某市电子警察系统方案.doc

某市电子警察系统方案电子警察技术方案一、概述闯红灯自动记录系统（俗成“电子警察系统”）是利用车辆检测技术、信号控制技术、计算机技术、图像处理技术、通信技术等现代高科技在交通管理中的应用，是监测机动车闯红灯违法行为的有效手段。该系统应24小时不间断全天候工作，将对遏制机动车闯红灯违法行为起到重要的作用。系统主要需求：（1）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建设成果和路口资源，并预留扩展接口。（2）系统功能全面、完善、安全、稳定而可靠。确保系统指挥中心管理部分、通信网络部分和路口控制部分等一系列的设备和信息传输链路24小时不间断应用。不受天气变化的影响 (包括台风、暴雨和打雷等)。（3）违法照片中需要记录清晰的车牌、停车线、信号灯，以及完整的违法过程。具体要求如下：l) 第一张全景图片应包含并能清晰辨别红灯信号（或倒记时灯）、车辆类型、车身颜色且显示的机动车车头（整个车身的前三分之一）处在停车线后（没有越过停车线）或压在停车线上。2) 第二和第三张全景图片应包含并能清晰辨别红灯信号（或倒记时灯）、车辆类型、车身颜色且能无可争辩的显示红灯期间该车整个车身已经越过停止线的情况。3) 车牌特写图片信息应能清晰辨别车牌号码和车牌颜色。4) 对于路口信号灯是箭头灯的拍摄点，要求能拍清楚箭头灯。二、 系统组成及网络结构2.1 系统组成电子警察系统由路口抓拍设备、传输系统、中心处理系统等三部分组成。其示意图如图1所示。路口抓拍设备传输系统（isdn/pstn/dpn/adsl）中心处理系统2.2 网络结构典型的系统结构图如图2所示。图2 典型的系统结构由于本系统是指挥中管理平台的一部分，必须充分考虑到使用公共网络的安全性。本设计建议在指挥中心建立一台前置服务器，该服务器与内部网络隔开，该服务器只用于接收违法图片和管理前端设备。违法图片存放在活动硬盘上，最终通过活动硬盘转移到内部服务器上。这样的设计方案虽然有些麻烦，但安全性高，建设周期短，投入也较小。三、 系统工作流程描述1）工控机扫描车辆检测器提供的车辆状态信息和红绿灯信号以判断是否有违法现象发生。2) 如果在红灯状态，车辆检测器监测到有车辆进入线圈（含视频检测时的虚拟线圈，以下同），工控机将采集第一张视频图片。同时工控机自动生成一个id号，用以保存这张照片。 图3红灯状态下，车辆进入前线圈，全景摄像机拍摄第一张全景照片（车身压在停车线上）。3）当工控机监测到红灯期间该车辆进入第二组线圈时，工控机采集第二张违法过程图片并同时控制特写摄像机抓拍一张违法车辆的车牌照特写照片（或者控制数码相机抓拍违法车辆的特写照片），所抓拍的照片连同红灯开启时间、该辆车违法时间、路口名称、车道号等必要信息用同一个id号存储在工控机的硬盘内。图4红灯状态下，车辆进入第二个线圈，数码相机（或摄像机）抓拍特写照片，全景摄像机拍摄第二张过程图片。4）如果需要在违法车辆离开第二个线圈以后延时若干，工控机采集第三张违法过程图片；一并存入上述id文件中。 图5 红灯状态下，违法车辆驶出第2个线圈，全景摄像机抓拍第三张过程照片。这样将形成一组完整的车辆违法图片。在设置全景摄像机取景范围时，务必确保全景图片中包含停车线和红绿灯；特写摄像机应在能够看清楚汽车牌照的前提下，尽量使拍摄的场景大一些，以便能够摄取更多违法汽车的有用信息和防止违法车辆偏离行驶车道。如果采用数码照相机摄取特写照片，则数码相机取景应尽量和全景摄像机相同，以可以清晰拍摄到交通信号灯的箭头信号为准。在这个过程中，如果车辆进入线圈后没有离开，或相应的红灯熄灭，则不能拍到完整一组4张图片，系统将自动删除已经拍摄的图片，不视为违法。具体违法判定准则，由用户确定。存储在工控机的大容量硬盘上违法图片，将根据预设违法图片上传规则上传，可以每拍照一组图片即上传，也可以设置为每拍摄 n 组照片才上传，当然也可以设置为定时传输。图片传输采用 ftp 方式并通过通讯模块将违法图片自动传到中心服务器，具有断点续传的功能，保证图片传输稳定。为了保证工控机稳定工作，中心控制器实时监控工控机的状态，如果发现异常，中心控制器将自动重启工控机；如果工控机与中心的通讯中断时间超过域值，工控机将通知中心控制器重启传输模块，避免因为模块发生异常时无法复位。