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視頻檢測電子警察解決方案

      1.系統(tǒng)概述

      本方案采用純視頻檢測方式，自動對視頻流圖像中的運動物體進行實時逐幀檢測、鎖定、跟蹤，根據(jù)車輛運動軌跡判定車輛是否違章。無須破壞路面埋設線圈；采用視頻檢測識別紅綠燈信號，無須接入紅綠燈信號，消除施工難題；采用500萬CCD高清電警一體機作為圖像采集主體，單臺攝像機籠蓋單向3車道；采用LED冷光燈作為夜間補光燈，大大降低了對人眼的刺激，現(xiàn)場為單向2車道配1個LED燈即可，如現(xiàn)場為單向3車道為保證夜間效果需配2個LED燈；采用DSP嵌入式一體化控制主機，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，進步了設備處理機能。有獨立的操縱系統(tǒng)，設備穩(wěn)定。系統(tǒng)結構簡樸，便于安裝維護，立桿上只需一根網線和電源線即可。

      2. 系統(tǒng)結構

      我公司設計的電子警察系統(tǒng)由路口單元、傳輸通道和監(jiān)控中央三部門構成。系統(tǒng)整體結構圖如下：

圖1電子警察系統(tǒng)組成結構圖

      (1) 路口單元

      路口單元包括500萬像素高清攝像機、補光燈、網絡硬盤存儲、網絡傳輸設備、抱桿箱、專用機柜及其他配套輔材。這些設備組成電子警察前端抓拍系統(tǒng)，完成紅綠燈信號檢測判定、補光燈控制、機動車違章行為檢測、違章圖片抓拍、違章記實本地儲存、相關信息網絡上傳等功能。

      根據(jù)實際需求，在被監(jiān)控路口的每一個方向均安裝1套設備，可監(jiān)控單向3車道的車輛通行情況。

      前端組成結構如下圖所示：

圖2電子警察前端抓拍系統(tǒng)

      路口單元完成闖紅燈行為的檢測并及時抓拍，對獲取的信息進行預處理，主要邏輯功能包括：

      高清視頻電警一體機：本系統(tǒng)采用的高清一體化識別主機為500萬像素，分辨率為2448×2048，單臺設備可監(jiān)控單向3個車道，提供紅綠燈檢測、車輛檢測及視頻錄像，同時可抓拍高清圖片。采用DSP嵌入式高機能處理平臺(DM6467T），配備EPROM、RTC操縱系統(tǒng)。內嵌的識別軟件包含了視頻采集、圖像預處理、車輛檢測、車牌檢測、車牌切分、字符識別、跟蹤和比對、圖像壓縮、數(shù)據(jù)傳輸?shù)饶K。系統(tǒng)識別速度快，特別是獨特的移動物體跟蹤和比對技術可以將幀間有效信息充分利用起來，不依靠單張圖片，有效進步系統(tǒng)的識別精度和對復雜環(huán)境的適應能力。設備不亂可靠，詳細表現(xiàn)在：耐高溫順低溫，不用擔心溫渡過高或過低引起設備異常；設備有自恢復功能，可自動判定異常并將設備軟復位以重新初始化；設備反映速度快，斷電重啟到正常工作僅需10秒。

      LED補光燈：輔助光源采用LED燈，光敏控制模塊設計可自動啟動，當環(huán)境光低于預設亮度，光源自動打開，為攝像機補光，保證夜間的攝像效果。如現(xiàn)場為單向3車道，為保證夜間效果需配3個LED燈。發(fā)光器件為大功率LED，均勻無端障時間：MTBF ≥ 30000小時。

      網絡硬盤：根據(jù)用戶實際使用情況，系統(tǒng)可選擇配備網絡硬盤，將識別結果數(shù)據(jù)以及錄像視頻數(shù)據(jù)存儲到網絡硬盤上，以便保證數(shù)據(jù)的完整性和歷史數(shù)據(jù)可回查性。一個十字路口配置一個4TB的網絡硬盤即可。

      網絡傳輸設備：包括交換機、光纖收發(fā)器等，承擔將前端設備記實的車輛違法信息傳輸?shù)胶蠖酥卫碇醒氲娜蝿铡?

      (2) 傳輸通道

      傳輸通道主要實現(xiàn)前端路口單元和中央平臺之間的數(shù)據(jù)和圖像信息的傳輸，包括中央治理子系統(tǒng)對前端設備到控制、設置和維護等。該傳輸網絡可以采用光纖通信、數(shù)據(jù)專線、寬帶網絡、光纖網絡、無線GPRS/CDMA/3G等方式。

      (3) 監(jiān)控中央

      監(jiān)控中央主要實現(xiàn)對電子警察前端抓拍設備進行遠程治理、網絡監(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治理軟件系統(tǒng)的接口兼容題目。

      3.系統(tǒng)特點

     （1）集圖像采集、車輛檢測與抓拍、車牌識別于一體

      統(tǒng)采用高清視頻電警一體機集圖像采集、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，進步了設備處理機能。在工程施工上，用戶只需將一體機架設在路面上方，進行一次調試與配置即可實現(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。

     （2）視頻檢測紅綠燈信號，無須接紅綠燈信號

      采用視頻檢測交通訊號燈，能精確區(qū)分紅燈、黃燈、綠燈，包括箭頭標識。無須接紅綠燈信號，消除了施工難題。

     （3）視頻檢測車輛，無須埋設線圈

      采用視頻檢測車輛，無須地感線圈。能精確跟蹤車輛軌跡，判定車輛直行、逆行、左右轉方向，車輛在泊車線前、壓線、越線情況，以及車輛壓車道分隔線線行駛情況。

     （4）捕捉率、有效率、車牌識別率達到國標要求

      系統(tǒng)在GA/T 496-2009《闖紅燈自動記實系統(tǒng)通用技術前提》標注的測試前提下，機動車闖紅燈捕捉率達到95%以上、有效率80%以上、識別率95%以上。

     （5）全嵌入式產業(yè)設計

      系統(tǒng)采用的高清視頻電警一體機是集“圖像采集+車輛檢測+車牌識別”于一體的設備。設備具有檢測車輛、抓拍強補光圖、并識別車牌的功能。圖像采集模塊采用CCD圖像傳感器，支持連續(xù)視頻采集與抓拍工作模式；車牌識別模塊采用目前國際最提高前輩的計算機視覺技術，可以對連續(xù)視頻中的車輛或抓拍圖片中的車輛進行高速實時的識別，可適應較小的車牌寬度，克服夜間、雨雪霧等惡劣環(huán)境。該產品作為采集交通圖像、提供車輛信息的基礎模塊，適合廣泛應用于多種智能交通系統(tǒng)中。

      高清視頻電警一體機的車輛檢測與車牌識別模塊以高速達芬奇處理（TI DM6467T）為中央，配備EPROM、RTC等芯片，內置為抓拍、自動識別任務而自主研發(fā)的專用嵌入式操縱系統(tǒng)、數(shù)學算法庫、圖像算法庫、TCP/IP協(xié)議棧等，設備對上位機應用提供尺度接口，利便開發(fā)與維護。

     （6）一體機參數(shù)可自動調節(jié)

       一體機數(shù)據(jù)采集單元可以自動判定環(huán)境亮度，自適應調節(jié)攝像機參數(shù)，使圖像不管在什么光照前提下（大順光、大逆光、陰天、夜晚），都能自動調節(jié)達到更好的識別和監(jiān)控效果。

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