城市道路監(jiān)控當(dāng)中的電子警察系統(tǒng)

在計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，安防這個(gè)有歷史悠久的行業(yè)已經(jīng)成為熱門行業(yè)。盡管安防行業(yè)的產(chǎn)值還遠(yuǎn)不能與冶金、電力、電信、石油、化工、機(jī)械等幾大行業(yè)相比，但它與IT、ITS智能交通等其它學(xué)科技術(shù)越來(lái)越多地融合，并以每年25%左右的發(fā)展速度顯示了美好的未來(lái)。

隨著城市道路監(jiān)控技術(shù)和ITS智能交通技術(shù)的發(fā)展和融合，“電子警察”已經(jīng)成為緩解交通緊張、降低交通事故和隱患體現(xiàn)科技強(qiáng)警的一項(xiàng)重要舉措。電子警察執(zhí)法處罰系統(tǒng)具有高技術(shù)含量，可以對(duì)“超速、逆行、闖紅燈、禁停、壓黃線、搶占公交車道等一系列違章現(xiàn)象進(jìn)行準(zhǔn)確、穩(wěn)定、自動(dòng)、全天候的監(jiān)控、執(zhí)法和處罰。電子警察的出現(xiàn)可以大大緩解因違章行為導(dǎo)致交通事故增加與警力少和警務(wù)人員勞動(dòng)強(qiáng)度大的矛盾，有效抑制的由于人為違章引起的交通事故。電子警察在國(guó)內(nèi)一些大中城市經(jīng)過(guò)近幾年的廣泛應(yīng)用，技術(shù)已經(jīng)很成熟，由早期單一的闖紅燈抓拍演變?yōu)槎囗?xiàng)違章內(nèi)容及車流量、排隊(duì)長(zhǎng)度、等待時(shí)間、車道占有率、平均速度等交通信息統(tǒng)計(jì)分析的監(jiān)控系統(tǒng)。時(shí)下城市交通電子警察主要包括：機(jī)動(dòng)車闖紅燈違章視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、機(jī)動(dòng)車超速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、逆行禁行車輛監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、公交車道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、非機(jī)動(dòng)車道行車監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、壓雙黃線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、緊急停車帶行車監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、移動(dòng)式車輛稽查系統(tǒng)、智能化多媒體網(wǎng)絡(luò)車牌識(shí)別系統(tǒng)、車流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等等。

電子警察主要的核心部分是車輛檢測(cè)技術(shù)、機(jī)動(dòng)車車牌識(shí)別技術(shù)和視頻攝像部分。

車輛視頻檢測(cè)技術(shù)

目前在各城市電子警察中主要使用的車輛檢測(cè)器是線圈感應(yīng)器和視頻檢測(cè)器。地埋感應(yīng)線圈檢測(cè)器因其可靠性高，準(zhǔn)確率較高，而且價(jià)格低，在前幾年一直在被廣泛使用，但隨著電子技術(shù)的發(fā)展，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，功能強(qiáng)大的數(shù)字處理芯片的出現(xiàn)，車輛視頻檢測(cè)技術(shù)取得突破并發(fā)展的相當(dāng)成熟。與線圈檢測(cè)技術(shù)相比所具有的優(yōu)越性和高性價(jià)比已漸漸得到業(yè)內(nèi)人士的公認(rèn)，代表了未來(lái)車輛檢測(cè)領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用方向。

視頻車輛檢測(cè)器是一種基于視頻圖像分析和計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)對(duì)路面車輛運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)分析的集成系統(tǒng)。它能實(shí)時(shí)分析輸入的交通圖像，跟蹤圖像中的車輛，獲得各種交通數(shù)據(jù)。

視頻車輛檢測(cè)器的主要優(yōu)勢(shì)：

1、采用全景攝像機(jī)作為視頻傳感器，它無(wú)需切割破壞路面，乃至鋪設(shè)很長(zhǎng)的線圈饋線電纜，最大程度的縮短了封閉道路的時(shí)間。另外，視頻虛擬線圈的位置可以根據(jù)需要任意放置，而感應(yīng)線圈安裝在一個(gè)位置后就不能根據(jù)路況的變化而任意移動(dòng)，否則重復(fù)切割路面會(huì)嚴(yán)重影響道路的使用壽命。

2、視頻虛擬線圈的位置擺放可以根據(jù)路況任意調(diào)整，其線圈功能屬性也可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置，如：存在、延時(shí)、延遲、脈沖和計(jì)數(shù)。選用不同屬性的線圈可以實(shí)現(xiàn)不同的控制需求，每路視頻圖像可以設(shè)置多個(gè)這樣的虛擬線圈。