四、 系统主要功能4.1 检测功能电子警察设备可对被检测车道内的机动车辆进行检测，随时输出机动车通过该路段的信息。系统具有双线圈检测功能，可以防止相邻方向左转车辆压到检测器线圈造成误拍，有需要时亦可以测定机动车行驶速度。4.2 违法车辆判别功能工控机在接受路口信号灯控制机送来的红灯信号和车辆检测器送来的车辆行驶信号的基础上，分析、判断出有无违法车辆通过。4.3 抓拍功能1）系统能自动拍摄闯红灯违法车辆照片，所拍照片能清晰辨认违法车辆的车牌号码、车牌颜色、车身颜色、车型。2）系统能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拍照，对于红灯亮后进入停车线，但不向前行驶，只在绿灯亮后向前行驶的车辆不拍照。3）系统能对违法车辆连续拍摄四（或三）张照片，以便对违法过程进行记录。4）车辆违法图片自动附加违法日期 （年、月、日、时、分、秒）、违法地址、行驶方向等信息，且全天候清晰可辨。4.4 通信联网功能违法数据可通过光纤自动传输到中心，并在路口对违法数据进行备份，在传输线路、设备出现故障等非正常情况时，可以人工下载数据。具有与车辆管理部门信息网络联网检索车辆、车主、驾驶员有关信息的功能。4.5 数据存储与查询功能设备具有违法信息记录功能，可连续纪录2万辆以上的机动车违法数据。可查询有关违法信息。具有触摸式查询台（可选）。4.6 故障维护功能1）系统有多道看门狗，具有自动诊断及自动恢复功能；2）系统具备路口停电再来电的自动恢复正常工作功能。3）系统对有关故障和错误信息进行记录。4.7 中心信息处理功能1）交通违法信息识别和录入对传回数据处理中心的违法图片人工进行识别后，将违法车辆车牌照号码自动提取出来，将违法相关信息：违法日期、地点、方向、违法车辆外形特征和车牌照号码等自动录入到数据库中生成违法号牌库，供以后违法数据的自动统计分析等。2）交通违法信息处理、查询和统计管理人员可以对违法号牌库中的违法信息作进一步的确认；可以按照违法的地点、日期、车主、车号、车型等单个或多个条件的组合对违法记录进行统计分析和查询，系统可以与车辆管理部门的信息中心联网，检索车辆、车主、驾驶员相关信息。3）交通违法信息打印、通知可以通过系统参数设定，由人工或系统自动对数据库中的违法记录实时打印生成违法通知单、违法图片以及处理结果；能将违法信息以短信、语音查询、触摸终端查询等多种形式及时通知违法车辆车主。4）用户安全管理用户是使用本系统唯一、合法的通行标示，用户具有用户标识、用户密码；用户操作权限等属性。使用系统前，要先进行用户名/密码的登录验证，只有合法用户才能使用系统各项功能。用户采用分级管理，分为超级用户和普通用户，超级用户可以增、删、改、查看普通用户所有信息，配置用户的所有属性，给用户分配不同的使用权限。普通用户可以行使超级用户赋予的各项系统规定的功能。用户（非超级用户）本人只可以修改自己的密码。5）日志记录和查询用户登录、退出系统的事件，均被记录在数据库中，记录信息包括登录用户标识、登录时间、登录工作站标识、退出时间。对用户所有操作均进行权限检查，用户操作时间、所做的修改或删除操作和操作内容、结果均记录在数据库中。对用户行为记录的各项日志进行组合查询、统计等，包括以下条件组合：操作用户标识、操作时间、操作内容、操作结果。6）数据备份、清理及恢复可以通过系统软件界面，简单方便的对数据库中的违法资料进行备份、清理和恢复，使管理人员在不必关心数据库管理的细节的同时，仍能保证数据库空间的合理分配和使用，提高系统的运行效率。7）提供帮助文档在软件中提供相应的帮助文档。4.8 其它功能1）设备具有防盗功能。2）对原始图像文件只读不可写，保证证据的真实有效，使所有的操作界面具有可追溯性，进一步保证了数据的安全。五、 主要性能指标5.1 一般电性能5.1.1 闯红灯行为记录机动车在其对应的黄灯或绿灯相位时越过停车线，闯红灯自动记录系统不应记录。闯红灯自动记录系统应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、红灯信号和机动车压在或越过停止线的情况；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。