电子警察系统技术方案.doc

《电子警察系统技术方案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子警察系统技术方案.doc（29页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流电子警察系统技术方案.精品文档.卡口式闯红灯电子警察系统技术方案无锡市慧视科技有限公司二一一年十月目录一、概述41.1、设计原则41.2、设计依据61.3、系统需求71.4、建设内容7二、系统特点72.1、高分辨率图像采集72.2、多车道覆盖抓拍82.3、纯嵌入式设计92.4、地磁检测和视频检测双检测功能102.5、视频车辆检测及跟踪102.6、检测红绿灯132.7、车辆踪迹抓拍（卡口功能）142.8、违法抓拍功能152.9、交通信息采集功能172.10、号牌自动识别17三、系统功能设计183.1、总体功能介绍183.2、系统拓扑图203.3

2、、高清500万像素CCD摄像机203.4、闯红灯行为检测抓拍213.5、卡口检测抓拍263.6、技术性违章及其它违法行为的检测控制方法263.7、直右车道上闯红灯违法行为的检测293.8、夜间补光技术303.10、违法照片加密防伪处理303.11、违法图片传输、保存和处理313.12、路口设备状态监测313.13、中心软件接入、数据标准与接口规范数据规范31四、技术性能指标334.1、技术指标334.2、电气指标334.3、环境指标334.4、系统功能指标33五、施工说明345.1、照明系统的设计及施工355.2、前端系统的设计及施工355.3、路口交通状态及治安监控35六、施工工艺要点说明3

3、76.1、立杆的安装和避雷376.2、机箱及防护罩的安装376.3、摄像机的安装386.4、地下管道埋设386.5、沙井施工396.6、布线施工说明39一、概述传统的闯红灯电子警察系统主要实现对闯红灯车辆的违法抓拍。其仅能实现闯红灯违法抓拍。随着机动车辆的快速增加出现很多各种故意规避电子警察系统抓拍的违法行为：违法变道、借道闯红灯，逆向行驶，越双黄线等。为了实现对上述违法行为的取证，我公司通过多年研发，成功研发出了具有路口综合违法抓拍功能的电子警察系统。系统采用智能高清晰数字一体化智能摄像机（500/200万像素CCD摄像机），嵌入式数据处理模块，组合自适配软件功能模板，应用全视频智能检测方式

4、，配合LED补光灯或高速频闪灯，全天候实现：1、车辆行踪自动抓拍记录（路口的卡口功能）；2、对闯红灯车辆的自动抓拍和记录；3、各类技术性交通违法的自动抓拍和记录;4、路口高清视频实时查看及录像功能。新系统采用电子手段取代警察对机动车/驾驶人实施监测并记录其违法行为，是实现交通违法取证、查处、取缔机动车违法行为的有效手段。它利用视频车辆检测技术、模式识别技术、车牌识别技术、图像数字化处理技术、通信技术等现代科技开发，安装于城市交通路口，24小时全天候对各类车辆的交通违法行为进行拍照。为交警部门处理该类违章提供客观准确的依据,从而对违法者进行处罚和教育，可以大大提高机动车驾驶员的自觉性，增强安全意

5、识，减少因交通违法行为而造成的事故、堵塞和交通混乱，提高交通路口的车辆通行速度，保证道路畅通。1.1、设计原则系统具有实用性、可靠性、先进性、开放性、安全性、兼容性、可维护性、可拓展性。具有良好的升级、扩展能力，具有一定的容量，为保持系统的先进性留下充分的发展余地。坚持从实际出发，注重系统的实用性和实战性，合理配置资源，服务、服从于业务需要，统筹规划、统一标准、规范设计、周密计划、合理实施；采用开放性、模块化、智能化的体系结构。整个系统设计应贯彻执行 先进、适用、可靠、经济这一基本指导思想，确保质量、开发研制出用户满意的个性化产品。主要设计原则如下：实用性和经济性 充分考虑采用先进而成熟的技术

6、、先进的体系结构、先进的软硬件选型，采用性能/价格比较高的产品。采用500万高清摄像机，系统采用智能嵌入式平台，相机内集成视频检测功能，减少硬件投入，路口施工更加简单。系统功耗小节能。采用地磁和视频双模检测模式。能够实现对绿灯机动车及闯红灯违章机动车的抓拍；能够分析车辆压线行驶，压黄线、掉头、提前左转行驶、区分直行闯红灯和直行右转闯红灯等功能，区分右转车道上机动车是直行违章还是正常右转。具备系统自动冗余功能。以地磁检测为主，视频检测为辅。软件应符合管理需要，界面友好、易维护，整个系统易用、实用。可靠性系统建设尽量采用主流高可靠性产品，即选用的主控系统和设备是经过大量工程实际使用验证的嵌入式产品

