本方案可對經(jīng)過卡口的所有車輛進(jìn)行圖像記錄，實(shí)時(shí)識別車輛的牌照，系統(tǒng)記錄的圖像應(yīng)可以清楚地分辨司乘人員（前排）的面部特征。圖像的分辨率達(dá)到2448×2048、1600×1200像素，同時(shí)兼顧了車牌、車型、車身顏色的表達(dá)，并將識別結(jié)果與公安黑名單車輛數(shù)據(jù)庫、交警違章車輛數(shù)據(jù)庫的車牌號碼進(jìn)行比對、實(shí)時(shí)報(bào)警，并可查詢肇事逃逸及其他刑偵所用圖像。

　　高清卡口監(jiān)控系統(tǒng)綜述

　　應(yīng)用背景

　　高清卡口監(jiān)控系統(tǒng)是一種采用先進(jìn)的光電技術(shù)、圖像處理技術(shù)、模式識別技術(shù)對過往卡口的每一輛汽車進(jìn)行車輛以及車輛駕駛?cè)四樀膱D像清晰拍攝，自動(dòng)識別車輛的牌照，并對采集到的車輛數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析、自動(dòng)保存、自動(dòng)比對、自動(dòng)報(bào)警的綜合系統(tǒng)。

　　卡口監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用對改善社會的治安和提高公路交通管理的快速反應(yīng)能力有著十分重要的意義。通過卡口監(jiān)控系統(tǒng)對車牌的實(shí)時(shí)識別以及高清司乘人員臉像的抓拍，可以迅速地捕獲交通肇事車輛、違章車輛、黑名單車輛等，為快速糾正交通違章行為，快速偵破交通事故逃逸和機(jī)動(dòng)車盜搶案件以及違法責(zé)任人的認(rèn)定提供重要的技術(shù)支持，同時(shí)也為未來更為先進(jìn)的人像比對、特定人員追蹤定位提供重要的技術(shù)支持，對違法犯罪行為構(gòu)成強(qiáng)大的威懾力。

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

　　高清卡口監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是，可對經(jīng)過卡口的所有車輛進(jìn)行圖像記錄，實(shí)時(shí)識別車輛的牌照，系統(tǒng)記錄的圖像應(yīng)可以清楚地分辨司乘人員(前排)的面部特征。圖像的分辨率達(dá)到2448*2048、1600*1200像素，同時(shí)必須兼顧車牌、車型、車身顏色的表達(dá)，并將識別結(jié)果與公安黑名單車輛數(shù)據(jù)庫、交警違章車輛數(shù)據(jù)庫的車牌號碼進(jìn)行比對，實(shí)時(shí)報(bào)警;可查詢肇事逃逸及其他刑偵所用圖像。

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

　　·標(biāo)準(zhǔn)化：高清卡口監(jiān)控系統(tǒng)嚴(yán)格按照公安部頒布的標(biāo)準(zhǔn)《公路車輛智能監(jiān)測記錄系統(tǒng)通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GA/T 497-2009)規(guī)定的技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)，在采用高清攝像技術(shù)方面又進(jìn)行了功能上的擴(kuò)展和性能上的提升;

　　·可擴(kuò)展性和兼容性：由于用戶未來的需求會不斷發(fā)展，系統(tǒng)建設(shè)的規(guī)模將隨之?dāng)U大，在設(shè)計(jì)上，即要在功能上推陳出新，又要兼容舊的系統(tǒng)，以保護(hù)用戶的投資，因此我們采用模塊化設(shè)計(jì)，模塊間數(shù)據(jù)傳輸均采用標(biāo)準(zhǔn)的傳輸協(xié)議，任何一個(gè)模塊的升級短期內(nèi)都不會影響到其它模塊的正常應(yīng)用;

　　·通用性：我們的方案充分考慮用戶實(shí)際情況，針對大多數(shù)用戶的需要，設(shè)計(jì)出可滿足各種需要的系統(tǒng)，并充分考慮了人為不可抗拒的其他因素造成故障的可能性;同時(shí)，摒棄已經(jīng)安裝應(yīng)用的老的卡口系統(tǒng)出現(xiàn)的各種影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素;

　　·易用性：卡口系統(tǒng)采用集圖像采集、車輛檢測與抓拍、車牌識別于一體，減少了圖像壓縮與傳輸?shù)闹虚g處理過程，提高了設(shè)備處理性能。在工程施工上，用戶只需將一體機(jī)架設(shè)在路面上方，進(jìn)行一次調(diào)試與配置即可實(shí)現(xiàn)圖像采集、車輛檢測與抓拍、車牌識別功能，簡化了工程施工與維護(hù);

　　·合理性：嚴(yán)格以系統(tǒng)工程學(xué)及其它先進(jìn)理論指導(dǎo)設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)的各部分合理配置，有機(jī)融合并盡可能的發(fā)揮設(shè)備潛力和軟件功能，最大限度地提高性能價(jià)格比;

　　·先進(jìn)性：充分利用科技進(jìn)步成果，采用先進(jìn)設(shè)備和軟件，使系統(tǒng)具有完備的功能，并且易于升級換代，在保證其先進(jìn)性的前提下具有較長的生命周期;