闯红灯自动记录系统的图片格式应采用jpeg格式，jpeg图片编码应符合iso/iec 15444:2000的要求。图片数量不应超过四张。闯红灯自动记录系统应实时记录具有闯红灯行为的机动车信息并存入数据库表中。表名称为its_policeviolation，表结构至少包含“表1”中字段信息。表1 its_policeviolation基本字段信息序号名称字段名称类型长度说明1号牌号码hphm字符15不可空。2号牌种类hpzl字符2不可空。符合ga24.7的要求。3车辆类型cllx字符4不可空。符合ga24.4的要求。4违法时间wzsj日期12不可空。精确到秒。5违法地点wzdd字符12不可空。符合ga408.3的要求。6违法行为wzxw字符4不可空。符合ga408.1的要求。7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。8违法证据1wzzj1大二进制对象不可空。jpeg图片。9违法证据2wzzj2大二进制对象可空。jpeg图片。10违法证据3wzzj3大二进制对象可空。jpeg图片。11违法证据4wzzj4大二进制对象可空。jpeg图片。5.1.2 闯红灯捕获率闯红灯捕获率（即在闯红灯自动记录系统监测范围内，系统检测和记录的可以确定其闯红灯行为的机动车数与人工确认实际闯红灯机动车数的百分比）应不小于90%。5.1.3 记录有效率机动车冲红灯记录有效率（闯红灯自动记录系统中人工可以清晰辨别号牌号码、车辆类型、红灯信号、停止线的机动车记录为有效记录）应不小于80%。5.1.4 数据传输除采用光学照片的闯红灯自动记录系统外，闯红灯自动记录系统应具备联网数据传输和现场数据下载功能。1）联网数据传输通过网络将机动车闯红灯信息自动传输到指定数据中心。传输方式有实时传输和非实时传输两种方式，用户可以任意选择一种方式进行数据传输。传输时，当遇到网络故障导致传输失败，应具备断点续传功能。2）现场数据下载现场将机动车闯红灯信息人工下载到存储介质中后带回数据中心。5.1.5 数据录入应提供机动车闯红灯信息数据录入软件。录入的数据存入数据库表中。5.2 前端抓拍设备技术指标和参数1）机动车检测有效率（检测到的机动车违法占所有检测结果的百分比）90%。2）摄像机参数- 图像分辨率 700x560- 真彩色 16mbit- ccd镜头最低照度 0.4 lux3）镜头- 分辨率 480线- 焦距 1248mm4）数码相机- 图像分辨率 500万像素5）记录模式 4张/每车6）存储图像容量 14000张7）系统响应时间 1秒8）电源功率 250w9）供电电压 220vac，50hz10）系统工作温度 -25+70 11）湿度 80% 12）功率 350w 13）有过载、接地、漏电、短路、防雷、防风、防雨雪等保护装置并符合国家相关电器安全标准。14）夜间辅助照明可采用不可见光方式（不产生任何伤害），+辅助照明的功率在200w以下。15）在违法监测器的机箱内预留一个专用电源插座。16）室外违法监测器机箱符合ip55标准。17）监测器时钟，与北京时间误差在5分钟以内。18）拍摄范围： 3车道（可扩展至4-8车道）19）拍摄车速范围：0160km/h20）拍摄距离：10m50m21）系统响应时间： 0.2秒（数码照相机 9523）误拍率： 224）闪光灯指数（m）（iso100/2）：8225）存储量：大于十万张照片。5.3 电气安全电压：160-280vac 50hz；抗电：1000vdc，1分钟；绝缘：大于10m。5.4 环境适应性工作温度：-2570湿度：20100%大气压力：86106kpa5.5 其它 电子技术的发展日新月异，电子警察系统的建设要充分考虑到科技的发展和新技术的应用，系统的前端采集方式、数据库结构、车牌识别比对方式、操作界面等方面不仅要保持现阶段的先进性，还要为今后十年内的发展预留充足的扩展空间，使电子警察系统充分适应业务扩展和科技发展的要求。六、 系统主要组成部分的设计与选择6.1 车辆检测方式的选择车辆检测方式主要有环形线圈检测、视频检测、红外、雷达以及激光检测等方式。目前用的比较多的是环形线圈检测和视频检测。其它几种检测手段很少用于闯红灯违法检测。