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從杭州九堡卡口項(xiàng)目至今，全國各地公安部門積極展開了治安卡口建設(shè)大潮。多年來，以機(jī)動(dòng)車圖片抓拍、車牌號(hào)碼識(shí)別、布控比對(duì)報(bào)警為目的的治安卡口系統(tǒng)為公安部門追查盜搶車輛、套牌車輛、事故車輛和抓捕嫌疑人員起到重大作用。傳統(tǒng)的卡口系統(tǒng) 縱觀全國治安卡口建設(shè)成果，不難發(fā)現(xiàn)多數(shù)是標(biāo)清卡口，并且以單點(diǎn)連接就近查報(bào)為主。卡口建設(shè)方式主要是

傳統(tǒng)的卡口系統(tǒng)

縱觀全國治安卡口建設(shè)成果，不難發(fā)現(xiàn)多數(shù)是標(biāo)清卡口，并且以單點(diǎn)連接就近查報(bào)為主?？诮ㄔO(shè)方式主要是標(biāo)清攝像機(jī)加工控機(jī)，查報(bào)站的民警主要靠手動(dòng)輸入布控名單，再輔以簡(jiǎn)單的比對(duì)報(bào)警功能。

總結(jié)上述系統(tǒng)在使用中碰到的問題，主要表現(xiàn)為以下幾類：

1．圖片清晰度不高、覆蓋視場(chǎng)較小

標(biāo)清攝像機(jī)拍攝的圖片清晰度最高為704×576，所能容納的視頻信息很少，由于圖片清晰度不夠，會(huì)影響車牌自動(dòng)識(shí)別的準(zhǔn)確率，也無法看清司乘人員面部特征。為了保證車牌識(shí)別的準(zhǔn)確率，需要車牌在圖片中成像的水平像素點(diǎn)達(dá)到80個(gè)像素以上，故標(biāo)清攝像機(jī)的拍攝視場(chǎng)很小。通常在一只攝像機(jī)抓拍一個(gè)車道時(shí)，對(duì)騎線行駛的車輛顯得很無助，需要一只輔助攝像機(jī)來補(bǔ)充抓拍騎線行駛的車輛。

2．現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)穩(wěn)定性不夠

標(biāo)清卡口系統(tǒng)中現(xiàn)場(chǎng)處理設(shè)備多為工控機(jī)，在惡劣環(huán)境中運(yùn)行不夠穩(wěn)定，尤其是因高溫引起的死機(jī)時(shí)常發(fā)生。且多數(shù)處理軟件基于Windows操作系統(tǒng)，因操作系統(tǒng)自身的缺陷引起的程序崩潰也時(shí)有發(fā)生。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)處理設(shè)備無法自動(dòng)重啟恢復(fù)時(shí)，需要人工現(xiàn)場(chǎng)重啟，維護(hù)量大，系統(tǒng)失去了7×24不間斷布控?cái)r截的作用。

3．缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，形成信息孤島

多數(shù)城市在多年建設(shè)過程中，由于沒有統(tǒng)一規(guī)劃，多家品牌參雜其中，且沒有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口和通訊協(xié)議進(jìn)行約束，多數(shù)治安卡口系統(tǒng)形成一個(gè)個(gè)信息孤島，獨(dú)立作戰(zhàn)，無法形成一張城市整體布控網(wǎng)。由于信息無法聯(lián)網(wǎng)共享，數(shù)據(jù)信息分散存儲(chǔ)，無法通過先進(jìn)的技術(shù)手段對(duì)城域級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，不能產(chǎn)生更有規(guī)律、更有助于公安業(yè)務(wù)開展的數(shù)據(jù)支撐。

4．系統(tǒng)智能化程度不高

系統(tǒng)智能化多體現(xiàn)為應(yīng)用智能化和管理智能化。應(yīng)用智能化更多地體現(xiàn)為人性化操作和便捷的應(yīng)急指揮，管理智能化更多地體現(xiàn)在設(shè)備運(yùn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)自動(dòng)備份、系統(tǒng)集中校時(shí)、維護(hù)和升級(jí)。由于信息孤島的原因，城域級(jí)標(biāo)清卡口系統(tǒng)的智能化程度相對(duì)較低。

5．新技術(shù)應(yīng)用與系統(tǒng)功能擴(kuò)展難度較大

隨著公安業(yè)務(wù)需求不斷深化，對(duì)治安卡口系統(tǒng)提出更多、更新的技術(shù)要求。標(biāo)清卡口系統(tǒng)已經(jīng)很難適應(yīng)這種變化，在新技術(shù)應(yīng)用和系統(tǒng)功能擴(kuò)展方面顯得力不從心。