7、, 以保证系统的稳定性，同时兼顾到操作和维护的方便性，将系统发生故障的可能性降到最低。系统应最大限度集成世界上稳定且优秀的技术及组件，采用成熟技术以降低系统的不稳定性。对系统如硬件、操作系统、网络、数据库设计尽可能详尽的故障处理方案，以保证系统的快速恢复性，并采用容错技术提高系统的可靠性。系统设备应采用节能、安全、可靠的产品。主要设备采用国内、外知名品牌的产品，确保系统稳定工作。开放性技术方案和设备具有良好的互联、互操作能力及升级能力，遵循最新的国际标准、国家标准和行业标准，遵循开放的原则。系统应具备良好的可扩充性、可移植性和兼容性，充分考虑到了系统的发展因素，系统设计方案充分利用现有的信息化

8、建设成果和路口资源，并预留扩展接口，能兼容原有警察系统。提供所有数据接口，开放所有协议，开放接口类源码，实现数据共享（源码不能作为商业其它用途）。先进性系统技术水平保证先进性，采用高分辨率视频采集、智能视频分析、目标识别、目标跟踪、车牌识别、视频图像压缩、网络传输等先进技术，保证设备的先进性，同时不局限于当前的使用条件和规模，具有超前意识，与已建系统联网兼容。各平台有能力进行该项产品的持续性开发，可以保证该项技术不断地更新并顺利升级而维持系统的先进性。兼容性即系统设计应考虑与原来系统兼容，保持与原有系统的一致性、完整性，做到平滑扩充，系统全部应用软件能与全国公安交通管理信息系统兼容。可扩展性和

9、易维护性系统采用500万像素高清摄像机，可以满足单方向四车道闯红灯抓拍。系统采用嵌入式智能摄像机达到军品级要求，路口设备简单，稳定性高。完全摆脱了传统工控机模式的病毒、操作系统不稳定等状况。当地适应性从当地气候环境特点出发，结合实际环境进行设计，重点考虑散热、防潮、抗腐蚀等。进行电磁兼容设计、防止电磁干扰，确保系统良好可靠地运行。1.2、设计依据n 中华人民共和国道路交通安全法n 中华人民共和国道路交通安全法实施条例n 公路交通安全设施设计技术规范（JTJ 074-2003）n 闯红灯自动记录系统通用技术条件GA/T496-2009n 公路车辆智能监测记录系统通用技术条件GA/T497-200

10、9n 预防道路交通事故“五整顿三加强”实施意见公通字200433号n 关于进一步加强路面行车秩序整顿工作的通知公交管2004110号n 民用闭路电视系统工程技术规范GB50198-94n 安防视频监控系统技术要求GA/T 367-2001n 中华人民共和国公共安全行业标准GA38-92n 中国电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232-90.92 n 机动车、驾驶员及违法管理等相关数据库规范2004版n 建筑物防雷设计规范GB50057-94n 民用闭路监视电视系统工程技术规范GB50198-94n 工业电视系统工程设计规范GBJ115-87n 电信专用房屋设计规范YD5003-921.3、系

11、统需求高清摄像机闯红灯自动记录系统要求能够实现闯红灯违法车辆高清抓拍，具备存储功能，且对绿灯时段车辆同样能够进行抓拍。同时具有抓拍各种技术性违法行为的功能。1.4、建设内容二、系统特点2.1、高分辨率图像采集普通模拟摄像机所提供的图像最高分辨率为D1（704*576）格式，只有约40万像素，本系统采用高分辨率数字摄像机（工业数字摄像机），实现高清晰度图像的采集，系统采集的车辆图像，分辨率高达500万象素（3776 x 1408），大大提高了图像的分辨率。500万像素高清摄像机可提供非常清晰的路口全景照片，该图片分辨率高、可以反映车辆违法的所有要素（闯红灯时间、号牌号码、车辆类型、红灯信号（含箭

12、头灯）停车线等）；为执法处罚提供无可争辩的证据。2.2、多车道覆盖抓拍常规采用视频摄像机的闯红灯系统中，受摄像机成像能力限制（普通摄像机只有40万像素），每台摄像机只能覆盖一个车道，本系统采用了高达500万像素分辨率的高清晰工业摄像机，每台摄像机可以同时覆盖4个车道，大大节省了摄像机的个数。高清摄像机拍摄区域示意图多车道抓拍的图像再进行车牌识别时，由于无法区分是那个车道，往往会造成识别的结果与经过的车辆对不上号，本系统通过对不同车道的车辆信息进行分别触发的方式成功地解决了这一问题，摄像机会通过视频跟踪直接定位到当前抓拍车辆，直接对车辆区域进行车牌识别，不仅可以区分其它车辆干扰还可以缩小识别原始

