交通運(yùn)行及違章抓拍視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

年4月19日交通運(yùn)行及違章抓拍視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)文檔僅供參考交通運(yùn)行及違章抓拍視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)班級(jí)：電信12-1班組員姓名及學(xué)號(hào)：徐暢徐雷于瀟俊翟紫玉一．交通現(xiàn)況隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步，中國正大力推進(jìn)城鎮(zhèn)化進(jìn)程，城鎮(zhèn)的人口及機(jī)動(dòng)車數(shù)量也隨之急劇增長，交通流量日益加大，導(dǎo)致了交通擁擠堵塞現(xiàn)象日趨嚴(yán)重變通事故頻繁發(fā)生，給國家造成了重大的經(jīng)濟(jì)損失，給人們出行造成了很大的不便，大大影響了國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展。研究表明，道路條件和交通環(huán)境差，如道路的標(biāo)志、標(biāo)線和安全設(shè)施嚴(yán)重缺乏，配套的交通安全設(shè)施也不完善等是導(dǎo)致交通阻塞及交通事故頻繁發(fā)生的一個(gè)原因；另一原因是，由于高效的交通監(jiān)控系統(tǒng)缺乏，交通管理模式老化，跟不上當(dāng)前交通狀況的快速發(fā)展的需要，導(dǎo)致交通管理水平很難提高。為了科學(xué)的解決公路交通問題，緩解交通堵塞狀況，預(yù)防交通事故的發(fā)生以及由此帶來的巨大損失，必須采取一些措施來改進(jìn)道路交通條件。本次設(shè)計(jì)介紹了“交通運(yùn)行及違章抓拍視頻監(jiān)控系統(tǒng)”的原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念。經(jīng)過本系統(tǒng)的研究和開發(fā)，我們希望能為交通管理部門提供高智能化的交通車輛違章監(jiān)控軟件，改變傳統(tǒng)的交通違章管理模式，實(shí)現(xiàn)變通車輛違章行為的自動(dòng)識(shí)別和監(jiān)測(cè)，并抓拍違章現(xiàn)場(chǎng)，截取違章視頻，為交通違章處罰提供確鑿證據(jù)。二．交通監(jiān)控?cái)z像頭1.種類及原理(1)槍式攝像機(jī)隨著安防監(jiān)控?cái)z像機(jī)廣泛深入的應(yīng)用，槍機(jī)攝像機(jī)高清的成像技術(shù)，高清透霧功能、紅外偵測(cè)鎖定、日夜轉(zhuǎn)換紅外攝像功能等已在電視監(jiān)控工程中被廣泛使用。槍機(jī)攝像機(jī)的日夜轉(zhuǎn)換紅外攝像功能使攝像機(jī)在日夜轉(zhuǎn)換模式下、探測(cè)紅外線實(shí)現(xiàn)濾光片切換、解決普通日夜型攝像機(jī)出現(xiàn)的頻繁日夜轉(zhuǎn)換問題?？捎行Ы档鸵归g低照度環(huán)境下的圖像噪點(diǎn)，提升畫面質(zhì)量。槍機(jī)攝像機(jī)的變焦范圍取決于你所選用的鏡頭，可從幾倍到十?dāng)?shù)倍，而且鏡頭更換十分的方便?？筛鶕?jù)選用不同鏡頭，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離或廣角監(jiān)控，應(yīng)用的場(chǎng)合非常得多。在道路監(jiān)控使用中，即使車速變化范圍較大，槍機(jī)攝像機(jī)也能夠提供清晰的畫面。經(jīng)過內(nèi)置的強(qiáng)光抑制功能、手動(dòng)電子快門設(shè)定，實(shí)現(xiàn)對(duì)車牌的抓拍?？烧鎸?shí)再現(xiàn)夜間動(dòng)態(tài)畫面,適用于高速公路、收費(fèi)站、等24小時(shí)全天候監(jiān)控的場(chǎng)所。(2)半球型攝像頭

