智能交通高清电子警察系统设计方案.doc

智能交通高清电子警察系统设计方案 2.12.22.32.43.5.1前端结构示意图高清电子警察系统的前端采集系统主要由高清网络摄像机、补光灯、光纤收发器、管理终端等组成，结构示意图如下：前端采集系统结构示意图3.5.2前端系统功能 前端采集系统功能列表：功能名称功能概述车辆捕获功能对进入场景的车辆进行捕获抓拍；视频检测功能采用视频检测技术，自动检测抓拍到机动车违反交通安全法行为的连续照片，同时具有卡口功能对所有过往车辆进行图像记录；闯红灯记录功能系统对闯红灯的违法车辆记录三张不同位置的高清全景图像以显示违法过程；卡口记录功能在绿灯、黄灯状态时，对通过每个车道的所有车辆进行检测、抓拍、记录、保存和识别；不按车道行驶记录功能系统对不按车道行驶的违法车辆记录三张不同位置的高清全景图像以显示违法过程；违法变道记录功能系统对违法变道的违法车辆记录三张不同位置的高清全景图像以显示违法过程；压线行驶记录功能系统支持对压线行驶的违法车辆进行检测、抓拍记录与识别；逆行记录功能系统支持对逆向行驶的违法车辆进行检测、抓拍记录与识别；违法停车记录功能在车牌可识别范围内，系统支持对静止超过规定时间的违法停车行为进行记录，并发送报警信号；路口拥堵分析功能系统支持对路口的拥堵情况进行分析和判断，并根据规则发送报警信号；信号灯状态视频检测功能通过视频检测分析的方式判定红绿信号灯状态；信号灯相位同步功能与路口红绿灯信号进行同步，确保抓拍到的图片中红绿灯颜色显示准确，避免红灯泛黄或无颜色；智能补光功能通过摄像机控制LED补光灯进行同步补光 号牌自动识别功能根据捕获的目标照片，自动完成车牌号码识别和车牌颜色识别；车身颜色识别功能从捕获的目标图像中识别出车辆的车身颜色和颜色深浅；高清录像功能实现24小时高清视频录像功能，视频编码格式支持主流的H.264；视频测速功能通过视频分析车辆轨迹，测算车辆速度；数据存储功能系统采集的车辆图片、违章数据、高清录像等数据支持前端存储和中心集中存储；图片防篡改功能支持对所有视频、图片进行水印加密处理，并可检测是否被篡改；断点续传功能当前端网络从故障恢复正常之后，可以直接从故障点续传数据；远程系统管理维护功能故障自动检测、权限管理功能、日志记录、主动校时、远程维护及参数的设置等；3.5.2.1车辆捕获功能系统除了能够捕获违法闯红灯的车辆外，还能捕获在车道上正常行驶的车辆（卡口功能），能捕获记录车辆闯红灯过程中三个不同位置的信息以反映机动车闯红灯违法全过程。3.5.2.2视频检测功能 系统采用视频检测技术，500万像素摄像机可以检测3个车道，车辆捕获率全天96%以上。能自动检测抓拍到机动车违反交通安全法行为的连续照片，违章照片能清晰地反映“红灯、停车线、车型、车牌、时间、地点”等违法车辆的基本情况，同时具有卡口功能对所有过往车辆进行图像记录。视频检测可实现如下功能： 视频检测红绿灯状态，无需接红绿灯控制信号。 视频检测车辆，无需埋设线圈。 实时智能识别车辆牌照。3.5.2.3闯红灯记录功能系统采用国际领先的计算机智能跟踪算法技术，对图像中每一辆车都能进行实时跟踪并记录其运动轨迹，并结合红绿灯状态智能判断车辆运行是否闯红灯违章。当判定车辆有闯红灯违章时，记录车辆闯红灯过程中三个位置的信息以反映机动车闯红灯违法过程。第一个位置的信息能清晰辨别闯红灯时间、车辆类型、红灯信号、机动车车身未越过停止线的情况；第二和第三个位置的信息能清晰辨别闯红灯时间、车辆类型、红灯信号和整个机动车车身已经越过停止线并且在相应红灯相位继续行驶的情况。