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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(dòng)對視頻流圖像中的運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行實(shí)時(shí)逐幀檢測、鎖定、跟蹤，根據(jù)車輛運(yùn)動(dòng)軌跡判定車輛是否違章。無須破壞路面埋設(shè)線圈；采用視頻檢測識(shí)別紅綠燈信號(hào)，無須接入紅綠燈信號(hào)，消除施工難題；采用500萬CCD高清電警一體機(jī)作為圖像采集主體，單臺(tái)攝像機(jī)籠蓋單向3車道；采用LED冷光燈作為夜間補(bǔ)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(gè)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(gè)LED燈；采用DSP嵌入式一體化控制主機(jī)，集圖像采集、車輛檢測與抓拍、車牌識(shí)別于一體，減少了圖像壓縮與傳輸?shù)闹虚g處理過程，進(jìn)步了設(shè)備處理機(jī)能。有獨(dú)立的操縱系統(tǒng)，設(shè)備穩(wěn)定。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡樸，便于安裝維護(hù)，立桿上只需一根網(wǎng)線和電源線即可。

      2. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

      我公司設(shè)計(jì)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(gòu)成。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖如下：

圖1電子警察系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖

      (1) 路口單元

      路口單元包括500萬像素高清攝像機(jī)、補(bǔ)光燈、網(wǎng)絡(luò)硬盤存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、抱桿箱、專用機(jī)柜及其他配套輔材。這些設(shè)備組成電子警察前端抓拍系統(tǒng)，完成紅綠燈信號(hào)檢測判定、補(bǔ)光燈控制、機(jī)動(dòng)車違章行為檢測、違章圖片抓拍、違章記實(shí)本地儲(chǔ)存、相關(guān)信息網(wǎng)絡(luò)上傳等功能。

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

      前端組成結(jié)構(gòu)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(shí)抓拍，對獲取的信息進(jìn)行預(yù)處理，主要邏輯功能包括：

      高清視頻電警一體機(jī)：本系統(tǒng)采用的高清一體化識(shí)別主機(jī)為500萬像素，分辨率為2448×2048，單臺(tái)設(shè)備可監(jiān)控單向3個(gè)車道，提供紅綠燈檢測、車輛檢測及視頻錄像，同時(shí)可抓拍高清圖片。采用DSP嵌入式高機(jī)能處理平臺(tái)(DM6467T），配備EPROM、RTC操縱系統(tǒng)。內(nèi)嵌的識(shí)別軟件包含了視頻采集、圖像預(yù)處理、車輛檢測、車牌檢測、車牌切分、字符識(shí)別、跟蹤和比對、圖像壓縮、數(shù)據(jù)傳輸?shù)饶K。系統(tǒng)識(shí)別速度快，特別是獨(dú)特的移動(dòng)物體跟蹤和比對技術(shù)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(jìn)步系統(tǒng)的識(shí)別精度和對復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)能力。設(shè)備不亂可靠，詳細(xì)表現(xiàn)在：耐高溫順低溫，不用擔(dān)心溫渡過高或過低引起設(shè)備異常；設(shè)備有自恢復(fù)功能，可自動(dòng)判定異常并將設(shè)備軟復(fù)位以重新初始化；設(shè)備反映速度快，斷電重啟到正常工作僅需10秒。

      LED補(bǔ)光燈：輔助光源采用LED燈，光敏控制模塊設(shè)計(jì)可自動(dòng)啟動(dòng)，當(dāng)環(huán)境光低于預(yù)設(shè)亮度，光源自動(dòng)打開，為攝像機(jī)補(bǔ)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(gè)LED燈。發(fā)光器件為大功率LED，均勻無端障時(shí)間：MTBF ≥ 30000小時(shí)。

      網(wǎng)絡(luò)硬盤：根據(jù)用戶實(shí)際使用情況，系統(tǒng)可選擇配備網(wǎng)絡(luò)硬盤，將識(shí)別結(jié)果數(shù)據(jù)以及錄像視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到網(wǎng)絡(luò)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(gè)十字路口配置一個(gè)4TB的網(wǎng)絡(luò)硬盤即可。

