【正文】 信息孤島劇增，形不成合力一方面由于技術(shù)水平、規(guī)劃部署方面的原因，電子警察系統(tǒng)本身處于孤立，未能與公安、交警部門(mén)相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效的對(duì)接與資源整合，另一方面各地公安信息化建設(shè)發(fā)展水平存在差異，電子警察系統(tǒng)也難以實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)的聯(lián)網(wǎng)，系統(tǒng)的使用上也相對(duì)地封閉與孤立，難以發(fā)揮整體作用和綜合效益。 集成化實(shí)現(xiàn)由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為系統(tǒng)處理核心向嵌入式一體化設(shè)備功能集成的方向轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)ISP圖像處理、視頻分析、車(chē)牌識(shí)別、車(chē)身顏色識(shí)別、行為檢測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)在電子警察系統(tǒng)前端攝像機(jī)內(nèi)的集成，對(duì)于簡(jiǎn)化系統(tǒng)前端結(jié)構(gòu)、便利施工與維護(hù)、減少故障點(diǎn)、提升系統(tǒng)前端整體穩(wěn)定性與可靠性都具有非常重要的意義。這將隨著電子警察系統(tǒng)應(yīng)用的不斷延伸和擴(kuò)展而演變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的需求。第3章 整體設(shè)計(jì) 該系統(tǒng)采用采取視頻檢測(cè)方式，自動(dòng)對(duì)視頻流中運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行實(shí)時(shí)逐幀檢測(cè)、鎖定、跟蹤，根據(jù)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)軌跡判斷車(chē)輛是否違章并進(jìn)行記錄，無(wú)需破壞路面，埋設(shè)線圈。設(shè)備穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝維護(hù)。整體框架圖如下：系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖 前端采集子系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)主要由圖像采集設(shè)備（高清攝像機(jī)）、輔助光源（補(bǔ)光燈）、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備（光端機(jī)或光纖收發(fā)器）等組成，完成紅綠燈狀態(tài)檢測(cè)、機(jī)動(dòng)車(chē)違章行為檢測(cè)、違章圖片抓拍、補(bǔ)光燈控制、違章記錄本地儲(chǔ)存、相關(guān)信息網(wǎng)絡(luò)上傳等任務(wù)。單臺(tái)高清攝像機(jī)可覆蓋2個(gè)車(chē)道，提供紅綠燈檢測(cè)、車(chē)輛檢測(cè)及高清錄像的視頻流。發(fā)光器件為大功率LED，壽命在額定功率下達(dá)到30000小時(shí)。支持140萬(wàn)、200萬(wàn)、500萬(wàn)高清監(jiān)控?cái)z像機(jī)的接入，具有圖片斷點(diǎn)續(xù)傳、圖片錄像檢索等功能。 網(wǎng)絡(luò)傳輸子系統(tǒng)主要承擔(dān)將前端設(shè)備記錄的車(chē)輛違法信息傳輸?shù)胶蠖斯芾碇行牡娜蝿?wù)，同時(shí)操作人員在中心平臺(tái)應(yīng)用遠(yuǎn)程管理軟件通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)可對(duì)前端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理、狀態(tài)監(jiān)測(cè)及設(shè)備參數(shù)設(shè)置。