廠區(qū)車輛雷達測速高清抓拍系統(tǒng)的方案

1、廠區(qū)車輛雷達測速抓拍系統(tǒng)方案第一章 概 述21.1 項目背景21.2 目前國內(nèi)外情況21.3項目建設(shè)目標3第二章 系統(tǒng)組成42.1 系統(tǒng)描述42.2 系統(tǒng)構(gòu)成52.3 車輛固定式測速系統(tǒng)62.3.1 前端視頻記錄系統(tǒng)7主控抓拍系統(tǒng)9輔助照明子系統(tǒng)102.4指揮中心控制系統(tǒng)102.5工作站管理系統(tǒng)142.6號牌識別系統(tǒng)14第三章 系統(tǒng)工作原理和流程163.1系統(tǒng)原理圖163.2系統(tǒng)工作原理173.3工作流程183.3.1 監(jiān)測點系統(tǒng)工作流程183.3.2 執(zhí)勤點工作流程19第四章 技術(shù)特性和指標204.1系統(tǒng)基本功能204.2系統(tǒng)特性23第一章 概 述1.1 項目背景車輛超速駕駛行為是引發(fā)交通事

2、故的重要因素，也是普遍存在的問題。由于車速快，司機對路面情況、前方車輛、行人等各種情況的反應(yīng)時間短，同時由于車速快而導致在發(fā)生緊急情況時制動距離長，輕者造成追尾，車輛受到損壞；重者導致人身傷亡，給社會和家庭帶來重大損失和痛苦。據(jù)統(tǒng)計，交通事故中有10以上是由于超速而引起的。及時發(fā)現(xiàn)超速，并對其進行批評、教育、經(jīng)濟處罰是減少超速違法行為、維護道路安全的重要手段。因此，必須采取有效手段，嚴肅治理違法超速行駛行為，使駕駛員嚴格按道路限速規(guī)定要求行駛，減少由于超速引起的交通事故與違法現(xiàn)象。因此利用現(xiàn)代高新技術(shù)，建設(shè)一套完善的超速駕駛行為自動記錄和取證、處罰系統(tǒng)，是實現(xiàn)有效的交通管理和監(jiān)控，降低超速交通

3、事故的主要手段。系統(tǒng)建成后，可有效檢測和記錄各路段超速行駛的車輛，對違法行駛駕駛員進行教育和處罰，最終達到讓駕駛員自覺遵紀守法、遵章駕駛的目的，在降低交通事故發(fā)生率，提高安全和暢通行車能力等方面具有深遠的意義。1.2 目前國內(nèi)外情況目前，世界上所采用的“超速檢測電子警察”設(shè)備主要由：感應(yīng)線圈測速器、激光測速儀、雷達測速儀與攝像機或數(shù)碼相機的組合而成。感應(yīng)線圈式檢測器是傳統(tǒng)的交通檢測器，車輛通過埋設(shè)在路面下的環(huán)形線圈，引起線圈磁場的變化，檢測器據(jù)此計算出車輛行駛速度。此種方法由于必須破壞路面，安裝極為不便；系統(tǒng)無法解決相鄰車道車輛的干擾，易受路況影響，誤抓大，檢測精度低。激光測速是采用激光測距的

4、原理。激光測距（即電磁波，其速度為30萬公里/秒），是通過對被測物體發(fā)射激光光束，并接收該激光光束的反射波，記錄該時間差，來確定被測物體與測試點的距離。激光測速是對被測物體進行兩次有特定時間間隔的激光測距，取得在該時段內(nèi)被測物體的移動距離，從而得到該被測物體的移動速度。系統(tǒng)造價昂貴，現(xiàn)在經(jīng)過正規(guī)途徑進口的激光測速儀（不含取景和控制部分）價格至少在一萬美金左右。雷達測速的原理是應(yīng)用多譜勒效應(yīng)，即移動物體對所接收的電磁波有頻移的效應(yīng)，雷達測速儀是根據(jù)接收到的反射波頻移量計算而得出被測物體的運動速度。因此，具有以下特點：1、雷達波束較激光光束（射線）的照射面大，因此雷達測速易于捕捉目標，無須精確瞄準

