文/王馀 北京潤光泰力科技發(fā)展有限公司副總經(jīng)理
背景介紹
目前，城市主要道路及路口，已經(jīng)部署了大量的攝像頭，用于交通管理及車輛違法取證。 很多地區(qū)采用人工抓拍系統(tǒng)，重點查處的就是嚴(yán)重影響通行秩序、行車安全的行為，以逆向行駛為例，在早晚高峰時，一些車輛不排隊依次通行，而是逆向行駛超車，往往會致使整個路口、路段發(fā)生嚴(yán)重?fù)矶?，對違法的處罰并不是目的，而是通過處罰，來規(guī)范、約束駕駛行為，最大限度地減少因交通違法所造成的交通擁堵現(xiàn)象。一般的人工抓拍，抓拍員必須直觀地盯住畫面，一是工作辛勞，勞動強度大，一般很難做到緊盯屏幕30分鐘以上。二是對抓拍員的熟練程度要求非常高，即便是訓(xùn)練有素的專業(yè)人員也很容易漏掉很容易漏掉車輛違法行為。三是一個抓拍人員同時監(jiān)控4個路口，無法同時抓拍4個路口的違法行為。隨著道路管理的需要，道路違法現(xiàn)象越來越多，監(jiān)控執(zhí)法人員工作負(fù)荷越來越大。為了加強道路監(jiān)管，違法智能抓拍系統(tǒng)應(yīng)運而生。
智能抓拍是利用多年前部署的360°云臺模擬攝像頭，通過后端服務(wù)器對路口4個方向的機動車交通違法行為進(jìn)行智能檢測和自動跟蹤、放大，能夠清晰地記錄車輛違法行為，清楚的看清車輛信息，完成車輛違法取證。這種做法的特點是充分利用和發(fā)揮了原有投資的作用，只需追加部分投資即可很快在道路交通管理方面見到效果。
當(dāng)然，從交通管理的大趨勢來講，高清化和IP化無疑是必然的走向，但是還要考慮大規(guī)模部署IP高清攝像頭的投資偏大，考慮其較長的建設(shè)周期，并且考慮由于IP高清攝像機過大的網(wǎng)絡(luò)延時給后端直接抓拍車輛違法行為帶來的困難。因此，目前的狀況下，充分利用已有的模擬攝像機，繼續(xù)發(fā)揮這些投資的作用仍不失為一種合理的選擇。
系統(tǒng)介紹
智能巡邏兵(SMART PATROLMAN)視頻處理系統(tǒng)是筆者公司自主研發(fā)的一款全新的適用于十字路口的多種交通違法檢測及實時動態(tài)跟蹤的取證系統(tǒng)。該系統(tǒng)對云臺攝像機或高速球機采集的模擬視頻圖像進(jìn)行實時的分析和處理，實現(xiàn)全區(qū)域車輛檢測、多規(guī)則并行檢查以及對違法車輛的跟蹤取證。
智能巡邏兵能夠同時對視頻圖像中的所有車輛進(jìn)行檢測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)機動車有“逆行”、“機進(jìn)非”、“壓實線”等交通違法行為時，系統(tǒng)會發(fā)出指令控制攝像機持續(xù)跟蹤違法車輛，并進(jìn)行光學(xué)變焦、圖像放大，直至違法車輛的車牌被清晰顯示。整個跟蹤過程目標(biāo)車輛不脫離攝像機視域，可作為機動車交通違法行為的客觀證據(jù)。
智能巡邏兵最多可以支持對4路攝像機的智能分析和控制，大大節(jié)省了交通管理部門的人力、物力，保證了交通違法檢測及取證的準(zhǔn)確性和公正性，用科技為建立和諧暢通的道路環(huán)境提供了技術(shù)保障。
系統(tǒng)特點
1)僅用一臺模擬的云臺攝像機就可以對路口4個方向的機動車交通違法行為進(jìn)行智能檢測和自動跟蹤
2)采用高性能處理器，單系統(tǒng)支持4路PTZ云臺攝像機或高速球機的處理和控制
3)可持續(xù)不停歇地高強度工作，抓拍效果客觀而公正
4)交通違法檢測
☆ 并行檢測多種交通違法行為，包括：逆行、機進(jìn)非、壓實線。
☆ 針對路口的4個方向，分別調(diào)整攝像機的視角以包含該方向上所有需要檢測的車道。
☆ 在設(shè)定視角下，由人工繪制虛擬車道線并根據(jù)交通規(guī)則定義車道屬性。
☆ 檢測到機動車交通違法行為后自動觸發(fā)目標(biāo)跟蹤。
☆ 可平滑升級添加新的交通規(guī)則檢測模塊。
5)自動跟蹤