如果與視頻監(jiān)視系統(tǒng)共用光端機(jī)，可采用數(shù)模復(fù)用光端機(jī)，即在一根單模光纖上傳輸視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端攝像機(jī)的視頻信號(hào)及控制信號(hào)，同時(shí)提供100M的以太網(wǎng)口用以傳輸系統(tǒng)前端設(shè)備記錄的違法車(chē)輛信息。具有先進(jìn)的視頻檢測(cè)功能，可以對(duì)視頻圖像進(jìn)行逐幀識(shí)別，同時(shí)自動(dòng)匹配對(duì)應(yīng)車(chē)道，對(duì)過(guò)往車(chē)輛進(jìn)行軌跡跟蹤并做行為判斷，如有違章車(chē)輛進(jìn)行抓拍、車(chē)牌識(shí)別、存儲(chǔ)，處理結(jié)果上傳到后臺(tái)。系統(tǒng)原理圖 視頻檢測(cè)原理 車(chē)輛檢測(cè)原理采用基于運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的車(chē)輛檢測(cè)方法，其核心原理是通過(guò)學(xué)習(xí)建立道路背景模型，將當(dāng)前幀圖像與背景模型進(jìn)行背景差分得到運(yùn)動(dòng)前景像素點(diǎn)，然后對(duì)這些運(yùn)動(dòng)前景像素進(jìn)行處理得到車(chē)輛信息。其流程圖如下所示：車(chē)輛檢測(cè)流程圖整個(gè)檢測(cè)過(guò)程分為以下幾個(gè)步驟：由高清攝像抓拍主機(jī)獲取實(shí)時(shí)的視頻流。首先通過(guò)初始多幀視頻圖像的自學(xué)習(xí)建立一個(gè)背景模型，然后對(duì)當(dāng)前幀圖像與背景模型進(jìn)行差分運(yùn)算，消除背景的影響，從而獲取運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的前景區(qū)域。過(guò)濾噪聲，并獲取準(zhǔn)確的車(chē)輛位置。判斷車(chē)輛是否到達(dá)觸發(fā)線位置，如是沒(méi)有到達(dá)，則進(jìn)行下一幀的檢測(cè)，如果到達(dá)則發(fā)出觸發(fā)信號(hào)。 車(chē)牌識(shí)別原理車(chē)牌識(shí)別是基于圖像分割和圖像識(shí)別理論，對(duì)含有車(chē)輛號(hào)牌的圖像進(jìn)行分析處理，從而確定牌照在圖像中的位置，并進(jìn)一步提取和識(shí)別出文本字符。預(yù)處理：圖片質(zhì)量是影響車(chē)輛識(shí)別率高低的關(guān)鍵因素，因此，需要對(duì)高清攝像抓拍主機(jī)采集到的原始圖像進(jìn)行噪聲過(guò)濾、自動(dòng)白平衡、自動(dòng)曝光以及伽馬校正、邊緣增強(qiáng)、對(duì)比度調(diào)整等處理。其核心是紋理特征分析定位算法，在經(jīng)過(guò)圖像預(yù)處理之后的灰度圖像上進(jìn)行行列掃描，通過(guò)行掃描確定在列方向上含有車(chē)牌線段的候選區(qū)域，確定該區(qū)域的起始行坐標(biāo)和高度，然后對(duì)該區(qū)域進(jìn)行列掃描確定其列坐標(biāo)和寬度，由此確定一個(gè)車(chē)牌區(qū)域。字符分割：在圖像中定位出車(chē)牌區(qū)域后，通過(guò)灰度化、灰度拉伸、二值化、邊緣化等處理，進(jìn)一步精確定位字符區(qū)域，然后根據(jù)字符尺寸特征提出動(dòng)態(tài)模板法進(jìn)行字符分割，并將字符大小進(jìn)行歸一化處理。結(jié)果輸出：將車(chē)牌識(shí)別的結(jié)果以文本格式輸出。 視頻檢測(cè)功能 系統(tǒng)采用視頻檢測(cè)技術(shù)，可以檢測(cè)1~2個(gè)車(chē)道，車(chē)輛捕獲率全天96%以上。視頻檢測(cè)可實(shí)現(xiàn)如下功能：n 視頻檢測(cè)紅綠燈狀態(tài)，無(wú)需接紅綠燈控制信號(hào)。