13、图像大小，从而降低识别时间和提高识别率。2.3、纯嵌入式设计系统前端可以完全抛弃工控机（如需要实现前端录像需要配置嵌入式NVR或者嵌入式工控机，推荐用户采用后端录像模式），只有高清摄像机及补光灯，所有抓拍的图像会自动上传到数据中心，中心识别服务器可对通行车辆记录进行集中识别，我国的东北、西北地区（新疆、内蒙、黑龙江）冬季气温可达-40摄氏度（而本方案所采用的摄像机支持-40摄氏度到+-90摄氏度的宽温），户外的维护极为不便，对系统的稳定性要求极高，本系统采用嵌入式设计，减少了中间环节，能够有效保证系统的稳定。系统使用的高清摄像机不仅可以完成高清图像的成像、检测、抓拍等功能，还集成了JPEG编码

14、、FTP上传等功能，摄像机采用TI高性能DSP芯片，由于设备本身内置了“看门狗”等硬件电路，相当于有人在前端进行24小时不间断值守，有效的保证了系统长期、稳定、连续运行，而传统的工控机方式受软件稳定性、温度适应性等的影响极易出现死机等现象，需要专门的人员进行维护。2.4、地磁检测和视频检测双检测功能采用线圈和视频结合的检测模式或者纯视频检测模式。系统开启后默认工作在线圈模式下。视频检测在后台检测但不执行抓拍，一旦发现连续6辆车视频检测到了而线圈没有信号输出则自动切换到视频模式下。一旦线圈修复，摄像机收到线圈信号将立即恢复为线圈抓拍模式。2.5、视频车辆检测及跟踪系统采用视频检测技术对车辆进行检

15、测，视频检测是基于视频分析、运动检测、目标识别、目标跟踪的一种技术，其原理是通过对摄像机视频流进行实时的分析检测，自动检测并跟踪车辆。当车辆达到设定的抓拍条件及逻辑时自动抓拍车辆图片。车辆检测特点：l 采用我公司自主研发的人工智能多目标识别算法进行目标识别，如上图，自动定位到目标车辆。l 采用视频逐帧图像识别技术，每帧图像进行独立的识别。解决摄像机抖动带来场景变化和背景变化的问题。l 针对阴影、顺光、背光、下雨路面反光、车大灯眩光等各种模型建立独立的识别算法，自动分类识别。车辆跟踪：l 通过目标识别后，建立目标对象。l 通过卡尔曼滤波预测下一帧位置车辆可能出现位置。l 在目标可能出现区域附近搜

16、索和目标对象最相似的区块判别。l 目标可能区块和车辆检测的区块合并综合判断提高目标区块的识别的准确性，避免误判。l 把逐帧目标区块中心点绘制成目标车辆轨迹。2.6、检测红绿灯采用二种模式进行双备份运行。默认采用物理红绿灯检测模块进行红绿灯检测，同时视频也进行红绿灯检测。如果物理红绿灯信号正常则采用物理信号，一旦发现物理信号长时间没有变化，则切换到视频红绿灯检测。物理红绿灯检测修复后系统自动恢复到物理检测模式。以下是视频红绿灯检测原理。1、 每帧实时截取信号灯区域。2、 对信号灯区域基于颜色、亮度、对比度自动分析检测。3、 结合一组红绿灯：“红、黄、绿”综合判断避免误判，红绿灯检测成功率达到99

17、.5%以上。4、 摄像机抖动时的信号灯区域自动调整锁定功能：刮风时杆件抖动导致视频内信号灯区域发生变化，我们通过模式识别技术自动搜索系统设置的信号灯区块的附近区域，自动锁定精确定位信号灯实际区域。采用红绿灯视频检测可以减少施工复杂度。2.7、车辆踪迹抓拍（卡口功能）系统不仅对车辆的闯红灯违章行为进行抓拍，还提供对通行车辆进行例行抓拍的功能，当有车辆通过时，系统自动对车辆进入检测区域、离开检测区域2种状态进行记录抓拍，为了避免卡口功能抓拍的图像与闯红灯功能记录的图像混在一起，本系统对理性抓拍图像进行分别存储，大大提高了前端设备的综合利用率。2.8、违法抓拍功能如上图，每个车道绘制独立的区域，对于

18、每个车道有停车线1、左面车道线2、离开线3、右面车道线4，并且给每个车道设置其车道属性，包括：左转、直行、右转、左直、直右、左转等待区、左直右7种属性。1、闯红灯抓拍：结合车道属性和红绿灯信号判断是否产生闯红灯信号。车头进入1号线（同时车尾能够在视频中完整看到）抓拍1张，车尾离开1号线抓拍1张，车辆穿过3号线抓拍1张。3张图片形成完整的闯红灯过程。2、压双黄线抓拍：如上图蓝色线为双黄线。如果检测到车辆区域跨压双黄线抓拍1张，等其离开1号线再抓拍1张。2张组成完成的压双黄线取证过程。3、左转车道车辆直行或右转违法抓拍：车辆在左转车道上时，车头碰到1号线抓拍1张，离开1号线抓拍1张，如果车辆从3号

