2013年最新高清卡口式电子警察系统.pdf

卡口式线圈电警系统方案
经纬视通
一. 概述
二.
三.
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
四.
4.1
4.2
4.2.1............................................. 高清抓拍主机
4.2.2............................................. 图像采集单元4.3
4.4
4.4.1.......................................... 中心数据服务器
4.4.2............................................ 软件管理平台
五.
5.1
5.2
5.2.1................................................ 车辆捕获
5.2.2................................................ 卡口抓拍
5.2.3................................................ 车辆测速
5.2.4................................................ 抓拍记录
5.2.5................................................ 车辆识别
5.2.
6................................................ 违法取证
5.2.7................................................ 车辆布控
5.2.8............................................ 流量统计分析
5.2.9................................................ 设备管理
5.2.10.......................................... 故障自检修复
5.2.12.................................................. 打印
5.2.13.............................................. 安全管理
5.2.14 日志管理 (20)
5.2.15 数据共享 (20)
5.3 平台主要功能 (20)
5.3.1 违章处理 (21)
5.3.2 综合查询 (22)
5.3.3 统计分析 (22)
5.3.4 实时监控 (22)
5.3.5 布控管理 (22)
5.3.6 短信报警 (22)
5.3.7 GIS 应用 (23)
5.3.8 图像关联 (23)
5.3.9 系统管理 (23)
六. 核心设备技术参数 (23)
6.1 嵌入式抓拍主机 (23)
6.2 高清采集单元 (24)
6.3 闪光灯 (25)
6.4 LED 补光灯 (26)
6.5 LED 频闪灯 (26)
6.6 室外设备箱 (27)
6.7 金属支杆（定制） (28)
七. 设备清单 (29)
7.1 四向八车道 (29)
7.2 ITMP 平台中心端 (30)
一.概述
经纬视通高清卡口式线圈电子警察
系统，采用先进、稳定的嵌入式结构设计
以及国际领先的计算机视觉算法，集采
集、识别、分析等为一体，采用地感线圈
检测技术，实现对路口机动车闯红灯等多
种违法行为进行 24 小时不间断检测并记
录上传的系统。

系统采用双向摄像机设计，一边抓拍闯红灯记录抓车尾；一边抓拍卡口记录抓车头。

所抓拍的现场情况作为交通违法处分的原始凭证，可以有效的控制闯红灯、超速、逆行、变道、压线、不按车道行驶等违法行为的发生，大大提高城市交通科学化管理的水平。

二.抓拍效果图
白天抓拍效果图
夜间抓拍效果图
三.系统特点
3.1 车辆检测方式
高清卡口式线圈电子警察系统，采用地感线圈检测方式检测运动车辆，能有效的检测无牌车辆，亦能够有效的过滤干扰信息。

在正常车速(0km/h～120km/h)范围内的监控区域内规范行驶的车辆图像捕获率达到 99%。

3.2 卡口功能设计
系统采用双向摄像机设计，一边摄像机抓拍电警闯红灯，抓拍车尾；一边摄像机抓拍卡口车辆，抓拍车头。

对所有通过车辆，系统能够进行全天候24小
时捕获抓拍1张车辆照片并自动记录车辆相关信息，车辆信息包括：车辆及驾驶室人员特征、车牌特写、车牌号码、车牌颜色、车辆通行时间、地点、车速、
方向等。

3.3 嵌入式模块化设计
经纬视通高清卡口式线圈电子警察系统主要设备采用 ARM+DSP 模块化设计，嵌入式操作系统，可以避免病毒、黑客的攻击，系统稳定、安全，数据信息得到保障。

产品集成度高，具备车辆检测、触发抓拍、数据存储、数据传送、自我检测等多种功能；
3.4 开放式架构
支持多种系统架构和数据接入方式。

系统应用软件设计严格遵循模块化的思路，与其他系统的互联已预留必要扩展接口，在保留软件知识产权的前提下所有接口协议和数据格式向用户完全公开，让用户和集成商使用和二次开发更加灵活。

