智能交通卡口系統(tǒng)

1、咼清晰智能卡口系統(tǒng)系統(tǒng)介紹目錄一概述隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會機(jī)動車輛的保有量越來越高，借 助快捷方便、 縱橫交錯的公路網(wǎng)絡(luò)， 利用各種車輛進(jìn)行跨區(qū)域違法犯 罪行為也不斷增多 , 社會治安形勢日趨復(fù)雜，因此，利用高科技裝備 建設(shè)智能交通卡口系統(tǒng)， 對打擊跨區(qū)域違法犯罪行為十分必要。 設(shè)立 智能交通卡口系統(tǒng)， 可及時準(zhǔn)確地記錄車輛信息， 隨時掌握城市各出 入口的車輛流量及狀態(tài)，進(jìn)行車輛動態(tài)布控，對違法車輛以及盜搶、 肇事逃逸、作案嫌疑車輛（存于“黑名單”庫中）實(shí)時報(bào)警，而且還 可以查出被盜車輛或罪犯所乘車輛進(jìn)出城市時間以及行經(jīng)路線狀況， 這為快速偵破案件提供了科學(xué)、有效的依據(jù)。二 系 統(tǒng)特點(diǎn)我們結(jié)

2、合在智能交通領(lǐng)域方面積累的經(jīng)驗(yàn)，以及在圖像分析 技術(shù)方面的經(jīng)驗(yàn)， 針對我國道路特點(diǎn)， 采用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)自動控制 技術(shù)、高分辨率數(shù)字?jǐn)z像技術(shù)、視頻檢測技術(shù)、圖像處理與模式識別 技術(shù)，推出了新一代的基于視頻檢測技術(shù)的高清晰智能卡口系統(tǒng)。 該 系統(tǒng)采用虛擬線圈檢測技術(shù)對車輛進(jìn)行檢測，并自動完成圖像抓拍， 獲取分辨率在 200 萬像素及以上的圖像， 同時將車輛信息上傳， 完成 車輛號牌識別、 車輛通行信息記錄， 對可疑布控車輛和違法車輛等進(jìn) 行實(shí)時報(bào)警， 并為車輛信息及圖象信息建立車輛信息數(shù)據(jù)庫， 供交通 管理部門用于交通管理、事故處理、車輛布控追查等。該系統(tǒng)可二十 四小時全天候工作，長期運(yùn)行，性能

3、穩(wěn)定可靠，對于交通管理現(xiàn)代化 可起到十分重要的作用。系統(tǒng)不僅包含了一般系統(tǒng)的車輛記錄、車牌抓拍功能，還具 有車流量、車道占有率、平均速度、車輛密度等信息的統(tǒng)計(jì)功能，在 采集圖像方式上更采用了百萬像素高分辨率數(shù)字圖像采集技術(shù)與智 能視覺分析、模式識別技術(shù)；提高了圖像清晰度、擴(kuò)大了監(jiān)視范圍， 與國內(nèi)同類產(chǎn)品相比，本系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢。高清抓拍普通模擬攝像機(jī)所提供的圖像最高分辨率為D1( 704*576)格式,只有約 40 萬像素，而視頻檢測式高清智能卡口系統(tǒng)采用高分辨率數(shù) 字?jǐn)z像機(jī)(工業(yè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)) ，實(shí)現(xiàn)高清晰度圖像的采集，系統(tǒng)采集的車輛圖像，分辨率高達(dá)200萬象素，大大提高了圖像的分辨率在畫面

4、覆蓋車道寬度達(dá)到 7m時，所拍攝的車輛號牌依然可以達(dá) 到130X4045象素，單個字符達(dá)到16X 32象素，駛乘人員臉部達(dá) 到60X 75象素，不僅可以完整反映車輛的號牌號碼，還可以清晰的 反映出駛乘人員的臉部特征及整個車輛的全貌和細(xì)節(jié)，為事故追查、 刑事偵破等公安業(yè)務(wù)，提供更全面、準(zhǔn)確的依據(jù)。高清智能卡口抓拍圖象及牌照、駛乘人員臉部局部圖像車輛檢測集成的虛擬線圈檢測算法可對車輛進(jìn)行檢測；虛擬線圈是基于視頻分析、運(yùn)動檢測、目標(biāo)檢測的一種技術(shù)，其原理是通過對在攝像機(jī) 提供的實(shí)時視頻流上設(shè)置檢測區(qū)域， 當(dāng)車輛經(jīng)過設(shè)定的區(qū)域時，該區(qū) 域的背景、紋理會發(fā)生明顯變化，分析系統(tǒng)通過對變化量的大小進(jìn)行 量化