半球式攝像機(jī)體積小巧，外型美觀，比較適合辦公場(chǎng)因此及裝修檔次高的場(chǎng)所使用。其內(nèi)部由攝像機(jī)、自動(dòng)光圈手動(dòng)變焦鏡頭、密封性能優(yōu)異球罩和精密的攝像機(jī)安裝支架組成的半球攝像機(jī)。其最大的特點(diǎn)是設(shè)計(jì)精巧、美觀且易于安裝。主要用于治安監(jiān)控，不監(jiān)控車輛違章。(3)快速球型攝像頭快速球型攝像機(jī)是現(xiàn)今安防市場(chǎng)中高端一體化攝像設(shè)備?？焖偾蛐蛿z像機(jī)主要是將攝像機(jī)、鏡頭、解碼器、云臺(tái)、CPU處理器、非易失性存儲(chǔ)芯片、等集成于一體，密封于球形防護(hù)罩內(nèi)的智能化攝像機(jī)系統(tǒng)。其高度的集成化設(shè)計(jì)，使得它在工程應(yīng)用上有無可比擬的優(yōu)勢(shì)。路況監(jiān)控一般采用快球。因?yàn)榭烨蚴呛笈_(tái)可控可變焦的監(jiān)控設(shè)備，因此，它非常適合用于道路狀況的記錄，如果有突發(fā)情況它能夠變焦，將圖像拉近，實(shí)現(xiàn)近距離查看。也有利用這類設(shè)備進(jìn)行抓拍的，可是一般都是手動(dòng)抓拍，沒有自動(dòng)的。(4)云臺(tái)攝像機(jī)云臺(tái)攝像機(jī)具有承載攝像機(jī)進(jìn)行水平和垂直兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置。攝像機(jī)云臺(tái)內(nèi)裝兩個(gè)電動(dòng)機(jī)。這兩個(gè)電動(dòng)機(jī)一個(gè)負(fù)責(zé)水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，另一個(gè)負(fù)責(zé)垂直方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。水平轉(zhuǎn)動(dòng)的角度一般為350度，垂直轉(zhuǎn)動(dòng)則有45度、35度、75度等等。水平及垂直轉(zhuǎn)動(dòng)的角度大小可經(jīng)過限位開關(guān)進(jìn)行調(diào)整。云臺(tái)攝像機(jī)同樣也是后端可控可變焦的設(shè)備，可是由于它的設(shè)計(jì)以及體積，一般用于環(huán)境惡略的地方，例如高速公路，山頂?shù)鹊剡M(jìn)行測(cè)速道路監(jiān)控。2.技術(shù)指標(biāo)(1)分辨率圖像分辨率簡單說就是指屏幕水平和方向垂直方向所顯示的點(diǎn)數(shù)。比如1024×728，其中“1024”表示屏幕上水平方向顯示的點(diǎn)數(shù),“768”表示垂直方向顯示的點(diǎn)數(shù)。分辨率越高，圖像就越清晰。分辨率越高圖像的顯示越清晰。(2)清晰度攝像機(jī)的清晰度用線表示，分為水平線和垂直線，在實(shí)際的工程應(yīng)用中我們常常以水平線作為攝像機(jī)清晰度的評(píng)估指標(biāo)，線數(shù)越多，則清晰度越高。常見的黑白攝像機(jī)的清晰度一般為450-600，而彩色攝像機(jī)的清晰度一般為330-480，其數(shù)值越大成像越清晰。一般的監(jiān)視場(chǎng)合，用450線左右的攝像機(jī)就能夠滿足要求，對(duì)于醫(yī)療、圖像處理等特殊場(chǎng)合，用600線的攝像機(jī)能得到更清晰的圖像。(3)自動(dòng)增益控制（AGC）為了使攝像機(jī)能在不同的照度條件下輸出標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)，在視頻處理電路中引入了自動(dòng)增益控制，經(jīng)過檢測(cè)視頻信號(hào)的平均電平值而實(shí)現(xiàn)增益反饋控制。具有AGC功能的攝像機(jī)，在低照度時(shí)的靈敏度會(huì)有所提高，但同時(shí)也放大了干擾信號(hào)，使圖像看上去有 雜波。(4)背光補(bǔ)償（BLC）當(dāng)攝像機(jī)處于逆光環(huán)境中拍攝時(shí)，畫面會(huì)出現(xiàn)黑色的圖像，然而在安防中逆光環(huán)境是難以避免的，這個(gè)時(shí)候就需要進(jìn)行背光補(bǔ)償。當(dāng)引入背光補(bǔ)償功能時(shí)，攝像機(jī)如果檢測(cè)到拍攝圖像一個(gè)區(qū)域中的視頻電平比較低，經(jīng)過上面介紹的AGC電路改進(jìn)和提升該區(qū)域的視頻電平，提高輸出視頻信號(hào)的幅值，使圖像整體清晰明亮。如果你想看的主題因明亮的背景而顯得暗淡，能夠把BLC設(shè)置到ON狀態(tài)，從而補(bǔ)償強(qiáng)烈的背光。(5)電子快門（EE/AI）切換在攝像機(jī)的后部端子我們常常能夠看到EE/AI切換開關(guān)。EE就是指電子快門方式；AI就是指自動(dòng)光圈鏡頭方式。攝像機(jī)的電子快門一般設(shè)置為自動(dòng)電子快門方式，經(jīng)過電子快門方式，根據(jù)入射光的強(qiáng)弱來調(diào)節(jié)CCD圖像傳感器的曝光時(shí)間，從而得到清晰的圖像，電子快門的時(shí)間在1/50-1/100000秒之間。(6)信噪比指信號(hào)電平與雜波電平的比，雜波包括電源雜波、隨機(jī)雜波、單頻雜波等。常常見分貝（dB）表示。信噪比越高表明它產(chǎn)生的雜波越少，圖像信號(hào)質(zhì)量越高。信噪比不得低于48dB。(8)白平衡彩色攝像機(jī)要還原被攝物體的顏色，必須保持白平衡正常。三．傳輸介質(zhì)1.傳輸所有攝像點(diǎn)的圖像信號(hào)與A區(qū)和B區(qū)派出所監(jiān)控分中心之間的傳輸都經(jīng)過光纖實(shí)現(xiàn)，并可經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在任何聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)上顯示監(jiān)控圖像。市局監(jiān)控中心由設(shè)置1臺(tái)支持16路音視頻輸出的數(shù)字視頻控制器(需要時(shí)可擴(kuò)展)，將接收前端所有內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)(已建成)硬盤錄像機(jī)的數(shù)字視頻信號(hào)解碼成模擬視頻信號(hào)，成為顯示墻的組成部分。同時(shí)兩個(gè)分控中心經(jīng)過光端機(jī)傳輸一部分圖象送入市局指揮中心的模擬距陣，實(shí)現(xiàn)數(shù)字和模擬的雙重顯示。

