王海丹

沈陽天久信息技術(shù)工程有限公司 遼寧沈陽 110000

在交通管理和交通執(zhí)法難度急劇增大的背景下，傳統(tǒng)的增加警力的方式已經(jīng)難以解決上述矛盾，故對道路中設(shè)置的高清卡口設(shè)備亦提出要求更高。

1 卡口設(shè)置的目的

設(shè)置卡口設(shè)備可以對經(jīng)過公路車道的所有車輛進行圖像記錄，并實時識別出車輛的牌照，將識別結(jié)果與公安黑名單車輛庫、交警違章車輛庫的車牌號碼進行比對，且具有盡可能高的車牌自動識別率，系統(tǒng)應(yīng)可以適應(yīng)各種天氣光照環(huán)境，對于白天的強光和夜間的補光應(yīng)有有效的解決方法，系統(tǒng)應(yīng)有較快的拍攝速度、識別速度、查詢速度、報警速度；系統(tǒng)應(yīng)具有友好的接口，可以與其它系統(tǒng)方便的共享信息[1]。

（1）可拓展性、可兼容性。由于用戶以后的需求會不斷發(fā)展，故系統(tǒng)建設(shè)的數(shù)量將隨之增多，所以系統(tǒng)在設(shè)計上要兼容舊的系統(tǒng)。

（2）應(yīng)用性。高清卡口系統(tǒng)采用嵌入式控制主機，其設(shè)計和使用安裝要方便。

（3）可靠性。系統(tǒng)采取集成設(shè)備，采用自動檢測、自動監(jiān)控等技術(shù)，要保證可靠。

（4）安全性。系統(tǒng)具有防病毒、防誤操作性，強抗干擾、抗靜電能力，同時具有數(shù)據(jù)備份、恢復(fù)措施，提供用戶等級權(quán)限保護。

2 系統(tǒng)組成及原理

高清卡口系統(tǒng)是一個分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的傳輸是十分復(fù)雜，用到了大量的數(shù)據(jù)庫管理。高清卡口系統(tǒng)的前端系統(tǒng)硬件主要包括補光燈、網(wǎng)絡(luò)高清攝像機、雷達及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，利用先進的光電、計算機、圖像處理、模式識別等技術(shù)，對出、入城卡口過往的車輛前部或尾部特征圖像和車輛全景圖像進行連續(xù)全天候?qū)崟r記錄，并自動識別出車輛的牌照，所采集到的車輛的信息數(shù)據(jù)均保存在服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中。系統(tǒng)提供24小時視頻錄像存儲和1920X1080或1600X1200像素的高清視頻流，DSP中的圖像處理程序根據(jù)所拍攝的車輛圖像進行牌照自動識別，并能夠?qū)^往車輛動態(tài)布控，對超速、逆行等違章以及被盜搶、肇事逃逸、作案嫌疑車輛進行自動識別報警[2]。

3 系統(tǒng)的特點

3.1 前后抓拍：車牌對比

前后各安裝一臺攝像機，分別進行車輛前面和后面的抓拍，抓拍的圖像，通過DSP中的圖像處理軟件進行車牌識別，將前后攝像機識別后的車牌號碼進行對比，檢測其是否一致，從而判斷行駛車輛是否有遮擋號牌的行為。

3.2 DSP圖像處理：車牌、車身顏色識別；違法行為檢測

視頻檢測是一種非接觸式測量技術(shù)，隨著視頻檢測技術(shù)的不斷成熟，它在交通系統(tǒng)領(lǐng)域中也得到了廣泛應(yīng)用。本項目中將視頻檢測程序在DSP中運行，DSP中主要對抓拍到的圖像進行圖像處理，檢測車輛本身所包含的信息，例如：車牌號碼、車身顏色等。同時還可以通過圖像處理技術(shù)檢測車輛的行駛行為，例如：車輛是否逆行等。通過車牌校對，對一些指定車輛進行布控，并及時將信息傳回指定位置，進行報警。

3.3 雷達測速：檢測車輛是否超速

當(dāng)系統(tǒng)檢測到監(jiān)測區(qū)域有車輛通過時，中央控制模塊將對抓拍點的光照度進行判斷，高清晰攝像機對經(jīng)過車輛進行抓拍。