5、，當(dāng)量化值和方向達(dá)到設(shè)定的條件時即認(rèn)為有車通過。與地感線圈相比其技術(shù)優(yōu)勢地感線圈的安裝和維護(hù)都必須封閉車道、破壞路面，不僅影響路面 的使用壽命，并且增加了施工的復(fù)雜度。而虛擬線圈檢測方式只要 將攝像機(jī)安裝在路側(cè)立桿上即可， 線圈的位置通過軟件可任意設(shè)定, 安裝和維修時無須關(guān)閉車道操作相對簡單。地感線圈的檢測功能單一，缺乏靈活性，而虛擬線圈檢測系統(tǒng)靈活 性要大于地感線圈，當(dāng)路面行駛規(guī)則、位置發(fā)生改變都要重新破壞 路面埋設(shè)地感線圈，而虛擬線圈檢測區(qū)域可根據(jù)需要隨意劃分、使 用方式靈活，能夠滿足不斷變化的數(shù)據(jù)采集要求，并且支持多車道 同時檢測。地感線圈的感應(yīng)度極易衰減、失效，當(dāng)路面積雪達(dá)到20cm以

6、上時（相 當(dāng)于將車輛的底盤抬高）車檢器的靈敏度將大大降低，加之潮濕的 氣候和長期的碾壓會使路面發(fā)生型變使線圈嚴(yán)重受損，影響線圈的 檢測準(zhǔn)確度，并且線圈的使用年限從而大打折扣，大范圍的維護(hù)管 理費(fèi)用又成了新的問題，而采用虛擬線圈檢測的系統(tǒng)則不存在上述 的問題。交通信息米集功能系統(tǒng)不僅通過虛擬線圈對車輛進(jìn)行檢測，并同時完成車輛個數(shù)、平均速度、 車道占有率、車輛密度等信息的統(tǒng)計(jì)工作。車牌自動識別在號牌識別過程中，較好的圖片質(zhì)量和正確定位是正確識別號牌 的關(guān)鍵。號牌定位的任務(wù)是確定圖片中有無車輛號牌以及車輛號牌的 數(shù)量和位置，但號牌定位比較復(fù)雜，車輛在圖像中的位置具有不確定 性，可能出現(xiàn)的情況大致有這

7、幾種：?車頭位置不確定；?號牌在車輛上的懸掛位置不確定;?車輛上可能印有其它與車牌相似的號碼，懸掛其它號牌或多個號牌在本系統(tǒng)中利用號牌的特定紋理信息并采用多尺度分析進(jìn)行號 牌的定位，定位后的號牌經(jīng)過號牌分割、傾斜矯正、字符定位與分割， 然后采用多幀識別技術(shù)再進(jìn)行字符和漢字的識別。車牌定位傾斜矯正字符分割與定位字符和漢字的識別首先根據(jù)字符的序號，將漢字、字母和數(shù)字區(qū)分開來，然后對不同類別字符采用不同的子系統(tǒng)識別。這些子系統(tǒng)又 都融合了若干簡單識別器，對待識字符進(jìn)行聯(lián)合識別。整車道覆蓋抓拍常規(guī)采用視頻攝像機(jī)的標(biāo)清卡口系統(tǒng)中， 跨中線行駛車輛是造成 系統(tǒng)漏拍的主要原因，由于受視頻信號分辨率的限制，單