19、或者4号线离开则表明该车在该车道违法直行或者右转抓拍1张。3张组成完整的违法取证过程。4、直行车道车辆违法左转或右转抓拍或直行车道违法变道超车抓拍：车辆在直行车道上时，车头碰到1号线抓拍1张，离开1号线抓拍1张，如果车辆从2号或者4号线离开则表明该车在该车道违法左转或者右转均抓拍1张。3张组成完成的违法取证过程。5、右转车道车辆违法直行或左转抓拍：车辆在右转车道上时，车头碰到1号线抓拍1张，离开1号线抓拍1张，如果车辆从2号或者3号线离开则表明该车在该车道违法左转或者直行抓拍1张。3张组成完成的违法取证过程。6、车辆压分道线或车辆变道抓拍：每辆车出现在画面时抓拍1张并记录其车道号，如果发现该车

20、踪迹变更到其他车道则抓拍1张。2张图像组成完成的违法取证过程。7、违法逆行抓拍：发现车辆轨迹持续从上往下变动时在不同位置抓拍2张。2张图像组成完成的违法取证过程。8、违法掉头抓拍：车辆进入视频区域时抓拍1张图片，发现车辆轨迹成U型时再抓拍1张。车头车尾2张图片呈现完整的违法过程。2.9、交通信息采集功能系统同时完成车辆个数、平均速度、车道占有率、车辆密度等信息的统计工作。系统支持可按路口、时间、方向、车道编号等条件进行分类统计的功能，并且可以生成导出按年、月、日统计的流量图、流量表、流量曲线的报表和打印输出。2.10、号牌自动识别多车道抓拍的图像再进行车牌识别时，由于无法区分是那个车道，往往会

21、造成识别的结果与经过的车辆对不上号，本系统通过对不同车道的车辆信息进行分别触发的方式成功地解决了这一问题，摄像机会通过视频跟踪直接定位到当前抓拍车辆，直接对车辆区域进行车牌识别，不仅可以区分其它车辆干扰还可以缩小识别原始图像大小，从而降低识别时间和提高识别率。三、系统功能设计3.1、总体功能介绍系统采用500万嵌入式智能摄像机，采用纯视频检测的检测方式。1、基本功能： 采用高清500万像素CCD摄像机抓拍图像，嵌入式一体化设计，集抓拍、控制、压缩、视频检测一体。 存储的车辆图像单张能清晰识别红绿灯、车辆牌照、停车线及整个车身的色彩特征情况；单张图像分辨率为：500万像素（3776 x 1408

22、）。 系统能够准确记录每辆违法车辆违法过程的连续彩色图像，不少于3幅图片（包含一张违法车特写的图片），对每一闯红灯车辆，拍摄连续3张包含车辆号牌、车辆外形、车辆颜色和道路全景的图片，抓拍的图片能清楚辨认车辆号牌、交通信号灯状态和车辆通过停车线时不同位置的状态，其中第一张图片为车辆在停车线内或刚压上停车线时的状态，第二张和第三张为车辆刚越过停车线时和驶离停车线后的状态，并将图片合成存储到系统的存储设备中。 系统具有绿灯卡口抓拍功能，即绿灯时记录所有过往车辆图像功能（带卡口功能）。 系统具有视频分析车辆逆向行驶、压线行驶，压黄线提前左转行驶、能够分析直行闯红灯和直行右转闯红灯等功能，并且能够过滤掉

23、90%以上的直行右转车辆。减少执勤工作人员的工作量。 车牌识别功能（能够识别出经过路口的违法车辆、正常行使车辆的车牌并且分开存储）。 系统能存储每个路口不少于4万辆车辆的图像，当系统容量饱和时，系统能够自动对前面的图像数据依次进行覆盖，图像用软件实现压缩。2、闯红灯判别 不会出现漏拍、误拍、错拍的现象，避免交警执法过程中出现违法驾驶员的无理行为。 对于直行和右拐在同一车道上，能有效控制抓拍位置，并通过辅助的视频检测自动区分出直行和右拐车辆，有效减少用户后期的数据缺分工作。 存储违法抓拍图像相关数据。 系统可以记录下闯红灯车辆的日期、时间、红灯亮时间、红灯持续时间、红灯亮后几秒钟过线、路口、方向