5、。2、雷達固定測速誤差為±1Km/h，運動時測誤差為±2Km/h，完全可以滿足對交通違章查處的要求；3、雷達發(fā)射的電磁波波束有一定的張角，有效測速距離相對于激光測速較近，最遠測速距離為800M（針對大型車）。4、雷達測速儀因技術(shù)成熟，價格適中，而廣受歡迎。但采用單一雷達測速，車輛高速運行時定位不準，前后相鄰和相鄰車道有車同時進入雷達的測速范圍內(nèi)時，雷達本身不能區(qū)分哪輛車超速了，但在雷達測速的基礎(chǔ)上結(jié)合我公司的視頻檢測技術(shù)，便可解決準確定位問題和判斷出哪條車道的車輛超速。1.3項目建設(shè)目標在易發(fā)生交通事故的限速路段，建設(shè)以車輛檢測和牌號自動識別為核心，定點測速功能為輔助的，固

6、定式機動車超速自動檢測和記錄取證系統(tǒng)。該系統(tǒng)的建成將實現(xiàn)對道路交通相關(guān)區(qū)域的實時監(jiān)控，對超速駕駛行為進行自動記錄取證，對嫌疑車輛進行自動布控，并在兩端出入口執(zhí)勤點進行攔截和處罰等功能，滿足交通管理人員對道路交通管理和監(jiān)控的需求。系統(tǒng)建成后可取得以下目的：Ø 有效檢測和記錄各路段超速、超載行駛的車輛；Ø 及時通報路況、車流等相關(guān)交通信息；Ø 及時矯正違法違章駕駛行為；Ø 根本降低事故發(fā)生概率和公安干警勞動強度；Ø 極大提高道路通過和利用能力以及交警工作效益效率；Ø 努力強化智能交通、科技強警意識；Ø 彰顯交警公正、標準執(zhí)法形象

7、；Ø 協(xié)助相關(guān)單位查究違法違章車輛和人員，并為偵破刑事案件提供相關(guān)證據(jù)；第二章 系統(tǒng)組成2.1 系統(tǒng)描述廣州萊安提供的測速系統(tǒng)，綜合了計算機技術(shù)、視頻圖像處理技術(shù)、模式識別技術(shù)、大型數(shù)據(jù)庫管理及網(wǎng)絡(luò)通信等先進技術(shù)，對機動車輛行駛情況進行自動監(jiān)測，自動抓拍違法超速行駛車輛圖片，自動識別被盜、搶車輛，為交管部門執(zhí)法提供科學依據(jù)，是目前實用性極強的科技交通管理手段。網(wǎng)絡(luò)版的產(chǎn)品構(gòu)架，使得系統(tǒng)可以集超速抓拍、現(xiàn)場識別、遠程傳輸和網(wǎng)絡(luò)化調(diào)度管理為一體，實現(xiàn)科技強警，成為與世界最新技術(shù)同步的智能交通系統(tǒng)工程。檢測方式：雷達測速+視頻定位圖1 超速自動記錄系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖本次項目建設(shè)的機動車超速行駛

8、自動記錄系統(tǒng)可以在無人值守的前提下，對通行車輛進行全天候24小時不間斷檢測，對超速行駛車輛進行記錄和報警，能及時提供車輛超速時間、地點、照片、車速等數(shù)據(jù)作為違法處罰證據(jù)。記錄的圖像和報警信息，能立即通過有線/無線傳輸設(shè)備發(fā)送到管理中心或執(zhí)勤處罰點，并發(fā)出報警聲提醒工作人員及時攔截，執(zhí)勤人員通過打印或直接顯示的圖片對違法駕駛員進行現(xiàn)場處罰。2.2 系統(tǒng)構(gòu)成視頻圖像采集全景攝像機車牌特寫攝像機超速抓拍、牌照識別和記錄、圖像處理系統(tǒng)實時報警單元數(shù)據(jù)發(fā)送圖像遠程傳輸指揮中心服務(wù)器交警大隊工作站雷達測速車牌特寫攝像機視頻定位輔助照明本系統(tǒng)主要由車輛固定式測速雷達視頻定位系統(tǒng)、指揮中心管理系統(tǒng)、傳輸和供電

9、系統(tǒng)等幾部分組成。如下圖所示：圖2 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖前端超速檢測系統(tǒng)完成車速檢測、超速判斷、牌照號碼識別、定位拍攝車輛圖像等工作，將超速車輛的數(shù)據(jù)傳到后端。指揮中心管理系統(tǒng)是整套系統(tǒng)的樞紐和核心。指揮中心接收各測速點的車輛數(shù)據(jù)，對超速車輛圖片進行二次識別和確認，及時將超速車輛圖片發(fā)送到攔截點進行處罰。同時，管理系統(tǒng)還將根據(jù)車輛抵達各監(jiān)測點的時間，計算車輛的區(qū)間運行速度，再次判斷是否超速。執(zhí)法人員還可將布控、嫌疑車輛的牌照號輸入到攔截點計算機的“黑名單”數(shù)據(jù)庫，當布控車輛到來時，啟動報警裝置通知執(zhí)法人員及時攔截。各檢測點子系統(tǒng)和傳輸設(shè)備及中心計算機網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成一整套完成的超速自動記錄和處罰系統(tǒng)，實現(xiàn)對