3.5 车辆识别率高
基于多年图像及识别领域的强大研发基础和几百个车牌识别项目经验，本系统车辆识别率>97%。

并可识别出车辆全部特征，包括行驶方向、行驶车道、违章时间、地点、车速、车身颜色、车牌颜色、车牌号码等。

同时支持在原始图片上进行车辆通行数据叠加，保证取证的严肃性和公正性。

3.6 系统稳定性高
设备全部采用工业宽温设计，在严寒的北方和酷热的南方，都有很好的适应能力。

抓拍主机具有对整个系统（包括摄像机、补光灯等设备）的保护、检测、修复功能，当抓拍主机检测到系统输入电源异常时会自动对系统内所有设备进行保护、当检测到系统内设备未正常工作时会自动修复，如遇到无法修复
的重大问题，主机会自动向指挥中心发送故障信息，然后人为进一步检测、修复。

3.7 故障自检修复
抓拍主机作为前端设备的主控单元，除具有抓拍控制功能外，还具有由硬件实现的卓越的系统监控功能，可以针对系统软件死机，硬件死机，系统过热，风扇故障等事件做出恰当的处理，前端任何设备出现死机现象，系统都可自动修复重启，保证系统在出现意外情况时实现最大限度的可用性，或者在极端的情况下保证系统设备不损坏。

3.8 系统远程维护
系统支持远程维护功能，系统维护人员能通过远程实时访问了解系统前端设备运行状况，并可通过软件对系统功能进行远程设置、修改和升级维护。

3.9 多种传输方式
系统采用的是国际通用标准TCP/IP和FTP传输协议，支持各种有线（电信
专网、光纤等）、无线方式（微波、GPRS、CDMA1X、3G等）的通信传输。

系统前端设备亦带有可选存贮功能，可通过接入硬盘或SD卡存贮，并支持前端存贮和断点续传功能
3.10 平台化集中数据管理
系统后端使用ITMP智能交通管理平台，采用平台化操作方式、分散式网络架构和集中化数据管理模式，集成了数据管理、数据存储、数据查询、车辆信息后端识别、交通流量统计、黑名单布控报警、违章记录处理等多种功能，同
时支持基于GIS电子地图的多种扩展功能，为用户提供一整套具有统一的网络
接口、数据管理和分级部署的系统管理方案。

四.系统组成
4.1 系统结构
经纬视通高清卡口式线圈电子警察系统主要由：前端设备，传输系统和终端管理平台三部分构成。

4.2 前端设备
经纬视通高清卡口式线圈电子警察系统路口前端设备主要由工业级高清图像采集设备、补光灯、高清线圈电子警察主机（内置红灯检测模块、线圈检测模块、网络交换模块、电源保护控制模块）组成，完成车辆行驶检测、机动车违章行为检测、通行及违章图片抓拍、补光灯控制、抓拍记录相关信息网络上传等任务。

4.2.1 高清抓拍主机
高清抓拍主机采用嵌入式模块化设计，集成车辆检测、红灯检测、网络交换、数据存储、电源控制与保护、自我检测等功能模块。

采用线圈触发抓拍模式，包
含摄像机和闪光灯同步抓拍、车辆测速、图片初级处理、存储等多种应用，同时
支持多车道及多摄像单元的采图、测速与处理工作。

支持网络远程配置、启动和固件升级，设备管理和维护方便，具有配置灵活，处理速度快，集成度高，远程设置和后台监测等特点。

4.2.2 图像采集单元
图像采集单元是整个系统最基础的部分，直接关系到后期识别的准确率。

因此在整个系统中，采用了高清晰工业级专用摄像机以满足系统的实际需求。

摄像机采用彩色逐行CCD成像元件，拥有高像素、高帧频，并可根据外界环境光线智能调整拍摄图像的亮度和色彩，实现最佳成像效果。

摄像机拍摄和补光设备可根据需要进行灵活设置，对于逆光补偿，高光抑制，暗部增强等场合的成像质量有明显改善，使夜晚也能清晰的分辨车牌号码及车辆特征。

4.3 传输系统
传输系统是将前端信息传输到后端管理平台的一座桥梁，整个传输线路通过光纤传输到后端平台。

高清抓拍主机集成了千兆工业级网络交换机，以保证传输通道的带宽和速率。

网络传输系统一般采用专用光纤网络组网方式，也可与平安城市、道路监控等视频监视系统共用，提供视频监视系统前端视频信号传输，节约布网成本。

系统采用国际通用标准TCP/IP和FTP协议，支持各种有线、无线方式（微波、GPRS、CDMA1X、3G等）的通信设备。

传输系统拓扑图
（1）路口局域网
路口局域网是将路口多个方向的高清网络摄像机与抓拍主机汇集起来，若网络摄像机与抓拍主机距离较近，则直接通过超五类线与抓拍主机连接，若网络摄像机与抓拍主机距离较远，则部署多台交换机，将交换机互联。