　　·實(shí)用性：系統(tǒng)功能充分滿足用戶的實(shí)際需求，人機(jī)界面友好，易于使用、管理、維護(hù)、擴(kuò)展;

　　·可行性：系統(tǒng)設(shè)計(jì)、選材、選型符合國家和地方政府的法規(guī)政策，與用戶及上級管理部門的管理制度相適應(yīng)，與用戶在經(jīng)濟(jì)能力方面的實(shí)際情況相吻合;

　　·可靠性：采取選用高集成設(shè)備，采用自動(dòng)檢測、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)控和容錯(cuò)等技術(shù)來保證可靠性;

　　·安全性：系統(tǒng)具有防病毒，防誤操作特性，有較強(qiáng)的抗干擾、抗靜電能力，同時(shí)提供數(shù)據(jù)備份、恢復(fù)措施。系統(tǒng)還將提供用戶等級權(quán)限保護(hù)，有效排除人為因素的干擾。

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求分析

　　市公安局交通警察支隊(duì)結(jié)合該市交通實(shí)際，確定在東三路與南三路北150米(雙向10車道)，南三路路高架橋下(雙向八車道，邊道寬6.5米)，西三路103路段(雙向六車道)建設(shè)三處高清公路治安卡口。

　　監(jiān)控中心設(shè)置在公安局電視監(jiān)控中心。監(jiān)控中心與上級領(lǐng)導(dǎo)辦公室、監(jiān)控中心與公安局指揮中心之間能夠進(jìn)行視頻和數(shù)據(jù)的雙向傳輸。

　　功能上需實(shí)現(xiàn)對車輛流量監(jiān)控、車輛動(dòng)態(tài)布控、對超速和逆行等違法取證、以及被盜搶、肇事逃逸、作案嫌疑車輛進(jìn)行報(bào)警。

　　系統(tǒng)構(gòu)架

　　高清卡口監(jiān)控系統(tǒng)由路口前端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)和中心管理系統(tǒng)三部分構(gòu)成。

　　路口前端設(shè)備

　　路口前端設(shè)備主要由高清視頻卡口一體機(jī)、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，完成車輛檢測、機(jī)動(dòng)車違章行為檢測、視頻測速、號牌識別、車型、車身顏色識別、圖片抓拍、補(bǔ)光燈控制、過往車輛記錄本地儲存、錄像存儲、相關(guān)信息網(wǎng)絡(luò)上傳等任務(wù)。根據(jù)實(shí)際需求，每套設(shè)備可監(jiān)控1-3車道的車輛通行情況。

　　·高清智能卡口一體機(jī)：本系統(tǒng)中采用的高清智能卡口一體機(jī)500萬像素，分辨率為2448×2048，200萬像素分辨率為1600*1200.集“圖像采集+車輛檢測+車牌識別”于一體的設(shè)備，一臺高清智能卡口一體機(jī)可監(jiān)控1-3個(gè)車道，提供車輛檢測、視頻錄像的視頻流、識別結(jié)果、同時(shí)抓拍高清圖片;

　　·LED補(bǔ)光燈：車牌補(bǔ)光燈采用LED燈，光敏控制模塊設(shè)計(jì)可自動(dòng)啟動(dòng)，當(dāng)環(huán)境光低于預(yù)設(shè)亮度，光源自動(dòng)打開，為攝像機(jī)補(bǔ)光，保證夜間的攝像效果。發(fā)光器件為大功率LED，平均無故障時(shí)間：MTBF ≥ 30000小時(shí);

　　·防眩閃光燈：抓拍補(bǔ)光燈采用氣體閃光燈，保證抓拍圖片高清晰度，可看清駕乘人員的面貌;

　　·網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備：包括交換機(jī)、光纖收發(fā)器等，承擔(dān)將前端設(shè)備記錄的車輛違法信息傳輸?shù)胶蠖斯芾碇行牡娜蝿?wù)。

　　網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)

　　主要承擔(dān)將前端設(shè)備記錄的車輛違法信息傳輸?shù)胶蠖斯芾碇行牡娜蝿?wù)，同時(shí)操作人員在中心平臺應(yīng)用遠(yuǎn)程管理軟件通過該網(wǎng)絡(luò)可對前端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理、狀態(tài)監(jiān)測及設(shè)備參數(shù)設(shè)置。該傳輸網(wǎng)絡(luò)可以采用光纖通訊、電話撥號、數(shù)據(jù)專線、寬帶網(wǎng)絡(luò)、光纖網(wǎng)絡(luò)、無線3G等方式。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)的視頻信號及控制信號，同時(shí)提供100M的以太網(wǎng)口用以傳輸卡口系統(tǒng)前端設(shè)備記錄的車輛信息。

　　中心管理系統(tǒng)

　　中心管理子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對前端路口設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、抓拍圖像和數(shù)據(jù)的處理，以及違章車輛的處罰等工作，并充分考慮與其它交通管理軟件系統(tǒng)的接口兼容問題。中心系統(tǒng)還可以設(shè)立一個(gè)WEB數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，安裝SQL或ORACEL數(shù)據(jù)庫，收集各個(gè)數(shù)據(jù)服務(wù)器上的數(shù)據(jù)，用戶可以通過IE瀏覽器上網(wǎng)查詢，全面統(tǒng)計(jì)各數(shù)據(jù)收集服務(wù)器的數(shù)據(jù)。