上述諸多問題已經(jīng)開始影響到公安業(yè)務(wù)的開展，集中表現(xiàn)在：

1．牌照識(shí)別的準(zhǔn)確率偏低導(dǎo)致布控報(bào)警精度下降

實(shí)時(shí)布控比對(duì)報(bào)警的精確度取決于車牌識(shí)別的準(zhǔn)確率，因抓拍照片模糊導(dǎo)致車牌識(shí)別準(zhǔn)確率下降，進(jìn)而導(dǎo)致布控報(bào)警精度下降。這將嚴(yán)重影響到及時(shí)、準(zhǔn)確、有效地?cái)r截布控車輛，尤其是城際卡口的漏報(bào)警所產(chǎn)生的影響最為惡劣。

2．取證照片有效率偏低為案件偵破帶來困擾

取證照片清晰度不夠，所能反映的有效信息不夠，為偵破案件所提供的細(xì)節(jié)不夠充分。本來公安辦案人員希望能從取證照片中獲取彌足珍貴的信息，結(jié)果往往發(fā)現(xiàn)取證照片過于模糊，所能獲取的有效信息甚微。

3．?dāng)?shù)據(jù)追溯效率偏低延誤最佳破案時(shí)間

數(shù)據(jù)搜集匯總手段主要依靠人工拷貝，沒有集中數(shù)據(jù)分析手段，依托人工逐張照片翻閱來追溯事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)，取證時(shí)間長(zhǎng)、人工工作量大、追溯效率低，延誤最佳破案時(shí)間。

4．?dāng)?shù)據(jù)信息共享不暢難以形成城域級(jí)布控網(wǎng)

各個(gè)卡口主要依靠查報(bào)站人工單點(diǎn)布控，無法形成城域級(jí)布控網(wǎng)。綜合數(shù)據(jù)信息無法被深度挖掘，無法為決策者提供有力的技術(shù)分析支撐。

高清卡口系統(tǒng)

一、價(jià)值體現(xiàn)

采用海康威視高清智能卡口系統(tǒng)將有效地解決上述問題，并為公安業(yè)務(wù)開展提供更豐富、更準(zhǔn)確的技術(shù)支撐。原因在于海康威視高清智能卡口系統(tǒng)按系統(tǒng)應(yīng)用的思想進(jìn)行設(shè)計(jì)，遵循國家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)公安業(yè)務(wù)需求進(jìn)行大規(guī)模調(diào)研，讓技術(shù)實(shí)現(xiàn)與業(yè)務(wù)開展高度契合，使系統(tǒng)技術(shù)服務(wù)于實(shí)戰(zhàn)，為公安部門利用本系統(tǒng)取證現(xiàn)場(chǎng)細(xì)節(jié)、偵破案件變得高效、智能和便捷。

二、總體方案

設(shè)計(jì)思想

1、按系統(tǒng)綜合應(yīng)用的思想進(jìn)行設(shè)計(jì)，而非一般軟硬件堆砌；

2、率先引入高清圖像處理技術(shù)、虛擬線圈技術(shù)、高清車牌識(shí)別技術(shù)、車身顏色識(shí)別技術(shù)、混合數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、多元數(shù)據(jù)融合挖掘技術(shù)、電子地圖動(dòng)態(tài)影像呈現(xiàn)技術(shù)等，對(duì)傳統(tǒng)卡口系統(tǒng)進(jìn)行革命性升級(jí)換代；

3、平臺(tái)軟件最大限度契合公安業(yè)務(wù)開展需要，功能模塊設(shè)置原則始終圍繞實(shí)戰(zhàn)需要，并構(gòu)建多級(jí)治安卡口信息共享系統(tǒng)；

4、系統(tǒng)性能指標(biāo)達(dá)到并超越國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

上圖是外場(chǎng)系統(tǒng)到管理平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖

1）外場(chǎng)系統(tǒng)

由車檢器（含地感線圈）、高清攝像機(jī)、補(bǔ)光燈、外場(chǎng)處理設(shè)備、路口交換機(jī)、光纖收發(fā)器、室外報(bào)警機(jī)柜及相關(guān)管線、輔材組成。其中，高清攝像機(jī)內(nèi)置虛擬線圈（虛擬線圈作為地感線圈的備份）、車牌識(shí)別算法、車身顏色識(shí)別算法；補(bǔ)光燈既可采用閃光燈又可采用LED燈；外場(chǎng)處理設(shè)備既可采用以太網(wǎng)電接口也可采用光接口（省去光纖收發(fā)器）。

