高清智能化卡口系統方案設計

...wd...wd...wd高清智能卡口系統高清智能卡口系統目錄第1局部?？低暩咔逯悄芸谙到y簡介5第2局部設計原那么6第3局部設計依據8第4局部系統整體描述94.1系統性能指標94.2系統概述功能10第5局部系統詳細設計125.1系統構成125.1.1系統構造圖125.1.2現場布局示意圖125.1.3硬件設備配置155.1.4前端卡口系統155.1.5通信傳輸系統175.1.6中心管理系統175.2系統軟件簡介185.2.1實時監(jiān)控185.2.2數據查詢195.2.3跟車關聯性分析215.2.4套牌分析245.2.5字典管理255.2.6報警管理275.2.7設備管理285.2.8手動布控管理295.2.9批量布控管理305.2.10用戶管理315.2.11角色管理325.2.12信息導出345.3系統功能355.3.1車輛捕獲功能355.3.2車輛測速功能365.3.3車輛特征和車輛駕駛人面部特征高清晰拍照功能365.3.4車輛牌照自動識別功能375.3.5車身顏色自動識別功能375.3.6車輛型號判別功能385.3.7全景數字錄像功能385.3.8記錄及圖像存儲功能385.3.9數據自動上傳和歷史數據下載功能385.3.10Web方式數據查詢?yōu)g覽功能395.3.11前端設備管理維護功能395.3.12遠程自動更新功能395.4系統特點395.4.1完全嵌入式處理系統395.4.2車輛數據全天候存儲405.4.3基于TCP/IP的前后端獨立網絡架構405.4.4智能工業(yè)攝像機實現高捕獲率405.4.5全天候高清成像，425.4.6獨特的車身顏色識別465.5高牌照識別率475.6海量信息存儲與管理485.6.1海量信息存儲需求485.6.2IPSAN網絡存儲485.6.3存儲管理策略505.6.4網絡存儲容量計算51第6局部主要設備介紹536.1卡口全景攝像機DS-2CD863PF536.1.1主要特性536.1.2技術參數536.2卡口抓拍單元VCU-3005556.3智能閃光燈SL-1211566.4智能工業(yè)攝像機終端效勞器TS-1001576.5雷達RDR-1101〔RAPIER〕576.6存儲產品DS-A2024R58海康威視高清智能卡口系統簡介近年來，隨著經濟的快速開展，機動車持有量迅速增加，交通管理現狀和需求的矛盾進一步加劇，與車輛相關的刑事和治安案件也逐年上升，特別是盜搶機動車輛案件。在此情況下，如何利用先進的科技手段提高交通管理水平，抑制交通事故，打擊、預防涉車案件，鎮(zhèn)懾犯罪分子，提高社會治安管理水平是當前公安交通管理部門亟待解決的問題。針對公安部門的需求以及我國的道路特點，杭州海康威視數技術股份開發(fā)出新一代的高清智能檢測系統。系統利用先進的光電、計算機、圖像處理、模式識別、遠程數據訪問等技術，對監(jiān)控路段的機動車道、非機動車道進展全天候實時監(jiān)控并記錄相關圖像數據。前端處理系統對所拍攝的圖像進展分析，從中自動獲取車輛的通過時間、地點、行駛方向、號牌號碼、號牌顏色、車身顏色等數據。并將獲取到的信息通過計算機網絡傳輸到卡口系統控制中心的數據庫中進展數據存儲、查詢、比對等處理，當發(fā)現肇事逃逸、違規(guī)或可疑車輛時，系統會自動向攔截系統及相關人員發(fā)出告警信號。為交通違章查糾、交通事故逃逸、盜搶機動車輛等案件的及時偵破提供重要的信息和證據。系統采用高性能工業(yè)攝像機作為前端的信息采集設備，圖像分辨率高達1600×1200像素，能夠在一張照片上清晰的顯示車輛的所有細節(jié)信息以及司機的面部特征，并具有很高的車牌自動識別率。高清智能監(jiān)測系統能及時準確地記錄經過卡口的目標信息，不但可以隨時掌握出入轄區(qū)的車輛流量狀態(tài)，對超速等違章行為進展處分，還可以準確記錄相關數據信息，為公安刑偵提供重要的參考依據。該系統已在全國多個省份的卡口工程中成功應用，并獲得了良好的效果！設計原那么本設計以行業(yè)標準作為設計依據，結合現場的具體情況，用最正確設計方案表達最高的性能價格比，是本方案設計的指導思想，也是本方案設計的根本出發(fā)點和追求的目標。本設計主要貫徹“高質量〞及“低價格〞兩條主線來進展設計的。先進性：在投資費用許可的情況下，系統采用當今先進的技術和設備，一方面能反映系統所具有的先進水平，另一方面又使系統具有強大的開展?jié)摿?，以便該系統在盡可能的時間內與社會開展相適應?？煽啃裕合到y的可靠性是指系統抵御外界干擾的能力及受外界干擾時的恢復能力。鑒于本系統的應用性質，其運行可靠性應得到充分保證。系統最重要的就是可靠性，系統一旦癱瘓的后果將是難以想象的，因此系統必須可靠地、能連續(xù)地運行，系統設計時在本錢承受的條件下，從系統構造、設備選擇、產品供給商的技術效勞及維修響應能力等各方面均應嚴格要求，使得故障發(fā)生的可能性盡可能少。即便是出現故障時，影響面也要盡可能小。系統具有防盜、耐高溫、抗寒、散熱排風等根本功能，使用的各類電氣接線端子、過載、漏電及斷路保護裝置、避雷裝置等裝置，均符合國家有關電氣平安標準要求。