24、等信息和相应车辆图像一一对应起来。 系统与现有车驾管信息系统实现有效链接，可以自动读取相关的车辆、驾驶员信息。 系统能够独立运行，并可在公安计算机网络上运行。车辆信息及图像能通过光缆等方式传输到指挥中心进行汇总。 系统能接入交警指挥中心现有平台。3、系统组成：系统分为前端系统、传输系统和中心（后端）系统三部分。 前端系统：前端系统负责完成对闯红灯违法车辆的抓拍，并将抓拍的图片和相关的信息（时间、地点、车牌图片、交通流量等）自动传送回指挥中心的后端系统服务器。 传输系统：采用光缆传输。 后端系统：后端系统在收到前端系统采集的基本信息之后，根据不同的需求，对这些信息进行相应的分离处理、打印。3.2

25、、系统拓扑图3.3、高清500万像素CCD摄像机采用锐势500万像素CCD摄像机抓拍图像.。嵌入式一体化设计，集抓拍、控制、压缩、视频检测一体。存储的车辆图像单张能清晰识别红绿灯、车辆牌照、停车线及整个车身的色彩特征情况。 采用1逐行扫描CCD智能高清摄像机。 分辨率3776 x 1408。 支持H.264码流输出。可以在抓拍的同时进行视频录像。 12.5帧/秒。 输出图片格式：JPEG。 支持断网时本地SD卡存储。 接口：1个100M/1000M自适应RJ45接口；1个RS485全双工接口。 输入：10路外部触发输入，1路交通灯频闪同步输入。 触发输出：3路（光耦隔离3500VAC），作为补

26、光灯同步输出控制。 支持闪光灯和LED频闪灯同步补光。 采用线圈检测方式时支持车牌识别、通行车辆和违法（闯红灯等）车辆信息捕获。 捕获率：通行车辆捕获率95%，闯红灯车辆捕获率95%。 车牌识别准确率：90%。 识别车牌种类：民用车牌（除5小车辆），警用车牌，04式新军用车牌，07式武警车牌及2002式新车牌。 支持线圈检测器的接入。 具有网络防雷。 电压：100VAC240VAC；频率：48Hz52Hz。3.4、闯红灯行为检测抓拍车辆通过路口时，视频自动检测红绿灯状态，如果是红灯则发现车头碰到停车线时自动抓拍。车辆离开停车线时自动抓拍一张，车辆离开脱离线时抓拍1张。单个文件大小低于1MB。3

27、张图片组成完整的闯红灯全过程。本系统记录机动车闯红灯过程中两至三个位置的信息以反映机动车闯红灯违法过程。第一个位置的信息应能清晰辨别闯红灯时间、车辆类型、红灯信号和机动车保险杠在停止线前的情况；第二和第三个位置的信息应能清晰辨别闯红灯时间、车辆类型、红灯信号和整个车身已经越过停止线的情况；并且至少有一个位置的信息能够清晰辨别号牌号码。机动车在其对应的黄灯或绿灯相位时越过停车线，本系统不记录。 本系统的图片格式采用JPEG格式，JPEG图片编码符合ISO/IEC 15444：2000的要求。图片数量为三张。如下，提供一组记录车辆闯红灯动态过程的三张图片如下：图片记录的信息l 图片信息部分：含有行

28、驶方向地面箭头指示标线、停车线、路口情况特征、红绿灯状态（包括箭头灯）、违法车辆的后视全貌、车牌号码及颜色，能提供违法车辆的以下特征：违法车辆的车型、车身颜色、车牌照颜色和清晰可辨的车牌照号码，提供违法事件发生地当时大致的交通状况与特殊情况，保证违法证据的充分性。生成的图片格式应符合GA/T496-2009中华人民共和国公共安全行业标准闯红灯自动记录系统通用技术条件中的要求。系统采集的图片应具备防伪、防篡改和防删除功能，图片处理权限应能划分等级，（数据库应具有图片自动比对功能）。生成的图片格式应符合闯红灯自动记录系统通用技术条件(GA/T496-2009)和道路交通安全违法行为图像取证技术规范

29、(GA/T832-2009)的标准要求。防止误拍的控制方法我公司产品的前端控制软件连续24小时全天候实时对交通路口对违法车辆的闯红灯违法行为进行检测和抓拍，所有的动作和任务都是由摄像机内置的嵌入式DSP系统自动完成。捕获依据由于闯红灯行为是一种典型的过程行为，因此检测过程分为三步：行为预测、行为跟踪、行为判决，这三个步骤缺一不可。所以，系统软件必须同时检测到信号灯的“红灯”信号和检测到有违法车辆经过的信号，才能记录目标车辆，缺少其中一个信号则不会发出捕获指令。2.闯红灯行为判断对于“红灯”亮后进入停车线且继续向前行驶越过停车线的违法车辆，符合上述的捕获依据，具备“红灯”信号和检测到有违法车辆经