6.1.1 环形线圈检测原理及特点环形线圈检测器的主要特点是工作稳定、检测精度高，但线圈不可移动，如果路口改造需要重新埋设线圈。但仍然是闯红灯抓拍最主流的检测手段。线圈检测通常由两个部分组成：电子检测器组件和感应式线圈导线被环绕起来形成线圈（通常环绕二至四圈），此处的磁场更为集中，形成一个检测区。所有的运载电流的导体或线由于电流通过线体而产生磁流。这种磁流的结果就是被称为电感的电流性质，电感量是以亨利（h）来衡量的。及引入导线。检测器振荡电路驱动能量（10-200khz）通过线圈而产生一个电磁场。环形线圈感应器形成一个调制电路，线圈成为其中的一个元件。当一个金属物体通过磁场时，旋流将会在导体中被感应到。由于环形线圈的电感与磁流是成比例的，这就导致了环形线圈的电感系数的减少。检测器检测到这种变化并驱动其电子输出。环形线圈和引入导线是检测系统的感应部分，并且具有阻抗和电容（线间以及线与地之间的电容）。线圈检测用于车辆检测时需要在被检测路段开槽，埋入检测线圈，再将线圈的馈线连接到车辆检测器的线圈输入端。根据检测要求不同和路况一条车道可以埋设一个或者两个检测线圈。控制计算机监测线圈检测器状态即可以判断有无车辆通过被监测路段，以及通过该路段车辆的行驶方向和速度。线圈检测器技术参数：检测需要时间 10毫秒检测车辆速度范围 0160km/h 检测精度 在0160km/h内，检测率95%通讯方式 rs232/rs485工作电压 220vac10%，50hz感应系统 30 2000uh支流电阻 10以下绝缘电阻(线圈与土地间) 1m以上 (dc 500v)6.1.2视频检测原理及特点视频检测是近年逐步成熟的检测方式，主要特点是安装方便，可以任意设置监测区域，便于调整。主要用于闯红灯抓拍和高速公路及城市快速路的交通流量采集。视频检测：接收来自设置在路口或道路上的单色摄像机视频输入信号。在收到一个实时的交通图像时，视频处理器必须将此图像稳定，根据迅速变化的亮度调整图像，有效地清除背景，并滤掉包括阴影在内的任何非车辆的物体。由此得到的图像由空白的背景和可辨认的被跟踪物体组成。其中包括车辆、摩托车、自行车和行人。通过分析实时的连续画面，该系统能够准确地跟踪目标车辆并收集数据，其中包括行车方向、坐标位置、车速和车长。摄像机典型的安装位置是在道路的上方，通常安于现成的杆柱、桥梁或建筑物上，以避免在摄像机的视野中一辆车被另一辆车所遮掩。由于这些建筑物的高度和斜度，必须使该系统能实时地对进入的视频图像自动地进行重新调准以便跟之前的图像进行对比。这种稳定是通过用电子手段对数字化了的图像进行改变并使之与可辨认的地面标志排成一线而实现的。当图像被稳定下来后，它便被用来和一个“时间加权”背景图像进行对比。由云层、闪电和其他天气现象引起的对当前图像的突然性和干扰性的亮度都被滤掉。此时背景也被清除，结果图像便只包括车辆，而阴影和其他在视场内的物体都被自动清除掉了。视频处理器根据时长、行车方向、车速和车辆大小，将不需要的物体滤掉。基于跟踪的该系统可利用不同的滤片对车辆、摩托车、自行车和行人进行有选择的跟踪。通过利用包括方差过滤技术的多种技术，阴影能被有效地从图像中清除掉。为了能提供真正的大区域检测和采集先进交通系统所需的所有资料，视频检测系统必须采用目标跟踪技术，由于该系统在视场内连续地跟踪车辆或目标物体，因此系统能对视场内所有的跟踪物中的每一辆车保持记录。系统保持实时地跟踪每一目标物体的坐标，量度精确的车速和监视停止的车辆。视频检测器技术参数： 制式 ntsc/pal视频输入 75非平衡，4路检测视频输入检测车辆速度范围 0160km/h检测精度 白天，在0160km/h内，检测率85% 夜间，在0160km/h内，检测率70%通讯方式 rs232/rs485工作电压 220vac10%，50hz功耗 130w6.1.3两种检测方式的比较表2 检测方式比较形式划分检测方式埋设型线圈通过埋设在道路下的线圈，感应回路中电感量的变化，检测出车辆的存在。非埋设型视频利用了摄像机影像处理技术的检测方式，对其全部或部分区域进行比较，如有差异说明检测区内有运动车辆。