高清CCD攝像機基礎(chǔ)上的電子警察方案設(shè)計

近年來，我國社會經(jīng)濟和城市建設(shè)等方面都已得到飛速發(fā)展，與此同時，隨著機動車總量的逐年增加，機動車交通事故和違法行為也明顯增多。機動車違章行為已成為造成交通秩序混亂、交通堵塞及引發(fā)交通事故的重要原因。

從發(fā)展歷程來看，電子警察經(jīng)歷了“數(shù)碼相機+地感線圈”、“標清攝像機+數(shù)碼相機”、“高清CMOS攝像機”、“高清CCD攝像機”幾個階段，數(shù)碼相機因無法實現(xiàn)連續(xù)抓拍，電子警察也就只能實現(xiàn)單一的對闖紅燈違法行為的抓拍，同時數(shù)碼相機為非工業(yè)化產(chǎn)品，系統(tǒng)運維也是一個重大的問題;高清CMOS攝像機對光線變化不敏感，抓拍圖片有時辨不清紅綠燈，影響事后處罰，此外，由于CMOS攝像機圖像捕獲幀率低，無法對高速車輛的違法過程進行記錄。目前高清電子警察全面進入工業(yè)高清CCD攝像機時代，本文介紹的高清電子警察解決方案即為高清CCD攝像機解決方案。

高清電子警察系統(tǒng)是利用動態(tài)視頻檢測觸發(fā)技術(shù)，對車輛闖紅燈、逆行、壓線、跨線、違反禁止線、超速等違法行為進行抓拍和車牌識別，能清晰、完整的記錄下車輛違章過程，違章車輛的車型、車身顏色、牌照號碼等信息。該系統(tǒng)除了能完成車輛闖紅燈、逆行、壓線等違法行為記錄以外，還能進行卡口抓拍、車流量統(tǒng)計等功能。

高清電子警察系統(tǒng)組成

電子警察系統(tǒng)主要有前車端數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)傳輸部分和后端中心管理軟件3部分組成，完成從車輛違法過程的圖片捕獲、處理和傳輸，中心對圖片的入庫，分類檢索。

1、數(shù)據(jù)采集部分

前端數(shù)據(jù)采集部分主要是完成車輛違法圖片抓拍、圖片信息的疊加、車輛號牌的識別及圖片的合成。前端數(shù)據(jù)采集部分主要由高清網(wǎng)絡(luò)攝像機、管理控制器、補光燈組成。

2、傳輸部分

圖片的傳輸過程分為兩個環(huán)節(jié)，一是圖片由高清攝像機傳送至管理控制器，主要設(shè)備為高性能工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機;二是圖片由管理控制器通過IP網(wǎng)絡(luò)傳送回中心節(jié)點。

3、中心管理

中心管理部分設(shè)立在指揮中心，指揮中心的應(yīng)用服務(wù)器通過通信系統(tǒng)，接收前端控制主機發(fā)送回來的違法信息、交通信息和狀態(tài)信息，存儲在數(shù)據(jù)庫中，供應(yīng)用程序處理使用。

高清電子警察系統(tǒng)功能設(shè)計

1、闖紅燈及違法抓拍功能

闖紅燈的圖片，符合中華人民共和國公共安全行業(yè)標準《闖紅燈電子警察系統(tǒng)通用技術(shù)條件》GA/T496‐2009標準圖片格式采用JPEG格式，JPEG圖片編碼符合ISO/IEC15444：2000的要求。在任何情況下全景圖片能同時清晰辨別違法車輛類型、車身顏色、紅燈信號、車牌號碼和顏色。不會出現(xiàn)誤拍、錯拍的現(xiàn)象，避免交通管理部門執(zhí)法過程中出現(xiàn)爭議。

2、卡口抓拍功能

系統(tǒng)能夠捕獲所有時間經(jīng)過被監(jiān)控車道的車輛圖像，包括紅燈(闖紅燈車輛)、黃燈、綠燈(正常行駛)期間通過的所有車輛，自動抓拍車輛圖像并記錄車輛通過的信息，包括：時間、地點、方向、號牌、車速等。抓拍的車輛圖像能夠清楚地反映了車輛號牌特征，并自動進行號牌識別。系統(tǒng)能利用卡口布控告警嚴厲打擊被盜搶、肇事逃逸等涉車違法犯罪行為，查處假牌套牌、上路行駛的報廢車輛、逾期未年檢、違法未處理等違法行為。

3、視頻檢測及識別

本系統(tǒng)的違法行為檢測支持視頻檢測方式，直接從視頻流中的預(yù)置區(qū)域讀取信號燈的狀態(tài)、檢測車輛違法行為信息，此種方法可靠，準確率高，系統(tǒng)實施及維護方便。

4、車牌識別功能

系統(tǒng)自動、實時記錄過往車輛圖像，同時具備車輛號牌自動識別功能。牌照自動識別內(nèi)容包括：“GA36-92”(92式牌照)、“GA3-2001”(02式新牌照)標準的民用車牌照、警車牌照、04式新軍車牌照、07式武警新牌照的漢字、字母、數(shù)字、顏色等信息。