n 實(shí)時(shí)智能識(shí)別車(chē)輛牌照 闖紅燈記錄功能 系統(tǒng)采用國(guó)際領(lǐng)先的計(jì)算機(jī)智能跟蹤算法技術(shù)，對(duì)圖像中每一輛車(chē)都能進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤并記錄其運(yùn)動(dòng)軌跡，并結(jié)合紅綠燈狀態(tài)智能判斷車(chē)輛運(yùn)行是否闖紅燈違章。第一幅圖片中清晰辨別闖紅燈時(shí)間、紅燈信號(hào)、車(chē)輛類(lèi)型、車(chē)牌號(hào)碼、車(chē)身顏色、車(chē)身未越過(guò)停止線的情況；第二幅清晰辨別闖紅燈時(shí)間、紅燈信號(hào)、車(chē)輛類(lèi)型、車(chē)身顏色、車(chē)牌號(hào)碼和整個(gè)車(chē)輛已越過(guò)停止線的情況；第三幅能夠清晰辨別闖紅燈時(shí)間、車(chē)輛類(lèi)型、車(chē)身顏色、車(chē)輛越過(guò)相鄰方向的道路中心延長(zhǎng)線并且在相應(yīng)紅燈相位繼續(xù)行駛的情況。 卡口記錄功能 系統(tǒng)兼顧卡口功能，當(dāng)車(chē)輛在其對(duì)應(yīng)的綠燈或黃燈相位時(shí)越過(guò)停車(chē)線，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)軌跡跟蹤的情況，拍攝一張圖片對(duì)過(guò)往車(chē)輛進(jìn)行記錄。 卡口功能拍攝效果圖如下：——卡口效果圖—— 信號(hào)燈相位同步功能攝像機(jī)能夠與路口紅綠燈信號(hào)進(jìn)行同步，確保抓拍到的圖片中紅綠燈顏色顯示準(zhǔn)確，避免紅燈泛黃或無(wú)顏色，進(jìn)而避免引起處罰爭(zhēng)議。同時(shí)LED補(bǔ)光燈與相機(jī)同步，在相機(jī)捕獲圖像時(shí)，LED燈補(bǔ)光強(qiáng)度增強(qiáng)，而且對(duì)人眼不造成影響。在實(shí)時(shí)記錄通行車(chē)輛圖像的同時(shí)，還具備對(duì)民用車(chē)牌、警用車(chē)牌、軍用車(chē)牌、武警車(chē)牌的車(chē)牌計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別能力，包括2002式號(hào)牌。“A～Z”二十六個(gè)英文字母。2004新軍用車(chē)牌漢字(軍、空、海、北、沈、蘭、濟(jì)、南、廣、成)。武警車(chē)牌字符；系統(tǒng)采用車(chē)牌顏色和視頻檢測(cè)技術(shù)結(jié)合的方法對(duì)車(chē)輛進(jìn)行分型，能自動(dòng)識(shí)別黑、藍(lán)、黃、白四種車(chē)牌底色。因此，我們首先利用車(chē)牌顏色判斷車(chē)輛類(lèi)型，對(duì)于無(wú)法根據(jù)車(chē)牌顏色判別車(chē)型或者無(wú)法判斷車(chē)牌顏色的情況，就利用圖像分析技術(shù)來(lái)輔助區(qū)分車(chē)輛的類(lèi)型。系統(tǒng)可自動(dòng)區(qū)分出車(chē)輛為深色車(chē)輛還是淺色車(chē)輛；并識(shí)別出9種常見(jiàn)車(chē)身顏色，9種顏色包括：白、黑、紅、黃、灰、藍(lán)、綠、粉、棕。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能系統(tǒng)采集的車(chē)輛圖片、違章數(shù)據(jù)、高清錄像等數(shù)據(jù)支持前端存儲(chǔ)和中心集中存儲(chǔ)。中心存儲(chǔ)是將數(shù)據(jù)保存在位于后端中心的集中存儲(chǔ)系統(tǒng)，如大容量磁盤(pán)陣列等。系統(tǒng)通過(guò)圖片加水印的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)圖片防篡改功能。也可通過(guò)單獨(dú)的驗(yàn)證工具軟件，對(duì)前端單獨(dú)拷貝出來(lái)的圖片進(jìn)行手動(dòng)驗(yàn)證。系