【安防知識(shí)網(wǎng)】針對(duì)城市治安卡口系統(tǒng)設(shè)計(jì)，最關(guān)鍵的問題就是如何有效捕獲被檢測(cè)目標(biāo)，即通常所說(shuō)的捕獲率。只有提高系統(tǒng)的捕獲率，才有可能得到較高的識(shí)別率。

　　系統(tǒng)的建設(shè)，涉及到機(jī)動(dòng)車道、非機(jī)動(dòng)車道和機(jī)非混合車道三種不同檢測(cè)環(huán)境。同時(shí)，還需要考慮對(duì)機(jī)動(dòng)車道上的非機(jī)動(dòng)車和行人、非機(jī)動(dòng)車道上的機(jī)動(dòng)車等違章駕駛，非正常運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)和識(shí)別，這給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來(lái)了一定的難度。

　　目前，常見的治安卡口檢測(cè)系統(tǒng)，主要有線圈觸發(fā)和視頻檢測(cè)兩種模式。這兩種模式各有利弊。

　　· 線圈觸發(fā)工作簡(jiǎn)單，捕獲率高，但系統(tǒng)功能的可擴(kuò)展應(yīng)用性小，只適用于機(jī)動(dòng)車觸發(fā)，不能有效抓拍在機(jī)動(dòng)車道上行駛的非機(jī)動(dòng)車和行人，沒有充分發(fā)揮視頻圖像的優(yōu)勢(shì)。需要依賴外部硬件來(lái)觸發(fā)信號(hào)，會(huì)涉及到外部觸發(fā)信號(hào)源裝置的使用年限、安裝調(diào)試、維護(hù)等工作，造成對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)路面的破壞;

　　· 視頻檢測(cè)方式只需接入視頻信號(hào)便可自行完成從采集圖像到車牌識(shí)別的全部功能。其施工、安裝、調(diào)試方便，不受線圈、車輛檢測(cè)器、前車擋后車、后車跟前車太近等問題影響。由于系統(tǒng)對(duì)每一幀圖像都進(jìn)行采集、分析、定位車牌、識(shí)別車牌，經(jīng)多次識(shí)別車牌號(hào)碼，選取結(jié)果最好的識(shí)別結(jié)果為最終的車牌識(shí)別結(jié)果輸出。因?yàn)槭嵌啻巫R(shí)別，所以能有效的避免前車擋后車的現(xiàn)象，同時(shí)提高車牌識(shí)別率。其缺點(diǎn)是由于對(duì)每幀均進(jìn)行識(shí)別處理，算法復(fù)雜性較高。視頻觸發(fā)技術(shù)受環(huán)境光照影響較大，不同的外界光照環(huán)境對(duì)其觸發(fā)的準(zhǔn)確性影響較大，特別是需要解決晚上的補(bǔ)光問題(線圈觸發(fā)方式也需要解決此問題)。

　　從抓拍對(duì)象看，視頻觸發(fā)可以抓拍機(jī)動(dòng)車，非機(jī)動(dòng)車及行人等所有目標(biāo)。先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)，可以確保系統(tǒng)能夠獲取機(jī)非亂行、非正常運(yùn)動(dòng)的對(duì)象信息，即能夠抓拍逆行車輛并能清晰辨別號(hào)牌和車輛特征，能夠抓拍非機(jī)動(dòng)車道上的機(jī)動(dòng)車、機(jī)動(dòng)車道上的非機(jī)動(dòng)車和行為人的特征信息。

　　鑒于視頻監(jiān)測(cè)和線圈觸發(fā)的各自優(yōu)劣勢(shì)，當(dāng)治安卡口的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中只用到了其中一種，尤其是在大中型城市交通繁忙流量大的卡口，勢(shì)必會(huì)大大降低系統(tǒng)的捕獲率。如何將兩者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提升系統(tǒng)的整體目標(biāo)監(jiān)測(cè)性能是城市治安卡口系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。下面，根據(jù)機(jī)動(dòng)車道(機(jī)非混合車道)和非機(jī)動(dòng)車道主要監(jiān)測(cè)目標(biāo)的不同，分別討論可行的監(jiān)測(cè)模式。

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　　視頻檢測(cè)和線圈觸發(fā)并行抓拍方式

　　在正常情況下，視頻檢測(cè)設(shè)備通過(guò)對(duì)被檢測(cè)區(qū)域高幀率連續(xù)視頻的每一幀圖像進(jìn)行分析，綜合選用檢測(cè)目標(biāo)(機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車和行人)較好的圖片抓拍，對(duì)機(jī)動(dòng)車輛識(shí)別其車牌。與此同時(shí)，線圈車輛檢測(cè)亦并行工作：當(dāng)有機(jī)動(dòng)車經(jīng)過(guò)檢測(cè)斷面時(shí)，環(huán)形線圈對(duì)固定位置的車輛進(jìn)行觸發(fā)，車輛檢測(cè)設(shè)備(車輛檢測(cè)器)將觸發(fā)信號(hào)傳給視頻檢測(cè)的控制主機(jī)?？刂浦鳈C(jī)分析處理線圈檢測(cè)結(jié)果和觸發(fā)信號(hào)，在采集到的視頻數(shù)據(jù)中保留距線圈觸發(fā)最為接近時(shí)刻的抓拍圖片(在保證系統(tǒng)同步的前提下)。經(jīng)過(guò)與視頻檢測(cè)結(jié)果判別比對(duì)，選擇目標(biāo)位置最佳的圖片，從而確保系統(tǒng)具有最高的捕獲率。