工作原理：高清攝像機(jī)實(shí)時(shí)拍攝現(xiàn)場(chǎng)視頻，車檢器（含地感線圈）實(shí)時(shí)捕獲通行車輛，觸發(fā)高清攝像機(jī)抓拍（同步補(bǔ)光燈），由高清攝像機(jī)完成車牌識(shí)別和車身顏色識(shí)別，將高清照片、車牌識(shí)別結(jié)果、車身顏色識(shí)別結(jié)果、過車信息組成一份關(guān)聯(lián)記錄輸出至外場(chǎng)處理設(shè)備，外場(chǎng)處理設(shè)備一方面緩存這份關(guān)聯(lián)記錄，一方面將其實(shí)時(shí)上傳至管理平臺(tái)。

2）傳輸系統(tǒng)

傳輸系統(tǒng)包括路口交換機(jī)、外場(chǎng)至中心的通信鏈路和中心交換網(wǎng)絡(luò)。其中，路口交換機(jī)選擇工業(yè)級(jí)交換機(jī)適應(yīng)外場(chǎng)惡劣環(huán)境；外場(chǎng)至中心的通信鏈路多采用光纖收發(fā)器加裸光纖方式構(gòu)建星型傳輸網(wǎng)；中心交換網(wǎng)由接入層交換機(jī)和核心交換機(jī)構(gòu)建雙核心雙鏈路組網(wǎng)模式，接入層交換機(jī)用于連接外場(chǎng)系統(tǒng)，核心交換機(jī)用于連接平臺(tái)服務(wù)器。

3）管理平臺(tái)

管理平臺(tái)由服務(wù)器安裝平臺(tái)軟件模塊組成，包括：數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、管理服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、Web服務(wù)器和時(shí)鐘服務(wù)器，照片存儲(chǔ)設(shè)備支持IPSAN或FCSAN。其中，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器安裝數(shù)據(jù)庫軟件保存系統(tǒng)各類數(shù)據(jù)信息；管理服務(wù)器安裝管理模塊負(fù)責(zé)系統(tǒng)綜合管理；應(yīng)用服務(wù)器安裝應(yīng)用處理模塊負(fù)載布控、比對(duì)、報(bào)警轉(zhuǎn)發(fā)、上下級(jí)通訊等；Web服務(wù)器安裝WebServer負(fù)責(zé)向B/S用戶提供訪問服務(wù)；時(shí)鐘服務(wù)器安裝GPS加NTP校時(shí)軟件負(fù)責(zé)全網(wǎng)設(shè)備統(tǒng)一校時(shí)。

系統(tǒng)功能

從系統(tǒng)整體角度看主要包含以下功能：

車輛捕獲功能、車輛測(cè)速功能、高清照片抓拍功能、高清全景視頻錄像功能、高清車牌自動(dòng)識(shí)別功能、車身顏色自動(dòng)識(shí)別功能、光線自適應(yīng)功能、圖像和視頻防篡改功能、數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)功能、斷點(diǎn)續(xù)傳功能、實(shí)時(shí)監(jiān)控功能、數(shù)據(jù)查詢功能、統(tǒng)計(jì)分析功能、布控比對(duì)報(bào)警功能、電子地圖功能、數(shù)據(jù)挖掘功能、Web訪問功能、車駕管庫對(duì)接通信功能、權(quán)限管理功能、遠(yuǎn)程維護(hù)功能、系統(tǒng)自檢功能、自動(dòng)校時(shí)功能等等。

主要性能指標(biāo)

車輛捕獲率：車速在5KM/h~180KM/h范圍內(nèi)，地感線圈捕獲率≥99%，虛擬線圈捕獲率≥93%；

線圈測(cè)速精度：符合GB/T21255-2007《機(jī)動(dòng)車測(cè)速儀》檢測(cè)要求；

高清照片質(zhì)量：分辨率1600*1200，圖片格式JPEG，圖片大小200KB左右；

高清全景視頻質(zhì)量：分辨率1600*1200，幀率25幀/秒，碼率8Mbps左右；

車牌識(shí)別準(zhǔn)確率：全天候平均識(shí)別準(zhǔn)確率≥95%；

前端緩存容量：120萬份過車關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)（每張照片約200KB，每份過車信息約0.9KB）。

三、重要特點(diǎn)

1、高性能多功能高清攝像機(jī)

高清攝像機(jī)采用高清CCD+高清ISP+高性能DSP架構(gòu)設(shè)計(jì)，集高清視頻采集、高清視頻處理、車牌識(shí)別、車身顏色識(shí)別、虛擬線圈等核心功能于一體。