系統具有因意外事件宕機后自動重啟功能。平安性：對于一個系統來說，其內外部的平安性也非常重要，應具有密碼、多級控制級別、撤設防級別；操作人權限可劃分為系統設置、超級用戶、值班員等，各種系統控制、報警時間應具有記錄及共享功能。網絡環(huán)境下系統軟硬件平臺、信息傳輸加工和數據存儲共享等應把平安性放在首位，加強整個系統的平安防護體系建立，保障系統網絡的平安可靠性，防止遭到惡意攻擊和數據被非法提取、使用的現象出現?？蓴U展性：系統設計時應充分考慮今后的開展需要，系統應具有預備容量的擴大與升級換代的可能。由于技術和需求在不斷的開展，對系統功能和建立規(guī)模、建立質量的要求也將不斷的增多。因此，在系統設計上，系統接口應具備良好的擴展性，當硬件設備升級時，增加的新設備應和原有的設備具有一致性接口，實現硬件設備升級系列化、模塊化。系統應方便兼容更高分辨率的高清晰攝像機，且無需改動軟件，僅通過軟件設置即可實現。標準性：由于本系統是一個嚴格的綜合性系統，在系統的設計與施工過程中應參考各方面的標準與標準，嚴格遵從各項技術規(guī)定，做好系統的標準化設計與施工。一切應從實際出發(fā)，使智能系統具有較高的實用效能。這也是高清監(jiān)控系統在當今之所以能迅速興起并開展的關鍵所在。易維護性：系統應在設計時充分考慮其易維護性，以確保系統在使用過程中出現故障時能在最短時間內恢復運行。系統應具備設備日志記錄、遠程維護與管理、故障及時告警等功能，以方便日常維護。設計依據?中華人民共和國道路交通平安法??中華人民共和國道路交通平安法實施條例??公路車輛智能監(jiān)測記錄系統通用技術條件?GA/T497-2021?公安交通指揮系統工程建立通用程序和要求?〔GA/T651-2006〕?道路交通平安違法行為圖像取證技術標準?〔GA/T832-2021〕公安部?關于公安交通指揮中心建立與開展的假設干意見?公安部?公安計算機信息系統“九五〞規(guī)劃?公安部?交通管理信息系統建立框架?公安部、建立部決定2000年在全國實施以提高城市交通管理水平為中心的“暢通工程〞的要求國家技術監(jiān)視局?測量、控制和試驗室用電氣設備的平安要求?國家技術監(jiān)視局?信息技術設備的平安??中國電氣裝置安裝工程施工及驗收標準?GBJ232-90.92系統整體描述根據懷化市交警支隊的實際要求，本次系統對進出城5個方向建立卡口管理系統。對雙向6車道進展安裝6帶抓拍攝像機同時安裝2臺全景攝像機進展24小時不連續(xù)錄像。采用了先進的光電攝像機、計算機、圖像處理、視頻檢測、號牌識別、遠程數據訪問等先進技術，對監(jiān)控路面過往的每一輛機動車的車號牌圖像和車輛全景圖像進展連續(xù)全天候實時記錄，系統可以根據所拍攝的圖像自動進展車牌自動識別，提供車輛過往信息,并自動提取出識別的車牌號碼、車牌顏色、車輛類型、行駛速度等，報警系統并通過此信息實時與地區(qū)的卡口黑名單庫自動進展比對，分析出當前車輛是否為系統黑名單車輛，假設發(fā)現有與之相符、相似的車輛信息；提供出對應路口的交通流量、占有密度、平均時速、占有率等交通信息，路口全天不連續(xù)的監(jiān)控錄像信息，軟件具有錄像回放功能。系統性能指標工程指標車輛捕獲率〔5km/h～180km/h≥99％，能準確捕獲中線行駛車輛。牌照識別率白天車輛號牌識別率≥98%，號牌識別準確率≥95%；夜間車輛號牌識別率≥97%，號牌識別準確率≥95%；車牌顏色：黑、白、藍、黃、綠。識別牌照種類民用車牌〔除5小車輛〕，警用車牌，04式新軍用車牌，07式武警車牌及2002式新車牌。車身顏色識別準確率深淺分類準確率≥80%；9種常見顏色車輛的識別率≥70%?？勺R別的車身顏色類別深色、淺色區(qū)分；識別9種常見車身顏色。系統單次處理時間≤800ms。測速誤差車速在0km/h～100km/h時，誤差不超過-6km/h~車速在10車型判別2種(大、小型)。圖像分辨率1600×1200pixel。圖片格式及占用空間JPEG2000，24bit彩色，每張約200KB。智能工業(yè)攝像機終端效勞器車輛信息存儲容量大于120萬輛車信息。系統接口RJ45，100MB以太網。供電電壓AC154V～264V，48Hz～52Hz。系統總功耗〔雙向四車道、雷達測速〕＜400W環(huán)境溫度-10℃～+60℃環(huán)境濕度在+40℃時，＜95％，無凝結平均無故障連續(xù)運行時間MTBF≥10000h系統概述功能系統功能描述表：功能名稱功能描述根本業(yè)務功能目標圖像捕捉對經過卡口的所有目標的圖像進展捕捉。汽車號牌識別從捕獲的目標圖像中識別出車輛的車牌號碼。車身顏色識別從捕獲的目標圖像中識別出車輛的車身顏色和顏色深淺。斷面車流量對斷面車流量進展統計。斷面車速對斷面車速進展檢測。時間占有率通過對捕獲的信息進展分析統計出時間占有率。數據查詢管理對數據庫中的數據進展實時和遠程查詢。設備狀態(tài)監(jiān)測對設備的運行狀態(tài)進展監(jiān)測管理,保證設備的正常運行。設備防盜監(jiān)測對前端設備運行平安進展監(jiān)測，以防被盜竊或人為損壞。