10、通行車輛的監(jiān)控、測速、超速車輛及行為自動記錄、遠程傳送、識別、報警和處罰。2.3 車輛固定式測速系統(tǒng)固定式超速檢測和取證系統(tǒng)分布在全路段各監(jiān)控點上，通過傳輸網(wǎng)絡(luò)與中心系統(tǒng)連接，進行數(shù)據(jù)和信息的傳輸。系統(tǒng)主要由雷達測速儀、視頻圖像定位采集、主控檢測主機、車牌識別軟件、補光燈單元、電氣安全防范、安裝龍門架等組成。 *雷達測速儀完成對車輛的檢測、測速；避免鄰車道干擾； *視頻圖像定位采集設(shè)備包括視頻定位儀、彩色攝像機、鏡頭、安裝支架、防護罩等，為車輛抓拍提供清晰、實時的視頻圖像；圖3 固定式測速系統(tǒng)示意圖 *主控機由嵌入式主機、視頻卡、嵌入式檢測軟件等設(shè)備組成，實現(xiàn)車輛速度與限速值的比較、超速判別、

11、超速抓拍、（時間、地點、違法類型、識別的車牌號等）信息疊加、遠程傳輸?shù)裙δ埽?*車牌識別軟件自動識別抓拍圖片中的車牌號，并疊加在圖片上； *補光燈用于白天強反光和夜晚光線較暗時，使攝像機能清楚拍攝車輛牌照； *其它設(shè)備包括主機箱、龍門架、安全和電源保護裝置、供電系統(tǒng)、有線/無線傳輸、供電系統(tǒng)等。 前端視頻記錄系統(tǒng)視頻記錄系統(tǒng)要求能全天候不間斷工作，能適應(yīng)晝夜光照度變化大，相同時刻畫面明暗對比強烈（如夜間車輛前大燈與背景的反差）等惡劣環(huán)境條件的影響。系統(tǒng)主要包括監(jiān)視和記錄車輛的攝像機、變焦鏡頭及配套的防護罩、安裝支架等裝置，為系統(tǒng)提供原始圖像素材。用于道路違法檢測的攝像機，在選型時主要應(yīng)考慮四個

12、方面的因素，分別是水平分辨率、快門調(diào)節(jié)和最低照度、寬動態(tài)范圍與逆光補償、色彩適應(yīng)能力。1.水平分辨率由于工業(yè)攝像機的總像數(shù)較低，只能達到40萬左右，遠小于數(shù)碼相機和數(shù)碼攝像機的總像數(shù)。因此，分辨率的高低將直接反應(yīng)其攝取畫面的質(zhì)量好壞，一般要求水平分辨率達到480電視線以上。2.最低照度和電子快門目前，彩色攝像機標稱的最低照度大多在1.0LUX以下，有的甚至可以達到0.001LUX，但廠家虛報參數(shù)的較多。在道路監(jiān)控和道路違法檢測的應(yīng)用中，為了全天候的工作并攝取快速移動的車輛，攝像機的快門均設(shè)置為1/120S以下，增益也必須打在正常的狀態(tài)而不是高增益狀態(tài)下，其照度往往達不到標稱值，在夜間光照較弱的

13、情況下，攝像機就無法攝取到清晰的圖像。因此，需要選擇參數(shù)標稱值較為實際的攝像機，并且在照度不足時利用補光燈照明，以保證系統(tǒng)能在低照度下正常工作。3.寬動態(tài)和逆光補償能力室外光照度在一天24小時內(nèi)變化非常大，在白天強烈陽光照射下，光照度可達104LUX以上，車輛外殼和車牌均有可能產(chǎn)生強烈反光，紅色信號燈光線暗淡，無法分辨；反之，在夜晚，光照度卻在1.0LUX以下，不但可能看不清車輛信息，迎向行駛車輛的燈光還有可能造成強烈的眩光。一天24小時照度變化如下表所示：晴天中午日光照射時 810×104LUX陰天或斜照較弱時 110×103LUX日出或日落時 15LUX月光及其以下 1

