【正文】 務(wù)機(jī)構(gòu)和人員情況 ...........................................................................................................86高清卡口系統(tǒng) 500 萬線圈檢測(輔助視頻檢測解決方案)11. 概述. 系統(tǒng)概述近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活發(fā)生了天翻地覆的變化，車輛的普及程度也越來越高，但同時治安問題也越來越突出，尤其是與車輛相關(guān)的刑事和治安案件。在此情況下，如何利用先進(jìn)的科技手段來抑制交通事故、打擊預(yù)防涉車案件、震懾犯罪份子、進(jìn)而提高整個城市交通綜合管理水平成為了當(dāng)前擺在公安交通部門面前的一道大難題。多年來，以機(jī)動車圖片抓拍、車輛號牌識別、車輛速度檢測、布控比對報(bào)警、查報(bào)站出警攔截為主要目的的卡口系統(tǒng)在城市治安及交通管理過程中發(fā)揮了重要的作用。以“標(biāo)清攝像機(jī)+工控機(jī)”為主的單點(diǎn)式卡口建設(shè)模式，已經(jīng)不能滿足當(dāng)前用戶對卡口系統(tǒng)的要求。方案包含了“線圈+ 視頻輔助檢測” 、“雷達(dá)+ 視頻輔助檢測”、“ 純視頻檢測”三套系統(tǒng)，可根據(jù)用戶自身的需求特點(diǎn)自主匹配。系統(tǒng)采用線圈為主，視頻為輔的檢測方式，前端相機(jī)通過地感線圈探測過往車輛，并進(jìn)行觸發(fā)抓拍；抓拍的照片中可顯示車輛的通過時間、地點(diǎn)、行駛方向、車牌號碼、車牌顏色等車輛的所有細(xì)節(jié)信息以及司機(jī)的面部特征。. 設(shè)計(jì)原則結(jié)合當(dāng)前技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r及趨勢，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中我們嚴(yán)格遵循以下原則：? 經(jīng)濟(jì)性? 充分利用成熟的先進(jìn)技術(shù)，采用性價比較高的產(chǎn)品；高清卡口系統(tǒng) 500 萬線圈檢測(輔助視頻檢測解決方案)2? 避免盲目性追求最新技術(shù)，導(dǎo)致配套設(shè)備跟不上，避免某些新技術(shù)欠成熟和欠穩(wěn)定，同時又要防止系統(tǒng)處理能力不夠；? 軟件符合管理需要，界面友好、易維護(hù)，整個系統(tǒng)易用、實(shí)用。? 先進(jìn)性? 在系統(tǒng)可靠性的前提下，先進(jìn)性也至關(guān)重要，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)平臺、硬件平臺、系統(tǒng)軟件平臺技術(shù)代表了當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的方向，并經(jīng)實(shí)踐證明具有很強(qiáng)的實(shí)用性，符合當(dāng)今計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展潮流。? 安全性? 系統(tǒng)具有防計(jì)算機(jī)病毒的能力，有較強(qiáng)的抗干擾能力，具有密碼、多級控制級別、撤設(shè)防級別，避免出現(xiàn)遭到惡意攻擊和數(shù)據(jù)被非法提取使用的現(xiàn)象，保障了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全。硬件平臺具有可升級性，當(dāng)需要時可以增加新的計(jì)算機(jī)設(shè)備同原有計(jì)算機(jī)設(shè)備一起工作以提高系統(tǒng)的處理能力，保證原有資源的充分利用。一切從實(shí)際出發(fā)，使智能系統(tǒng)具有較高的實(shí)用效能。? 易維護(hù)性? 采用業(yè)內(nèi)通用的易于維護(hù)的系統(tǒng)平臺；? 