30、过的信号，系统软件会在计算周期内自动跟踪判断一段时间后，自动记录该车辆的违法行为；3.误拍防止方法对于红灯亮前超越停车线的车辆不拍照。我们自动判别车辆进入停车线的时间，由于在进入停车线之前不具备“红灯”信号，我们在算法里面自动判断该车辆是正常行驶通过，不进行捕获记录；对于红灯亮后进入停车线，但不向前行驶，停止在停车线外，只在绿灯亮后向前行驶的车辆不拍照（可以安装用户需求开放）。绿灯通行情况下不拍照。在该种情况下系统检测到是“绿灯”信号，虽然检测区域有车辆经过，缺少“红灯”信号，不进行捕获记录。多信号相位控制。如果路口的信号灯为多相位控制，分左转、直行、右转等信号，可以在不同的车道上方，分别设定

31、不同的虚拟的检测区域来对各个车道进行检测，以防止对不同车道产生漏拍与误拍等情况，有利于执法的公正性和准确性。3.5、卡口检测抓拍绿灯模式下车辆碰到停车线时，高清摄像机抓拍1张高清图片。按照车辆的目标识别区域进行车牌识别，识别完成后。数据存储到摄像机内部。通过网络可事实接入到中心平台系统。3.6、技术性违章及其它违法行为的检测控制方法高清相机内硬件集成视频检测单元进行技术性违章及其它违法行为的检测及抓拍。视频检测采用了代表国内外最先进水平的基于多目标运动行为分析的视频检测技术、基于特征值采样的目标分析技术以及基于神经网络的车辆定位分析跟踪技术进行设计，并结合了传统设定既定分析区域、设置虚拟受变逻

32、辑分析技术，可非常准确的对机动车违法逆行、掉头、压线、在左转或右转车道上直行以及在直线车道转弯等违法行为进行自动检测，并能自动根据用户设置的抓拍逻辑，实现对满足抓拍逻辑的违法车辆进行抓拍。一、 逆行监控传统的电子警察，一般采用环形线圈进行检测，具体实现上采取前后布设两个线圈，通过配置线圈之间的正向行驶以及逆向行驶处罚逻辑，系统在运行过程中，将根据检测逻辑，实时触发取证设备，实现对违法行为的抓拍取证。 我公司采用视频检测技术的逆行电子警察，其违法逻辑的构成与环形线圈类似，所不同在于采用环形线圈方式情况下，系统的正向逻辑是由用户固定配置完成，而视频检测条件下，正向行驶与逆行逻辑均可由视频算法自动判

33、断，且不需要破路施工，既方便又快捷，加之我公司的基于运动行为分析以及神经网络算法，检测精度丝毫不亚于传统的环形线圈检测方式。逆行检测原理如下。1、 程序提供设置界面，由用户设置检测区域以及正向行驶逻辑条件。2、 系统自动根据用户设置的检测区域，生成违法逻辑以及对应的检测触发条件集。3、 系统算法根据违法条件集，结合自身优秀的模糊算法模型，自动完成违法抓拍的模糊行为量化。4、 系统采用多线程检测技术，自动对每个进入检测区域的目标进行运动行为跟踪，不断量化其行为样本。5、 当经过模糊分析-量化分析的具体目标的行为满足逆行违法行为条件，系统将自动根据其违法行为类型，实时生成触发条件。6、 程序在获得

34、触发条件以后，系统进一步根据触发条件所对应的逆行违法行为的取证要求，实时采集其逆行的两张过程图片。7、 系统自动对目标车辆的违法过程图片叠加相关违法信息，并叠加水印，从而完成系统对违法行为的现场取证.8、 系统逻辑实现示意如下。对车辆轨迹进行分析，发现由上至下的轨迹就对车辆进行逆行抓拍。二、 违法压黄线由于环形线圈检测过程是一个电磁相互转换的过程，对于一些非介入式的车辆，系统也因为电磁场的外溢而误触发，因此，相较于传统的环形线圈检测，采用视频检测对机动车违法压线的行为进行检测，无疑是最好的解决办法。关于违法压黄线的检测，与逆行检测在算法上比较相似，实现原理如下。1、 程序提供设置界面，由用户设

35、置检测区域，并在此基础上，设置黄线所对应的虚拟触发线。2、 系统自动根据用户设置的检测区域，生成违法逻辑以及对应的检测触发条件集。3、 系统算法根据违法条件集，结合自身优秀的模糊算法模型，自动完成违法抓拍的模糊行为量化。4、 系统采用多线程检测技术，自动对每个进入检测区域的目标进行运动行为跟踪，不断量化其行为样本。5、 当经过模糊分析-量化分析的具体目标的行为满足压线违法行为条件，系统将自动根据其违法压线行为类型，实时生成触发条件。6、 程序在获得触发条件以后，系统进一步根据触发条件所对应的压线违法行为取证要求，快速采集其压线的两张过程照片。7、 系统自动对目标车辆的违法过程图片叠加相关违法信