14、0- 40.1LUX從上表可知，為保證電子警察能晝夜24小時正常工作，要求彩色攝像機不但有較低的光照靈敏度，還要有極強的光圈自動調(diào)節(jié)（超寬動態(tài)）和逆光補償能力。在快門合適的情況下，既能在強烈的日光照射下看清被攝物體，也能在路燈照射光線較弱時看清被攝的物體，保證系統(tǒng)的正常運行。4.色彩適應(yīng)能力由于遠景攝像機需要攝取各個不同情況路段的全景信息，為了使圖片的效果能直觀反映該路段情況，攝像機的色彩適應(yīng)功能一定要強。超速監(jiān)測點的前端視頻記錄在每個方向配置1臺全景攝像機抓拍全景圖像，每條車道1臺特寫攝像機抓拍車頭前部圖像。 主控抓拍系統(tǒng)主控抓拍子系統(tǒng)由主控檢測主機、圖像采集卡、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備和相關(guān)抓拍軟件組

15、成。主要功能是：Ø 接收雷達測速儀提供的數(shù)字信號；Ø 車輛速度運算和判別；Ø 車輛抓拍定位；Ø 控制成像系統(tǒng)抓拍圖片；Ø 運行號牌識別軟件并識別；Ø 圖片壓縮和存儲，字符疊加；Ø 數(shù)據(jù)傳輸。主控系統(tǒng)采用工業(yè)用計算機，Win2000以上操作系統(tǒng)，以適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境。為保證系統(tǒng)穩(wěn)定性和長時間運行的高可靠性，需要配置高質(zhì)量的、具有良好信譽的品牌工控機和主控電路。主機安裝有四路圖像采集卡，負責圖像捕獲。通常情況下，在確認車輛超速的同時，通過攝像機對場景信息進行抓拍。系統(tǒng)對抓拍的圖片進行壓縮，并疊加有關(guān)的車輛信息（時間、地點、車速、

16、車輛類型等）。輔助照明子系統(tǒng)照明：每個檢測車道用一只LED頻閃燈提供攝像機對車牌的識別能力；智能閃光燈由攝像機的同步輸出信號控制，并可根據(jù)現(xiàn)場光線強弱自動控制燈的開啟，白天關(guān)閉，晚上或光線不足時自動打開。根據(jù)實際情況，在環(huán)境光照不足以拍攝清楚車輛圖片時，增加一只150-250W集照型工業(yè)照明燈（金屬鹵素燈）提供環(huán)境照明。因為超速系統(tǒng)必須24小時運行，對于室外圖像抓拍，環(huán)境照度無疑是個無法避免的問題，夜晚、陰雨天環(huán)境照度低，為了抓拍到清晰的圖像，一方面在選用CCD攝像機時，充分考慮低照度性能，另一方面就是增加照明。在充分考慮多種因素下，在超速檢測與取證系統(tǒng)的應(yīng)用中，我們選用了LED智能頻閃燈作為

17、牌照攝像輔助照明設(shè)備。LED頻閃燈主要用于光線較暗或有強烈反光時，提高車牌字符的識別能力。頻閃燈由主控系統(tǒng)中的圖像采集卡進行控制，確保了閃光時刻與圖像采集時刻的精確配合，即使在夜間也能獲得理想的拍攝效果。頻閃燈安裝的高度和角度必須與攝像機同步，閃光燈光束與垂直方向夾角大約是58.8度。試驗證明，閃光燈在這個位置對駕駛員沒有負面影響。為了提高夜間圖像清昕度，通常需要加可見光照明裝置，特別是在彩色車輛牌照識別時，如果沒有足夠的光源，圖像識別率會降低，抓拍有效率也會受到較大的影響。在采用了智能頻閃燈后，系統(tǒng)對環(huán)境光線的要求就比較低，對車行方向25米以內(nèi)光照度足夠的地方，無須安裝輔助照明，在光照不足的