應(yīng)用軟件界面友好，安裝、使用、維護(hù)簡單便捷；? 業(yè)務(wù)流程清晰，符合常規(guī)業(yè)務(wù)處理習(xí)慣。. 存在問題正因?yàn)槿珖伟部诮ㄔO(shè)目前呈現(xiàn)出的現(xiàn)狀，導(dǎo)致了各種技術(shù)和規(guī)劃部署上的問題，這些問題日益凸顯，亟待我們解決。當(dāng)前很多早期遺留下來的卡口系統(tǒng)，對于車輛特別是不按道行駛車輛的抓拍率不高，存在不低的漏拍現(xiàn)象；車輛類型（大、小、客、貨）、車牌顏色和車輛號牌（含漢字、數(shù)字、字母和號牌顏色）等車輛關(guān)鍵特征的準(zhǔn)確識別率不夠高；卡口系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程維護(hù)與遠(yuǎn)程報(bào)警（含防盜報(bào)警）以及其它網(wǎng)絡(luò)管理功能也不夠完善；應(yīng)用技術(shù)水平與相關(guān)業(yè)務(wù)工作的實(shí)際需求差異較大 。以往的標(biāo)清卡口在性能指標(biāo)和應(yīng)用接口方面與主流標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的差別越來越大，可升級擴(kuò)展的余地越來越少。全天侯特別是高溫、雨天、霧天、白天強(qiáng)逆光和高速尤其是嚴(yán)重超速行駛等諸多情形下的系統(tǒng)適應(yīng)性與正常工作能力都有待于大大改善和提高。大量的信息資源被浪費(fèi)，各解決方案商們也沒有足夠的有效信息資源進(jìn)行應(yīng)用深度挖掘，極大的延緩了行業(yè)的前進(jìn)步驟。系統(tǒng)集成的技術(shù)路線正由原來基于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為系統(tǒng)處理核心的技術(shù)路線向以可靠性更高、專業(yè)化程度更高的嵌入式技術(shù)路線發(fā)展。高清卡口系統(tǒng) 500 萬線圈檢測(輔助視頻檢測解決方案) 7 . 智能化隨著現(xiàn)代電子信息技術(shù)的全面發(fā)展，圖像采集、分析、處理及數(shù)據(jù)存儲、處理、傳輸?shù)燃夹g(shù)在智能交通領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用，為全面提升卡口系統(tǒng)的智能化發(fā)展提供了有力保障。高清卡口系統(tǒng) 500 萬線圈檢測(輔助視頻檢測解決方案) 8 3. 整體設(shè)計(jì). 系統(tǒng)架構(gòu)立足于綜合卡口系統(tǒng)的現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢，系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于分布式集中管理策略，通過多層次立體式結(jié)構(gòu)，把系統(tǒng)前端物理層、傳輸網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)處理層和用戶應(yīng)用層有機(jī)結(jié)合起來，根據(jù)具體的單點(diǎn)應(yīng)用、區(qū)縣級應(yīng)用、地市級應(yīng)用、乃至省級規(guī)模的大范圍聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用來靈活部署，強(qiáng)化上級部門的管理職能、突出業(yè)務(wù)部門的應(yīng)用職能，做到全網(wǎng)資源的統(tǒng)一管理。前端數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)通過車輛跟蹤和算法分析技術(shù)獲取車輛的經(jīng)過時間、速度、圖片、車牌號碼、車身顏色等數(shù)據(jù)。中心管理子系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理、存儲、共享等處理。