      網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備：包括交換機(jī)、光纖收發(fā)器等，承擔(dān)將前端設(shè)備記實(shí)的車輛違法信息傳輸?shù)胶蠖酥卫碇醒氲娜蝿?wù)。

      (2) 傳輸通道

      傳輸通道主要實(shí)現(xiàn)前端路口單元和中央平臺(tái)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(shè)備到控制、設(shè)置和維護(hù)等。該傳輸網(wǎng)絡(luò)可以采用光纖通信、數(shù)據(jù)專線、寬帶網(wǎng)絡(luò)、光纖網(wǎng)絡(luò)、無線GPRS/CDMA/3G等方式。

      (3) 監(jiān)控中央

      監(jiān)控中央主要實(shí)現(xiàn)對電子警察前端抓拍設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程治理、網(wǎng)絡(luò)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(diǎn)

     （1）集圖像采集、車輛檢測與抓拍、車牌識(shí)別于一體

      統(tǒng)采用高清視頻電警一體機(jī)集圖像采集、車輛檢測與抓拍、車牌識(shí)別于一體，減少了圖像壓縮與傳輸?shù)闹虚g處理過程，進(jìn)步了設(shè)備處理機(jī)能。在工程施工上，用戶只需將一體機(jī)架設(shè)在路面上方，進(jìn)行一次調(diào)試與配置即可實(shí)現(xiàn)圖像采集、車輛檢測與抓拍、車牌識(shí)別功能，簡化了工程施工與維護(hù)。

     （2）視頻檢測紅綠燈信號(hào)，無須接紅綠燈信號(hào)

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

     （3）視頻檢測車輛，無須埋設(shè)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(zhuǎn)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(shí)別率達(dá)到國標(biāo)要求

      系統(tǒng)在GA/T 496-2009《闖紅燈自動(dòng)記實(shí)系統(tǒng)通用技術(shù)前提》標(biāo)注的測試前提下，機(jī)動(dòng)車闖紅燈捕捉率達(dá)到95%以上、有效率80%以上、識(shí)別率95%以上。

     （5）全嵌入式產(chǎn)業(yè)設(shè)計(jì)

      系統(tǒng)采用的高清視頻電警一體機(jī)是集“圖像采集+車輛檢測+車牌識(shí)別”于一體的設(shè)備。設(shè)備具有檢測車輛、抓拍強(qiáng)補(bǔ)光圖、并識(shí)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(shí)別模塊采用目前國際最提高前輩的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，可以對連續(xù)視頻中的車輛或抓拍圖片中的車輛進(jìn)行高速實(shí)時(shí)的識(shí)別，可適應(yīng)較小的車牌寬度，克服夜間、雨雪霧等惡劣環(huán)境。該產(chǎn)品作為采集交通圖像、提供車輛信息的基礎(chǔ)模塊，適合廣泛應(yīng)用于多種智能交通系統(tǒng)中。

      高清視頻電警一體機(jī)的車輛檢測與車牌識(shí)別模塊以高速達(dá)芬奇處理（TI DM6467T）為中央，配備EPROM、RTC等芯片，內(nèi)置為抓拍、自動(dòng)識(shí)別任務(wù)而自主研發(fā)的專用嵌入式操縱系統(tǒng)、數(shù)學(xué)算法庫、圖像算法庫、TCP/IP協(xié)議棧等，設(shè)備對上位機(jī)應(yīng)用提供尺度接口，利便開發(fā)與維護(hù)。

     （6）一體機(jī)參數(shù)可自動(dòng)調(diào)節(jié)

       一體機(jī)數(shù)據(jù)采集單元可以自動(dòng)判定環(huán)境亮度，自適應(yīng)調(diào)節(jié)攝像機(jī)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(dòng)調(diào)節(jié)達(dá)到更好的識(shí)別和監(jiān)控效果。

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