通訊狀態(tài)監(jiān)測對系統運行中的通訊狀態(tài)進展監(jiān)測，保證數據的正常傳輸。遠程維護管理通過WEB程序,用戶可以遠程對應用軟件進展在線維護。事件日志記錄對應用軟件運行中發(fā)生的各類事件和異常信息記錄到日志中。系統自動校時前后端設備按照設定的周期自動校時，保證數據的一致性擴展業(yè)務功能車輛統一布控對各種被盜搶車輛、交通肇事車輛等黑名單車輛進展聯網布控。車輛軌跡顯示可以為GIS系統提供接口，通過圖形化的方式顯示車輛運行的路徑。跟車關聯性分析對相鄰數據進展挖掘，獲得破案線索套牌車輛檢測對選定區(qū)域選定時間段內車牌信息進展重復比對系統詳細設計系統構成系統構造圖【圖】系統構造圖現場布局示意圖以雙向6車道帶非機動車道為例，監(jiān)測點的布局示意圖如下：【圖】現場布局俯視圖【圖】抓拍攝像機視野覆蓋圖【圖】現場布局側視圖在本系統中每個車道只需要采用1臺200萬像素的高清智能高清攝像機即可覆蓋整個車道，保證視場范圍的全覆蓋。硬件設備配置每個車道配置一個智能高清攝像機作為抓拍攝像機、一臺閃光燈〔如果沒有看清人臉的需求可配置一臺LED補光燈代替閃光燈〕、一組線圈。每個方向車道配置一臺全景攝像機供抓拍路段面情況。〔可選〕圖像捕獲、自動識別等功能都在攝像機內完成，攝像機通過交換機與終端效勞器相連，將捕獲的圖片和識別結果發(fā)到終端效勞器。每個卡點配置一臺終端效勞器，負責從攝像機處接收數據，并將數據通過網絡傳送到指揮中心，同時可保存數據在本地。需測速的卡點配置一臺車輛檢測處理器，接收線圈信號，并將觸發(fā)信號發(fā)給抓拍攝像機。無測速要求的卡點，用虛擬線圈的方式進展觸發(fā)，高清攝像機里面集成視頻觸發(fā)軟件，對經過卡點每個車輛進展抓拍。每個卡點配置一臺UPS不連續(xù)電源。每個卡點配置一個落地機柜，放置上述的終端效勞器、車輛檢測處理器、UPS不連續(xù)電源，以及交換機、光纖收發(fā)器、光端機等網絡通訊設備。前端卡口系統前端卡口系統由檢測線圈、車輛檢測器、高清智能工業(yè)攝像機、智能工業(yè)攝像機終端效勞器等主要設備組成，設備內部各主要功能模塊工作流程如下列圖所示：【圖】系統工作原理圖車輛檢測模塊檢測到車輛通過時，輸出觸發(fā)信號給主流程模塊，車速測量模塊那么通過RS485串口發(fā)送車速信息給主流程；主流程模塊接收到觸發(fā)信號后輸出控制信號給成像與控制模塊，由成像與控制模塊對補光模塊進展控制，在根據主流程模塊的指令進展控制的同時也將當前狀態(tài)反應，以便主流程模塊修正其控制指令。然后主流程模塊控制進展圖像采集、識別車輛牌照、識別車身顏色，并將識別結果傳輸到結果裝配與通信模塊；結果裝配與通信模塊負責將數據進展裝配打包，上傳給車輛信息與設備管理模塊，同時負責獲取前端設備的狀態(tài)，并將狀態(tài)上傳給車輛信息與設備管理模塊；車輛信息與設備管理模塊將接收到的車輛信息進展分析、判斷、存儲，然后將需要上傳的數據發(fā)給通信與遠程維護模塊；通信與遠程維護模塊將待上傳的數據傳輸給通訊效勞器，同時負責獲取前端設備的狀態(tài)，并將狀態(tài)上傳給通訊效勞器，通訊效勞器亦可通過該模塊對前端設備的軟件進展遠程自動更新；監(jiān)測與恢復模塊定時同主流程模塊進展通信，監(jiān)測設備的運行狀況，在設備故障時嘗試進展自動恢復；啟動引導與監(jiān)測恢復模塊定時與車輛信息與設備管理模塊進展通信，監(jiān)測設備的運行狀態(tài)，在設備故障時嘗試進展自動恢復；同時負責啟動引導其它程序，使設備恢復正常工作。通信傳輸系統通信傳輸系統的主要功能是：實現把采集到的車輛信息，包括車輛圖片、經過的時間、車型、車輛牌照、車型、速度、行駛方向、是否超速違章等信息發(fā)送中心效勞器同時也能夠將中心的控制信號傳輸至前端。本次設計推薦采用以太網光纖收發(fā)器配合單模光纖在前端系統與中心系統之間構建傳輸網絡，可以通過路邊的接線井進展布線，在沒有接線井時，采用地下鋪設管道或架空的方式。傳輸至卡口分中心的圖片及數據信息全部上傳至監(jiān)控專網，為各個子系統提供數據源。中心管理系統后端的硬件構架主要是由應用效勞器、WEB效勞器、數據效勞器、磁盤陣列、客戶端及本地網絡設備等局部組成。應用效勞器：接收來自前端數據采集局部的數據并對其數據進展處理，處理后的信息和圖片保存到數據庫效勞器內保存。Web效勞器：響應用戶遠程請求，提供用戶在線數據查詢、在線數據統計、遠程維護管理等遠程效勞功能。數據效勞器：提供數據庫管理軟件的安裝平臺，控制對數據庫管理系統數據訪問權限、為數據查詢、統計及運算等數據操作提供內存空間，并和其他數據庫效勞器共同承當因數據操作帶來的工作壓力，實現負荷均衡和性能上的優(yōu)化。磁盤陣列：將多個高性能大容量組織成陣列的方式，以某種優(yōu)良的數據存儲技術來存儲海量數據，并對海量數據實現優(yōu)化管理，以到達數據擴容的功能和提供最優(yōu)的數據效勞性能?？蛻舳耍罕O(jiān)控人員通過客戶端對數據進展查詢、整理、處分等等操作。