并完成圖片信息識別、車輛速度檢測、超速判別、數(shù)據(jù)緩存以及通過網(wǎng)絡(luò)向中心管理平臺傳送數(shù)據(jù)等功能。500 萬高清一體化攝像機(jī)：系統(tǒng)采用的高清抓拍攝像主機(jī)為高清 500 萬攝像，分辨率達(dá)到 24322048，采用嵌入式一體化結(jié)構(gòu)，獨(dú)特鋁制外殼，外殼相當(dāng)于一塊大型散熱片，可保證設(shè)備在高溫條件下的穩(wěn)定運(yùn)行；內(nèi)置高性能 DSP芯片，支持內(nèi)置智能算法、可實(shí)現(xiàn)視頻檢測、車牌自動識別功能； 智能交通終端管理設(shè)備：智能交通終端管理設(shè)備采用嵌入式低功耗無風(fēng)扇設(shè)計(jì)，標(biāo)配 1TB 容量的硬盤，可同時接入 3 路 500 萬圖片（1FPS），能夠在室外惡劣環(huán)境下正常工作，可提供卡口數(shù)據(jù)的異地冗余備份，在與中心應(yīng)用服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接不暢的情況下，智能交通終端管理設(shè)備可以暫存車輛通行數(shù)據(jù)，待鏈路恢復(fù)后通過斷點(diǎn)續(xù)傳自動上傳補(bǔ)錄到中心集中存儲設(shè)備中。 車輛檢測器：檢測是否有車輛通行，通過 485 接口與主機(jī)相連。LED 頻閃燈采用進(jìn)口封裝高亮度 LED，內(nèi)置燈泡全部采用原裝進(jìn)口的美國CREE 燈泡，發(fā)光效率為普通補(bǔ)光燈的兩倍以上，防護(hù)等級為 IP66，等夠適應(yīng)在室外的惡劣環(huán)境下長時間無故障作業(yè)。閃光燈分路器：主要做為一臺攝像機(jī)接多個閃光燈時使用，控制對應(yīng)車道的閃光燈閃光，可最大同時接入 3 個閃光燈。嵌入式一體化攝像機(jī)和補(bǔ)光設(shè)備采用同桿安裝的方案，該方案成本較低，安裝實(shí)施方便。（1）光纖傳輸：如果線路可到達(dá)，且施工成本可以承受，推薦建設(shè)光纖鏈高清卡口系統(tǒng) 500 萬線圈檢測(輔助視頻檢測解決方案) 11 路作為前端與中心的數(shù)據(jù)傳輸通道，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時性和可靠性。推薦通信線路無法到達(dá)或者架設(shè)線路成本較高，而卡點(diǎn)數(shù)據(jù)量不大、實(shí)時性要求不高時使用。推薦卡點(diǎn)數(shù)據(jù)量不大，附近有運(yùn)營商專線時使用。主要實(shí)現(xiàn)前端數(shù)據(jù)的接收與存儲、前端設(shè)備的管理、數(shù)據(jù)的應(yīng)用等功能。C/S 模式可以提供友善的用戶界面和方便的設(shè)備管理功能，B/S 增強(qiáng)了系統(tǒng)的可部署性和可用性。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器為功能強(qiáng)大的 ORACLE 11G 數(shù)據(jù)庫，提高數(shù)據(jù)的可操作性。通過客戶端可以完成設(shè)備參數(shù)的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程升級和系統(tǒng)維護(hù)。中心管理子系統(tǒng)拓?fù)鋱D如下：中心管理子系統(tǒng)示意圖高清卡口系統(tǒng) 500 萬線圈檢測(輔助視頻檢測解決方案) 13 4. 詳細(xì)設(shè)計(jì). 系統(tǒng)原理系統(tǒng)正常時，采用感應(yīng)線圈檢測車輛，但當(dāng)車檢器或線圈的鏈路發(fā)生故障，攝像機(jī)在一段時間內(nèi)無法檢測到來自于車檢器的信號時，則默認(rèn)判斷為線圈模式發(fā)生故障，并自動切換到純視頻檢測模式；待車檢器或線圈鏈路修復(fù)后，攝像機(jī)重新檢測到了來自于車檢器的信號，則又自動恢復(fù)到線圈檢測模式。