交换机选型为100M交换机，必要时选配光纤模块。

（2）路口与中心互联
路口汇集点安装1台光纤收发器，借助铺设到点光纤，通过光纤汇聚到中心。

为了给高清全景视频预留传输带宽，该光纤收发器传输带宽为1000M。

（3）无线传输网（备份）
电子警察业务处理机可配置CDMA、3G无线传输模块，当有线传输线路出现故障时，电子警察业务处理机可启动无线传输，通过CDMA或3G传输链路将数据传回中心。

3G 网络传输速率实测结果：
500 万像素高清照片大约 350K-500K，由于电子警察对数据传输实时性要求不高，3G网络传输速率能满足电子警察违法照片的上传要求。

4.4 终端管理平台
中心管理平台负责整个系统的设备管理、数据通讯管理、数据交换和数据
处理等工作。

中心管理系统由ITMP智能交通管理软件平台组成。

其功能包括：路口数据的接入、识别分类、数据库存储、各类数据的综合查询和统计工作，
包括车号数据查询统计、黑名单数据查询统计、车号与黑名单的数据对比查询、统计、分析等。

4.4.1 中心数据服务器
为了保证软件运行的稳定性和数据存储的安全性，因此服务器的配置是整
个系统数据处理和存储的关键。

硬件上CPU、芯片组、内存、磁盘系统都与普通计算机不同。

根据系统运行的要求，我们建议采用高性能服务器及大容量磁盘阵列设备。

4.4.2 软件管理平台
ITMP 智能交通管理软件平台主要有数据库、数据中心和查询管理三部分组成。

数据库采用具备大数据管理、安全性强和强大的数据维护能力的Oracle
数据库。

数据中心是整个后端管理平台的核心部分，它集数据处理、车辆识别、数据维护于一体。

数据中心主要采用数据集中管理，它提供系统识别参数设置和
数据库备份等功能。

查询管理采用 web 页面查询方式，界面简单易操作，主要提供抓拍记录信息查询、违章记录处理、综合统计、联网布控查询、图片数据配置、用户管理和违章处理信息打印等功能。

五.系统性能及功能介绍
5.1 系统性能指标
车牌识别正确率白天达到97％以上识别率
补光充分条件下夜间识别正确率达到90%以上
正常车牌清洁度情况下，后六位英文、数字识别率≥95%
整牌识别率(含汉字)≥93%(全天)
小车单车50毫秒
识别速度大车单车100毫秒
平均每张500w像素的图片识别时间100毫秒
车辆车速≤220公里/小时识别范
围车牌宽度范围为80像素到260像素
车牌允许倾斜角度≤±30°
处理速度每小时车流量在20000辆（6辆/秒）以上
误差范围机动车速度<100km/h，误差-6km/h～0km/h；机
动车速度≥100km/h，误差-6%～0%
5.2 系统主要功能
经纬视通高清卡口式线圈电子警察系统主要功能包含：车辆捕获、卡口抓拍、抓拍记录、车辆识别、违法取证、车辆布控、流量统计分析、设备管理、故障自检修复、数据上传（存储）、打印、安全管理、日志管理等功能。

5.2.1 车辆捕获
系统能对所有经过的车辆进行，全天候24小时捕获并自动记录车辆相关信息，车辆信息包括：车辆及驾驶室人员特征、车辆通行时间、地点、车速、方向、等。

为了保证记录图像的解晰度，系统采用高清晰图像采集单元+闪光灯方式，系统采集图像白天能清晰识别车辆牌照及整个车身的特征情况，晚上能克服车辆
迎头拍摄的前大灯眩光问题，夜间车辆牌照及整个车身特征同样清晰。

