城市道路監(jiān)控當中的電子警察系統(tǒng)

攝像系統(tǒng)

作為電子警察的眼睛，攝像機是視頻電子警察最常用的拍攝工具，其性能穩(wěn)定，圖像傳輸方便。電子警察所用攝像機主要是全景攝像機和特寫攝像機，攝像機的選用需要根據(jù)實際應(yīng)用環(huán)境來決定。首先要考慮兩點：一是攝像機性能，攝像機性能的好壞直接關(guān)系到在各種條件下能否拍攝出清晰畫面，在夜間能否看清車牌，所拍圖像色彩是否真實，滿足使用要求；二是攝像機的可靠性，攝像機要在可能發(fā)生的各種惡略環(huán)境下長期穩(wěn)定工作，保證圖像質(zhì)量不惡化，故障率低。

道路監(jiān)控攝像機都安裝在很高的桿子上，安裝、調(diào)試、維修都需要高架車，還要影響正常的交通，如果攝像機故障率高，其售后維修服務(wù)費高，還要影響工程商的信譽。

全景攝像機可以選用1/3CCD彩色攝像機、1/2CCD彩色攝像機，通常使用較多的是1/2CCD道路監(jiān)控彩色攝像機，這種攝像機有照度低、視角廣、色彩好、信噪比高、背光補償好等特點。在攝像機的選擇上是性能和價格是成正比的，如果對圖像色彩、清晰度、信噪比、照度等指標要求較高或當?shù)氐缆翻h(huán)境光線較暗一般攝像機無法拍攝出滿足要求的圖像，就需要選用高檔攝像機。

特寫攝像機主要在車牌識別中看清車輛牌照，這類攝像機可選種類較多，如：1/2CCD攝像機，1/3CCD攝像機加補光系統(tǒng)，1/4CCD一體化攝像機加補光系統(tǒng)。根據(jù)對圖像質(zhì)量要求和應(yīng)用環(huán)境的差異，設(shè)計上選用不同的攝像機。

1、夜間道路照明很好，可以選擇攝像機種類較多，如低照度1/3CCD攝像機加少量LED燈補光或選用1/2CCD低照度色彩攝像機或一體化攝像機加補光燈。如果你要拍清車牌還要看清車體顏色，還要低信噪高清晰圖像，只能選用高檔攝像機。

2、道路光線較暗，一般攝像機需要功率較大的補光源，除能拍清牌照外，圖像中車體輪廓和色彩較差，噪波點多。若采用1/2CCD低照度攝像機加補光燈，可以得到較好效果。

3、道路光線很暗并需要識別前車牌照，如城市出入口、社區(qū)出入口、大廈出入口等地。由于車前燈較亮，環(huán)境光線很暗，光照反差較大，很強的垂直光斑，拍清車牌需要輔助光源，攝像機的選擇也很苛刻。如果需要遠距離補光拍攝既要拍清車牌還要看清車輛輪廓顏色，這不僅需要1/2CCD高清晰、低照度、高信噪比、很好背光補償?shù)臄z像機，還需要經(jīng)驗豐富的工程技術(shù)人員的反復(fù)調(diào)試。

4、在道路監(jiān)控工程中，經(jīng)常還會發(fā)生攝像機夜間參數(shù)調(diào)整好圖像滿足要求，白天效果很差，或按照公路朝向會發(fā)生強逆光現(xiàn)象，這時攝像機在某一固定參數(shù)下，無法保證每個時間段拍攝出滿意的圖片。根據(jù)工程中實際需求，一種智能車牌識別攝像機已經(jīng)問世，它可以根據(jù)監(jiān)控現(xiàn)場光線變化情況自動調(diào)整攝像機參數(shù)、補光燈開啟、補光燈強度等實現(xiàn)全智能控制，從而達到最佳效果。

無論是全景還是特寫攝像機的選擇，都需滿足最低的技術(shù)指標。如果要追求更好的視頻效果或滿足特殊的需求，就需要選擇高性能攝像機。

日本池上公司ICD-828P1/2CCD彩色道路監(jiān)控攝像機，在1/2CCD攝像機中是較優(yōu)秀的，這款應(yīng)用了專業(yè)廣播級技術(shù)的攝像機具有水平分辨率530線，垂直光斑指標為-126dB(池上廣播級攝像機為-135dB)。在監(jiān)控攝像機中很少看到垂直光斑這項指標，其實光斑是CCD傳感器的一個特性，在傳感器中沒有任何東西阻止強光穿射的曝光和在CCD上產(chǎn)生更多的電子，結(jié)果是在圖像中強烈的光出現(xiàn)時通常垂直斑紋也出現(xiàn)，在圖像中遮蓋了相關(guān)的細節(jié)。該款攝像機的最低照度是0.15Lux/F1.4/50IRE/AGCON，信噪比大于52dB。在公安部安全與警用產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心檢測的2臺產(chǎn)品最低照度為0.11Lux/F1.4/50IRE/AGCON和0.09Lux,信噪比為57dB和59dB，而專業(yè)廣播電視攝像機信噪比在60~65dB。為便于工程商安裝調(diào)試攝像機，池上特有的遠程遙控器RCU-701可使調(diào)試人員無需高空作業(yè),在施工現(xiàn)場很方便地調(diào)試攝像機參數(shù)。無論從技術(shù)指標還是實際應(yīng)用的效果看，池上這款道路監(jiān)控像機得到廣泛好評。