18、情況下，為了改善夜間動態(tài)視頻圖像的亮度以及減少閃光燈對司機視力的影響，每方向可根據(jù)現(xiàn)場實際情況增加150-250W金鹵燈照明。2.4指揮中心控制系統(tǒng)系統(tǒng)的指揮中心管理各前端監(jiān)控點綜合控制系統(tǒng)的一部分，包括指揮中心專用服務(wù)器、多臺工作站、路由器和網(wǎng)絡(luò)交換機、防火墻等設(shè)備。該部分主要完成超速違法車輛的圖片和數(shù)據(jù)信息的匯集、存儲、查詢、統(tǒng)計、數(shù)據(jù)備份、違法行為的認定、報表生成和打印，以及對前端設(shè)備的管理等工作。圖4 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用示意圖圖5 信息處理流程示意圖服務(wù)器是整個指揮中心系統(tǒng)的核心部分，通常選用高性能（雙CPU）的專業(yè)級產(chǎn)品，通過傳輸設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)與前端路段監(jiān)控點的設(shè)備相連，利用相關(guān)傳輸軟件向客

19、戶端發(fā)出信息，以提取客戶端的各種相關(guān)數(shù)據(jù)及視頻圖片。指揮中心系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、Web服務(wù)器、操作管理計算機、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等組成。 *數(shù)據(jù)庫服務(wù)器接收并存儲前端固定式測速系統(tǒng)抓拍的車輛圖片和信息； *Web服務(wù)器實現(xiàn)整個指揮中心網(wǎng)絡(luò)的資源共享； *管理計算機對抓拍的車輛進行超速二次識別和處理，包括區(qū)間運行速度計算；（此項工作也可設(shè)計由各執(zhí)勤點完成） *網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備包括路由器和集線器，通過線路連接到各個交警支隊，將整套系統(tǒng)組合成一個整體。指揮中心系統(tǒng)軟硬件設(shè)備配置：序號設(shè)備名稱規(guī)格、性能單位數(shù)量1數(shù)據(jù)庫服務(wù)器INTEL Xeon3.0G 雙CPU/512M內(nèi)存/146.8GB硬盤臺12WEB

20、服務(wù)器Xeon3.0G(2M)以上 1GB/146.8GB(2HS) 1000M*2臺13違法處理工作站英特爾奔騰4處理器/512M DDR/80G硬盤/17寸LCD臺24數(shù)據(jù)庫管理軟件超速車輛數(shù)據(jù)庫和黑名單數(shù)據(jù)庫套15中心管理軟件違章信息錄入，二次識別、運算、信息發(fā)送和更改等套16線纜及輔材批1中心控制系統(tǒng)為了保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行，設(shè)置了以下安全管理功能：1）具有遠程監(jiān)控、管理和控制功能，工作人員可隨時監(jiān)視、檢查各遠端子系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并具備遠程控制子系統(tǒng)重新啟動的功能，防止子系統(tǒng)停止工作。2）多級別和權(quán)限管理功能，并設(shè)置相應(yīng)的密碼。3）只有相應(yīng)級別的管理員才能進入系統(tǒng)和車輛數(shù)據(jù)庫，對系統(tǒng)

21、進行重新設(shè)置，對車輛信息進行刪減和更改。其余人員只能監(jiān)看整個系統(tǒng)的運營狀態(tài)。4）普通值班人員只能對傳送來的車輛信息進行甄別、篩選、復核、校正、錄入等操作，不能刪除相關(guān)信息。5）所有的操作均會有詳細的日志記錄，攔截點的報警數(shù)量和車輛信息也將實時保存在管理數(shù)據(jù)庫內(nèi)，管理人員可定期或不定期地對操作員的工作內(nèi)容進行檢查。6）只有管理人員才能進入和檢查日志記錄的內(nèi)容，值班人員不能更改和刪除，防止值班人員的徇私舞弊行為。2.5工作站管理系統(tǒng)各交警隊工作站作為系統(tǒng)的分中心，主要將指揮中心發(fā)送來的車輛信息與攔截系統(tǒng)識別的車輛進行比對，最終實現(xiàn)對超速和布控車輛的處罰。系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、操作處理用電腦等設(shè)備

22、組成。該系統(tǒng)主要完成超速違法圖片和數(shù)據(jù)的錄入、統(tǒng)計、制表等工作，處理后的信息再返回到服務(wù)器進行存儲。同時，工作站還可調(diào)用已存儲在服務(wù)器內(nèi)的信息，進行數(shù)據(jù)的查詢、備份等工作。系統(tǒng)組成如下表所示：序號設(shè)備名稱數(shù)量1專用電腦：P4 2.4G以上CPU，512M內(nèi)存，80G硬盤22專用服務(wù)器：志強2.4G以上CPU，512M內(nèi)存，80G硬盤13彩色照片打印機14機架、電纜及其它輔助設(shè)備12.6號牌識別系統(tǒng)本系統(tǒng)采用車牌識別技術(shù)作為核心技術(shù)，同時具備黑名單車輛自動比對功能。系統(tǒng)能正確識別時速不超過320km/h的汽車的號牌，號牌的識別率為90-99.8%；系統(tǒng)采用了大量的計算機圖像處理和模式識別技術(shù)。其