系統軟件簡介實時監(jiān)控需求：當用戶進展了布控設置后，每一條新參加數據庫的車輛信息都要與布控信息進展比擬。當車牌識別信息與系統布控車牌比對一致時，系統以聲音〔外接音箱〕和信息高亮顯示的方式來提醒值班人員，并在報警界面上顯示車牌號碼、通行時間、車道位置、車輛大圖和布控車輛圖片比照、布控民警信息等報警信息，提示處理，同時報警信息保存到數據庫中。功能：實現接收效勞端消息并實時顯示過車信息到界面以及比對報警功能?！緢D】數據顯示過濾條件【圖】報警詳細信息查看數據查詢需求：數據查詢的條件介紹如下，車輛信息“號牌號碼〞需要選擇省名漢字和手工輸入字符串，支持全部匹配和局部匹配?！败嚿眍伾暦譃榘咨⒒毅y、黑色、紅色、藍色、黃色、綠色、棕色、粉色和無色等10種?！败嚿眍伾顪\〞分深色和淺色。“號牌顏色〞分為藍色、黃色、白色和黑色等4種。時間條件一年內任一時間段內〔按照年月日時分來分段選擇〕?？蛇x擇某一時間段，也可單項選擇某一分鐘查詢?？刹贿x擇日期〔年月日〕，只選擇某一時間段〔時分〕查詢每一天的特定時間段的車輛信息，如：導出3月20日至3月30日的0時至5時的車輛信息。監(jiān)測信息“監(jiān)測點名稱〞對應前端的終端效勞器?！败嚨烂Q〞對應前端的攝像機。本系統最大支持50個車道。“監(jiān)測方向〞包括上行、下行。布控信息“報警類型〞包括數據庫中定義的各種布控事件類型?！安伎貑挝花曪@示布控單位列表?！疤幚韱挝花曪@示報警信息處理單位列表。功能：實現按用戶輸入條件查詢數據功能。【圖】數據查詢界面【圖】車輛圖像瀏覽〔放大、縮小、另存、打印、前后瀏覽〕跟車關聯性分析需求：針對刑偵時犯罪團伙車輛經常結隊出來活動的特點，對犯罪嫌疑車輛進展信息查詢時，分析其相鄰車輛號牌，挖掘出有關聯的車輛，為破案提供線索。功能：實現對跟車關聯性分析、比對處理、打印和導出功能。【圖】關聯性分析界面【圖】嫌疑車輛圖片【圖】關聯性車輛和布控信息比對界面【圖】關聯性車輛圖片套牌分析需求：選擇幾個監(jiān)測點，對選定時間段內的過車信息進展比對，假設檢索出一樣的車輛信息，那么通過表格顯示，提請人工確認后寫入布控車輛數據表內。功能：實現對套牌車輛檢測、布控處理、打印和導出功能?！緢D】套牌分析界面【圖】對套牌車輛直接布控字典管理需求：維護系統所需要的數據字典。要求用戶可以方便的對諸如車身顏色、號牌類型、號牌顏色、監(jiān)測方向等交通參數進展定義。根據數據字典類型和字典的值進展新增、修改、刪除，查詢等操作。功能：實現對字典信息的增刪改查功能?！緢D】字典管理【圖】字典管理查詢報警管理需求：對不同的報警類型設置個性化的報警聲音，可以更快的響應報警事件。功能：實現對報警聲音設置功能?！緢D】報警設置界面設備管理需求：設備管理功能分為設備狀態(tài)查詢和設備維護。設備狀態(tài)查詢使得用戶可以方便查看所有設備〔終端效勞器和攝像機〕的狀態(tài)，系統提供清晰明了的界面顯示方式顯示設備的連接狀態(tài)。設備維護包括前端攝像機和終端效勞器的增刪改等維護操作，通過封裝的通訊動態(tài)庫和前端設備通訊。功能：實現對設備信息的增刪改查功能?！緢D】設備管理界面手動布控管理需求：布控設置是指用戶通過client端界面對數據庫中相關表項進展設置。軟件提供布控輸入的操作界面，布控數據可以通過客戶端直接添加到效勞器數據庫，用戶可以對布控庫進展修改、刪除、增加和模糊查詢，其中可以單一手動布控和批量導入〔Excel〕。并且可以和其他相關系統的數據庫中的布控信息表定期更新同增減，保持信息的一致性。功能：實現對布控信息的增刪改查撤控功能?！緢D】手動布控界面批量布控管理需求：由于逐條布控比擬繁瑣，如果需要布控的數據平時有記錄的excel文檔，可以將規(guī)定格式的Excel布控信息文件導入到數據庫中的布控信息表中，可以大大節(jié)約時間提高效率。功能：實現對布控信息的批量添加功能?！緢D】批量布控界面用戶管理需求：根據角色，增加用戶。選擇一個角色，增加一個相對于這個角色的用戶，可以進展新增，修改，刪除操作。功能：實現對用戶的增刪改操作以及用戶角色的關聯操作?！緢D】用戶管理界面【圖】用戶角色設置角色管理需求：維護角色信息，賦予角色不同的功能。對角色進展新增，修改，刪除操作。功能：實現對角色的增刪改查操作和角色功能的關聯操作?！緢D】角色管理界面【圖】角色功能設置界面信息導出需求：系統數據存儲時間有限，有時候業(yè)務需要的數據可以先導出，然后慢慢分析。分為車輛數據導出和車輛圖片導出兩局部。車輛數據導出根據選擇的導出條件，將數據庫中相關信息導出，保存為Excel文件。車輛圖片導出根據選擇的導出條件，將車輛圖片導出到存儲設備中。功能：實現將車輛信息導出功能?！緢D】數據導出【圖】圖片導出系統功能車輛捕獲功能系統能對所有經過車輛進展捕獲，除了能夠捕獲在車道上正常行駛的車輛外，還具備捕獲跨線行駛車輛的功能，并且具有自動選擇有效圖片〔有汽車牌照〕、刪除垃圾圖片的功能。在正常車速(5km/h～18占到行駛示意圖入上圖所示，當車輛占道行駛是，將同時出發(fā)出發(fā)雷達2、雷達3，此時抓拍機2于抓拍機3將同時對占到行駛車輛進展抓拍。