在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)對≤180公里/小時行駛的車輛圖像捕獲率達99%以上。不受雨、雪、霧等天氣、環(huán)境光和相臨車道通行車輛的影響而出現(xiàn)誤記錄。系統(tǒng)的測速范圍是0-180Km/h，當(dāng)機動車速度小于100Km/h時，雷達的實測誤差范圍為-2Km/h-0Km/h，大于或等于100Km/h時，實測誤差不超過機動車速度的-3%-0%。以保證雷達的測速值不大于車輛的實際行駛值，從而避免對車輛造成誤處罰的情況發(fā)生。

3.4 LED智能補光技術(shù)

補光技術(shù)是夜間成像的輔助手段，需要較強的針對性。高清晰數(shù)字攝像機通過純數(shù)字采樣成像，相比傳統(tǒng)的模擬線性成像，傳感器對光線的反應(yīng)靈敏性要差不少，需要采用色溫更高的不光手段進行補償，系統(tǒng)的首選就是頻閃技術(shù)，因其亮度不會過多影響到駕駛?cè)藛T，同時色溫更高。近年來逐漸被廣泛采用的高亮度大功率LED脈沖燈光，其特點是壽命長、功耗低、發(fā)光效率高、飽和性好、發(fā)光亮度高，可以作為高清晰數(shù)字攝像機的有效配合，滿足夜間補光的亮度要求和高清視頻的夜間檢測要求，確保恒定補光。

高清成像在LED不光條件下很難滿足每一輛車均須進行連續(xù)閃光的清晰辨識車型信息的系統(tǒng)要求，因此每秒可閃4次以上，回電時間小于200ms，并保證該頻閃燈充放電次數(shù)及閃光次數(shù)均不得低于1000萬次的高回電系數(shù)的頻閃技術(shù)被同時采用[3]。

3.5 車輛圖像記錄功能

公路車輛智能抓拍系統(tǒng)能準確記錄正常通行車輛的1張高清圖像，超速違法車輛的2張高清圖片。圖像以JPEG格式存儲，圖片尺寸不大于400K。每張圖片通過人眼都能保證看清車輛類型、車輛顏色、號牌顏色和車輛輪廓，并能夠清晰辨別車輛號牌以及司乘人員面部特征。系統(tǒng)記錄的車輛信息除車輛圖像信息外，還記錄車輛的通行文本信息，如時間、地點、車速、限速、超速百分比、方向、號牌號碼、車身顏色等。車輛通行信息寫入關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫，并將相關(guān)信息（時間、地點、方向、車速、限速、超速百分比、號牌號碼等）疊加到圖片上。

3.6 智能監(jiān)測記錄

數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)上傳、數(shù)據(jù)存儲、實時報警、車輛布控、號牌識別、視頻抓拍等功能，系統(tǒng)都能實現(xiàn)。系統(tǒng)能夠接收中心管理系統(tǒng)下發(fā)的交通違法行駛、嫌疑車、肇事車、盜搶車等車輛數(shù)據(jù)黑名單，還能夠?qū)崿F(xiàn)包括數(shù)據(jù)接收布控請求、修改、刪除、添加等在內(nèi)的統(tǒng)一管理業(yè)務(wù)。對路口全天候的模擬或數(shù)字視頻存儲可通過系統(tǒng)配置的高性能網(wǎng)絡(luò)視頻錄像存儲（NVR和NAS）功能來實現(xiàn)，該功能同時支持對異常事件和違章事件的過程分段錄像，提供直觀、全面、完整的交通違章執(zhí)法和事故處理的現(xiàn)場數(shù)據(jù)和信息。系統(tǒng)同時支持視頻流數(shù)據(jù)的H.264、MPEG4等格式和圖片的JPEG格式，以及支持通過光纖、3G+VPN等網(wǎng)絡(luò)傳輸通道上傳視頻信息。

4 結(jié)語

高清晰卡口前后抓拍系統(tǒng)對車輛的前后進行首尾同拍，系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠，有效達到對車輛的識別和抓拍圖像的首尾對比。系統(tǒng)可以實現(xiàn)違章監(jiān)控，又能實現(xiàn)卡口治安監(jiān)控，還能實現(xiàn)對路口交通流量狀況進行可靠實時監(jiān)控。