☆ 持續(xù)跟蹤目標(biāo)車輛，同時進(jìn)行光學(xué)變焦、目標(biāo)放大，直至聚焦車牌。
☆ 跟蹤過程中目標(biāo)車輛不脫離攝像機視域。
☆ 自動跟蹤適用的車速范圍：0~50Km/h。
6)巡邏策略
☆ 可根據(jù)路口的交通特征靈活設(shè)置不同方向的巡邏時間表。
☆ 支持人工鍵盤控制工作模式。
7)記錄存儲和處理
☆ 記錄從交通違法行為發(fā)生到車牌被清晰顯示的整個過程。
☆ 可選存儲文件格式，缺省為MPG格式。
☆ 圖像分辨率為720x576，視頻時長10~20秒。
☆ 同時記錄交通違法行為的時間、地點、違法類型等信息。
☆ 支持人工編輯和信息入庫。
系統(tǒng)連接圖
工作方式
前端可根據(jù)預(yù)設(shè)的預(yù)置位開始輪巡檢測，當(dāng)有車輛進(jìn)入違法檢測區(qū)域，攝像頭則采集視頻信息給智能分析服務(wù)器，經(jīng)分析后控制攝像頭自動跟蹤抓拍違法車輛，進(jìn)行跟蹤放大，自動生成違法信息，進(jìn)行有效處罰和查詢管理。
抓拍過程
管理系統(tǒng)
管理系統(tǒng)的功能包括：
1)實時視頻監(jiān)控：用戶可以通過管理系統(tǒng)查看的實時視頻，以及交通流量；
2)設(shè)防控制：用戶可以進(jìn)行違法抓拍算法的設(shè)置、布防、撤防操作，甚至可以設(shè)置在某些時間段布防，而其它時間段則不設(shè)防，開啟自動巡航滿足用戶多樣化的需求；
3)違法視頻查詢：用戶可以查看某一時段的違法過程錄像；
可以對抓拍到的視頻進(jìn)行設(shè)定條件的查詢;對查詢到的視頻可以播放和刪除，還可以將相應(yīng)列表進(jìn)行導(dǎo)出。
有如下查詢條件，可設(shè)置復(fù)合條件：
按交通違法時間查詢;
按交通違法地點查詢;
按交通違法類型查詢;
按錄入人查詢;
按車輛類型查詢;
按車牌號查詢;
按提交狀態(tài)查詢;
4) 系統(tǒng)管理
“登錄用戶”用來修改登錄用戶的密碼，缺省用戶名admin，密碼admin;
“用戶管理”用來增加新用戶并設(shè)置用戶的使用權(quán)限;
“數(shù)據(jù)備份”用來對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行備份處理;
“參數(shù)設(shè)置”用來對視頻采集卡的圖像參數(shù)進(jìn)行設(shè)置;
“系統(tǒng)日志”用來顯示系統(tǒng)工作的日志。
系統(tǒng)功能
1)支持復(fù)雜場景下的抓拍
采用新一代目標(biāo)識別技術(shù)，即便在繁華鬧市區(qū)，違法車輛在復(fù)雜環(huán)境下也不受干擾，可準(zhǔn)確檢測出違法車輛，成功率高達(dá)90%，跟蹤成功率大于90%。
2)全時段自動抓拍
在照明條件好的情況下，可以全時段抓拍。彌補人工抓拍的時間限制。
智能巡邏兵系統(tǒng)的現(xiàn)階段水平
現(xiàn)階段，智能巡邏兵系統(tǒng)現(xiàn)階段基本可以成功地同時對4個路口同時進(jìn)行車輛違法自動跟蹤抓拍。根據(jù)初步的測試， 具有較好的檢測抓拍效果。
根據(jù)不同季節(jié)，夏天每天工作可達(dá)16小時，每天最多可以自動跟蹤抓拍車輛違法400起。其中有效成片200起。也就是說， 超過5個人的工作量!
技術(shù)或行業(yè)的未來發(fā)展
筆者公司將在這個產(chǎn)品線上繼續(xù)投入。 一方面，通過實踐過程會發(fā)現(xiàn)當(dāng)前產(chǎn)品的不足，及時地跟進(jìn)完善，另一方面，我們會考慮以此為基礎(chǔ)積極開發(fā)嵌入式系統(tǒng)，使智能分析系統(tǒng)向前端靠近，讓這項技術(shù)逐步應(yīng)用到IP高清前端化抓拍，從而得到更廣泛的應(yīng)用。
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