車輛測速功能系統在進展抓拍的同時測定車輛的行駛速度。當機動車速度小于100km/h時，道路實測誤差應不超過-6km/h-0km/h；當機動車速度大于或等于100km/h時，道路實測誤差應不超過-6%車輛特征和車輛駕駛人面部特征高清晰拍照功能在車輛通過時，智能工業(yè)攝像機能準確拍攝包含車輛全貌、駕駛室內司乘人員面部特征的圖像，并將圖像和車輛通行信息傳輸給智能工業(yè)攝像機終端效勞器，并可選擇在圖像中疊加車輛通行信息〔如時間、地點、車速、方向等〕。在環(huán)境無霧包括雨雪天情況下，對監(jiān)控區(qū)域內的標準行駛的車輛圖像包含車輛牌照等特征，能夠看清楚車輛牌照和車輛全貌，圖像能分辨車輛類型、車身顏色和所載貨物。系統拍攝的圖像可全天候清晰區(qū)分駕駛室內司乘人員面部特征。每輛車生成一張圖片，系統可實時將數據上傳至用戶應用效勞器，按每部車輛至少存貯特征圖像和全景圖像各一張計算，其磁盤應具備不少于120萬輛車的圖像存貯能力。當超出該車輛數時，自動對最前面的數據依次進展循環(huán)覆蓋，圖像格式為1600×1200像素的JPEG/24bit格式。系統采用海康威視專用的智能工業(yè)攝像機，分辨率高達200萬像素，同時具備智能成像和控制補光功能，能夠在各種復雜環(huán)境〔如雨霧、強逆光、弱光照、強光照等〕下和夜間拍攝出清晰的圖片。車輛牌照自動識別功能系統可自動對車輛牌照進展識別，包括車牌號碼、車牌顏色的識別。車牌號碼自動識別在實時記錄通行車輛圖像的同時，還具備對民用車牌、警用車牌、軍用車牌、武警車牌的車牌計算機自動識別能力，包括2002式號牌。所能識別的字符包括:阿拉伯數字“0～9”十個英文字母“A～Z〞二十六個省市區(qū)漢字簡稱京、津、晉、冀、蒙、遼、吉、黑、滬、蘇、浙、皖、閩、贛、魯、豫、鄂、湘、粵、桂、瓊、川、貴、云、藏、陜、甘、青、寧、新、渝、港、澳、臺；04式軍用車牌漢字軍、空、海、北、沈、蘭、濟、南、廣、成號牌分類用漢字警、學、使、領、試、境07式武警車牌字符WJ樣式的字母數字在環(huán)境無霧、車牌掛放標準、無污損且不含五小車輛情況下，系統白天車牌識別率應不小于98%，號牌識別準確率不小于95%；晚上車牌識別率不小于97%，號牌識別準確率不小于95%。車牌顏色自動識別系統能識別黑、白、藍、黃四種車牌顏色。系統識別的車牌類型局部例如：車身顏色自動識別功能系統可自動對車身深淺和顏色進展識別，可供用戶根據車身顏色來查詢通行車輛,為公安稽查和刑偵案件偵破提供了科技新手段。系統可自動區(qū)分出車輛為深色車輛還是淺色車輛；并識別出9種常見車身顏色，9種顏色包括：白，灰(銀)，黃、粉、紅、綠、藍、棕、黑。深淺分類準確率不小于80％；9種常見車身顏色識別準確率不小于70％。車輛型號判別功能系統采用車牌顏色和視頻檢測技術結合的方法對車輛進展分型。對于民用車來說，藍顏色車牌表示的是小型車輛，而黃顏色車牌表示的是大型車輛。因此，我們首先利用車牌顏色判斷車輛類型，對于無法根據車牌顏色判別車型或者無法判斷車牌顏色的情況，我們就利用圖像分析技術來輔助區(qū)分車輛的類型。全景數字錄像功能系統可采用高分辨率網絡數字攝像機提供不低于768×576@30fps的高清晰全景錄像，用于監(jiān)控全方向車輛狀況。系統也可根據用戶需要提供針對模擬攝像機〔如高速球機〕的監(jiān)控視頻數字硬盤錄像，可以方便用戶全方位根據需要查看該監(jiān)控點附件的情況。記錄及圖像存儲功能系統自動抓拍車輛圖像，并記錄車輛通過的信息，包括時間、地點、號牌、車型、前排司乘人員面部特征等，圖像以JPEG格式實時存儲在智能工業(yè)攝像機終端效勞器中。系統可存儲不小于120萬輛車的記錄及圖像信息。數據自動上傳和歷史數據下載功能智能工業(yè)攝像機終端效勞器除自動實時存儲車輛通行記錄和圖像外，同時可根據用戶對數據上傳的設置將用戶需要的車輛通行數據〔包括記錄和圖像〕通過TCP/IP網絡協議自動上傳至用戶應用效勞器。智能工業(yè)攝像機終端效勞器能提供可根據用戶設置將車輛通行信息自動上傳，例如可上傳違章超速車輛的信息和圖片，而非違章車輛僅上傳根本信息，非違章車輛的圖片保存于智能工業(yè)攝像機終端效勞器中。智能工業(yè)攝像機終端效勞器提供對歷史車輛通行數據進展下載的接口，用戶應用效勞器可以通過該接口實現對智能工業(yè)攝像機終端效勞器中數據的下載。Web方式數據查詢?yōu)g覽功能智能工業(yè)攝像機終端效勞器具有通過Web方式對存儲的歷史數據進展查詢?yōu)g覽的功能，用戶可通過Web方式查詢?yōu)g覽車輛歷史數據，同時可查詢每個車道的車流量情況。前端設備管理維護功能智能工業(yè)攝像機終端效勞器預留時間校正接口、參數的設置接口和運行情況的診斷和檢測、恢復接口，同時負責管理所有與之聯系的智能工業(yè)攝像機。所有設置均可通過Web方式進展，也可通過后端用戶應用效勞器上安裝的專用工具軟件進展。用戶應用效勞器可通過智能工業(yè)攝像機終端效勞器實時查看前端設備的運行狀態(tài)。前端設備在檢測到系統故障時，進展自動恢復，同時實時報告給用戶應用效勞器，便于快速恢復。