36、息，并叠加水印，从而完成系统对违法行为的现场取证。三、 违法变线违法变线包括违法掉头、在左转或右转车道上直行以及在直线车道转弯等几种违法行为，传统的环形线圈检测方法或者传统的基于虚拟线圈的检测方法，根本无法解决对这些违法行为的有效监控。要解决对这些违法行为的有效监控，违法行为的模型分析以及特征量化尤为重要，如果不对目标的运动行为进行跟踪分析，确定其轨迹曲线，根本无法解决目标轨迹与违法逻辑的有效关联，而我公司的视频分析算法，采用了代表国内外最先进水平的基于多目标运动行为分析的视频检测技术、基于特征值采样的目标分析技术以及基于神经网络的号牌定位分析技术进行设计，并结合了传统设定既定分析区域、设置虚

37、拟受变逻辑分析的方法，可实现对这些违法行为的有效监控。以下以违法左转为例，对实现原理进行说明。1、 程序提供设置界面，由用户设置检测区域，并在此基础上，设置监控逻辑所对应的虚拟触发线（以下具体说明）。2、 监控范围内设置跟踪区域，并在A与B之间设置若干虚拟线圈（具体可根据实际环境条件设置）。3、 检测区域的四个边用A、B、C、D 标识。4、 车辆从B、C、D 三个边进入检测区域时，系统不做任何动作。5、 车辆从A 进入检测区域时，系统立即启动对每个目标的运动行为跟踪，努力刻画其运动曲线，同时采集一张该目标车辆图片。6、 车辆特征中心经过虚拟线圈，抓拍1至2张图片；车辆从B 离开检测区域时，系统

38、会抓拍一张图片，完成违反禁左的抓拍。7、 车辆特征中心未经B离开检测区域时，系统删除之前所拍摄的进入检测区域之照片，作正常行驶处理。3.7、直右车道上闯红灯违法行为的检测采用视频检测的方式自动区分直右车道上车辆是直行或右转。如下图所示，车辆离开地磁后视频检测器开始检测C、D区域是否有车辆通过，如果车辆尾部离开D区域则表示车辆右转，如果车辆尾部离开C区域则表示车辆直行。当再用“满盘”信号灯时，红灯时允许右转车辆通过，但是禁止直行车辆。通过以上视频相结合的方式可以自动区分直行和右转车辆。减少民警人工筛选图片的工作量。3.8、夜间补光技术 为了达到24小时全天候运行，针对一些夜间光线不足的路口路段，

39、补光灯自动打开。对于闯红灯车辆我们采用频闪脉冲灯来弥补外界光源的不足。 对于卡口功能抓拍采用常量LED灯。该灯具可工作在恒定发光状态和闪光同步控制信号控制下高亮闪光。恒定发光光强和高亮闪光的持续发光时间可通过灯具的RS-485接口设定；由于该补光灯的光源为发光二极管屏，再如在高亮闪光灯具在恒定发光则可大大降低闪光对人眼的刺激，减少抓拍补光时对驾驶员的影响。由于灯具采用发光二极管为光源，等具易于控制，可靠性高，使用寿命长，发光效率高，特别适用于禁用气体闪光灯场合。3.9、信号灯信号的自动判断方法我公司设计的闯红灯违法监测系统直接通过视频进行红绿灯判断。因此对于信号灯的要求是必须符合国标。通过颜色

40、及亮度的结合，以及一组灯“红、黄、绿”三色组合判断来提高准确性。同时采用模式匹配的算法，自动实时修正灯的位置，确保摄像机抖动的情况下依旧能够正确检测。3.10、违法照片加密防伪处理违法照片在抓拍记录的时候，前端软件会自动使用我们的加密算法对其进行加密处理，并将加密信息保存一起上传到文件服务器。在违法照片生成的时候叠加一个透明的底纹进行软件加密，如果照片被修改，则可以通过检查加密底纹进行判断。经过加密的违法照片可以进行公告和公证，能够作为法律依据，为执法提供有效性。3.11、违法图片传输、保存和处理各个前端摄像机可以通过光纤、ADSL、DDN、ISDN、PSTN、无线发射或CDPD蜂窝网等方式与

