智能交通_卡口系統(tǒng)

1、系統(tǒng)介紹目錄一概述2二系統(tǒng)特點(diǎn)3高清抓拍3車(chē)輛檢測(cè)4交通信息采集功能6車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別6整車(chē)道覆蓋抓拍8曝光過(guò)度抑制10三構(gòu)成12路口抓拍系統(tǒng)12數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)12管理中心13四主要設(shè)備及技術(shù)指標(biāo)14智能高清攝像機(jī)14車(chē)牌識(shí)別服務(wù)器15一 概述隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)機(jī)動(dòng)車(chē)輛的保有量越來(lái)越高，借助快捷方便、縱橫交錯(cuò)的公路網(wǎng)絡(luò)，利用各種車(chē)輛進(jìn)行跨區(qū)域違法犯罪行為也不斷增多,社會(huì)治安形勢(shì)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(duì)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(shí)準(zhǔn)確地記錄車(chē)輛信息，隨時(shí)掌握城市各出入口的車(chē)輛流量及狀態(tài)，進(jìn)行車(chē)輛動(dòng)態(tài)布控，對(duì)違法車(chē)輛以及盜搶、肇事逃逸、

2、作案嫌疑車(chē)輛（存于“黑名單”庫(kù)中）實(shí)時(shí)報(bào)警，而且還可以查出被盜車(chē)輛或罪犯所乘車(chē)輛進(jìn)出城市時(shí)間以及行經(jīng)路線(xiàn)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)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(duì)我國(guó)道路特點(diǎn)，采用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)、高分辨率數(shù)字?jǐn)z像技術(shù)、視頻檢測(cè)技術(shù)、圖像處理與模式識(shí)別技術(shù)，推出了新一代的基于視頻檢測(cè)技術(shù)的高清晰智能卡口系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用虛擬線(xiàn)圈檢測(cè)技術(shù)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行檢測(cè)，并自動(dòng)完成圖像抓拍，獲取分辨率在200萬(wàn)像素及以上的圖像，同時(shí)將車(chē)輛信息上傳，完成車(chē)輛號(hào)牌識(shí)別、車(chē)輛通行信息記錄，對(duì)可疑布控車(chē)輛和違法車(chē)輛等進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警，并為車(chē)輛信息

3、及圖象信息建立車(chē)輛信息數(shù)據(jù)庫(kù)，供交通管理部門(mén)用于交通管理、事故處理、車(chē)輛布控追查等。該系統(tǒng)可二十四小時(shí)全天候工作，長(zhǎng)期運(yùn)行，性能穩(wěn)定可靠，對(duì)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(chē)輛記錄、車(chē)牌抓拍功能，還具有車(chē)流量、車(chē)道占有率、平均速度、車(chē)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(wàn)像素高分辨率數(shù)字圖像采集技術(shù)與智能視覺(jué)分析、模式識(shí)別技術(shù)；提高了圖像清晰度、擴(kuò)大了監(jiān)視范圍，與國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品相比，本系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。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(wàn)像素，而視頻檢測(cè)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)

4、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(chē)輛圖像，分辨率高達(dá)200萬(wàn)象素，大大提高了圖像的分辨率。在畫(huà)面覆蓋車(chē)道寬度達(dá)到7m時(shí)，所拍攝的車(chē)輛號(hào)牌依然可以達(dá)到1304045象素，單個(gè)字符達(dá)到1632象素，駛乘人員臉部達(dá)到6075象素，不僅可以完整反映車(chē)輛的號(hào)牌號(hào)碼，還可以清晰的反映出駛乘人員的臉部特征及整個(gè)車(chē)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(chē)輛檢測(cè)集成的虛擬線(xiàn)圈檢測(cè)算法可對(duì)車(chē)輛進(jìn)行檢測(cè)；虛擬線(xiàn)圈是基于視頻分析、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、目標(biāo)檢測(cè)的一種技術(shù)，其原理是通過(guò)對(duì)在攝像機(jī)提供的實(shí)時(shí)視頻流上設(shè)置檢測(cè)區(qū)域，當(dāng)車(chē)輛經(jīng)過(guò)

5、設(shè)定的區(qū)域時(shí)，該區(qū)域的背景、紋理會(huì)發(fā)生明顯變化，分析系統(tǒng)通過(guò)對(duì)變化量的大小進(jìn)行量化，當(dāng)量化值和方向達(dá)到設(shè)定的條件時(shí)即認(rèn)為有車(chē)通過(guò)。與地感線(xiàn)圈相比其技術(shù)優(yōu)勢(shì) 地感線(xiàn)圈的安裝和維護(hù)都必須封閉車(chē)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(xiàn)圈檢測(cè)方式只要將攝像機(jī)安裝在路側(cè)立桿上即可，線(xiàn)圈的位置通過(guò)軟件可任意設(shè)定，安裝和維修時(shí)無(wú)須關(guān)閉車(chē)道操作相對(duì)簡(jiǎn)單。 地感線(xiàn)圈的檢測(cè)功能單一，缺乏靈活性，而虛擬線(xiàn)圈檢測(cè)系統(tǒng)靈活性要大于地感線(xiàn)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(xiàn)圈，而虛擬線(xiàn)圈檢測(cè)區(qū)域可根據(jù)需要隨意劃分、使用方式靈活，能夠滿(mǎn)足不斷變化的數(shù)據(jù)采集要求，并且支持多