2.傳輸方式

前端道路監(jiān)控經(jīng)過適當(dāng)?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)長距離、低失真的視頻信號(hào)傳送是保證監(jiān)控系統(tǒng)基本質(zhì)量和應(yīng)用范圍的關(guān)鍵。傳輸電纜的直接遠(yuǎn)距離傳輸要保證寬帶信號(hào)具有高的S/N(信噪比)和失真是十分困難的，為增加傳輸距離所采取的補(bǔ)償又會(huì)引入新的失真，而這一蹼對(duì)于寬帶視頻信號(hào)尤為突出。而采用光纖傳送視頻信號(hào)，使無中繼傳輸距離從同軸電纜的幾百米增加到幾十公里，頻帶寬、線性好，抗干擾能力強(qiáng)，并能得到很高的圖像質(zhì)量，多路傳輸和雙向傳輸也很容易實(shí)現(xiàn).這就大大地?cái)U(kuò)展了電視監(jiān)控的應(yīng)用范圍和控制距離，系統(tǒng)應(yīng)用于質(zhì)量要求高的一些大型的應(yīng)用系統(tǒng)，如公路管理、城市交通和治安管理、大型建筑的安全監(jiān)控系統(tǒng)等，

公共安防監(jiān)控系統(tǒng)要求傳輸?shù)男盘?hào)有:視頻上行信號(hào)、控制下行信號(hào)以及報(bào)警上行信號(hào)，由于單模光纖傳輸質(zhì)量高、性能可靠、信道寬帶高，本系統(tǒng)傳輸介質(zhì)采用單模光纖.租用電信、廣電、網(wǎng)通現(xiàn)在光纜，這樣能夠減少投資，縮短工期，若自行建設(shè)光纜傳輸系統(tǒng)，在特定區(qū)域，也能夠作為一種選擇方案。

光端機(jī)為視頻傳輸?shù)年P(guān)鍵設(shè)備，不同品牌的光端機(jī)性能差異很大，特別是某些產(chǎn)品在工作幾個(gè)月后，容易出現(xiàn)圖像漂移或者誤碼率明顯增高，引起系統(tǒng)不能正常穩(wěn)定工作的情況，鑒于我方對(duì)光端機(jī)的使用經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)本系統(tǒng)，由于光端機(jī)工作在室外，環(huán)境溫度變化莫測(cè)，而且是24小時(shí)不間斷工作，而且是針對(duì)公安應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)光端機(jī)的性能要求非?？量?，應(yīng)采用進(jìn)口前沿產(chǎn)品，并為模擬調(diào)頻視頻數(shù)據(jù)復(fù)用單模型。系統(tǒng)具有:切換控制功能、權(quán)限控制功能、數(shù)字存儲(chǔ)、報(bào)警處理功能、GIS調(diào)度接口功能、預(yù)置專家預(yù)案功能、語音警告功能、系統(tǒng)的可擴(kuò)充性功能。3.傳輸介質(zhì)的種類在監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控圖象的傳輸是整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，選擇何種介質(zhì)和設(shè)備傳送圖象和其它控制信號(hào)將直接關(guān)系到監(jiān)控系統(tǒng)的質(zhì)量和可靠性。當(dāng)前，在監(jiān)控系統(tǒng)中用來傳輸圖象信號(hào)的介質(zhì)主要有同軸電纜、雙絞線和光纖，對(duì)應(yīng)的傳輸設(shè)備分別是同軸視頻放大器、全自動(dòng)雙絞線視頻傳輸設(shè)備和光端機(jī)。

同軸電纜是較早使用，也是使用時(shí)間最長的傳輸方式。后來，由于遠(yuǎn)距離和大范圍圖象監(jiān)控的需要以及人們對(duì)監(jiān)控圖象質(zhì)量的要求提高，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中開始大量使用光纖來傳輸圖象信號(hào)。至于雙絞線被使用到圖象監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中則是近來的事，它的出現(xiàn)主要很好地解決了兩個(gè)方面的問題：一方面，它解決了200米至米距離范圍內(nèi)高質(zhì)量圖象信號(hào)傳輸?shù)膯栴}，因?yàn)樵谶@段距離范圍內(nèi)同軸電纜傳輸在不使用放大器的情況下難以達(dá)到要求，而使用