真彩圖片組成，能夠反映機(jī)動車闖紅燈的動態(tài)違法過程。第一個位置的信息能夠清晰辨識闖紅燈車輛的車身顏色、車牌顏色、車牌號碼、所在車道信息、對應(yīng)信號燈信號狀態(tài)和車身壓在停止線上或在停止線后的情況。第一張圖片第二和第三個的車輛位置信息不僅能清晰辨別車輛顏色、車牌顏色、信號燈狀態(tài)，還能夠反映違法車輛在紅燈狀態(tài)下越過停止線動態(tài)位移的違法過程。全過程圖片的車牌信息和整車信息是統(tǒng)一的，不會因特征分離產(chǎn)生執(zhí)法爭議。第二張圖片第三張圖片三張圖片在前端抓拍系統(tǒng)自動合成后效果圖500萬CCD夜間圖片（三張過程+一張?zhí)貙懀┑谌龔埲叭阅芮逦直孳嚺铺柎a系統(tǒng)在設(shè)計過程中，充分考慮到了用戶在后期圖片錄入，審核，查詢等相關(guān)工作的便利性，在自動抓拍后，即時將抓拍到的三張圖片合成一個文件存儲，并實時識別車輛號牌。違法照片的信息包括了停車線、紅燈信號、車牌顏色、車牌號碼、車輛類型、車身顏色、違法日期時間（年、月、日、時、分、秒），違法車道情況。違法照片清晰可辨，肉眼可以識別到車牌號碼、紅燈信號、停車線以及車身顏色等重要違法判別信息。違法照片在合成存儲的過程中，系統(tǒng)抓拍控制軟件對其進(jìn)行了加密處理，經(jīng)過加密的違法照片可以進(jìn)行公告和公正，能夠為執(zhí)法提供強(qiáng)有力的有效證據(jù)。文件編碼符合公安部的相關(guān)要求。車牌自動識別技術(shù)（LPR）是一個以計算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)、模糊識別為基礎(chǔ)，建立車輛的特征模型，識別車輛特征，如車牌、車型、顏色等。它是一個以特定目標(biāo)為對象的專用計算機(jī)視覺系統(tǒng)，能從一幅圖像中自動提取車牌圖像，自動分割字符，進(jìn)而對字符進(jìn)行識別，它運用先進(jìn)的圖像處理、模式識別和人工智能技術(shù)，對采集到的圖像信息進(jìn)行處理，能偶實時準(zhǔn)確的自動識別出車牌的數(shù)字、字母及漢字字符，并直接給出識別結(jié)果，使得車輛的自動化監(jiān)控和管理成為現(xiàn)實。在本系統(tǒng)中利用號牌的特定紋理信息并采用多尺度分析進(jìn)行號牌的定位。定位后的號牌經(jīng)過號牌分割、傾斜矯正、字符定位和分割，然后采用多幀識別技術(shù)再進(jìn)行字符和漢字的識別。號牌定位傾斜矯正字符分割上我們使用了先進(jìn)成熟的基于快速區(qū)域標(biāo)號算法和車牌大間隔定位方法的車牌字符分割法。特點是首先計算二值化閾值把車牌灰度圖像轉(zhuǎn)化為二值圖像；然后，用快速區(qū)域標(biāo)號算法對車牌二值圖像進(jìn)行連通性分析得到字符的候選區(qū)域；接著，從車牌二值化圖像中定位出大間隔的位置；然后，結(jié)合車牌大間隔的位置特征修正和補(bǔ)齊字符區(qū)域，得到最終的字符區(qū)域。采用線圈檢測與視頻檢測相結(jié)合，可以檢測的內(nèi)容包括車輛計數(shù)檢測、存在檢測、方向存在檢測等，前端抓拍機(jī)將按定義的時間間隔對車流量信息進(jìn)行實時計錄，并通過科學(xué)的算法計算出以下幾種交通參數(shù)：l 車流量統(tǒng)計在某一時間段內(nèi)測得的車輛總數(shù)。l 單個車道對應(yīng)車流率每車道設(shè)定時間內(nèi)每一個車道內(nèi)通過的車輛數(shù)。l 道路交通占有率車道占有率分為空間占有率和時間占有率，我們的設(shè)備能夠計算出時間占有率。當(dāng)設(shè)置為“存在檢測”開啟時，系統(tǒng)能夠檢測