3、感應(yīng)線圈的壽命大約在2－5年（根據(jù)交通量及路面溫度而定）,而視頻檢測(cè)器的使用壽命要超過(guò)10年。

4、采用了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)（DSP）和先進(jìn)算法，視頻檢測(cè)能夠面對(duì)路面反光、車輛陰影、惡劣氣候及各種光照條件的挑戰(zhàn)，它都能夠精確、可靠檢測(cè)數(shù)據(jù)，真正實(shí)現(xiàn)全天候的檢測(cè)控制。

示意圖

車輛視頻檢測(cè)技術(shù)在交通信息采集、統(tǒng)計(jì)、分析方面應(yīng)用最為復(fù)雜，這種視頻交通檢測(cè)器采用視頻處理與識(shí)別技術(shù)而構(gòu)造的觀測(cè)站，能夠自動(dòng)提取若干交通流參數(shù)，自動(dòng)分類車型，并能檢測(cè)一般交通事故和其他特殊交通事故。該檢測(cè)器可安裝于公路交通干道或重要交通觀測(cè)點(diǎn)，用于替代傳統(tǒng)的交通觀測(cè)站。此外，在闖紅燈、超速、禁行移動(dòng)電子警察系統(tǒng)中，都采用視頻車輛檢測(cè)技術(shù)，而傳統(tǒng)的地埋感應(yīng)線圈正在被取代。

車牌識(shí)別技術(shù)

車牌識(shí)別作為交通監(jiān)控的核心技術(shù)，應(yīng)用在多項(xiàng)子系統(tǒng)中，如闖紅燈監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、超速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、逆行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、禁行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、公交車道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、非機(jī)動(dòng)車道行車監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、壓雙黃線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、緊急停車帶行車監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、移動(dòng)式車輛稽查系統(tǒng)等等。智能化多媒體網(wǎng)絡(luò)車牌識(shí)別系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在過(guò)往車輛自動(dòng)登記、驗(yàn)證，公路收費(fèi)，車輛安全核查，小區(qū)、停車場(chǎng)管理等方面。

系統(tǒng)采用視頻實(shí)時(shí)觸發(fā)方式進(jìn)行檢測(cè)抓拍，能夠自動(dòng)偵測(cè)、準(zhǔn)確識(shí)別及驗(yàn)證行駛或停泊中車輛的整車車牌號(hào)碼。可對(duì)已抓拍圖像與數(shù)據(jù)庫(kù)資料及時(shí)進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)應(yīng)攔截車輛時(shí)，系統(tǒng)能在本地機(jī)和中心機(jī)上及時(shí)報(bào)警。系統(tǒng)采用先進(jìn)的模糊圖像處理技術(shù)，通過(guò)程序能很好的實(shí)現(xiàn)對(duì)于車牌的整體傾斜、車牌的文字傾斜、車牌的污損和模糊等的處理，將人眼都很難辨別的車牌號(hào)識(shí)別出來(lái)。

車牌識(shí)別的流程可分為車牌定位、車牌預(yù)處理、字符分割和字符識(shí)別四個(gè)步驟。

圖1車牌識(shí)別流程

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能和技術(shù)特點(diǎn)

★準(zhǔn)確識(shí)別不同地區(qū)及各種類型的車牌號(hào)碼。

★采用圖像自動(dòng)觸發(fā)方式，不需要其他外在觸發(fā)機(jī)制。

★自動(dòng)完成車輛記數(shù)，車流量統(tǒng)計(jì)。

★對(duì)已抓拍圖像能與數(shù)據(jù)庫(kù)資料及時(shí)進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)應(yīng)攔截車輛時(shí)，在本地機(jī)和中心機(jī)上及時(shí)。

★內(nèi)置的數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件能存儲(chǔ)、搜索及整理車輛資料，能自動(dòng)備份數(shù)據(jù)并完成統(tǒng)計(jì)報(bào)告。

★在網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)各地的數(shù)據(jù)同步，可實(shí)時(shí)監(jiān)控前端系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。

★對(duì)運(yùn)動(dòng)速度在180公里/小時(shí)以下的汽車車牌進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別。

★在良好光照條件下，車牌識(shí)別率不低于96%，在陰雨天、夜間人工光照條件下，車牌識(shí)別率不低于90%。

★系統(tǒng)能夠識(shí)別的車牌類型包括：普通民用汽車車牌、軍用汽車車牌（含武警車牌）、警用汽車車牌

★系統(tǒng)能夠識(shí)別車輛類型，繪制出車輛的三維圖像。

★抓拍圖像的時(shí)間小于0.03秒，識(shí)別圖像的時(shí)間小于0.2秒。

★系統(tǒng)適應(yīng)全天候條件下工作。