　　當(dāng)視頻檢測(cè)發(fā)生漏車的情況時(shí)，線圈可以有效觸發(fā)，系統(tǒng)經(jīng)過(guò)判別，選擇線圈觸發(fā)圖片抓拍。

　　當(dāng)線圈觸發(fā)有漏車時(shí)，控制主機(jī)可以用視頻檢測(cè)的結(jié)果抓拍到目標(biāo)圖片。

　　因此，采用視頻檢測(cè)與線圈觸發(fā)混合并行的工作模式，系統(tǒng)具有最廣泛的目標(biāo)觸發(fā)及跟蹤能力，對(duì)機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車與行人都能進(jìn)行抓拍觸發(fā)。視頻檢測(cè)和線圈觸發(fā)在同一時(shí)刻并行工作，綜合了視頻檢測(cè)和線圈觸發(fā)的優(yōu)點(diǎn)，兩者可以真正起到互補(bǔ)的作用，可以達(dá)到當(dāng)前最高的捕獲率，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)雙線圈測(cè)速，是當(dāng)前最為切實(shí)高效的方式。

　　線圈觸發(fā)為主、視頻檢測(cè)為輔的串行抓拍方式

　　在采用這種串行方式時(shí)，在正常情況下，系統(tǒng)以高抓拍率的線圈觸發(fā)檢測(cè)為主。線圈觸發(fā)失效的情況下，系統(tǒng)自動(dòng)切換到視頻檢測(cè)方式，并及時(shí)通知管理中心設(shè)備管理模塊，及時(shí)進(jìn)行設(shè)備修復(fù)。

　　系統(tǒng)正常工作的捕獲率為線圈觸發(fā)的捕獲率。

　　此種方式視頻檢測(cè)和線圈觸發(fā)是串行的關(guān)系，如果線圈正常時(shí)只使用線圈觸發(fā)信號(hào)，只有當(dāng)線圈故障時(shí)才使用視頻，因此在同一時(shí)間，只有一種觸發(fā)方式工作，并沒有充分發(fā)揮兩個(gè)觸發(fā)方式互相補(bǔ)充的作用。線圈正常工作時(shí)，依賴于線圈觸發(fā)抓拍目標(biāo)，而線圈難以對(duì)非機(jī)動(dòng)車與行人進(jìn)行有效的觸發(fā)。同時(shí)，線圈檢測(cè)系統(tǒng)中常見的車流量大漏車、后車跟前車車距過(guò)近漏車等問題并未解決。當(dāng)線圈故障時(shí)，啟用備份視頻檢測(cè)觸發(fā)機(jī)制，系統(tǒng)需要對(duì)多路視頻以25幀/秒同時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，需要視頻分析算法設(shè)計(jì)的足夠好，車牌識(shí)別器及控制主機(jī)運(yùn)算能力足夠強(qiáng)，才可能達(dá)到99%的視頻檢測(cè)觸發(fā)捕獲率，這需要出色的算法及系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)保證。

　　而通常采用線圈檢測(cè)為主的系統(tǒng)，由于系統(tǒng)主要按照線圈低觸發(fā)幀率設(shè)計(jì)(平均一般在每秒1幀以下)，其車牌識(shí)別算法及車牌識(shí)別器/控制主機(jī)均難以對(duì)高達(dá)每秒25幀的高幀率視頻流進(jìn)行檢測(cè)分析，因此可能會(huì)導(dǎo)致漏車而無(wú)法保證捕獲率。采用線圈觸發(fā)和視頻檢測(cè)對(duì)補(bǔ)光燈的應(yīng)用也不同，線圈檢測(cè)時(shí)由線圈產(chǎn)生補(bǔ)光燈觸發(fā)信號(hào)，而視頻檢測(cè)時(shí)無(wú)外部觸發(fā)單元，補(bǔ)光燈觸發(fā)信號(hào)一般基于攝像機(jī)的同步信號(hào)，兩種工作方式無(wú)法同時(shí)發(fā)揮作用。若無(wú)補(bǔ)光，夜間視頻檢測(cè)就會(huì)失效。

　　視頻檢測(cè)為主，線圈觸發(fā)為輔的串行抓拍方式

　　在采用這種串行方式時(shí)，在正常情況下，系統(tǒng)以視頻檢測(cè)為主，視頻檢測(cè)漏車的情況下，系統(tǒng)根據(jù)線圈信號(hào)觸發(fā)。