表3 白天抓拍率比较系统检测方式数码相机视频数码视频组合视频检测50% 以下40% 以下50% 以下线圈检测95% 以上85% 以上95% 以上表4 夜间抓拍率比较系统类型检测方式数码相机视频数码视频组合视频检测45% 以下35% 以下45% 以下线圈检测90% 以上80% 以上90% 以上表5 综合性能比较划分线圈视频备注检测性能方面速度r线圈优于视频车型r视频优于线圈准确度r从不同角度比较准确相当合计76维护方面方便性和迅速性r视频优于线圈，检测线圈被破坏后需要重新封路安装线圈。变更远程参数r视频优于线圈各种硬件维护难度rr维护难易程度相当合计57气候环境方面的影响夜间r线圈优于视频。受光线的影响，视频在夜间的检测精度比较低。天气的变化(雨)r线圈优于视频。视频受路面积水、光线影响等，检测精度比较低。合计64景观方面美 观r现有构筑物稳定性rr现有构筑物利用性r视频能够利用龙门架、桥底进行安装。但有位置、角度要求。合计66费用方面采购价格r线圈优于视频。线圈检测系统的价格便宜。安装费用r线圈需要封闭道路施工维护费用r合计76环境方面路面的要求遮挡物对设备工作的影响。车辆受到树木等其他障碍物影响或大车挡住小车等情况都影响检测精度合计44总计3533注) ：优秀(3分) r ： 普通(2) ： 相对困难(1)总结以上对比情况可以看出，两种检测方式各有优劣：在路口抓拍闯红灯、变线的车辆，由于车辆速度不快，采用视频检测方式能满足使用要求；而且视频检测从安装和维护方面有优势又不破坏道路，因此，一般情况下在路口抓拍闯红灯、变线的车辆，可以采用视频检测方式；但是，在对检测率要求比较高、工程造价控制比较宽松的工程中则可以采用线圈检测方案。抓拍超速违章对速度检测要求高，从线圈和视频这两种检测方式分析，线圈无论是在什么气候条件下对速度检测精度没有什么变化，优于视频，所以宜选择线圈检测方式。6.1.4 雷达检测利用测算发射与反射回来的特定波长的电磁波的时间差来检测到达某一物体的距离；进而通过检测两次连续发射之间某一物体距离的变化计算该物体的运动速度。这种设备主要适用于车辆速度检测。而且，由于该种设备的价格比较高，国内更多的用在移动车辆速度检测。6.1.5 红外线检测一般由两部分组成。通常可以分为直射式和反射式两种，直射式的发射和接受部件分别安装在被检测通道的两侧；反射式的发射和接受部件组合在一起，利用反光板反射探测红外线。接受器根据检测波长为800um左右的红外线是否被遮挡，判断探测器之间是否有物体存在。在电子警察系统中红外线检测器主要应用于限高警示与抓拍。综合以上分析我们认为一个闯红灯抓拍系统最终采用何种车辆检测方式还要根据诸多因数决定：1， 项目投资比较同样规模的闯红灯抓拍系统中，采用地感线圈检测方案和采用视频检测方案的造价会发现前者由于需要切割道路、埋设线圈、购置车辆检测器等花费，总造价比较后者要略高一些。因此，对于预算投资非常紧张的项目，可以考虑选用视频检测方案。2， 抓拍率要求对于闯红灯抓拍系统，不论是从政治（政绩、震慑交通违法）角度，还是从经济（违法罚款、分检输入时人力的浪费）角度，违法车辆抓拍率和拍摄到的照片的有效率都是非常重要的技术指标。如果一个系统要求“不论白天还是黑夜抓拍率都不得低于90%”。我们建议这个系统的车辆检测方式最好采用“地感线圈检测方案”。3， 道路路面及路基情况视频检测是在摄像机摄取的图像中设置虚拟线圈。因此，对于监测路段（路口）的路面和路基情况基本上没有要求。地感线圈检测因为要在路面下埋设感应线圈，因此，要求路面平整、完好、无裂隙，要求路基坚实、不易沉降。以免日后维修工作量太大。4， 道路前期管线埋设情况现在城市道路建设过程中，往往要埋设各种各样的管线，大部分管线可能与我们没有多大关系。但是，也有一些管线，比如智能交通流量控制用的检测线圈，就与我们的地感检测线圈在埋设位置上，埋设深度上非常接近。遇到这种情况就需要进一步论证：是否可以避开已经埋设的线圈；是否可以采用单线圈方案；是否采用视频检测方案是最佳选择。5，市政管理部门对于路面及埋设管线的要求 为加强市政规划管理，避免重复施工，许多城市都出台了一些规定。有的城市规定道路建成后三年，甚至五年内不允许破路施工。有的城市道路交通繁忙，根本不允许施工阻断交通，哪怕是深夜。在这种城市视频检测方案可能就是基本能满足要求的，对交通影响最小的方案了。6，现场干扰情况闯红灯抓拍的监测区域一般都设置在停车线前，如果这个区域有大量的行人和非机动车经过，而视频检测的根本原理是检测图像变化，虽然有一定的算法进行补偿，可以正常检测车辆经过，但仍然会由于行人和非机动车的干扰产生大量的误触发信号。