當(dāng)車輛（金屬物體）經(jīng)過埋設(shè)在路面的地感線圈時，將導(dǎo)致地感線圈電感值減小。通過公式 ，可以看出，在車輛檢測器中， 值是一定的，來自線圈的12fLC?? C值是隨著有車輛（金屬物體）經(jīng)過而變化的，則 值變化，因此有L f，式中 為無車輛（金屬物體）經(jīng)過時線圈的電感量，211fL????1為有車輛（金屬物體）經(jīng)過時線圈的電感量，車檢器通過精確檢測 振蕩2L LC電路的頻率變化可以準(zhǔn)確判斷是否有車輛經(jīng)過。某地感線圈檢測技術(shù)具有如下優(yōu)勢：1) 抗干擾能力強(qiáng)，有效地解決了相鄰車道之間的干擾，極大減少了誤抓現(xiàn)象；2) 車輛檢測器響應(yīng)時間更短，運(yùn)算速度更快，檢測精度更高；3) 車輛檢測器采用寬溫器件，受環(huán)境影響小，具有更高的工作穩(wěn)定性。高清卡口系統(tǒng) 500 萬線圈檢測(輔助視頻檢測解決方案) 15 系統(tǒng)原理示意圖① 車輛觸發(fā) B 線圈時，系統(tǒng)記錄下當(dāng)前的時刻 TB；② 當(dāng)車輛觸發(fā)線圈 A 時，系統(tǒng)記錄下當(dāng)前的時刻 TA，同時計(jì)算車輛的速度 ，其中 DB 為 B 線圈與 A 線圈之間的距離；BBTS??③ 車輛檢測器給出觸發(fā)信號，觸發(fā)高清攝像機(jī)進(jìn)行圖像捕捉；④ 同時，高清攝像機(jī)給出觸發(fā)信號同步閃光燈補(bǔ)光；⑤ 高清像機(jī)捕捉到車輛圖像，并生成圖像儲存在本機(jī)或智能交通終端管理設(shè)備中。采用基于運(yùn)動檢測的車輛檢測方法，其核心原理是通過學(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)動前景像素點(diǎn)，然后對這些運(yùn)動前景像素進(jìn)行處理得到車輛信息。其流程圖如下所示：高清卡口系統(tǒng) 500 萬線圈檢測(輔助視頻檢測解決方案) 16 攝像機(jī)視頻序列前景區(qū)域檢測背景更新車輛跟蹤是否到達(dá)觸發(fā)線觸發(fā)車輛檢測是否車輛檢測流程圖整個檢測過程分為以下幾個步驟：由高清攝像抓拍主機(jī)獲取實(shí)時的視頻流。首先通過初始多幀視頻圖像的自學(xué)習(xí)建立一個背景模型，然后對當(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)動目標(biāo)的前景區(qū)域。過濾噪聲，并獲取準(zhǔn)確的車輛位置。判斷車輛是否到達(dá)觸發(fā)線位置，如是沒有到達(dá)，則進(jìn)行下一幀的檢測，如果到達(dá)則發(fā)出觸發(fā)信號。. 系統(tǒng)功能系統(tǒng)功能及性能規(guī)劃嚴(yán)格按照公安部頒標(biāo)準(zhǔn)《公路車輛智能監(jiān)測記錄系統(tǒng)通用技術(shù)條件》（GA/T 4972022）中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，并進(jìn)行部分功能擴(kuò)展。. 高清圖像記錄功能系統(tǒng)對通過監(jiān)測區(qū)域的車輛記錄一張高清全景圖像，對超速等違法車輛記錄兩個不同時刻的兩張高清全景圖片，以作處罰依據(jù)。全景圖像的編碼符合 ISO/IEC 15444:2022 的要求，單張分辨率為24322048，壓縮因子小于 70，以 JPEG 格式存儲于前端終端設(shè)備或 SD 卡內(nèi)，并同時上傳至中心進(jìn)行存儲。車輛通行信息寫入關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，并將相關(guān)信息疊加到圖片上，高清卡口系統(tǒng) 500 萬線圈檢測(輔助視頻檢測解決方案) 20 抓拍效果圖如下所示：500 萬相機(jī)白天抓拍效果圖高清卡口系統(tǒng) 500 萬線圈檢測(輔助視頻檢測解決方案) 21 500 萬相機(jī)晚上抓拍效果圖高清卡口系統(tǒng) 500 萬線圈檢測(輔助視頻檢測解決方案) 22 . 