23、中有基于多分辨率紋理分析和模糊算法的快速車牌定位分割技術(shù)；多幀圖像實時融合去模糊技術(shù)；連續(xù)多幀圖像識別結(jié)果的置信度判決技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，獨特創(chuàng)新，領(lǐng)先于國內(nèi)其它公司。號牌識別過程介紹如下：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。本系統(tǒng)采用自適應(yīng)綜合光強控制算法，通過與系統(tǒng)最終性能車牌識別率和識別正確率直接相關(guān)的車牌圖像區(qū)域的圖象質(zhì)量作為設(shè)計的根據(jù)，建立物理控制模型和數(shù)學特征控制函數(shù)，實現(xiàn)對攝像頭+視頻采集卡的自適應(yīng)綜合控制，從而獲取質(zhì)量較好的車輛圖片。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)量位置。但號牌定位比較復雜，車輛在圖像中的位置具有不確定性，可能出現(xiàn)

24、的情況大致有這幾種：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、字符定位和分割，然后采用多幀識別技術(shù)再進行字符和漢字的識別。 號牌分割第一次分割，確定號牌上下邊界 第二次分割，確定號牌左右邊界*傾斜矯正字符定位和分割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，對待識字符進行聯(lián)合識別。 多幀識別為進一步提高識別率和識別正確率，系統(tǒng)采用了多幀（57幀）識別技術(shù)，即對同一

25、輛車進行連續(xù)的57次識別，對識別出的多個結(jié)果進行聯(lián)合判別，找出最佳結(jié)果。第三章 系統(tǒng)工作原理和流程3.1系統(tǒng)原理圖 圖6 超速自動記錄系統(tǒng)原理圖3.2系統(tǒng)工作原理本系統(tǒng)采用雷達測速儀和視頻定位儀對指定車道上行駛的機動車輛進行自動監(jiān)測，綜合分析車輛信息，并計算出車輛的行駛速度。雷達測速儀利用多普勒效應(yīng)，偵測雷達發(fā)射電磁波與目標返回電磁波的頻率差值進行目標速度檢測，其原理示意圖如下： 雷達通過天線發(fā)出頻率為f0的微波信號，當信號遇到被測目標時，部分信號將被反射回測速雷達，由于多譜勒效應(yīng)，當信號遇到運動的被測目標時反射信號頻率為f0+f，其中f將隨目標速度不同而變化，通過信號處理，可以準確的測定目標

26、速度，其誤差不大于±1Km/h。視頻定位原理:當雷達測速儀檢測到有違法的車輛通過檢測斷面時，向視頻定位抓拍儀發(fā)出報警信號。視頻定位抓拍儀接受到報警信號后，采用虛擬線圈對超速車輛進行精確定位，并根據(jù)車輛的位置，對其進行抓拍。系統(tǒng)將對違章車輛進行車頭或車尾抓拍近景照1張（用作牌照識別）；環(huán)境全景照片1-3張（用作車身認證），并疊加違法時間、地點、車速等信息。通過有線/無線通信系統(tǒng)，將超速車輛照片(壓縮圖片文件)和相關(guān)數(shù)據(jù)及時的傳輸至安裝在收費站附近的管理控制中心。當有車輛到達收費站出口時，安裝在出口處的車牌照識別系統(tǒng)自動識別車牌號，通過與超速牌照信息庫、布控車輛信息庫進行比對，如發(fā)現(xiàn)超速

27、或布控車輛立刻報警顯示，執(zhí)勤民警可以在終端管理控制中心對車輛信息進行管理操作。3.3工作流程系統(tǒng)設(shè)備檢測到超速，立即發(fā)信號給記錄主機，至少記錄車輛的3張全景（可以記錄車頭也可記錄車尾）圖片和1張車輛號牌圖片。同時，通過車輛號牌識別系統(tǒng)，對違法車輛進行車牌號識別，并在圖像上疊加違法地點、違法時間、違法類型、車速等信息。記錄的車輛信息通過傳輸設(shè)備，發(fā)送到布控和攔截處的工控機的黑名單數(shù)據(jù)庫里。同時，在道路出口或關(guān)卡處，安裝一套對超速車輛進行識別和攔截的子系統(tǒng)，該系統(tǒng)對通過的每一輛車進行自動號牌識別，與各超速檢測點傳來數(shù)據(jù)和保存在“黑名單”數(shù)據(jù)庫中的車牌號相比對，如果有相同號碼的牌照，將立即報警。執(zhí)勤