通过系统记录的信息，能够清晰辨别号牌号码。系统记录的各个位置间保持适宜的距离以反映机动车闯红灯违法过程，不会出现因间距太大影响对违法机动车进行认定的情形。系统支持对车辆直行、左转、右转闯红灯违法行为的全面记录。直行闯红灯：3.5.2.4卡口记录功能系统兼顾卡口功能，当车辆在其对应的绿灯或黄灯相位时越过停车线，系统会根据运动状态轨迹跟踪的情况，拍摄一张图片对过往车辆进行记录。图片能清晰的清晰辨别红绿灯信号、车辆类型、车牌号码、车身颜色等信息。3.5.2.5不按车道行驶记录功能不按车道行驶是指车辆遇到“分向行驶车道”不按规定的车道行驶，包括左转、右转车辆占用直行车道，或在左转、右转车道上直行等情形。系统支持此类违法行为的记录，以三张图片清晰、完整表现违法过程。3.5.2.6违法变道记录功能路口平行的两个车道间为白实线或者双黄线，则车辆不能跨越车道线在这两个车道之间随意变换位置行驶。系统能够对违法变道车辆进行记录，抓拍三张不同位置的图片以反映整个违法变道过程，其中第一张为车辆在初始车道行驶时抓拍的图片，第二张为压线行驶时抓拍的图片，第三张为变换到另一个车道上行驶时抓拍的图片。3.5.2.7压线行驶记录功能系统支持对压线行驶的违法车辆进行检测、抓拍记录与识别，其主要针对在连续一段时间内压车道线行驶的车辆，此类车辆会影响前后车驾驶员的判断，干扰前后车的正常行驶。3.5.2.8逆行记录功能逆行即车辆的行驶方向与车道规定的方向相反。系统支持对逆向行驶的违法车辆进行检测、抓拍记录与识别。3.5.2.9违法停车记录功能在车牌可识别范围内，如果车辆静止不动超过规定的时间，则认为该车辆违法停车。系统支持对此类行为进行检测、抓拍记录与识别，并可按照规定的时间间隔向后端平台发送报警信号。3.5.2.10路口拥堵分析功能系统支持对路口的拥堵情况进行分析和判断，如果超过一定数量的车在路口静止不动超出规定的时间，则认为发生了拥堵。系统可按照规定的时间间隔向后端平台发送报警信号。3.5.2.11信号灯状态视频检测功能 系统同时支持外接判定红绿灯和视频识别红绿灯功能，更加广泛的适用在各种现场情况下。 其中外接红绿灯通过信号检测器来识别，可适用在红绿灯部分被遮挡或者红绿灯特别昏暗的路口，同时支持视频检测识别红绿灯信号，可区分直行、左转、右转、掉头等不同类型的红灯、黄灯、绿灯信号，这种方式无须接入红绿灯信号，消除施工困难.3.5.2.12信号灯相位同步功能摄像机能够与路口红绿灯信号进行同步，确保抓拍到的图片中红绿灯颜色显示准确，避免红灯泛黄或无颜色，进而避免引起处罚争议。3.5.2.13智能补光功能 为了更好的提高夜间模式的检测率，在夜间情况，LED补光灯路口进行补光，依据车牌反光原理加大了视频检测的准确性，解决了行人、自行车、大型车辆干扰问题。同时LED补光灯与相机同步，在相机捕获图像时，LED灯补光强度增强，而且对人眼不造成影响。3.5.2.14号牌自动识别功能 系统具备对民用、警用、军用、武警等汽车号牌计算机自动识别能力，白天车辆号牌识别率大于95%，夜间车辆号牌识别率大于90%。在实时记录通行车辆图像的同时，还具备对民用车牌、警用车牌、军用车牌、武警车牌的车牌计算机自动识别能力，包括2002式号牌。所能识别的字符包括:“09”十个阿拉伯数字;“AZ”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、港、澳、台);号牌分类用汉字(警、学、领、试、农、挂、拖、境) ;武警车牌字符；系统采用车牌颜色和视频检测技术结合的方法对车辆进行分型，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。