在车辆通过时，系统拍摄的图片，不仅清晰反映车辆特征,还能清晰辨别驾驶人脸像。

为了保证较高的车辆捕获率，武汉经纬视通高清卡口式线圈电子警察系统采用目前最可靠最有效的地感线圈检测车辆的方法来检测，全天候车辆图像捕获率>99.9％。

5.2.2 卡口抓拍
（1）治安卡口系统采用双向摄像机设计，一边摄像机抓拍电警闯红灯，抓拍车尾；一边
摄像机抓拍卡口车辆，抓拍车头。

对所有通过车辆，系统卡扣抓拍功能能够进行全天候24小时捕获抓拍1张车辆照片并自动记录车辆相关信息，车辆信息包括：车辆及驾驶室人员特征、车牌特写、车牌号码、车牌颜色、车辆通行时间、地点、车速、方向等。

系统具备识别车牌号码，记录车辆通过路口的车辆信息（包括车辆通过时间、地点、行驶方向、等数据）、全景图像等功能。

（2）无牌车抓拍由于采用地感线圈对过往车辆进行检测，对于通过的无牌车也能捕获记录。

（3）压双黄线违章抓拍系统除了能够捕获在车道上正常行驶的车辆外，还具备捕获跨双黄线违章
行驶车辆的功能。

（4）逆行违章抓拍系统采用双线圈检测，通过设定行驶规则智能分析车辆是否逆行，准确判
断，实时抓拍、记录。

（5）超速违章抓拍通过地感线圈对所有行驶车辆进行测量，超出限速值车辆进行超速违章抓
拍。

系统在进行抓拍的同时测定车辆的行驶速度。

使用地感线圈测速时依据国标GB/T 21255-2007（实施时间2008年6月1日），当机动车速度小于100km/h
时，道路实测误差不超过-6km/h～0km/h；当机动车速度大于或等于100km/h 时，道路实测误差不超过机动车速度的-6%～0%。

5.2.3 车辆测速
车辆检测模块本身内置测速模块，在需要测速的卡口对每一辆通过的车辆都进行测速并记录，当车速在小于100 km/h的速度范围内，测速误差不超过-6km/h～0 km/h；当车速大于或等于 100 km/h 范围时，测速误差应不超过机动车速度的-6%～0%。

在前端抓拍子系统点测速抓拍的基础上，系统还可以将任意两个抓拍子系统组成一个区间测速系统，测速精度更高。

5.2.4 抓拍记录
经纬视通嵌入式高清晰卡口式线圈电子警察系统采用专门为卡口电子警察应用设计的高清工业级摄像机，整个摄像抓拍系统是一体化设计，它们之间的精确配合使得白天和晚上抓拍的车辆图像清晰度都很高。

在外部环境照度较低的情况下（如夜晚），系统自动开启闪光灯发生器进行补光，保证图片足够清晰。

在强光照射下（例如晴天正午），系统会自动调整摄像机的成像模式，抑制强光影响，保证图片暴光正常，成像清晰。

在逆光情况下，系统也会自动调节拍摄主体的亮度，车牌依然很清晰。

这样，在各种环境和气候条件下，摄像机都可以拍摄到清晰的图片，非常有利于人工辨认和机器识别牌照信息。

图像分辨率为：2592×1952（500W像素）、2448×2048（500W
像素）、1600×1200（200W像素），并将图像以JPEG格式存储，如闯红灯时间、地点、车道、方向等情况。

5.2.5 车辆识别
经纬视通高清卡口式线圈电子警察系统对每辆车系统拍摄的图片能从中判断出车辆全部特征，包括车辆行驶方向、行驶车道、违章时间、地点、车速、车身颜色、车牌颜色、车牌号码等，并根据所拍摄的车辆图片进行车辆号码和车牌颜色自动识别。

并通过软件将车辆通行数据叠加在原始图片上，保证了取
证的严肃性和公正性。

①牌照自动识别
识别率：车牌识别正确率白天达到97％以上，补光充分条件下夜间识别正
确率达到90%以上，正常车牌清洁度情况下，后六位英文、数字识别率≥95%，
整牌识别率(含汉字)≥93%(全天)；
识别速度：小车单车识别时间50毫秒左右。

大车100毫秒左右；平均每张500w 像素的图片识别时间 100 毫秒左右；
车辆车速≤220公里/小时，车牌宽度范围为80像素到260像素，车牌
允许倾斜角度≤±30°。

