高清电子警察卡口技术方案

高清电子警察兼卡口技术方案✓单高清相机解决方案✓纯视频检测红绿灯状态✓纯视频触发检测线无需地感线圈✓综合违章抓拍（闯红灯、压线、逆向行驶、借道等）✓车牌自动识别✓支持卡口功能（可以记录所有通过车辆）目录一、系统概述 (3)二、方案叙述 (5)2.1、设计目标 (5)2.2、设计原则 (5)2.3、系统应用 (6)三、方案设计 (6)3.1 技术路线 (6)3.2、系统架构 (8)3.3、方案实施 (10)四．主要功能模块 (14)4.1 抓拍车辆闯红灯功能 (14)4.2 抓拍车辆违章压线功能 (15)4.3 抓拍车辆逆向行驶功能 (17)4.4 抓拍车辆借道行驶功能 (18)4.5 卡口功能 (18)4.6 车牌识别 (19)4.7 违法图片保存功能 (20)4.8高清录像 (20)4.9 自动截取车牌 (20)4.10黑名单自动比对报警 (21)4.11前端卡点存储 (21)4.12自动校时 (21)4.13数据自动上传 (21)4.14数据检索、流量统计 (21)4.15本地存储，循环覆盖 (21)4.16运行状态监测 (22)4.17数据库性能 (22)4.18开放的系统集成接口 (23)4.19 违章记录图片防篡改模块 (23)五、系统特点及优势 (24)5.1、系统特点 (24)5.2、系统优势 (24)六、系统性能指标 (25)6.1 技术指标： (25)6.2功能指标： (26)一、系统概述随着城市经济的发展，车辆剧增，出现的交通阻塞，交通事故发生频率高，交通环境污染，交通治安混乱等一系列问题，严重影响着当前城市经济的发展和人民的生活，而同时交通设施的建设存在普遍滞后的状况，解决这些问题是当前所需，也是刻不容缓的。

从系统、整体的范畴考虑，将交通中的各要素综合考虑，做到人、路、车三者的有机结合，充分应用电子警察系统使交通监控真正实现"智能化"，极大地提高交通管理的效率，确保交通安全。

闯红灯违章是造成当今社会交通事故的主要隐患之一。

电子警察系统可以广泛应用在无人值守的路口、单行线、禁行、限时道路、限车型车道、主辅路进出口、公交专用道、违章超速等。

利用科技手段实现对这一违章行为进行有力的治理，既能有效的防止此类交通违章行为，减少由此引起的事故，又能对违章的驾驶员起到很大的威慑作用，促进交通秩序向良性循环，同时能将部分交警从岗亭上解放下来，在一定程度上缓解警力不足的矛盾，真正体现向科学技术要警力的无穷力量。

这一系统解决了无人值守路口无法对冲红灯车辆进行处罚的问题，同时也为交通管理部门执法提供了科学依据。

电子警察系统通常由车辆检测、图像采集、数据处理、信息传输、数据检索及处理等几个部分组成，目前国内电子警察系统已经存在的几种主要方案：车辆检测部分，目前国内有地感线圈检测和视频检测两种方式。