“0—9”十個阿拉伯數(shù)字;“A—Z”二十六個英文字母;省、自治區(qū)、直轄市簡稱;軍隊用漢字等

5、套牌車分析

系統(tǒng)可以對通行車輛進行套牌車分析，并可以在發(fā)現(xiàn)套牌車嫌疑車輛時，發(fā)出報警信息。各地攔截站在接到報警信息后，可以及時組織攔截，及時的捕獲套牌車嫌疑車輛。系統(tǒng)對所有接入系統(tǒng)的車輛實時監(jiān)測數(shù)據(jù)進行實時分析，當發(fā)現(xiàn)同一號牌車輛在短時間內(nèi)在距離較遠的地方出現(xiàn)時，則可以判定有套牌車嫌疑。系統(tǒng)在發(fā)現(xiàn)套牌車嫌疑后，可以立刻發(fā)出報警信息。值班警員可以立刻組織沿線大隊民警進行圍捕。

6、伴隨車分析

系統(tǒng)可以對所有監(jiān)測車輛記錄進行跟車關(guān)聯(lián)性分析，分析與目標車輛相鄰車輛之間的關(guān)系，通過對多個檢測點同一目標車輛伴隨車過濾分析，找到嫌疑目標的伴隨同行車輛，為各類治安事件提供跟蹤線索。

7、高清錄像功能

本地違法抓拍主機，具有視頻錄像功能，實現(xiàn)數(shù)字視頻硬盤錄像機的功能，清晰度應(yīng)能滿足人工對車輛顏色、類型的認定。

全天24小時紀錄所監(jiān)控方向的1～4路視頻，全尺寸高清錄像，為交通事故提供事故回溯的紀錄。錄像幀率大于5幀，錄像保留時間大于7天，循環(huán)覆蓋。中心能夠遠程調(diào)看路口錄像，并上傳下載。路口端設(shè)備能夠根據(jù)需求配置錄像文件。

8、查詢統(tǒng)計功能

系統(tǒng)能夠查看遠程服務(wù)器保存的車輛圖片，用戶登陸后可以查看遠程服務(wù)器上的圖片及車輛信息。系統(tǒng)可實現(xiàn)的查詢統(tǒng)計功能如下：

(1)車流量查詢統(tǒng)計。系統(tǒng)能查詢路口的通行車輛的車流量數(shù)據(jù)，能按照小時、日、周、月進行統(tǒng)計。統(tǒng)計結(jié)果以直方圖、報表方式顯示。所有查詢、統(tǒng)計信息均可導(dǎo)出為Excel文件。

(2)過車歷史信息查詢。系統(tǒng)能對路口車輛歷史過車信息進行綜合查詢，條件包括按時間段、地點、方向、號牌號碼精確或模糊查詢，可查詢車輛圖片、關(guān)聯(lián)歷史視頻錄像等信息。查詢結(jié)果可導(dǎo)出為Excel文件及相關(guān)圖片、視頻文件。

(3)報警記錄查詢。系統(tǒng)能對卡口歷史報警記錄進行綜合查詢，條件包括按時間段、地點、方向、布控記錄等，能查詢報警記錄相關(guān)的所有信息，如車輛圖片、布控信息。

查詢結(jié)果可以導(dǎo)出為Excel文件。

(4)系統(tǒng)日志信息查詢。系統(tǒng)能查詢系統(tǒng)的用戶操作日志、系統(tǒng)運行日志信息等。

高清電子警察系統(tǒng)方案特點

(1)功能多樣化：電子警察系統(tǒng)的功能從車輛違法抓拍擴展到交通卡口抓拍、流量采集、交通監(jiān)控等多種應(yīng)用，成為智能交通管理系統(tǒng)的基礎(chǔ);

(2)報警聯(lián)動：布控報警、違法車輛報警抓拍圖片與視頻監(jiān)控進行聯(lián)動，并可進行關(guān)聯(lián)查詢;

(3)視頻檢測及識別：采用逐幀識別并自動匹配車道，對過往車輛進行軌跡跟蹤和行為判斷;

(4)后端二次識別：控制中心采用二次識別，對前端未能正確識別的圖片進行再次識別，提供識別率和識別準確率;

(5)雙鑒傳感：同時支持地感線圈和視頻線圈觸發(fā)抓拍，當?shù)馗芯€圈故障時，自動切換到視頻線圈;

(6)GIS管理：路口設(shè)備通過專用圖層進行管理，通過不同顏色標識設(shè)備通信狀態(tài)，便于系統(tǒng)維護，同時支持車輛GIS軌跡回放;

(7)可擴展接口：系統(tǒng)提供與車駕管系統(tǒng)、交通指揮調(diào)度系統(tǒng)接入接口，實現(xiàn)道路交通管理綜合信息平臺的接入，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲、組織、處理，使電子警察系統(tǒng)真正成為城市智能交通乃至智慧城市的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐和來源。