能识别在我国道路上行驶的机动车号牌包括民用、警用、军用、武警车牌等，可以根据客户需要增加2002式机动车号牌、摩托车牌，农用车牌（由于各地方农用车牌，摩托车牌等车牌格式不同，需要当地采样数据）等各式车牌。

所能识别的字符包括:
"0—9"十个阿拉伯数字；
"A—Z"二十六个英文字母；
省市区汉字简称(京、津、晋、冀、蒙、辽、吉、黑、沪、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、豫、鄂、湘、粤、桂、琼、川、贵、云、藏、陕、甘、青、宁、新、渝)；
军牌汉字（军、海、空、集、北、沈、南、兰、广、成、济）；
号牌分类用汉字(警、学、领、使、试、挂、港、澳)；
武警车牌字；当车牌形式发生变更时，要求在不更改识别软件的前提下通过改变识别字库
以及字符训练达到软件升级。

对保质期内出现的新式车牌，免费提供车牌识别
软件的升级服务。

②车型和颜色识别
经纬视通高清卡口式线圈电子警察系统能自动识别黑、蓝、黄、白四种车
牌底色。

对于民用车来说，蓝颜色车牌表示的是小型车辆，而黄颜色车牌表示
的是大型车辆。

因此，我们首先利用车牌颜色判断车辆类型，对于无法根据车
牌颜色判别车型或者无法判断车牌颜色的情况，就利用图像分析技术来辅助区
分车辆的类型。

5.2.6 违法取证
经纬视通高清卡口式线圈电子警察系统能够抓拍闯红灯、逆行、超速等违章行为。

闯红灯抓拍：系统通过对红灯判断，开启抓拍功能来抓拍闯红灯违章的车
辆。

逆行抓拍：系统通过对车辆经过前后两线圈的先后顺序，判断车辆是否是逆向行驶，若是逆向违章，启动摄像机对违章车辆进行抓拍，并上传数据管理中心。

超速抓拍：系统依据车辆通过前后两个地感线圈的时间差来计算出通过时的速度，并可判断是否超速。

系统可自动判断不同违法类型，根据要求的传输协议及格式传输到数据管理中心处罚平台。

可根据需要进行本地或中心报警。

5.2.7 车辆布控
针对被盗抢车辆和交通肇事逃逸车辆能实时布控报警。

对于预交费车辆，可实时进行查询确认。

通过中心管理平台软件“黑名单”设置，当通过车辆与事先输入的可疑车辆牌照及车型等信息特征相符合时，系统可立即以声光进行报警，提醒值班人员。

报警信息中包括车牌号码、车型、车辆通过时间、车辆图片等。

具备与交警或公安数据中心进行数据对接交换功能，并可将报警车辆的有关信息上传。

5.2.8 流量统计分析
经纬视通高清卡口式线圈电子警察系统具有实时流量统计功能，自动记录违章车辆数量并将流量数据保存到数据库中。

违法驶入数据统计分析的目的，就是利用统计资料，找出交通违章发生和变化的规律，并以此为依据，提出改
善交通现状、减少交通违章的建议，对今后的交通违章处理工作提供引导信息和决策方案。

交通违章的发生虽然具有偶然性，但大量违章统计数字的变异及数字之间
的关系，却包藏着交通违章内在的规律。

寻求违章规律的唯一手段，就是要拥有大量违章统计资料。

交通违章统计分析，主要采用的是描述统计学方法。

所有的统计结果将使用图形的形式描述：
5.2.9 设备管理
经纬视通高清卡口式线圈电子警察系统提供设备编号、设备同步时钟、设备运行状态监测设置等设备参数配置，通过软件配置后，前端设备即与后端管理平台时钟同步，避免因时间不同步而影响抓拍信息的准确性。

也可以在中央远程配置，以及实现远程登陆、重启、复位等远程维护。

5.2.10 故障自检修复
经纬视通高清卡口式线圈电子警察系统抓拍控制主机作为路口前端设备的主控单元，除具有抓拍控制功能外，还具有由硬件实现的卓越的系统监控功能，可以针对系统软件死机，硬件死机，系统过热，风扇故障等事件做出恰当的处理，前端任何设备出现死机现象，系统都可自动修复重启，保证系统在出现意外情况时实现最大限度的可用性，或者在极端的情况下保证系统设备不损坏。