遠程自動更新功能系統可通過智能工業(yè)攝像機終端效勞器對所有與之聯系的智能工業(yè)攝像機的軟件進展遠程自動更新；系統也可對智能工業(yè)攝像機終端效勞器自身的軟件進展遠程更新，便于系統軟件的升級和維護。系統特點完全嵌入式處理系統傳統的模擬系統中，工控機和圖像采集卡方式由于受系統底板的帶寬，處理器性能，內存容量等種種硬件方面的限制，最多只能實時處理4路視頻信號。傳統的高清系統，采用的是數字攝像機的方式，即系統在車輛經過時將攝像機拍的圖片發(fā)送給工控機等處理系統進展識別處理和存儲等操作，這樣在車道數多于1個車道時，對傳輸和處理系統的要求非常高，以至于很難到達系統的設計處理能力要求。本系統使用了?？低曌钚卵邪l(fā)的完全嵌入式處理系統，包括智能工業(yè)攝像機和智能工業(yè)攝像機終端效勞器。每個車道配置一臺200萬像素智能工業(yè)攝像機，負責車輛圖片捕獲、牌照和車身顏色的自動識別等工作，并將處理結果通過以太網發(fā)送給智能工業(yè)攝像機終端效勞器。智能工業(yè)攝像機終端效勞器采用嵌入式linux專用系統，負責車輛通行信息的接收存儲和上傳，同時用戶可通過智能工業(yè)攝像機終端效勞器查看管理所有前端設備，每臺智能工業(yè)攝像機終端效勞器可以同時連接多達10臺智能工業(yè)攝像機，極大的提高了系統處理性能。同時，完全嵌入式系統設計的使用也使得系統的構造大大簡化。車輛數據全天候存儲本系統采用一臺智能工業(yè)攝像機終端效勞器連接多臺智能工業(yè)攝像機的配置方案，終端效勞器可對智能工業(yè)攝像機的數據進展接收存儲和上傳，同時可對所有前端設備進展管理維護。終端效勞器可以放置在室外抱桿機柜內，也可放置在室內。因此，與其他高清系統相比，本系統有多種優(yōu)勢：系統在與用戶應用效勞器網絡聯接不暢的情況下，智能工業(yè)攝像機終端效勞器可以暫存車輛通行數據，這樣保證了所有車輛通行信息不會因為網絡狀況不好而喪失。系統采用4個獨立網口的終端效勞器，前端設備和后端設備可以分別處于不同的網絡中，提高了系統可用的網絡帶寬，增強了數據的平安可靠性。本系統設計方案使得采用集中封閉管理和配置成為可能，使前端設備的數量和復雜性大大降低，易于安裝，構造簡潔，減少了用戶的施工和維護本錢?；赥CP/IP的前后端獨立網絡架構本系統終端效勞器與智能工業(yè)攝像機之間、終端效勞器與用戶應用效勞器之間的數據通訊均采用TCP/IP協議，且采用兩個獨立的網絡構造，即終端效勞器與智能工業(yè)攝像機之間的網絡和終端效勞器與用戶應用效勞器之間的網絡相互獨立。系統的通訊數據在發(fā)送前進展了數據的加密打包，這樣系統在保證易于擴展性的同時，也確保了數據的平安性。智能工業(yè)攝像機實現高捕獲率采用高清智能工業(yè)攝像機的系統攝像機視場布置方式在本系統中每個車道只需要采用1臺200萬像素的高清智能工業(yè)攝像機即可覆蓋整個車道，保證視場范圍的全覆蓋。【圖】采用高清智能工業(yè)攝像機的系統視場范圍示意圖全天候高清成像，反應控制的全天候高清晰成像整個成像系統是一個由智能工業(yè)攝像機、智能閃光燈和成像控制軟件組成的精細系統，它們之間的有序配合和反應控制使得白天和晚上抓拍的車輛圖像清晰度高，確保車身、車牌和車輛前排司乘人員面部特征都清晰可辨。【圖】普通模擬攝像機拍攝的圖像效果〔無法看到車身和前排司乘人員面部特征〕【圖】智能工業(yè)攝像機拍攝的圖像效果〔車身、車牌和前排司乘人員面部特征清晰可辨〕綜合技術應用系統綜合了車輛前擋風玻璃對光線的反射特性、貼膜情況、環(huán)境光線照射情況，采用了特殊的鏡頭、專門的成像控制策略和補光方式，同時安排了合理的設備布設方式，使得系統全天候對各類車型都能有效解決前擋風玻璃反光和強光直射等問題，確保車身、車牌和車輛前排司乘人員面部特征都清晰可辨?！緢D】智能工業(yè)攝像機拍攝的圖像效果一【圖】智能工業(yè)攝像機拍攝的圖像效果二獨特的車身顏色識別本系統可自動對車身顏色的深淺和9種常見車身顏色進展識別，為公安稽查和刑偵案件偵破提供了科技新手段。【圖】顏色識別樹狀構造【圖】顏色歸類直方圖例如【圖】紅色車身顏色識別【圖】藍色車身顏色識別高牌照識別率系統采用的牌照識別技術在大量的實際工程應用中識別率一直處于國內領先水平，系統保證了全天候成像清晰度，為車輛牌照的高識別率提供了前提條件。系統采用的牌照識別技術廣泛應用于治安卡口、高速公路收費站、海關卡口、智能停車場出入口等領域，具有大量的工程實踐經歷，牌照識別可靠性、穩(wěn)定性和一致性高，為系統的自動稽查布控提供了強有力的保障。系統采用的牌照識別技術具有完全自主知識產權，同時采用模塊化開發(fā)技術，可以針對用戶需求快速進展針對不同牌照類型的識別軟件定制開發(fā)。信息存儲與管理信息存儲需求卡口全景視頻監(jiān)控系統一般具有監(jiān)控點多，攝像頭數量多，保存時間長，監(jiān)控數據的保存時間為30天。因此視頻監(jiān)控系統存儲必須支持大容量，且容量具有高擴展性，滿足長時間大容量視頻圖像存儲的需求。懷化市卡口全景視頻信息存儲需求：每路視頻圖像信息的錄像回放分辨率應不低于720P格式，30天以上不連續(xù)存儲。