系统识别的车牌类型部分示例： 3.5.2.15车身颜色识别功能 系统可自动对车身深浅和颜色进行识别，可供用户根据车身颜色来查询通行车辆,为公安稽查和刑侦案件侦破提供了科技新手段。系统可自动区分出车辆为深色车辆还是浅色车辆；并识别出9种常见车身颜色，9种颜色包括：白、黑、红、黄、灰、蓝、绿、粉、棕。深浅分类准确率不小于80；9种常见车身颜色识别准确率不小于70。3.5.2.16高清录像功能系统在支持抓拍高分辨率图片的同时，能实现24小时高清视频录像功能，分辨率可达2592*2048 (500万相机KODAK)。可以在白天或夜间有辅助光源的情况下实现清晰录像；视频编码格式支持主流的H.264；可自动记录车辆通过时间、地点、所在车道、违法类型等信息；录像中能清晰地反映车辆的颜色、车辆类型、运动轨迹；并提供录像查询、录像下载等功能。3.5.2.17视频测速功能系统支持视频测速的功能，可满足国标要求，即当机动车速度小于100km/h时，道路实测误差不超过-6km/h0km/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%。3.5.2.18数据存储功能系统采集的车辆图片、违章数据、高清录像等数据支持前端存储和中心集中存储。前端存储设备包括抓拍摄像机内置的SD卡和终端管理设备内置的大容量硬盘，系统在前端即可实现数据的备份存储功能。中心存储是将数据保存在位于后端中心的集中存储系统，如大容量磁盘阵列等。3.5.2.19图片合成功能系统支持电警违章图片合成功能，在系统前端即可完成多张违章过程图片的合成，减轻数据传输和后端图片存储的压力，同时可以避免后端图片合成带来的系统服务器运算负荷。3.5.2.20图片、视频防篡改功能前端摄像机内置水印加密防篡改功能，利用数字水印加密技术，直接将加密信息嵌入图片和视频数据流，也就是从数据的源头加密，断绝了前端数据被篡改的可能性，从而确保了取证信息的准确可靠性。数据信息在前端加密后，传输环节也采用安全性非常高的加密传输方式，然后进入中心平台，中心管理软件自动对图片和视频数据进行水印验证，以确认信息是否被篡改。也可通过单独的水印加密验证工具软件，对前端单独拷贝出来的图片和视频进行手动验证。经源头加密、传输加密、后端验证等多重环节，图片和视频数据的安全性得到充分保障，具有极高的可信度。3.5.2.21断点续传功能 系统支持多种方式的数据传输：可通过FTP或TCP/IP方式将违法数据、车辆通过信息（时间、地点、车牌号码等）、设备监测数据等上传到中心管理系统；也可在中心通过网络调用或下载操控前端设备存储的数据。系统支持数据的断点续传：如因网络中断或其它故障，无法将数据由前端上传至中心，可暂时将数据存储在前端，待网络恢复后前端存储设备会自动上传网络中断期间的数据。3.5.2.22远程系统管理维护功能系统具备故障自动检测功能，能通过软硬件自动检测系统故障并恢复正常工作。具有断电自动重启动、自动侦错报错、自动监测主要设备（摄像机、终端管理设备、服务器等）和主要运行软件的工作状态（采集识别软件、传输软件等）等功能。系统具备权限管理功能，能够对不同对象分配不同类型的使用权限。系统具备日志记录功能。可记录主要设备、网络状态和主要运行软件的工作日志，还能记录设备或者网络状态改变（重启、或者重新连接）、主要软件发生重启或故障等事件日志。系统具有主动校时功能，24h内设备的计时误差不超过1.0s。系统具备远程维护及参数的设置等功能。