針對于復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境設(shè)計的智能車牌識別攝像機，它主要由帶有RS-485或RS-232接口的一體化攝像機、1/2CCD攝像機，低功耗LED補光燈，智能控制板組成。

攝像機是針對監(jiān)控需求設(shè)計的，如果讓攝像機自行調(diào)節(jié)曝光強度，只能是依據(jù)圖像中某一固定區(qū)域的平均亮度進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方式一般是固定的、非智能化的方式。在陰天時，陽光透過云層散射后光照很均勻，上午和下午、東西向和南北向沒有多少差別，攝像機拍到的車輛、路面、景物都會非常清晰。晴天時，陽光直射到路面上、車身上就產(chǎn)生了逆光、直射光的問題。逆光情況下，拍攝方向與陽光照射方向相反，拍攝到的路面、背景較清晰，而車牌區(qū)域的對比度很差不利于識別。直射光情況下，拍攝方向與陽光照射方向相同，拍攝到的車牌區(qū)域很亮導(dǎo)致字符筆劃較粗、相互粘連，而且我國的車牌都采用反光漆，有些時候會出現(xiàn)鏡面反射，無法看清車牌號碼。另外，車體表面的反光產(chǎn)生的亮線、光暈也會對識別造成影響。車牌識別多數(shù)用于識別運動中的車輛，車牌區(qū)域在整個圖像中是不固定的，普通攝像機無法根據(jù)車牌區(qū)域進行調(diào)節(jié)。

夜間環(huán)境下車輛開啟車燈，普通攝像機受大燈的影響減弱曝光強度造成圖像車牌區(qū)域很暗、無法看清號碼，車大燈的光線還可能形成大面積光暈遮擋車牌區(qū)域。夜晚也不能使用燈光太強的補光設(shè)備，那樣會影響司機視覺，存在安全隱患。

智能車牌識別攝像機能分析的圖像整體亮度和車牌區(qū)域亮度智能地調(diào)整攝像機的光圈、快門、增益等曝光參數(shù)。它可以動態(tài)跟蹤光線的變化，無論何時、何種光線條件下都能采集到盡量清晰的有利于識別的圖像。環(huán)境光較弱時攝像補光單元可自動開啟補光燈進行主動補光。

這種可以選擇規(guī)格的攝像機、不同形式的補光燈利用控制板組合成滿足多種需求的智能車牌識別攝像機。SB-01是一款由SONY一體化機芯，5W的LED點陣補光燈，控制板組成的智能車牌識別攝像機。它已經(jīng)應(yīng)用于多項道路監(jiān)控工程，解決了很多疑難問題。

電子警察的應(yīng)用

電子警察在很多城市近幾年的應(yīng)用中取得了非常好的成效，它的發(fā)展已經(jīng)從大中城市到中小城市，發(fā)展速度非?？觳⒁呀?jīng)成為安防行業(yè)的主要增長點?，F(xiàn)在電子警察技術(shù)已經(jīng)很成熟，高清電子警察系統(tǒng)已經(jīng)開始在一些城市應(yīng)用，不同的城市可以根據(jù)實際情況選用適合自己的方案。

一些中小城市主要路口少，監(jiān)控點少，這些監(jiān)控點距離控制中心近，這樣可以從監(jiān)控點到監(jiān)控中心直接敷設(shè)光纜線，將監(jiān)控點的視頻信號直接傳輸?shù)奖O(jiān)控室。電子警察系統(tǒng)由于有視頻虛擬線圈檢測功能，可以將控制主機直接安放在控制中心，這種方式使前端攝像機即可用于道路監(jiān)控又可用于電子警察檢測取證。將電子警察系統(tǒng)安放在監(jiān)控中心，對控制主機的要求降低，系統(tǒng)維護、維修成本降低，同時對于資金緊張的項目，可以用一套電子警察系統(tǒng)通過人工切換對多個路口進行輪流使用，這樣即可對經(jīng)常違章的駕駛員有震懾作用，又緩解了資金緊張的矛盾，使監(jiān)控系統(tǒng)分步完善。這種模式已經(jīng)在一些地區(qū)使用，并取得很好的效果。

由于各地區(qū)氣候環(huán)境不同、車輛牌照所用材質(zhì)不同及其它特殊情況，造成視頻圖像的差異。這就意味著某個電子警察系統(tǒng)在甲地使用效果很好，在乙地使用效果不好，另外每個地區(qū)交警部門可能根據(jù)實際需求提出一些新要求。對于一個較為成熟的電子警察系統(tǒng)，應(yīng)該能滿足大多數(shù)需求，同時能很方便地修改調(diào)整軟件系統(tǒng)，滿足用戶的需求。

ICD-828P

道路監(jiān)控實景