28、人員收到報警后，即可攔下車輛進行處罰。用戶還可手動對通行的每一輛車進行實時識別，識別出的號碼再與數(shù)據(jù)庫中保存的號碼進行比對，對于逃逸、盜搶、欠費、違法等車輛，進行記錄并報警。3.3.1 監(jiān)測點系統(tǒng)工作流程車輛通過監(jiān)測點，測速雷達檢測車輛并測速，視頻定位儀定位抓拍超速車輛位置。在檢測到有車通過的同時啟動主控機的圖片抓拍功能，主控機接收測速雷達發(fā)出的速度值判斷車輛是否超速，當雷達監(jiān)測到的車速值超過了規(guī)定的速度值，抓拍系統(tǒng)結(jié)合視頻定位抓拍儀及時抓拍3張全景圖片和1張車牌特寫圖片。號牌照識別系統(tǒng)將抓拍到的車牌特寫圖片進行車牌號碼識別，系統(tǒng)將其圖片進行壓縮處理，同時將車違法事件、車牌照號碼、車速、違法時

29、間、違法地點等信息疊加在違法圖片上，通過有線/無線網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備，將圖片和數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)胶蠖斯芾砜刂浦行模部梢允謩尤”P的方式將前端抓拍數(shù)據(jù)取回指揮管理中心。3.3.2 執(zhí)勤點工作流程1、違章信息接收和處理 各超速監(jiān)測點抓拍的違章車輛圖像和信息，通過傳輸線路，發(fā)回到管理中心，由值班人員進行甄別、篩選、校正等處理，對前端未能識別的車輛進行二次識別。管理系統(tǒng)根據(jù)車輛抵達每個測速點的時間，自動計算車輛的區(qū)間運行速度，判斷是否超速。2、違章車輛信息保存和上傳經(jīng)處理后的有效的車輛信息，首先保存在服務(wù)器內(nèi)。同時，上傳到執(zhí)勤點數(shù)據(jù)庫，及時更新黑名單數(shù)據(jù)庫。3、報警如果攔截系統(tǒng)識別出有超速和布控車輛通過，將立即

30、向執(zhí)勤點報警，提醒值班員及時攔截。4、攔截、處罰執(zhí)勤點收到報警信號和車牌號碼后，要求駕駛員停車檢查，接受處罰。當執(zhí)勤人員接收到超速檢測系統(tǒng)發(fā)送來的超速車輛圖片和信息后，也可不依賴于攔截系統(tǒng)，而只是根據(jù)車輛違章的時間及地點，及時上路對其進行攔截和處罰。5、違章處罰流程圖圖8 違章處罰過程流程圖第四章 技術(shù)特性和指標4.1系統(tǒng)基本功能1. 車輛捕獲利用雷達測速儀，可在至少5km/h-320km/h速度范圍內(nèi)對監(jiān)控區(qū)域內(nèi)行駛的車輛進行檢測，對超速車輛進行捕獲，單車道車輛捕獲率不低于90%；一旦有車輛通過，即產(chǎn)生觸發(fā)信號，車輛檢測的響應(yīng)速度小于5ms，主控器收到信號后立即啟動定位檢測儀和攝像機進行抓拍

31、，捕獲車輛圖像信息。2. 實時拍攝：對通行車輛進行實時檢測，實時抓拍超速全景攝像機和特寫攝像機的圖像；超速檢測系統(tǒng)在實際應(yīng)用時，由于日夜環(huán)境照度相差過大，白天有10000lux，夜間則只有0.01lux，普通的攝像機根本無法適應(yīng)。為了提高系統(tǒng)抓拍圖像的清晰度，確保在各種復雜環(huán)境（如：雨霧、強逆光、弱光照、強光照、車輛高速運動等）下拍攝出清晰的圖片，系統(tǒng)采用了低照度的攝像機和LED脈沖頻閃照明燈以確保能拍攝到清晰的照片。3. 記錄車輛信息：對于經(jīng)過監(jiān)測點的每一輛機動車，檢測車輛速度，自動抓拍超速行駛車輛圖像，并記錄車輛通過的信息，包括時間、地點、方向、牌照號、車型、車速等；圖像抓拍：自動記錄超速