8、個攝像機(jī)無 法覆蓋一個標(biāo)準(zhǔn)車道的寬度（3.75m）。因此，當(dāng)車輛跨中線行駛時， 車輛在攝像機(jī)覆蓋的盲區(qū)，相鄰兩個車道攝像機(jī)均無法抓拍到具有完 整牌照的車輛圖像（如下圖）。視頻攝像機(jī)卡口拍攝區(qū)域示意圖普通卡口攝像機(jī)所拍攝的牌照殘缺不全的圖像在改進(jìn)的系統(tǒng)中，采用增加跨中線輔助攝像機(jī)抓拍跨中線， 增加 跨中線特寫攝像機(jī)，在跨中線行駛車輛通過時，依靠跨中線特寫攝像 機(jī)補(bǔ)充抓拍，使跨中線行駛車輛的漏拍率得以降低，但是，采用這種 方案對很多正常行駛的車輛中線輔助相機(jī)也會抓拍， 會產(chǎn)生大量的無 效圖片。高清卡口系統(tǒng)由于采用200萬像素高分辨率數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，其拍攝 畫面覆蓋范圍可達(dá)4.5米至5米（3.75m）。

9、因此，其畫面已經(jīng)覆蓋 中線，可保證跨中線行駛的車輛能在1個或2個攝像機(jī)拍攝的圖片中 都能被完整記錄，確保了記錄信息的完整性。ii漳碁區(qū)、I BII nXfc/ I二 _ _I;匚_ 一一一*1* I高清卡口攝像機(jī)拍攝區(qū)域示意圖曝光過度抑制在傳統(tǒng)的卡口系統(tǒng)運(yùn)行過程中，部分的點(diǎn)位所拍攝的圖像在夏天 光線較強(qiáng)的環(huán)境下會出現(xiàn)白片現(xiàn)象，這是由于這些點(diǎn)位上安裝的攝像 機(jī)的角度正對著陽光的直射方向，光線直接照射的攝像機(jī)的CCD面陣 上，造成CCD曝光溢出所造成的，由于 CCD的累積電荷已經(jīng)溢出，通 過調(diào)整光圈或快門速度的方式都無法解決這種問題，只能從光學(xué)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行著手，根據(jù)多個項(xiàng)目的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，我公司終于尋找

10、到了解決該 問題的方法，通過在攝像機(jī)鏡頭的前端加裝一塊偏振鏡片， 使原來直 接照射到CCD上的光線發(fā)生折射，使其改變角度后再照射到CCD面陣 上，有效地解決了該問題。曝光過度強(qiáng)光抑制效果三構(gòu)成系統(tǒng)由路口抓拍系統(tǒng)、 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和中心信息管理系統(tǒng)三部分 組成，路口抓拍系統(tǒng)通過光纖LAN和公安內(nèi)部網(wǎng)連接，完成數(shù)據(jù)傳輸。 路口抓拍系統(tǒng)路口抓拍系統(tǒng)安裝監(jiān)控路面附近，在無人值守環(huán)境下 24 小時全 天候自動工作。路口抓拍系統(tǒng)主要由高清攝像機(jī)、 LED補(bǔ)光燈、存儲 模塊等組成。路口抓拍系統(tǒng)完成車輛檢測、交通信息的采集（車流量、車輛速 度、車道占有率、車輛密度等信息） 、交通事件檢測（撞車、拋撒、 擁堵、停

11、車），車輛圖像抓拍、圖像數(shù)據(jù)自動上傳等功能。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)本系統(tǒng)支持各種傳輸方式：無線傳輸如 GPRS CDM等;有線傳 輸如光纖傳輸、ISDN ADSL等;還支持人工前端下載功能。這幾種數(shù)據(jù)傳輸方式均內(nèi)嵌在前端高清攝像機(jī)內(nèi)， 設(shè)備會開辟一 個信息記錄緩沖區(qū)， 抓拍記錄的所有信息都將保存到此緩沖區(qū)里， 系 統(tǒng)實(shí)時檢測緩沖區(qū)內(nèi)是否有數(shù)據(jù)， 當(dāng)發(fā)現(xiàn)有新的數(shù)據(jù)時， 自動通過有 線、無線網(wǎng)絡(luò)通路將數(shù)據(jù)上傳導(dǎo)中心系統(tǒng)， 中心系統(tǒng)安裝有信息接收 服務(wù)器端軟件，服務(wù)器通過識別每個路口機(jī)的“標(biāo)識”和“別名”區(qū) 分不同的路口機(jī)， 所以要為每個路口機(jī)分配唯一的 “標(biāo)識”和“別名”， 并根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)示將數(shù)據(jù)信息自動記