地感线圈是需要在车道上切割环行线槽，然后埋设感应线圈（或感应棒）。

车辆通过时感应线圈会发出信号给相应设备，对车辆的检测比较准确，但是遇到复杂的环境，机动车和非机动车混杂的道路时很容易出现误触发。

同时由于需要在地下埋设感应线圈，加大了施工难度同时提高了工程成本。

并且线圈在大车重压下容易损坏，增加了维护成本。

视频检测方式是根据目标车辆进入视频扫描区域开始实时测，找到系统认为最佳的车牌进行抓拍与识别，特别适用于车流量复杂的城市交通环境。

图片采集部分，目前国内有普通像素模拟视频摄像机抓拍和百万像素高清摄像机抓拍方式。

而普通像素模拟视频摄像机只能覆盖单车道，在多车道的情况下，还要考虑两条车道之间交叉覆盖的摄像机，这样大大增加了成本和施工难度。

单台百万像素高清摄像机，可完整覆盖多车道，施工简单，维护方便。

数据处理部分，目前国内有图片式软件识别、工控机式视频流识别、嵌入式DSP 视频流识别。

图片式软件识别处理速度慢，识别率低。

工控机式视频流识别，性能不稳定，需要经常维护，大大增加了维护成本。

嵌入式 DSP 视频流识别，性能稳定，处理速度快，识别率高。

二、方案叙述2.1、设计目标我们高清电子警察系统的设计目标是，采用最先进的视频检测技术、最简便的方案实现尽可能多的违章抓拍，能自动检测抓拍机动车违法行为的连续照片，照片能清晰地反映"红灯状态、停车线、车牌、时间、地点，违章类型"等违法车辆的基本情况。

该系统同时具有卡口功能对所有过往车辆进行图像记录，实时识别车辆的牌照。

系统可以适应各种天气光照环境，对于白天的强光和夜间的补光具有有效的解决方法；为了施工方便，系统无须接红绿灯信号，采用视频检测红绿灯状态，系统操作简单并具有很高的检测速度、识别速度、查询速度、报警速度；系统具有友好的接口，可以与其它系统方便的共享信息。

具体为如下：有效监测和记录违章（闯红灯、压线、逆行、借道等）的车辆，矫正违法驾驶行为；记录黄灯绿灯期间通行车辆，与中心黑名单数据库比对，对非法车辆进行监测。

协助相关单位查究违法车辆和人员，并为侦破刑事案件提供相关证据；采用纯视频检测技术，对各路口的车流量进行检测；缓解警力不足，可以避免产生警民矛盾，监督违法驾驶，监管违法行为等日常交通管理工作，所产生经济和社会效益是显著的；降低公安干警劳动强度，极大提高道路通过和利用能力以及交警工作效益效率；对通行车辆起到警示作用，从根本降低事故发生概率；体现智能交通科技含量，实现向科技要警力目标；2.2、设计原则在系统设计中，我们遵循以下设计原则：1、先进性：在系统设计和设备选型方面，在考虑系统的实用性前提下，采用国际上先进的视频图像算法与数字通讯技术，确保系统在国内的领先地位，使系统具有完备的功能，并且易于升级换代，在保证其先进性的前提下具有较长的使用周期。

2、可行性：系统与用户及上级管理部门的需求和管理制度相适应；与用户在建设规模方面的实际情况相吻合。

3、可靠性：系统采用与平台分离的设计方案，确保视频监控平台软件与自动智能分析系统能够长期稳定、可靠安全地运行。

4、标准性：系统设计时，所采用的技术手段遵循业界标准，特别是按照公安部《闯红灯自动记录系统通用技术条件》（GA/T 496-2009）规定的技术要求进行设计，并提供了标准接口，使系统具有较高的灵活性，与其它系统方便互联，同时可实现今后的在线升级或引进新技术。

5、可扩展性：系统功能充分满足实际需求，如果用户需要接入更多处理单元，或者更多功能，可以方便地实现。

2.3、系统应用功能描述高清电子警察无需红绿灯信号、无需地感线圈、纯视频识别、自动识别车牌信息综合违章抓拍闯红灯、压线、逆向行驶、借道等高清卡口可记录所有通过车辆信息三、方案设计3.1 技术路线技术路线图成像器件：高清200万 CCD摄像机电子警察兼卡口系统中，高清之路有两种器件可以选择，CMOS和CCD。