對錄像檢索快速，具有完整的檢索條件。支持多用戶同時回放同一錄像，對基于對象的智能檢索有一定的擴展能力。具有用戶交友好的互界面，并可以剪取播放，具有按文件、按時間段下載錄像的功能。存儲時間同步，數字圖像存儲設備應支持NTP，模擬圖像存儲設備的標定時間與北京標準時間的隨機誤差應≤10秒。具有根據時間、容量等條件實現自動清盤盤策略。提供可供二次開發(fā)的計算機軟件SDK包和接口函數。依托IP網絡的成熟靈活性，根據市交警支隊的業(yè)務要求實現對視頻進展有效管理應用，建立一個具有穩(wěn)定可靠、架構清晰、設置簡單、易維護升級的數字視頻存儲系統。IPSAN網絡存儲IP-SAN，即基于IP以太網絡的SAN存儲架構，它使用iSCSI協議代替光纖通道〔FC〕協議來傳輸數據，IP-SAN架構不必使用昂貴的光纖網絡、FC-HBA卡和光纖通道存儲設備，而是使用IP以太網絡、以太網卡和iSCSI存儲設備。因此，相比FC-SAN，IP-SAN存儲架構要廉價的多。與FC-SAN類似，IP-SAN也可以將存儲設備分成一個或多個卷，并導出給前端應用客戶端，客戶端計算機可以對這些導過來的卷進展新建文件系統〔格式化〕操作。客戶端計算機對這些卷的訪問方式為設備級的塊訪問，塊級訪問的特性決定了iSCSI數據訪問的高I/O性能和傳輸低延遲。?？低旾PSAN網絡存儲的特點：監(jiān)控專用存儲系統高清監(jiān)控系統的存儲系統需適應大碼流并發(fā)寫操作，而且是以寫為主、以讀為輔的應用，采用獨特算法和優(yōu)化資源分配，保障高清監(jiān)控存儲系統能長時間運行在大并發(fā)量、大碼流的工作環(huán)境下，在寫性能、高并發(fā)度和高可靠度方面均到達工業(yè)級水平。最大可支持80路HD720p〔3M〕高清碼流寫入。IPSAN和NAS兩種工作模式一臺存儲陣列支持IPSAN和NAS兩種工作模式，兩種工作方式能并存在一臺存儲設備內。IPSAN多工作于集中存儲或者用于中心備份存儲，集中存儲是利用iSCSI協議透過IP網絡將視頻數據全部集中保存在數據中心，中心備份存儲是在NVR定時錄像的根底上，觸發(fā)式錄像〔報警、移動偵測、智能分析〕作為定時錄像的備份保存在中心的IPSAN內。NAS多工作于網絡擴展存儲，為高清攝像機提供網絡存儲效勞和存儲介質。形成一種分布式集中存儲系統，利用IP網絡把相對集中的高清攝像機的圖像保存在分中心的NAS內。高可靠性保障設備平均無故障時間超過20,000小時。雙電源設計保障存儲設備的供電可靠性，借助UPS電源可保證存儲系統在穩(wěn)定的供電系統下長期運行。多個千兆以太口通過端口聚合技術實現鏈路冗余和負載均衡，保證傳輸鏈路的可靠性。多種RAID方式可實現在單塊硬盤損壞時，系統降級工作，不影響錄像任務的執(zhí)行。多采用RAID5方式構建陣列，在磁盤平安性與利用率之間選擇平衡點。熱備盤技術實現備用盤自動替換故障盤重構陣列，利用存活盤與熱備盤恢復喪失的數據，重新構成一個新的陣列，該過程無需人工干預。獨有的平安技術存儲系統的管理數據都在加密狀態(tài)下傳輸，難以破解。存儲系統基于IP授權的根底上附加CHAP授權技術，僅指定IP和正確的CHAP驗證用戶才可使用該存儲系統，確保系統的平安性。存儲的視頻數據采用水印加密技術，假設數據在傳輸路徑中被篡改，也可被軟件識別。無縫擴展能力添置新的存儲陣列到IP監(jiān)控網絡，平臺能無縫接入、管理新的陣列。新的存儲空間與已有存儲空間可作為一個整體對外提供存儲效勞，將新的存儲空間劃分給已有或新加的監(jiān)控點使用。檢索與回放錄像時，對用戶透明。友好的用戶界面磁盤陣列內置WEB效勞器，利用動態(tài)登陸磁盤陣列對其進展配置。全中文提示信息，圖形化操作界面，易于用戶操作使用。存儲管理策略存儲管理效勞器在市交警支隊部署存儲管理效勞器，內嵌平臺軟件的網絡存儲管理效勞軟件，是針對大型網絡監(jiān)控系統環(huán)境的專用存儲管理軟件模塊，實現各個交警大隊遠程所有圖像的實時錄像、報警錄像、中心集中備份和事后檢索查詢效勞，方案錄像下支持補錄。支持DAS、NAS、SAN等多種存儲方式。三層容錯技術系統提供三個層次上的容錯：首先系統體系構造上的容錯技術。我們的系統支持分布式的集群技術，簡單地講，每臺效勞器正常執(zhí)行當前的存儲任務，但是同時又作為其他效勞器的后備集群節(jié)點。當集群系統某一節(jié)點出現故障，那么我們的底層通訊協議能夠準確地監(jiān)測到這臺機器的問題，這就是所謂的成員離開事件，成員離開事件將被可信協議遞交到集群中的每一個節(jié)點，它的備份效勞器將立刻承當起失敗節(jié)點的責任，進展錄像。這就是容錯功能。而當失敗的節(jié)點修復后重新啟動并開場錄像，底層通訊協議能夠把這個重新參加的時間遞交給每一個節(jié)點，這是所謂的成員參加事件。備份效勞器接收到這個時間以后就停頓錄像。這就是錯誤恢復功能。第二個層次上的容錯是在整個集群都和圖像源斷開，不能進展實時錄像。這個時候，我們通過方案和實際的錄像執(zhí)行情況進展補錄，請參見后面的方案和補錄。