因此，这种地段我们一般建议采用地感线圈检测方式。6.2 抓拍方式地选择6.2.1 数码相机抓拍方式利用一台数码照相机抓拍违章车辆闯过停车线等违章的一瞬间。由于数码照相机无法抓拍连续图片，记录不了违章过程。因此，只适用于抓拍超速、逆行、超高等违章，及在有倒记时牌的路口抓拍闯红灯。近年来由于数码照相机技术的飞速进步，高档相机的拍摄间隔时间已经可以满足连续记录闯红灯过程的需要了。但是这种数码照相机的价格一般都相当高，现在还很少看到这样的系统。数码照相机最大的优点是图像分辨率高，即使在包含三条车道的照片中（全景）也能看清楚违章车辆的牌照号码。也因为如此（三车道用一台特写相机、不需要图像采集卡、安装一台数码照相机的立杆可以比较细、横杆可以比较短、基础可以比较小），数码照相机抓拍系统的造价比较低6.2.2 视频（摄像机）抓拍方式利用高分辨率摄像机抓拍违章车辆的违章过程（全景）和违章车辆的牌照（特写）。一般情况下监视n条车道需要n+1台摄像机；为避免大车遮挡，特写摄像机须位于检测车道的正上方。摄像机抓拍系统的特点与优势：可以连续抓拍。反应时间快，延时不超过0.01秒。全景摄像机在一定程度上可以代替监控摄像机。采用高灵敏度摄像机，城区夜间一般情况下可以不另增加辅助照明装置。摄像机距离路口控制主机可以比较远（几十米到几百米）。6.2.3 数码、视频组合抓拍方式数码、视频组合电子警察系统是公安第一研究所基于对数码相机电子警察系统和视频电子警察系统的充分了解下，经过对数码相机和视频控制巧妙的技术融合，推出的新一代电子警察系统，适用于闯红灯违法监控。从取证结果来看，该系统可以提供一张数码相机照片和3张视频图片。数码照片和普通数码相机电子警察提供的照片相同，能够包含所有的违法信息停车线、红绿灯、车牌号码等；3 张视频图片和普通视频电子警察提供的全景照片相同，可以反映车辆的违法过程。与视频电子警察相比，能够提供更清晰的违法照片。视频电子警察为了获得清晰的车牌照片，需要在每条被监控的车道设置一台摄像头。由于摄像头的分辨率有限，一般只能提供分辨率为768x576的图片，车牌特写图片一般只包含车尾部分：而数码相机照片的分辨率可以超过300 万象素，照片中除了可以包含清晰的车牌还可以看到停车线和红绿灯。视频方式的电子警察，其全景摄像机所拍摄的违法过程图片因为分辨率的限制是无法看清红绿灯的状态的，如果使用的信号灯采用的是箭头指示方式，有时根本无法分辨。这个缺陷给各地的执法部门带来了很多的争议。本系统把数码相机和摄像机有机结合，数码相机的高分率照片可以清晰分辨红绿灯状态，可以清晰分辨箭头灯。闪光灯置于停车线附近用于夜间补光。6.2.4 几种抓拍方式的比较（表6）比 较 项 目摄像机数码照相机数码+视频备 注抓拍反应时间0.01秒1秒1秒/0.01秒连续抓拍可否可兼做监控录像可否可城市夜间辅助照明不必须需需至控制主机距离200米以内小于10米小于10米图片分辨率480tv线800线以上800线以上相当于视场角单车道三车道三车道特写照片数量2全景1特写1特写（全景）2全景1特写系统造价高低中满足标准（部）要求可否可过程+牌照6.2.5 网络抓拍机网络抓拍机是一种专门设计用于抓拍数码图片的设备。理论上，它集中了摄像机和数码照相机的优点即可以快速抓拍，分辨率又可以达到300万象素以上。应该可以满足电子警察的抓拍要求。但是，由于其质量和价格问题，至今没有在业界被认可。6.3 数据传输方式地选择系统支持多种网络传输方式，包括光纤、adsl、gprs、cdma1x以及wlan，可根据具体情形选择。3.3.1现场人工下载最大的优点是不需要工控机。适用于简易数码照相机抓拍的电子警察。3.3.2 光纤有线传输系统容量大，传输速度快；网络造价高，光端机比较贵。适用于图片传输量比较大，实时性要求比较严的系统。3.3.3 电话线、专用网有线传输是电子警察系统中最常见的数据传输方式，性能、技术指标、价格都能满足一般电子警察系统的要求。3.3.4 无线传输6.4 供电方式地选择3.4.1 交流220v市电供电3.4.2 交流220v市电+ups供电3.4.3交流220v市电蓄电池充电直流逆变供电6.5 中心处理系统中心处理设备包括计算机及处理软件组成。