速度測定功能線圈測速原理已在前面章節(jié)表述過，視頻檢測時系統(tǒng)通過對視野中線和立桿水平距離 L2，以及視野下沿和立桿水平距離 L1 的標(biāo)定，并通過對視頻流的分析確定車輛經(jīng)過的時間 t，最終計(jì)算出車輛的行駛速度 v。尤其是在高速公路上或者某些不允許變道等控制路段，采用本系統(tǒng)可對以上行為進(jìn)行記錄，有效遏制違法變道、超速等車輛，提高行車素質(zhì)，抓拍效果圖如下所示。. 全天候高清成像圖像抓拍時不受雨、雪、霧等天氣、環(huán)境光和相臨車道通行車輛的影響。在環(huán)境照度比較低的情況下（例如夜晚），系統(tǒng)自動開啟 LED 燈或閃光燈高清卡口系統(tǒng) 500 萬線圈檢測(輔助視頻檢測解決方案) 25 進(jìn)行補(bǔ)光，以增強(qiáng)圖片亮度，保證圖片足夠清晰。在逆光情況下，系統(tǒng)也會自動調(diào)節(jié)拍攝主體的亮度，其寬動態(tài)功能可保證車牌依然很清晰。. 智能補(bǔ)光功能補(bǔ)光是卡口系統(tǒng)的重要組成部分，關(guān)系到最終的圖像質(zhì)量，系統(tǒng)采用了高性能、低功耗、無光污染的補(bǔ)光設(shè)備，配以光敏器件，白天可自動關(guān)閉，夜間或光照弱時會自動打開。通過閃光燈則可將光照打到車內(nèi)，對車內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)光，以達(dá)到看清人臉的目的，并且還能有效抑制車大燈的強(qiáng)光對鏡頭造成的影響。1）號牌結(jié)構(gòu)識別系統(tǒng)能識別的號牌結(jié)構(gòu)包括：單排字符結(jié)構(gòu)的號牌，如軍隊(duì)用小型汽車號牌、GA362022 中的小型汽車號牌、港澳入出境車號牌、教練汽車號牌等；武警用小型汽車號牌；警用汽車號牌；雙排字符結(jié)構(gòu)的號牌，如軍隊(duì)用大型汽車號牌、武警用大型汽車號牌、GA362022 中的大型汽車號牌、掛車號牌、低速汽車號牌等。3）號牌顏色識別系統(tǒng)能識別藍(lán)、黃、白、黑四種底色的機(jī)動車號牌。對于民用車來說，藍(lán)顏色車牌表示的是小型車輛，而黃顏色車牌表示的是大型車輛。4）車輛號牌識別號牌識別信息包含號牌結(jié)構(gòu)、號牌字符、號牌顏色等信息。系統(tǒng)可自動區(qū)分出車輛為深色車輛還是淺色車輛；并識別出 9 種常見車身顏色，9 種顏色包括：白、黑、紅、黃、灰、藍(lán)、綠、粉、棕。系統(tǒng)在支持抓拍高分辨率圖片的同時，能實(shí)現(xiàn) 24 小時高清視頻錄像功能，分辨率可達(dá) 16001200（200 萬像素）。系統(tǒng)采集的車輛圖片、違章數(shù)據(jù)、高清錄像等數(shù)據(jù)支持前端存儲和中心集中存儲。中心存儲是將數(shù)據(jù)保存在位于后端中心的集中存儲系統(tǒng)，如大容量磁盤陣列等。圖片通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街行墓芾矸?wù)器，中心管理軟件自動對每一張圖片進(jìn)行水印驗(yàn)證，以保證數(shù)據(jù)的安全性和真實(shí)性。系統(tǒng)支持?jǐn)?shù)據(jù)的斷點(diǎn)續(xù)傳：如因網(wǎng)絡(luò)中斷或其它故障，數(shù)據(jù)無法上傳至管高清卡口系統(tǒng) 500 萬線圈檢測(輔助視頻檢測解決方案) 28 理中心時，可暫時將數(shù)據(jù)存儲在前端，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后前端存儲設(shè)備自動上傳網(wǎng)絡(luò)中斷期間的數(shù)據(jù)至管理中心。具有斷電自動重啟動、自動偵錯報(bào)錯、自動監(jiān)測主要設(shè)備（攝像機(jī)、終端管理設(shè)備、車輛檢測器、服務(wù)器等）和主要運(yùn)行軟件的工作狀態(tài)（采集識別軟件、傳輸軟件等）等功能。系統(tǒng)具備日志記錄功能。系統(tǒng)具有主動