第三個層次的容錯是在錄像分包時，每一個錄像文件完畢和一個新的錄像文件開場，系統都被冗余一局部數據，以保證沒有任何圖像幀喪失。錄像方案和補錄每一個錄像組可以具有自己的錄像方案，錄像的執(zhí)行底層是我們的方案和任務調度引擎。〔請參見方案引擎〕。每次錄像過程中，系統都會紀錄錄像的執(zhí)行時間，系統的維護效勞器，根據預定方案和實際的執(zhí)行情況的差異性，我們可以計算出需要補錄的時間段。補錄系統將自動從適宜的DVR下載缺少的錄像信息。當錄像方案改變時，早先的方案將被紀錄下來，系統能夠自動區(qū)分補錄參照改變之前還是改變之后的方案。錄像清盤策略當系統發(fā)現存儲的容量超過系統規(guī)定的最高戒備線，將開場啟動清盤任務，這個工作是由維護效勞器來管理的，維護效勞器將定時檢查磁盤的情況，進展磁盤的清理、自動導出等功能。系統提供集中清盤策略，包括先進先出，最近訪問，最多訪問，以及保存優(yōu)先權。在先進先出的情況下，所有最先錄制的圖像數據將被刪除。而在最近訪問策略中，越最近訪問的錄像資料將被保存越久，越多訪問策略那么考慮整個系統用戶對資料的訪問頻度，訪問的人越多，錄像資料保存得越久。在所有這些策略中，都可以定義保存優(yōu)先級，如果某一通道的優(yōu)先保存權越高，那么它的數據將被越后刪除，并且系統可以定義保存的時間長度。網絡存儲容量計算單個通道24小時存儲1天的計算公式∑(GB)＝碼流大小〔Mbps〕÷8×3600秒×24小時×1天÷1024。高清720P(1280*720)格式按6Mbps碼流計算，存放1天的數據總量6Mbps÷8X3600秒X24小時X〔1天〕÷1024＝63.28GB30天需要的容量∑(GB)＝63.28GB×30天＝1898.44GB按11個高清通道：11個高清通道的容量∑(TB)＝1898.44GB×11÷1024＝20.3TB存儲設備配置11個高清通道保存30天，存儲總量為20.3TB，格式化后的總容量＝20.3÷0.9〔格式化損失容量比例〕≈22.6TB。根據?？低暰W絡存儲設備DS-A1024R，單價裸容量支持24TB計算(除去熱備和RAID5，單機裸容量為22TB)，總共需要22.6÷22≈1臺。根據容量計算，需要1臺?？低旸S-A2024R網絡存儲設備，24塊1TB企業(yè)級存儲專用硬盤。主要設備介紹卡口全景攝像機DS-2CD863PF主要特性最高分辨率可達1.3M(1280×960),可輸出HD720P實時圖像采用先進的視頻壓縮技術,壓縮比高,且處理非常靈活逐行掃描CCD,捕捉運動圖像無鋸齒支持SD/SDHC卡本地存儲ICR紅外濾片式自動切換,實現真正的日夜監(jiān)控本地模擬輸出,方便安裝調節(jié)支持雙向音頻支持PoE網絡功能支持雙碼流,支持手機監(jiān)控支持自動光圈,自動電子快門功能,適應不同監(jiān)控環(huán)境功能齊全:心跳,PTZ控制,報警,一鍵復位等技術參數型號參數DS-2CD863PF(NF)-E(W)130萬1/3"CCDICR日夜型槍型網絡攝像機攝像機傳感器類型1/3"SONYProgressiveScanCCD信號系統PAL/NTSC最小照度彩色:0.1Lux@(F1.2,AGCON)黑白:0.01Lux@(F1.2,AGCON)快門1/25(1/30)秒至1/100,000秒鏡頭接口類型C/CS接口自動光圈DC驅動日夜轉換模式ICR紅外濾片式壓縮標準視頻壓縮標準H.264/MJPEG壓縮傳輸碼流32Kbps~16Mbps音頻壓縮標準G.711(G.722.1可選)圖像最大圖像尺寸1280×960幀率50Hz:12.5fps(1280×960),25fps(1280×720)60Hz:15fps(1280×960),30fps(1280×720)圖像設置飽和度,亮度,比照度通過客戶端或者IE瀏覽器可調網絡功能存儲功能支持SD/SDHC,NAS(iSCSI可選)智能報警移動偵測,網線斷,IP地址沖突,存儲器滿,存儲器錯支持協議TCP/IP,,DHCP,DNS,DDNS,RTP/RTSP,PPPoE,SMTP,NTP(SNMP,S,FTP,SIP,SRTP,802.1x,IPv6可選)通用功能一鍵復位,防閃爍,雙碼流,心跳,密碼保護,水印技術接口音頻輸入1路麥克風輸入,3.5mm音頻接口音頻輸出1路,3.5mm音頻接口(線性電平,阻抗:600Ω)通訊接口1個RJ4510M/100M自適應以太網口,1個RS-485接口(Wi-Fi可選)報警輸入1路報警輸出1路視頻輸出1Vp-pCompositeOutput(75Ω/BNC)一般標準工作溫度和濕度-10℃~60℃,濕度小于90%(無凝結)電源供給DC12V±10%/PoE功耗7.5WMAX(當ICR切換時,12.5WMAX)尺寸(mm)68×64.9×144.8重量500g卡口抓拍單元VCU-3005采用1/1.8英寸200萬像素彩色逐行掃描CCD智能高清攝像機。分辨率1600〔H〕×1200〔V〕。支持H.264碼流輸出。輸出圖片格式：JPEG。接口：1個10M/100M自適應RJ45接口；1個RS－485半雙工接口。觸發(fā)輸入：