中心计算机用来对路口图片进行读取、处理和存贮。控制软件用来从路口读取图片并存储 , 同时还可对路口设备相关参数进行设置。图片管理软件用于对违法照片 , 车牌号码、车主信息、违法处理结果等数据进行录入、存储、查询、统计和报表打印等管理工作。在红灯信号期间，车辆检测设备一旦检测到有违法车辆越过停车线时，立即通知计算机（工控机）启动抓拍设备记录违法车辆的照片，照片内容至少应包含车牌、红灯、停车线，并将记录的车辆照片保存在硬盘上。在光线弱的情况下，可利用辅助照明补光。如果需要， 违法车辆照片及相应的违法时间、地点等信息传回信息处理中心后，在信息处理中心管理计算机上运行管理软件，录入违法车辆的车牌号码，系统就可以自动从车辆数据库中读取车主的相关信息（如果该系统与车管所数据库相联），以便进行相关处罚。七、 路口设备安装位置设计根据寿光交警大队路口的具体情况和我们多年经验，考虑到视频模拟线圈的抓拍率由于外界天气、光线等原因效果差，我们建议选用地感线圈检测，视频+数码相机抓拍方式的电子警察。路口端系统组成见下图（图5）。抓拍控制器摄像机电源闪光灯线圈线圈数码相机线圈网线车检器数据处理器红灯信号转换器图6 线圈检测、摄像机+数码相机抓拍系统表7 前端设备及器材清单（四方向十六车道）序号名称型号及性能单位数量备 注1路口控制主机sx-cxss2台4神讯2图像采集卡cg300 块4嘉恒3室外主机箱个4神讯4电源电涌保护器 个4 5前端应用软件sx-cxss-r套4神讯6数码相机olympus c-5060台4美国7相机防护罩定制个4国产8摄像机 只8日本9摄像机镜头computar只8日本10摄像机防护罩定制个8神讯11闪光灯北京银燕个4国产12闪光灯防护罩定制个4神讯13摄像机光源-金卤灯phlipus个4国产14车辆检测器sd-cj03个4神讯15红灯信号转换器sx-hdz3个4神讯16辅助光源立杆定制个4国产17摄像机立杆定制个4国产18感应线圈组4纯视频电子警察系统车辆检测方式有感应线圈式和视频检测式；抓拍设备有数码相机和摄像机；传输方式有：光纤局域网传输、电话线拨号上网、活动硬盘、rs232/424串口通讯等各种方式；路口配置有单方向型、两方向型、三方向型、四方向型及多方向型等。一、系统结构：根据市场要求，rlvm2000电子警察系统，其技术结构如下：1、 检测单元：1）、车辆检测方式：以视频检测式为主。2）、红灯信号：多相位，采用无触点的交直变换方式，并具备光电隔离。 3）、具备红灯信号显示板，模拟调试拨盘等。2、 抓拍单元：考虑到可靠性，rlvm2000采用视频方式。每个方向采用两个或三个摄像机：（1）、全景：摄像机采用彩色，所抓拍的照片具备三要素，即车辆、停车线、信号灯。（2）、特写：摄像机采用高清晰低照度的黑白摄像机，所抓拍的照片，主要是车尾车牌照。特写的图像可以包含两个车道，考虑到路口的直行和左转停车线不全相同，因此直行左转每个车道有时也要对应设置一个特写摄像机。 路口的监视用杆，宜用八角六点五米信号灯杆，以增加稳定性。3、 传输单元：具备modem方式、rs232/rs422方式、以太网的 网络方式。中心对路口的查询，采用循环方式自动进行。4、 中心管理软件：自动收集各路口的违章照片。 可通过图象处理软件对图象进行放大、缩小、调节亮度、对比度及色彩，以便识别车型及号牌。 违章照片上记录的违章日期、时间、地点、方向（左转、直行）、违章车牌号内容便于确认及处理，并能录入车主、车主地址、联系电话等具备刷洗功能：将违章图像排列，并能进行人工挑选。闯红灯违章自动监测现已通过公安部安全与警用电子产品质量检测中心的性能检验。闯红灯违章自动抓拍系统 中心设备传输设备前端设备通讯设备单元通讯线路与协议登录工作站查询处罚工作站违章数据服务器彩色打印机打印机抓拍控制单元红灯采集单元车辆检测单元单元测辆辆检测单元单元车辆检测单元辆检测单元功能特点：1、闯红灯违章事件的检测、抓拍与存储：采用“动态目标聚类跟踪技术”以及基于车辆特征的“运动目标检测技术”检测违章车辆，能有效排除行人，自行车干扰，完成车辆抓拍与存储。2、快速抓拍：由于采用视频检测技术，所以可在极段短时间内连续抓拍三次以上违章车辆轨迹的照片。