張溪竹（天津市渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院天津300402）

基于高清事件檢測的卡口系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

張溪竹（天津市渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院天津300402）

首先通過分析城市道路交通管理的現(xiàn)狀，引出智能交通系統(tǒng)的相關(guān)概念和知識，分析了基于高清事件檢測的卡口系統(tǒng)（以下簡稱為卡口系統(tǒng)）的實(shí)際需求和必須解決的問題。探討了道路交通治安卡口監(jiān)控系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的工作原理，從設(shè)計原則、總體結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能等多個方面對卡口系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計。

卡口系統(tǒng)視頻分析事件檢測

0 引言

卡口系統(tǒng)是以圖像識別技術(shù)為核心，綜合光電技術(shù)、計算機(jī)控制、車輛檢測、數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)，實(shí)時記錄經(jīng)過監(jiān)控區(qū)域機(jī)動車輛的圖像，并對車牌號牌進(jìn)行自動識別、存儲和處理。對過往車輛的前部物證圖像和車輛全景進(jìn)行連續(xù)全天候?qū)崟r記錄，同時進(jìn)行車牌自動識別、監(jiān)控，并能進(jìn)行車輛動態(tài)布控，對被盜搶、肇事逃逸、注銷車輛、轉(zhuǎn)出車輛、作案嫌疑以及違法車輛進(jìn)行報警，通過網(wǎng)絡(luò)將各個監(jiān)控點(diǎn)有關(guān)信息傳送到公安指揮中心，實(shí)現(xiàn)信息共享，為交通違法查糾、交通事故逃逸與被盜搶機(jī)動車等案件的及時偵破提供重要的信息和證據(jù)。

1 需求分析

卡口系統(tǒng)是綜合性警務(wù)查報站系統(tǒng)，是具有汽車圖像記錄、號牌識別、黑白名單車輛自動比對報警、信息采集、事件檢測、數(shù)據(jù)管理、流量統(tǒng)計、遠(yuǎn)程維護(hù)等功能的綜合技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)，通過公路車輛檢測設(shè)備對主要出入路口或路段進(jìn)行全天候24小時監(jiān)控，從而構(gòu)筑起一個指揮高效、反應(yīng)靈敏、處置快捷、防范有效、控制有力、保障可靠的社會治安防控體系，及時查獲、堵截違法犯罪分子。

2 系統(tǒng)設(shè)計原則

2.1 實(shí)用性

在保證應(yīng)用需求的前提下，系統(tǒng)集成時力求做到簡潔、實(shí)用，繼承用戶的實(shí)際運(yùn)行慣例，減少使用者的工作強(qiáng)度。

2.2 先進(jìn)性

采用當(dāng)今市場上先進(jìn)的視頻分析處理技術(shù)，用高清CCD攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)大視野范圍內(nèi)的交通監(jiān)控和檢測，將智能監(jiān)控檢測、違法檢測、交通事件檢測報警、交通參數(shù)檢測、數(shù)據(jù)備份、系統(tǒng)自診斷報警及系統(tǒng)管理等有效的結(jié)合起來。

2.3 可擴(kuò)展性與開放性

結(jié)構(gòu)易于擴(kuò)充，提供靈活的系統(tǒng)組合方式。具有良好的互聯(lián)、互操作能力。

2.4 可靠性

系統(tǒng)設(shè)計遵循國際標(biāo)準(zhǔn)，能長時間穩(wěn)定工作，運(yùn)行可靠性高。采用先進(jìn)的自診斷報警以提高可靠性，能提供詳盡的故障處理預(yù)案，以保證系統(tǒng)的快速恢復(fù)。

3 系統(tǒng)總體設(shè)計

3.1 系統(tǒng)組成

卡口系統(tǒng)主要由前端系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、中心平臺組成。前端系統(tǒng)設(shè)備通過視頻分析獲得經(jīng)過車輛的各種信息，并將數(shù)據(jù)本地保存。前端系統(tǒng)通過通信系統(tǒng)將識別出的車牌號碼傳送給中心管理系統(tǒng)，中心系統(tǒng)對號牌進(jìn)行黑名單比對，并可調(diào)用前端系統(tǒng)的車輛圖片返回中心。

中心系統(tǒng)主要包括違章信息比對和存儲、流量計算、交通事件報警、數(shù)據(jù)存儲和錄像調(diào)用，以及用戶管理、設(shè)備管理等功能。中心系統(tǒng)是一個多警種協(xié)同工作的基礎(chǔ)平臺，它與GIS系統(tǒng)結(jié)合，可以幫助用戶對交通流狀態(tài)和受控車輛的行駛獲得直觀的了解，對車輛行駛軌跡進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，為交通管理和城市車輛監(jiān)控提供強(qiáng)大的技術(shù)保障。

3.2 系統(tǒng)特點(diǎn)

系統(tǒng)采用高清CCD數(shù)字工業(yè)攝像機(jī)，可以清晰的顯示車輛車牌及前排駕乘人員情況；采用LED頻閃技術(shù)補(bǔ)光，具有功耗低、壽命長、無視覺污染等優(yōu)點(diǎn)，適合城市道路使用；采用雷達(dá)測速，準(zhǔn)確度高，安裝維護(hù)簡單可靠，不會對路面進(jìn)行破壞。