12、錄到中心信息數(shù)據(jù)庫。經(jīng)過統(tǒng)一規(guī)劃后，該系統(tǒng)具有統(tǒng)一的配置使用方式，極大的 減少了用戶的學(xué)習(xí)周期。 系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上充分考慮了文件傳輸?shù)耐ㄓ眯?，可支持?Ftp 、 Tcp/IP 等各種協(xié)議，對各種系統(tǒng)具有較高的適用性。 系統(tǒng)使用組件化開發(fā)模式。增加新的傳輸介質(zhì)或者協(xié)議只需 添加新的組件。這樣既保證了系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展，又保證了系 統(tǒng)的強(qiáng)壯性。對于不同的用戶，可以使用不同的組件搭配， 增加了產(chǎn)品發(fā)布的靈活性。 系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上保證了文件傳輸中文件的完整性和原子性。使 用基于數(shù)據(jù)流的壓縮算法，最大程度的提高了帶寬的利用率。 系統(tǒng)在配置上盡量做到靈活。增加了系統(tǒng)的生存周期。 系統(tǒng)進(jìn)行了大量的優(yōu)化，減少了對系統(tǒng)資

13、源的占用。管理中心管理中心設(shè)置在交通監(jiān)管部門， 主要由連接在公安網(wǎng)上的車牌識 別服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、客戶端作業(yè)計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的彩色打印機(jī)、網(wǎng) 絡(luò)設(shè)備和中心管理軟件組成。 中心服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)據(jù)收集服務(wù) 器，并通過公安網(wǎng)與中心客戶機(jī)及相應(yīng)的輸出設(shè)備連接。 車牌識別服 務(wù)器負(fù)責(zé)對所有路口設(shè)備所采集的車輛數(shù)據(jù)與圖片進(jìn)行識別并入庫， 依據(jù)管理部門設(shè)定的條件進(jìn)行篩選， 將需要長期存檔保存的數(shù)據(jù)保存 在數(shù)據(jù)服務(wù)器上， 不同的授權(quán)用戶通過客戶端計(jì)算機(jī)， 可分別完成對 通過車輛信息的訪問、統(tǒng)計(jì)、分類、檢索、查詢、提取、核對、處罰 等業(yè)務(wù)作業(yè)，產(chǎn)生并打印相應(yīng)報(bào)表。通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享，大大方便了 各部門對路口信息

14、的掌握。 用戶也可以根據(jù)要求定制系統(tǒng)， 從而最大限度的滿足需求。網(wǎng)絡(luò)上的授權(quán)用戶亦可通過對路口記錄主機(jī)和數(shù)據(jù) 收集服務(wù)器的工作參數(shù)、報(bào)警布控等進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程維護(hù)四.主要設(shè)備及技術(shù)指標(biāo)智能高清攝像機(jī)分辨率：200萬像素；圖像尺寸：1600X 1200, 15FPS傳感器：1/ CCD;圖片格式：JPEG鏡頭接口：CS工作模式：地感觸發(fā)、雷達(dá)觸發(fā)、視頻觸發(fā)；傳輸協(xié)議：TCP UDP FTP TFTP傳輸接口：以太網(wǎng)，RJ45, 10M/100M自適應(yīng)；帶寬需求：240Mbps本機(jī)存儲：SD卡；觸動輸入端口：觸發(fā)輸入10 8路（光藕隔離3500VAC;閃光燈觸發(fā)輸出2路（光藕隔離3500VAC;補(bǔ)光設(shè)備：支持頻閃燈和閃光燈；工作環(huán)境溫度：0C-55 C;工作環(huán)境濕度： 90%凝霜，無結(jié)露；車牌識別服務(wù)器基本類別類別機(jī)架式處理器CPU類型Xeor?E5335CPU頻率2000MHz最大處理器數(shù)量2處理器描述標(biāo)配1個四核Xeon?E5335處理器CPU二級緩存8MB主板擴(kuò)展槽4FSB（總線）1333MHz內(nèi)存內(nèi)存大小4GB內(nèi)存類型DDRII內(nèi)存帶寬/描述DDRII ?SDRA?(Chipkill)存儲磁盤陣列卡集成 SAS?RAID?-0、RAID-1最大熱插拔硬盤數(shù)支持多個熱插拔光驅(qū)DVD/CD-RWCombo硬盤最大容量網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)控制器雙千兆以太網(wǎng)卡接口類型標(biāo)準(zhǔn)接口1