3、自动记录违章的日期、时间、地点、红灯开启结果与闯灯时间、信号周期时长，并存于硬盘中。4、信号机工作状态监视与防误拍：采用矛盾灯色与逻辑处理电路，有效地解决红灯与绿灯。红灯黄灯同时亮或红灯常亮等问题，确保照片正确率为100%。5、具有流量检测功能。6、现场数据下载：具有支持热插拔的usb接口，能方便地将数据下载到usb硬盘中。7、所抓拍的照片能够清晰的反映违章车辆的车牌号，车身颜色，停车线，红灯等，并可反映违章的动态过程8、可通过电话线、光纤、活动硬盘、手提电脑等多种途径，进行违章数据传输。9、采用工业标准设计，具有防尘，防潮，防晒，防冻等功能适应各种恶劣环境10、强抗干扰性能:该系统根据我国交通环境的现实情况,充分考虑中国交通中存在的各种干扰因素,采取有效抑制,强力滤除.该系统的违章检测部分首先对摄象机提供的视频图像进行预处理,将检测到的摄像机视频图象画面进行二值化数据处理，在视场区域内通过一系列逻辑运算处理，得到目标信号特征的初步信息;经再过对连续的动态图象抓拍、运算、比较和判别，以提取红灯期间运动的物体和其特征，初步辨别是否满足机动车条件,排除非机动车；接下来在计算机内部进行运算比较处理,将该图像与存储在计算机内的机动车模型进行比较,该机动车模型特征是用神经网络技术建立的, 比较结果如果符合规定的条件，系统则认为是机动车违章，否则，系统认为是干扰,立即将图片舍去. “rlvm2000视频电子警察” 系统完全适应我国国内各城市路口的“视频电子警察”需要，能够对路口行人（特别是成群的行人）、非机动车、阴影、雨、雪等干扰有很好的克服效果。性能指标：违章车捕获率：85%照片正确率100%照片成功率80%图象象素768576图象色彩24位真彩色车速范围150km/h存储容量20万辆机箱防护标准符合ip55标准环境温度-30+70 相对湿度20%90%图片格式：特+全+特 ，即每次违章记录，都有全景一张，车牌特写照片两张。 违章处罚流程图：路口违章图片自动上传到中心监控室的通讯工作站，并自动保存到指定的目录。图片筛选登录到新的目录。违章信息确认，车牌照号码，时间，地点等，违章处罚报表违章信息发布，车管业务加锁，违章查询违章主体到处罚站接受处罚违章处理结束，存档第一步，中心监控室，通过自动传输或人工现场usb下载方式，将违章照片集中到监控室的计算机硬盘上。第二步，违章图片筛选，将真实有效的违章图片，保存到新的目录。形成处罚的照片库。第三步，违章信息确认，将车牌照、违章地点、违章时间等，输入到表格中。形成违章资料表。第四步，违章处罚报表及信息发布。并同时将车管业务加锁，限制违章车辆及司机办理有关车管业务。第五步，通过报纸、电台、广告栏等，发布违章车辆的信息，要求违章车辆到指定地点，接受处罚。第六步，对已经接受处罚的车辆，对车管业务解锁，并存档。对没有来接受处罚的车辆，由车管数据库，自动查出车主，通过信件或电话方式，通知车主。远程查询、处罚工作站各大队车管所数据服务器公安网活动硬盘、光纤对违章车辆进行处罚及解锁，同时，可以打印各种处罚查询报表。各种交通违章信息的定位查询负责违章照片的入库及加锁操作信息收集工作站各种报表统计及数据备份、参数设置等工作保存各种违章信息登录工作站查询工作站处罚工作站管理工作站数据服务器负责收集前端的各种信息路口设备集线器led交通诱导屏参数l 采用台湾光磊高亮度led发光管型号和参数如下:颜色型号（光磊）亮度(mcd)波长（nm）水平/垂直视角红适配型280mcd625 nm120/ 40绿c470-cg290-e1000525 mcd525 nm120/ 40系统参数序号项目指标参数（高宽）1像素直径15mm2像素间距16 mm3像素配色2红+1绿4分辨率3906点/平米5尺寸（单面）2.048m4.096m6分辨率（单面）128256 点7显示面积2*8.388m2 8整屏重量1400kg9整屏平均功耗10kw10可视角度水平120；垂直上仰10，下俯30。11像素组件防水、防尘、防腐蚀12驱动方式采用静态恒流源驱动，具有过流、过压、过热保护功能。13闪点控制方式动态锁存,vga映射,屏幕像素点与电脑相对应。14控制方式与计算机连接，vga同步。15像素点间距误差1 mm16屏面箱体平整度误差3 mm17像素光强不均匀度15%（额定工作电流时）18模组亮度不均匀度8%（