41、控制中心的服务器连接，通过文件传输软件将前端的违法照片即时传输到中心的文件服务器进行分类保存。在有线网络中断时，系统前端至少可以保存2万幅图片，并可以用无线网卡下载或者大容量的USB硬盘进行现场手工下载的方式。在网络恢复后系统可自动向中心回传数据.操作员通过处理终端计算机对违法照片进行相关的确认、录入和复核，最后通过报纸、声讯台、互联网、移动电话公司或者相关公告等方式进行违法车辆的违法公告，违法驾驶员可以通过不同的方式查询违法记录情况，也可以直接到交警违法处理窗口查询违法情况、打印违法照片和办理处理手续。3.12、路口设备状态监测 摄像机内部嵌入专门的管理程序，负责采集摄像机和程序运行信息，及

42、时有效地诊断和修复系统，并在大队监控中心服务器中安装专门的路口机管理程序，负责全部路口机的时钟校正、运行参数设置、故障诊断等。中心能够实时发现前端的状态信息。3.13、中心软件接入、数据标准与接口规范数据规范我们的前端设备采集的图像通过网络传输到中心。在中心利用图像合成识别软件进行图像合成和识别处理，最后写入现有系统的数据库。后续操作通过现有电子警察集成平台处理。我公司的软件数据接口标准参考公安部的闯红灯自动记录系统通用技术条件进行定义，完全符合公安部最新的车、驾、管信息管理系统的数据库定义，后台数据库采用Oracle9i版本。为确保数据库服务器中的车辆信息安全，所有服务器的数据库采用ORAC

43、LE8/9i，后台管理软件采B/S结构，并与车驾管业务系统相连，车辆违法信息纳入全国（省、市、区）统一的非现场执法平台。我公司的软件提供开放式的数据接口，如果业主目前的数据接口不是最新的接口，我们可以根据业主的要求创建兼容目前系统的数据视图(View)，可以满足业主的任何格式定义要求。我公司免费开发公安部统一的车驾管和非现场执法系统的数据接口。违法行为的机动车信息数据库表机构表名：ITS_POLICEVIOLATION 序号名称字段名称类型长度说明1序列号XLH数值不可空，主键。车辆统一编号。2设备编号SBBH字符10本地市设备统一编号。不可空。3号牌号码HPHM字符15不可空。有未识别的情况

44、4号牌种类HPZL字符2不可空。符合GA24.7。5车辆类型CLLX字符4不可空，符合GA24.4的要求。6违法时间WFSJ日期不可空，精确到秒7违法地点WFDD字符12不可空，符合GA408.3的要求。8违法行为WFXW字符4不可空，符合GA408.1的要求。9处理标记CLBJ字符10还没进入违法处理流程,1已进入违法处理流程。初始值为0。10号牌颜色HPYS字符1可空。0表示白色，1表示黄色，2表示蓝色，3表示黑色，4表示其他颜色11车道编号CDBH字符1不可空。1,2，3表示12方向编号FXBH字符4不可空13车辆速度CLSD数值3可空。车辆速度，单位公里/小时，14车辆限速CLXS数值

45、3可空。单位公里/小时15违法证据1CLTP1BLOB不可空。车辆图片1，特写图片路径16违法证据2CLTP2BLOB可空。车辆图片2，全景图片路径17违法证据3CLTP3BLOB可空。车辆图片3，车牌图片路径18上传状态SCZT字符1“0”表示实时，”1”表示非实时，5分钟之内为实时19设备类型SBLX字符1 “1”表示卡口 四、技术性能指标4.1、技术指标 摄像机：高清CCD500万像素； 一个高清摄像机可以实现同一方向最多3个车道的同时抓拍功能； 最高拍摄车速200km小时（包括夜间）； 车辆捕获率大于95%（包括绿灯卡口抓拍）； 车牌识别准确率大于85%（包括白天和夜间）； 摄像机帧率

46、：12.5f/s； 色彩模式：RGB24； 图片压缩格式：JPEG； 补光模式：采用频闪灯、LED灯混合补光。4.2、电气指标 电压：160280VAC 50Hz； 抗电：1000VDC； 绝缘：大于10M。4.3、环境指标 工作温度：工作4090； 湿度：2080； 设备可在上述环境中每周7天，每天24小时，不停机地长期正常工作。4.4、系统功能指标 红灯时自动拍摄违法车辆照片，绿灯时自动抓拍所有经过车辆照片，捕获率大于95，车牌可辨认率大于95。 系统对于闯红灯的违法车辆记录3幅图片；对于绿灯所有经过的车辆，系统只记录1幅图片。所拍照片（包括晚上）均可清晰辨认车辆的车牌号码、车牌颜色、车身颜色、车型、地理环境等。 系统可以准确反映车辆闯红灯的全部过程。系统对于红灯亮后进入停车线且继续向前行驶越过停车线的违法车辆生成违法记录。系统可自动判别车辆进入停车线的时间，对于红灯亮前进入停车线的车辆不生成违法记录；对于红灯亮后进入停车线，但不向前行