因CMOS成像质量要比CCD差，目前200万像素高清CCD网络摄像机在作为成像器件的主导，采用200万CCD 彩色网络摄像机，其成像逼真、稳定可靠、性价比高。

因其采用以太网数据传输，组网方式方便，控制主机即可考虑放置前端，也可考虑放置中心集中管理。

200万CCD摄像机其实际有效分辨率最大为1600×1200点，每张抓拍的单幅图片都可以清晰看到红灯灯态、停车线、车牌号码等。

因此摒弃了传统标清模拟摄像机采用远近景结合的做法，大大提高了成像质量，避免了对违法信息争议问题。

同时单台200万CCD摄像机完全可以兼顾3条车道，提供更加优化的系统配置。

车辆检测：高清动态跟踪视频检测我们采用单台200万CCD摄像机既用与成像，又用于视频车辆检测。

我公司采用视频车辆检测技术，结合了车牌与车辆轮廓双重校验机制，确保车辆检测精度。

通过200万高清摄像机连续生成图片，然后通过逐张图片进行比较分析。

若图片背景发生变化后，启动车牌查找，若找到车牌即锁定车牌进行车辆跟踪，对整个车辆行驶轨迹作出分析和判断；若没有找到车牌，即对物体轮廓进行跟踪，直至车辆消失视野范围。

数据处理单元：嵌入式DSP系统数据处理单元实现对检测部分采集的数据进行运算处理，触发拍摄部分进行抓拍、压缩记录数据、号牌识别、实施网络数据传输等。

目前行业大多采用工控机来实现，兼容性、风扇、Windows操作系统、病毒都是工控机存在的不稳定因素。

我公司基于城市交通对电子警察兼卡口系统的高标准需求，完全为交通行业量身定制了一款嵌入式DSP主机，采用最先进的数字处理技术，将控制系统完全固化到电子芯片中，属于纯硬件抓拍系统，在提高系统稳定性的同时，也大大提高系统的抓拍效力。

嵌入式DSP主机与高清摄像机配套使用，每个高清摄像机对应1台DSP系统。

补光方式：LED频闪灯为了保证闯红灯自动记录系统能够全天候提供清晰可见的违法图片，我们需要在夜间对环境进行补光，我们量身定制了一款LED频闪灯。

这种补光灯可以与我们的高清摄像机进行同步控制，提供连续的高速连续闪光。

我们用肉眼看去是一个常亮的补光灯，但实际其在快速闪烁。

这样的做法既避免了对司机行人等眼睛造成伤害，又可以达到节能目的，同时延长了补光灯的使用寿命，取得了理想的补光效果。

选用LED发光二极管作为补光灯，其使用寿命可以达到10年以上，以保障整个系统的长期稳定性。

红绿灯检测：视频识别对于红绿灯信号的采集，我们无需通过与信号机连线，而是采用视频图像比较的方式进行识别。

在抓拍到图片中，确定红绿灯像素的中心点，以该中心点作为圆心，对其周边颜色进行识别检测。

此种方法无需单独增加设备，在某种程度上，尽可能用最少的设备，实现尽可能多的功能。

在减少设备的同时，也是在减少设备的故障率，因为设备越多，可能会发生的故障率会越高。

违法类别：综合违法抓拍本系统我公司可提供的抓拍违法行为包括：闯红灯、逆行、压线行驶等。

存储传输：硬盘存储、光纤传输由于电子警察兼卡口系统需要对所有经过的车辆进行记录，同时系统还具备高清录像功能，因此有大量需要处理的图片数据，所以目前用硬盘作为本地数据的暂存是首选。

我们为系统配置了500G的硬盘。

通信线路采用租用当地电信、移动等通信供应商的光纤线路。

卡口数据在DSP主机中存储的同时，直接通过光纤传送到中心。

3.2、系统架构我公司的高清电子警察兼卡口系统由四大部分构成：前端图像采集部分、数据处理部分、传输部分、中心管理部分。

前端采集部分是系统的前沿部分，是整个系统的"眼睛"，它把监测的内容变为图像和数据信息，传送到控制主机，抓拍识别部分的好坏及它产生的图像信号质量将影响整个系统的质量。

网络传输部分是系统的图像信号通道。

数据处理部分和中心管理部分是实现整个系统功能的指挥中心。

3.1.1、图像采集前端图像采集前端包括：200 万 CCD 高清摄像机，百万像素镜头、LED 辅助光源、室外防护罩。