32、車輛至少1幅牌照特寫，3幅全景；牌照圖片清楚地反映了車輛牌照特征，可以用于牌照自動識別或人工辨認牌照信息；車輛全景圖片可以供人工辨認車輛的車型、顏色，所載貨物及所處地點等信息；圖片格式為JPEG/24bit真彩色，壓縮處理后分辨率768*576；在輸出圖片時，系統(tǒng)自動記錄的車輛通過時間、地點、車速、方向等信息疊加在圖片上，保證整個信息的完整性以及不可更改性；對于不能自動識別出牌照的牌照圖片，則保留牌照攝像機圖片，以便人工識別。數(shù)據(jù)存檔：可以自動或有選擇地將車輛記錄保存到數(shù)據(jù)庫存檔，以便檢索；圖片存儲能力：不低于60萬張圖片的存儲能力；4.自動識別牌照：對車牌照號碼進行自動定位、識別；號牌識別準

33、確，白天不低于90%，夜晚不低于85%的識別率；號牌捕獲及識別時間不高于500ms。5.車速檢測：雷達測速系統(tǒng)，測量并記錄所有通行車輛的實時車速，并根據(jù)預(yù)先設(shè)置的速度限值，判斷車輛是否超速，一旦超過限定值就會觸發(fā)定位抓拍單元抓怕超速車輛。6.聯(lián)網(wǎng)布控：攔截點主控機除了識別每一輛過往車輛，對超速車輛到來時進行實時報警外，還可進行治安聯(lián)網(wǎng)實時布控。主控機內(nèi)的專門的數(shù)據(jù)庫，同時可用于存儲交通違法行駛、盜搶、肇事、嫌疑等車輛數(shù)據(jù)，俗稱“黑名單”車輛數(shù)據(jù)庫。指揮中心數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，各子系統(tǒng)的嫌疑車輛數(shù)據(jù)庫均保持相同內(nèi)容，由支隊指揮中心數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)統(tǒng)一管理，包括添加、刪除、修改、接收布控請求等管理業(yè)務(wù)。主控

34、機中數(shù)據(jù)庫實時與指揮中心保持同步，過往車輛中一旦有嫌疑車輛通過，即時報警，通知交警。為保證報警的有效性和有效率，嫌疑車輛牌照匹配數(shù)可根據(jù)用戶需要進行設(shè)置。7.自動傳輸、接收數(shù)據(jù)：系統(tǒng)檢測的車輛信息數(shù)據(jù)保存在本地的數(shù)據(jù)庫中，同時向指揮中心傳遞數(shù)據(jù)。如果遇到網(wǎng)絡(luò)故障，則在網(wǎng)絡(luò)通訊恢復時自動將未傳遞的數(shù)據(jù)上傳到指揮中心。系統(tǒng)可根據(jù)實際情況采用有線/無線傳輸方式，自動將路段監(jiān)測所獲取的數(shù)據(jù)信息存儲并傳輸，管理中心自動讀取數(shù)據(jù)，無需人工插、拔硬盤，數(shù)據(jù)信息傳輸、接收完全實時、自動化；8.統(tǒng)計查詢功能：所有超速行駛的車輛，系統(tǒng)都會在數(shù)據(jù)庫中記錄下通過時間、牌照號、車型、車類、車輛圖片等，用戶可通過輸入相關(guān)字段信息，查詢到相關(guān)車輛的記錄。9.多媒體自助查詢 駕駛員可以方便地在多媒體觸摸屏上進行自助式車輛查詢10.設(shè)備監(jiān)控管理：用戶可通過監(jiān)控端對系統(tǒng)運行情況進行管理，對系統(tǒng)參數(shù)進行設(shè)置，對數(shù)據(jù)進行瀏覽和查詢。同時，提供遠程維護功能。在控制中心通過網(wǎng)絡(luò)對現(xiàn)場設(shè)備進行管理，大大簡化了系統(tǒng)維護的復雜度、節(jié)約了系統(tǒng)維護的人力、物力。11.故障自動恢復：主機設(shè)備中設(shè)置有硬件看門狗，如果遇到系統(tǒng)因意外而死機的情況，則看門狗會發(fā)揮作用，自動重新引導系統(tǒng)，進入工作狀態(tài)。系統(tǒng)斷電引起的意外死機，不會對操作系統(tǒng)產(chǎn)生影響，