ISP處理算法擁有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)獨(dú)特環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化，確保高清圖像成像質(zhì)量?jī)?yōu)于同類產(chǎn)品。高性能DSP可同時(shí)運(yùn)行車牌識(shí)別、車身顏色識(shí)別和虛擬線圈等算法，算法均擁有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，有利于算法優(yōu)化。前置三大智能功能的好處在于：第一，可分?jǐn)傁到y(tǒng)智能計(jì)算壓力（高清攝像機(jī)擁有足夠處理性能的條件下，省卻了后端服務(wù)器的投資）；第二，分析所需的圖像源最接近真實(shí)環(huán)境，分析結(jié)果更準(zhǔn)確。

2、地感線圈與虛擬線圈相結(jié)合

以地感線圈檢測(cè)為主、虛擬線圈檢測(cè)為輔，兩者相結(jié)合的車輛捕獲觸發(fā)機(jī)制。通常情況下采用地感線圈檢測(cè)，當(dāng)?shù)馗芯€圈或車檢器故障時(shí)，前端系統(tǒng)能自動(dòng)切換到虛擬線圈檢測(cè)模式，并能向平臺(tái)發(fā)送告警信號(hào)，通知維修人員進(jìn)行維修。當(dāng)?shù)馗芯€圈修復(fù)以后，前端系統(tǒng)能自動(dòng)切換回地感線圈檢測(cè)模式，恢復(fù)到常規(guī)工作狀態(tài)，切換過程無需人工干預(yù)。最大限度地避免因地感線圈或車檢器故障造成長(zhǎng)時(shí)間漏車、無記錄的現(xiàn)象出現(xiàn)。

車牌定位與跟蹤

虛擬線圈捕獲示例

3、智能識(shí)別算法與軟件平臺(tái)數(shù)據(jù)挖掘相結(jié)合

在保證車牌識(shí)別準(zhǔn)確率（含車牌號(hào)碼與車牌顏色）、車身顏色識(shí)別準(zhǔn)確率的前提下，將大量的車輛關(guān)聯(lián)記錄（高清照片、高清視頻、過車信息、識(shí)別結(jié)果）構(gòu)造數(shù)據(jù)倉庫，并通過軟件平臺(tái)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行挖掘分析。更準(zhǔn)確地執(zhí)行套牌車分析、跟車關(guān)聯(lián)性分析等有助于公安破案的技術(shù)手段。

4、車牌識(shí)別示例

紅色車身顏色識(shí)別示例

藍(lán)色車身顏色識(shí)別示例

5、數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)與前端緩存相結(jié)合

在中心機(jī)房部署集中存儲(chǔ)系統(tǒng)（IPSAN或FCSAN），在外場(chǎng)配置數(shù)據(jù)緩存設(shè)備（工業(yè)硬盤或SD卡），借助軟件平臺(tái)的調(diào)度功能與前后端通信鏈路構(gòu)成綜合存儲(chǔ)系統(tǒng)。

前端系統(tǒng)與中心系統(tǒng)之間通信正常時(shí)，車輛關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)自動(dòng)實(shí)時(shí)上傳至中心系統(tǒng)，若發(fā)生鏈路中斷或其它故障，數(shù)據(jù)將緩存在外場(chǎng)系統(tǒng)，待故障恢復(fù)后，系統(tǒng)自動(dòng)將緩存在前端的數(shù)據(jù)補(bǔ)錄至中心系統(tǒng)，確保存儲(chǔ)資料的完整性。

6、高清車輛照片與高清全景視頻相結(jié)合

高清車輛照片主要反映車輛細(xì)節(jié)、車牌細(xì)節(jié)和司乘人員面部細(xì)節(jié)，高清全景視頻主要反映整個(gè)卡口斷面的宏觀動(dòng)態(tài)情況，兩者相結(jié)合將為事件取證提供更豐富、更準(zhǔn)確的信息。

7、全網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)監(jiān)測(cè)與圖形化展示

中心平臺(tái)可自動(dòng)監(jiān)測(cè)全網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，包括：地感線圈、車檢器、高清攝像機(jī)、外場(chǎng)處理設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、平臺(tái)服務(wù)器等等。以圖形化方式展現(xiàn)每臺(tái)設(shè)備的工況，提示正常、異常、故障類型等信息，并發(fā)出報(bào)警信息。

8、基于公安業(yè)務(wù)的作戰(zhàn)平臺(tái)

城域級(jí)乃至跨區(qū)域數(shù)據(jù)信息資源共享，全網(wǎng)統(tǒng)一自動(dòng)布控報(bào)警，車輛軌跡跟蹤刻畫，刑偵破案原理數(shù)據(jù)挖掘，中心應(yīng)急指揮調(diào)動(dòng)綜合警力辦案等等。

車輛軌跡跟蹤刻畫示例

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