5.2.11 数据上传（存储）
经纬视通高清卡口式线圈电子警察系统可通过有线、无线等方式将抓拍车辆图片及相关信息自动上传到管理平台数据中心。

系统支持多种方式的数据传输：可通过 GPRS/CDMA/3G 等无线方式自动上传违法数据、违法车辆通过信息（时间、地点、车牌号码等）、设备监测数据、流量统计数据等上传到中心管理系统；也可通过 TCP/IP 网络协议上传至管理平台数据中心。

如因网络中断或其它故障，信息备份存储于前端设备中，待故障恢复后自动上传。

抓拍主机提供存贮卡接口，可通过在前端主机插入大容量存贮卡保存数据。

5.2.12 打印
违章通知单的打印：系统不仅可以通过公众媒体发布公告式通知，而且还可以逐一打印违章通知单，通知单内容齐全，包括照片和说明文字，并可进行编辑处理。

违章通知单打印模板
5.2.13 安全管理
经纬视通高清卡口式线圈电子警察系统提供设备的安全管理功能。

对于系统进行相关的操作必须提供操作员的用户名及密码。

经过合法验证的用户方能对设备进行操作。

系统对操作员分成超级用户、管理员、普通用户等多个级别。

高级别用户可以添加删除低级别用户。

5.2.14 日志管理
设备提供系统关键操作的日志记录，方便用户查询。

超级用户可对日志进行删除，可单独删除某条也可全部删除。

5.2.15 数据共享
经纬视通高清卡口式线圈电子警察系统对原始、计算数据为其他系统分发，提供共享接口。

对接口和分发地点、数据类型能够进行管理、设置、维护。

亦可向第三方厂家提供详细的数据库规划文件和接口。

5.3 平台主要功能
ITMP 智能交通管理平台查询管理软件是基于 IIS(互联网信息服务)的一款web 页面查询系统。

界面简单易操作，它主要提供违章记录处理、综合查询统计、实时监控、联网布控、短信报警、GIS应用等功能。

平台用户
省级用户市级用户县级用户管理员
智能交通管理平台（ITMP）
GIS
运系违查实布短
行统章询时控信交
管管处统监管报互
理理理计控理警系
业统
务
数据存储访问平台
流
程
交通状态数据库GIS数据库公安网接口及
规
操作系统平台
范
计算机硬件平台
通信网络
专用光纤通道GPS/3G无线网络
外场设备——信息采集
电子警察治安卡口视频监控其他外设网络安全规范
5.3.1 违章处理
通过ITMP应用平台可，除了记录闯红灯、逆行、超速等之外，还可识别压
线、违法变道等行为。

此外，通过系统平台与相关数据库之间的对接分析，实现数据的导入、导出和公安网上传等功能。

对于以上种种违法行为，系统均可将记录信息提交给处罚系统，用作处罚依据，进而有效遏制违法驾驶行为。

并可直接通过平台打印违章通知单。

5.3.2 综合查询
系统提供精确查询、模糊查询、复合条件查询等多种数据查询功能。

可查询信息类型包括：车辆信息查询、布控信息查询、违章车辆查询、查询结果可以以报表形式输出，并支持导出功能。

5.3.3 统计分析
系统可对车流量、车辆旅行时间、报警车辆、车辆违法率、车辆识别率等进行统计，帮助交警部门获得准确的道路车辆信息以及某个路口或者区域的道路公共安全情况。

5.3.4 实时监控
实时监控包括实时过车抓拍图片以及监控录像的监控。

对于正常过车，系统具备卡口功能，即对每辆过车进行抓拍识别，对于违法车辆，系统可抓拍多张图片，记录车辆的违法过程;同时，监控录像可记录车辆路过路口的整个过程。

5.3.5 布控管理
ITMP 平台集成智能电警系统和卡口功能于一体，可通过布控管理来快速获取涉案车辆或盗抢车辆的最新位置等情报，帮助有关部门侦破涉车案件。

由于系统支持多级分布式管理与应用，对于上级向下级的布控直接下达，平级和下级向上级之间需审核通过后方可实施布控，此外可以通过GIS应用系统实施快速布控。

5.3.6 短信报警
平台支持短信通知、报警功能，当系统设备出现故障，如设备管理中设置了关联短信用户，系统能自动发送设备故障信息到短信用户的手机上；如发生。