3.3 前端系統(tǒng)原理

前端檢測設(shè)備包括高清攝像機(jī)及鏡頭、防護(hù)罩和視頻檢測器、LED同步補(bǔ)光燈。其中，視頻檢測器作為核心設(shè)備，負(fù)責(zé)控制高清攝像機(jī)和LED同步補(bǔ)光燈協(xié)調(diào)工作，處理高清攝像機(jī)傳輸來的高清晰視頻，進(jìn)行綜合信息檢測。

視頻檢測器采用了背景檢測與運(yùn)動目標(biāo)檢測跟蹤等多種先進(jìn)的視頻檢測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了車牌識別、交通事件與違法檢測和多種交通流數(shù)據(jù)采集等綜合功能。系統(tǒng)可以將檢測結(jié)果傳給中心應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一存儲與具體應(yīng)用。

3.4 前端系統(tǒng)構(gòu)成

前端系統(tǒng)作為基本數(shù)據(jù)采集和處理的系統(tǒng)單元，所采集的數(shù)據(jù)包括：車輛檢測數(shù)據(jù)、車牌檢測數(shù)據(jù)、事件檢測數(shù)據(jù)、交通參數(shù)檢測數(shù)據(jù)等。高清攝像機(jī)將采集到的實(shí)時圖像傳輸給檢測器，檢測器根據(jù)圖像進(jìn)行分析，對攝像機(jī)的參數(shù)進(jìn)行控制，并通過高清攝像機(jī)的同步輸出控制LED補(bǔ)光系統(tǒng)。

3.5 系統(tǒng)主要功能

系統(tǒng)具有車輛智能監(jiān)控檢測功能（車牌識別）、違法檢測功能、事件檢測報警功能、交通參數(shù)檢測報警功能、數(shù)據(jù)備份功能、系統(tǒng)自診斷報警功能及系統(tǒng)管理等功能。

3.5.1 車輛智能監(jiān)控檢測功能（號牌識別功能）系統(tǒng)通過視頻觸發(fā)方式，自動識別并生成經(jīng)過車道的車輛車牌信息。夜間卡口車牌識別率完全符合公安部相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在補(bǔ)光條件下采用視頻虛擬線圈基本不會漏抓。

3.5.2 違法檢測功能系統(tǒng)能自動檢測機(jī)動車超速，系統(tǒng)支持點(diǎn)測速及區(qū)間測速，檢測機(jī)動車輛是否按規(guī)定車道行駛，是否有闖紅燈、闖禁行區(qū)及逆向行駛等情況。

3.5.3 事件檢測報警功能可以針對常見的交通事件進(jìn)行檢測，并且自動對事件發(fā)生前后的情況進(jìn)行錄像存儲。主要檢測車輛停駛、車輛逆行、遺棄物、車輛慢行、交通擁堵等事件。

3.5.4 交通參數(shù)檢測報警系統(tǒng)可以接收中心系統(tǒng)布控信息，對過往車輛進(jìn)行號牌識別后與布控信息進(jìn)行比對，發(fā)現(xiàn)嫌疑車輛后形成報警信息，能自動實(shí)現(xiàn)在本地或遠(yuǎn)程報警，同時將報警信息按照預(yù)定方案傳到指定地點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)聲、光和現(xiàn)場圖片報警功能。

3.5.6 錄像功能由于系統(tǒng)采用高清攝像機(jī)，可以監(jiān)視小路口大范圍的視場情況，監(jiān)控范圍內(nèi)的路口交通事故等異常情況都能實(shí)時進(jìn)行記錄，但是受拍攝角度、遮擋和距離限制，錄像可能無法識別車牌照。

4 中心系統(tǒng)

4.1 中心系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

中心系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、管理服務(wù)器、中心交換機(jī)、中心卡口平臺等組成。前端系統(tǒng)生成的車牌記錄、車速信息、交通參數(shù)等信息通過網(wǎng)絡(luò)傳給中心系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上保存，通過管理服務(wù)器的查詢、調(diào)用，生成各種用戶需要的數(shù)據(jù)表格，并與黑名單數(shù)據(jù)庫進(jìn)行自動比對。

4.2 中心電子卡口軟件平臺

中心系統(tǒng)綜合處理前端傳回的數(shù)據(jù)，提供用戶查詢、違章記錄審核。中心系統(tǒng)從功能上分可以為7個子系統(tǒng)模塊，包括：實(shí)時數(shù)據(jù)顯示、黑名單報警、違法處理、查詢、設(shè)備管理、用戶管理、數(shù)據(jù)儲存子系統(tǒng)。

5 結(jié)論

基于高清事件檢測的卡口系統(tǒng)將有效擴(kuò)大道路管范圍控，延長管控時間，提高通行效率，提高快速反應(yīng)能力，減少路面警力，對于緩解城區(qū)交通擁堵、規(guī)范路面行車秩序、提升城市形象等將發(fā)揮積極的作用，為刑偵、治安等警種偵破案件提供線索，為城市規(guī)劃等部門提供精確的交通流量、流向等基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，提高交通系統(tǒng)的交通效率和交通安全，使交通系統(tǒng)的時間資源和空間資源得到最佳利用?！?/p>

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2011-03-10