　　管理中心采用一個(gè)中心管理服務(wù)器連接多個(gè)客戶端的模式，中間架設(shè)了一個(gè)代理服務(wù)器，用來處理前端設(shè)備網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，一個(gè)代理服務(wù)器管轄多臺前端設(shè)備。數(shù)據(jù)庫用來記錄中心服務(wù)器的各類參數(shù)和代理服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)和識別信息。存儲數(shù)組用來存儲前端設(shè)備抓拍的圖片及相關(guān)數(shù)據(jù)信息。

　　系統(tǒng)原理

　　系統(tǒng)特點(diǎn)在于集圖像采集、信號處理、結(jié)果輸出于一體，前端一體機(jī)輸出的是用戶需要的處理結(jié)果，可直接傳輸?shù)胶髞砉芾碇行钠脚_。

　　前端圖像采集

　　一個(gè)500萬高清智能卡口一體機(jī)機(jī)監(jiān)控1-3條車道，一個(gè)200萬高清智能卡口一體機(jī)機(jī)監(jiān)控1-2條車道，集圖像采集、信號處理、結(jié)果輸出于一體。

　　信號處理

　　高清智能卡口一體機(jī)對采集到的500萬高清數(shù)字視頻流進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，檢測出視頻信號中的車牌信息并進(jìn)行識別。

　　當(dāng)車輛到達(dá)某個(gè)固定的位置時(shí)(該位置可設(shè))，高清視頻卡口一體機(jī)進(jìn)行抓拍(此時(shí)閃光燈補(bǔ)光);當(dāng)車輛有壓線、逆行等違章行為時(shí)，除抓拍可辨識司乘人員面部特征的清晰圖外，系統(tǒng)將另外抓拍3張車輛行駛軌跡圖，反映其違章過程。

　　結(jié)果信息輸出

　　高清智能卡口一體機(jī)在數(shù)據(jù)處理完成之后通過以太網(wǎng)對外輸出信息，包括：車輛大圖(1張識別大圖、1張可看清車內(nèi)前排人臉的抓拍大圖，用戶可自定義輸出類型和數(shù)量)、車牌彩色小圖、車牌二值化圖、車牌識別號碼、車牌顏色以及車牌附加信息(例如：違章類型、車型、車身顏色、車速、人臉掃描定位圖等。

　　系統(tǒng)功能

　　·圖像采集功能;

　　·視頻檢測車輛、行人、非機(jī)動(dòng)車功能。

　　系統(tǒng)采用目前最先進(jìn)有效的視頻檢測方式來檢測機(jī)動(dòng)車(含無牌車)，無需埋設(shè)線圈，減少對路面的破壞，機(jī)動(dòng)車輛檢測率：單車道≥98%、雙車道≥97%。根據(jù)用戶需求系統(tǒng)還可以檢測非機(jī)動(dòng)車、行人(白天)，非機(jī)動(dòng)車檢測率：>80%;行人檢測率：>95 %。

　　系統(tǒng)自由選擇抓拍方式，即：進(jìn)入掃描區(qū)域的第一張圖片、最后一張圖片、最清晰的圖片等幾種選擇。

　　·清晰辨別車輛駕駛?cè)四樝窆δ?

　　·人臉掃描定位功能;

　　·車牌自動(dòng)識別功能;

　　·視頻測速功能;

　　·前端存儲功能;

　　·錄像功能;

　　·壓線越線違章檢測功能;

　　·逆行違章檢測功能;

　　·車型車身顏色識別功能;

　　·車輛類型判斷。

　　中心管理平臺

　　綜合管控平臺是為本轄區(qū)交通指揮系統(tǒng)服務(wù)的統(tǒng)一信息平臺，實(shí)現(xiàn)信息交換與共享、快速反應(yīng)決策與統(tǒng)一調(diào)度指揮。車輛流量監(jiān)控、車輛動(dòng)態(tài)布控、對超速和逆行等違法取證、以及被盜搶、肇事逃逸、作案嫌疑車輛進(jìn)行報(bào)警。

　　點(diǎn)評專家：張福 a&s資深顧問

　　本解決方案系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)簡單而功能強(qiáng)大，具備良好的可擴(kuò)展性。各功能部分采用模塊化結(jié)構(gòu)，非常易于擴(kuò)容、組網(wǎng)方便、配置靈活，并具有良好的用戶接口。道路及交通智能監(jiān)控調(diào)度指揮系統(tǒng)運(yùn)用高新技術(shù)建立具有控制能力的現(xiàn)代化的智能交通系統(tǒng)來解決日益嚴(yán)重的交通道路問題。應(yīng)用金三立高清卡口監(jiān)控系統(tǒng)及交通智能監(jiān)控調(diào)度指揮系統(tǒng)結(jié)合高性能的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器真正實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化、智能化的交通指揮調(diào)度工作。