　　此種方式視頻檢測(cè)和線圈觸發(fā)是串行的關(guān)系，在同一時(shí)候，只有一種觸發(fā)方式工作。在系統(tǒng)主線視頻檢測(cè)觸發(fā)判決輸出的時(shí)候，并沒有考慮線圈觸發(fā)的信息，此時(shí)判決輸出的目標(biāo)有可能不是最優(yōu)的目標(biāo)。

　　綜合比較視頻監(jiān)測(cè)與線圈觸發(fā)三種混合工作方式。視頻監(jiān)測(cè)和線圈觸發(fā)并行抓拍方式無(wú)疑是充分互補(bǔ)了兩者優(yōu)勢(shì)，能對(duì)機(jī)動(dòng)車道和機(jī)非混合車道的廣泛目標(biāo)——機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、行人進(jìn)行最有效抓拍的一種系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

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　　非機(jī)動(dòng)車道上的主要的抓拍目標(biāo)為非機(jī)動(dòng)車及行人。同時(shí)對(duì)于在非機(jī)動(dòng)車道上違章行駛的機(jī)動(dòng)車，系統(tǒng)也能提供高效的抓拍和識(shí)別。

　　由于非機(jī)動(dòng)車道上不安裝檢測(cè)線圈，系統(tǒng)完全依賴視頻檢測(cè)技術(shù)對(duì)機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車和行人進(jìn)行抓拍和檢測(cè)。視頻檢測(cè)技術(shù)采用基于視頻分析目標(biāo)跟蹤的技術(shù)，不需要地感線圈即可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)與跟蹤，并可以非常有效地抓拍非機(jī)動(dòng)車道的機(jī)動(dòng)車輛。同時(shí)，依托先進(jìn)的車牌識(shí)別技術(shù)，對(duì)抓拍到的前車牌和后車牌均能準(zhǔn)確識(shí)別。

　　非機(jī)動(dòng)車道目標(biāo)抓拍需要準(zhǔn)確抓拍各種機(jī)動(dòng)車，非機(jī)動(dòng)車及行人目標(biāo)，其準(zhǔn)確性主要取決于采用的視頻檢測(cè)算法，其難點(diǎn)在于以下幾個(gè)方面。

　　· 為實(shí)現(xiàn)既不漏報(bào)又不多報(bào)的目標(biāo)，不能采用簡(jiǎn)單的移動(dòng)偵測(cè)方法;

　　· 必須適應(yīng)各種光照條件的影響;

　　· 必須適應(yīng)交通擁堵，人車混行等各種復(fù)雜情況。

　　非機(jī)動(dòng)車道的視頻監(jiān)測(cè)模式使用先進(jìn)的多目標(biāo)跟蹤技術(shù)，跟蹤抓拍視場(chǎng)內(nèi)的所有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。通過(guò)跟蹤全視場(chǎng)的目標(biāo)，綜合目標(biāo)特性和運(yùn)動(dòng)特性，可以根據(jù)目標(biāo)的歷史信息有效區(qū)分各種目標(biāo)，從而能夠準(zhǔn)確觸發(fā)抓拍機(jī)動(dòng)車道上包括無(wú)牌車，非機(jī)動(dòng)車，行人在內(nèi)的所有目標(biāo)。適用于交通擁堵，人車混行等各種復(fù)雜情況?？梢宰ヅ臋C(jī)動(dòng)車道上的逆行車輛并識(shí)別其號(hào)牌。采用先進(jìn)的位移，旋轉(zhuǎn)，尺度及光照不變特征技術(shù)，可以適應(yīng)各種光照條件的變化。同時(shí)采用先進(jìn)的目標(biāo)分類技術(shù)，自動(dòng)區(qū)分車輛及行人，從而實(shí)現(xiàn)既不漏報(bào)也不多報(bào)的目標(biāo)，保證在各種條件下，準(zhǔn)確抓拍每一個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)(圖1)。

圖1 非機(jī)動(dòng)車道抓拍的機(jī)動(dòng)車圖片

　　結(jié)語(yǔ)

　　綜合上述分析，在機(jī)動(dòng)車道、機(jī)非混合車道采用視頻檢測(cè)和線圈觸發(fā)并行監(jiān)測(cè)方式，同時(shí)在非機(jī)動(dòng)車道單獨(dú)采用視頻檢測(cè)方式，是現(xiàn)階段城市治安卡口系統(tǒng)設(shè)計(jì)中比較理想的監(jiān)測(cè)模式。這種模式能最大限度的發(fā)揮視頻監(jiān)測(cè)和線圈觸發(fā)模式各自的特點(diǎn)，對(duì)城市路面交通中可能涉及到的監(jiān)測(cè)目標(biāo)都能有效捕獲。城市治安卡口的高效監(jiān)管是構(gòu)建平安城市、有力打擊各類交通刑事案件的基石和保障，各廠家都需本著對(duì)市民、對(duì)行業(yè)、對(duì)社會(huì)的高度責(zé)任心，積極革新技術(shù)推出更好的解決方案。