6、車(chē)道同時(shí)檢測(cè)。 地感線(xiàn)圈的感應(yīng)度極易衰減、失效，當(dāng)路面積雪達(dá)到20cm以上時(shí)（相當(dāng)于將車(chē)輛的底盤(pán)抬高）車(chē)檢器的靈敏度將大大降低，加之潮濕的氣候和長(zhǎng)期的碾壓會(huì)使路面發(fā)生型變使線(xiàn)圈嚴(yán)重受損，影響線(xiàn)圈的檢測(cè)準(zhǔn)確度，并且線(xiàn)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(wèn)題，而采用虛擬線(xiàn)圈檢測(cè)的系統(tǒng)則不存在上述的問(wèn)題。交通信息采集功能系統(tǒng)不僅通過(guò)虛擬線(xiàn)圈對(duì)車(chē)輛進(jìn)行檢測(cè)，并同時(shí)完成車(chē)輛個(gè)數(shù)、平均速度、車(chē)道占有率、車(chē)輛密度等信息的統(tǒng)計(jì)工作。車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別在號(hào)牌識(shí)別過(guò)程中，較好的圖片質(zhì)量和正確定位是正確識(shí)別號(hào)牌的關(guān)鍵。號(hào)牌定位的任務(wù)是確定圖片中有無(wú)車(chē)輛號(hào)牌以及車(chē)輛號(hào)牌的數(shù)量和位置，但號(hào)牌定位比較復(fù)雜，

7、車(chē)輛在圖像中的位置具有不確定性，可能出現(xiàn)的情況大致有這幾種： 車(chē)頭位置不確定； 號(hào)牌在車(chē)輛上的懸掛位置不確定； 車(chē)輛上可能印有其它與車(chē)牌相似的號(hào)碼，懸掛其它號(hào)牌或多個(gè)號(hào)牌。在本系統(tǒng)中利用號(hào)牌的特定紋理信息并采用多尺度分析進(jìn)行號(hào)牌的定位，定位后的號(hào)牌經(jīng)過(guò)號(hào)牌分割、傾斜矯正、字符定位與分割，然后采用多幀識(shí)別技術(shù)再進(jìn)行字符和漢字的識(shí)別。車(chē)牌定位傾斜矯正字符分割與定位字符和漢字的識(shí)別首先根據(jù)字符的序號(hào)，將漢字、字母和數(shù)字區(qū)分開(kāi)來(lái)，然后對(duì)不同類(lèi)別字符采用不同的子系統(tǒng)識(shí)別。這些子系統(tǒng)又都融合了若干簡(jiǎn)單識(shí)別器，對(duì)待識(shí)字符進(jìn)行聯(lián)合識(shí)別。整車(chē)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(xiàn)行駛車(chē)輛是造成系統(tǒng)

8、漏拍的主要原因，由于受視頻信號(hào)分辨率的限制，單個(gè)攝像機(jī)無(wú)法覆蓋一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)車(chē)道的寬度（）。因此，當(dāng)車(chē)輛跨中線(xiàn)行駛時(shí)，車(chē)輛在攝像機(jī)覆蓋的盲區(qū)，相鄰兩個(gè)車(chē)道攝像機(jī)均無(wú)法抓拍到具有完整牌照的車(chē)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(xiàn)輔助攝像機(jī)抓拍跨中線(xiàn)，增加跨中線(xiàn)特寫(xiě)攝像機(jī)，在跨中線(xiàn)行駛車(chē)輛通過(guò)時(shí)，依靠跨中線(xiàn)特寫(xiě)攝像機(jī)補(bǔ)充抓拍，使跨中線(xiàn)行駛車(chē)輛的漏拍率得以降低，但是，采用這種方案對(duì)很多正常行駛的車(chē)輛中線(xiàn)輔助相機(jī)也會(huì)抓拍，會(huì)產(chǎn)生大量的無(wú)效圖片。高清卡口系統(tǒng)由于采用200萬(wàn)像素高分辨率數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，其拍攝畫(huà)面覆蓋范圍可達(dá)米至5米（）。

9、因此，其畫(huà)面已經(jīng)覆蓋中線(xiàn)，可保證跨中線(xiàn)行駛的車(chē)輛能在1個(gè)或2個(gè)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。高清卡口攝像機(jī)拍攝區(qū)域示意圖曝光過(guò)度抑制在傳統(tǒng)的卡口系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，部分的點(diǎn)位所拍攝的圖像在夏天光線(xiàn)較強(qiáng)的環(huán)境下會(huì)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(duì)著陽(yáng)光的直射方向，光線(xiàn)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(guò)調(diào)整光圈或快門(mén)速度的方式都無(wú)法解決這種問(wèn)題，只能從光學(xué)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行著手，根據(jù)多個(gè)項(xiàng)目的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，我公司終于尋找到了解決該問(wèn)題的方法，通過(guò)在攝像機(jī)鏡頭的前端加裝一塊偏振鏡片，使原來(lái)直接照射到CCD上的

10、光線(xiàn)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(wèn)題。曝光過(guò)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(guò)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(wú)人值守環(huán)境下24小時(shí)全天候自動(dòng)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(chǔ)模塊等組成。路口抓拍系統(tǒng)完成車(chē)輛檢測(cè)、交通信息的采集（車(chē)流量、車(chē)輛速度、車(chē)道占有率、車(chē)輛密度等信息）、交通事件檢測(cè)（撞車(chē)、拋撒、擁堵、停車(chē)），車(chē)輛圖像抓拍、圖像數(shù)據(jù)自動(dòng)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(wú)線(xiàn)傳輸如 GPRS、CDMA等；有

11、線(xiàn)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(huì)開(kāi)辟一個(gè)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(shí)檢測(cè)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(shí)，自動(dòng)通過(guò)有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)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(guò)識(shí)別每個(gè)路口機(jī)的“標(biāo)識(shí)”和“別名”區(qū)分不同的路口機(jī)，所以要為每個(gè)路口機(jī)分配唯一的“標(biāo)識(shí)”和“別名”，并根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)示將數(shù)據(jù)信息自動(dòng)記錄到中心信息數(shù)據(jù)庫(kù)。l 經(jīng)過(guò)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(hù)的學(xué)習(xí)周期。l 系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上充分考慮了文件傳輸?shù)耐ㄓ眯?，?/p>

12、支持：Ftp、Tcp/IP等各種協(xié)議，對(duì)各種系統(tǒng)具有較高的適用性。l 系統(tǒng)使用組件化開(kāi)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(duì)于不同的用戶(hù)，可以使用不同的組件搭配，增加了產(chǎn)品發(fā)布的靈活性。l 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。l 系統(tǒng)在配置上盡量做到靈活。增加了系統(tǒng)的生存周期。l 系統(tǒng)進(jìn)行了大量的優(yōu)化，減少了對(duì)系統(tǒng)資源的占用。管理中心管理中心設(shè)置在交通監(jiān)管部門(mén)，主要由連接在公安網(wǎng)上的車(chē)牌識(shí)別服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、客戶(hù)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

13、理軟件組成。中心服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)據(jù)收集服務(wù)器，并通過(guò)公安網(wǎng)與中心客戶(hù)機(jī)及相應(yīng)的輸出設(shè)備連接。車(chē)牌識(shí)別服務(wù)器負(fù)責(zé)對(duì)所有路口設(shè)備所采集的車(chē)輛數(shù)據(jù)與圖片進(jìn)行識(shí)別并入庫(kù)，依據(jù)管理部門(mén)設(shè)定的條件進(jìn)行篩選，將需要長(zhǎng)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(hù)通過(guò)客戶(hù)端計(jì)算機(jī)，可分別完成對(duì)通過(guò)車(chē)輛信息的訪(fǎng)問(wèn)、統(tǒng)計(jì)、分類(lèi)、檢索、查詢(xún)、提取、核對(duì)、處罰等業(yè)務(wù)作業(yè)，產(chǎn)生并打印相應(yīng)報(bào)表。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享，大大方便了各部門(mén)對(duì)路口信息的掌握。用戶(hù)也可以根據(jù)要求定制系統(tǒng)，從而最大限度的滿(mǎn)足需求。網(wǎng)絡(luò)上的授權(quán)用戶(hù)亦可通過(guò)對(duì)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

14、及技術(shù)指標(biāo)智能高清攝像機(jī)分辨率：200萬(wàn)像素；圖像尺寸：16001200, 15FPS傳感器：1/1.8 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(chǔ)：SD卡；觸動(dòng)輸入端口：觸發(fā)輸入IO 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：0-55；工作環(huán)境濕度：90%無(wú)凝霜，無(wú)結(jié)露；4.2車(chē)牌識(shí)別服務(wù)器基本類(lèi)別類(lèi)別機(jī)架式處理器CPU類(lèi)型XeonE5335CPU頻率2000MHz最大處理器數(shù)量2處理器描述標(biāo)配1個(gè)四核XeonE5335處理器CPU二級(jí)緩存8MB主板擴(kuò)展槽4FSB（總線(xiàn)）1333MHz內(nèi)存內(nèi)存大小4GB內(nèi)存類(lèi)型DDRII內(nèi)存帶寬/描述DDRIISDRAM(Chipkill)存儲(chǔ)磁盤(pán)陣列卡集成SASRAID-0、RAID-1最大熱插拔硬盤(pán)數(shù)支持多個(gè)熱插拔光驅(qū)DVD/CD-RWCombo硬盤(pán)最大容量網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)控