车辆牌照识别及管理系统方案.doc

车辆牌照管理系统解决方案建议书2013-01-16杭州锋视科技有限公司目 录一、系统概述3二、系统特点31.前端车牌识别42.统一管理43.多重核对44.安全可靠45.性能稳定46.图象清晰47.自适应网络48.良好的扩充性59.高性价比5三、系统说明51.系统整体说明（结构图）52.前端摄像机63.车牌识别部分64.无线传输部分65.车牌管理部分66.存储和回放部分77.解码部分78.显示部分79.NVR中心管理部分8四、系统功能81.车牌识别82.TD-SCDMA无线传输103.网络自适应114.车牌信息管理115.磁盘阵列存储116.电子地图搜索137.NVR中心管理131)实时音视频监控132)摄像机分组管理143)计划录象144)录像查询和回放155)用户与权限管理166)远程重启设备167)时间同步178)网络错误、丢帧报警179)文件配置（导入导出）17五、主要设备说明171.网络视频服务器172.4-CH视频解码器18六、设备清单19一、 系统概述随着网络技术和数字编码技术的不断发展和成熟，应用于视频监控和智能视频分析领域的系统设备也在飞速发展。嵌入式视频监控技术的成熟和普及使得监控变的更加灵活、方便，结合视频智能分析技术，不但实现了视频跨区域的传输和统一管理，也可实现多种视频智能识别的综合应用。车牌识别技术已经日趋成熟，其应用方式也在不断完善。面对目前国家对社会公共安全防范的不断重视，对车辆的管理也变的相当重要。利用先进网络技术和车牌识别技术，实现对车辆的管理的已经变的不再困难。目前，3G无线技术也变的相当成熟和移动运营商的不断努力，3G无线网络已经且已经开始大面积铺设。TD-SCDMA作为中国提出的第三代移动通信标准(简称3G)，目前已经在国内几个重点城市开通试用，以其较大的网络带宽，已经可以应用于视频信号的无线传输。利用车牌识别技术和3G无线网络技术，可以非常简单的实现对市区较大范围且分布较散的的收费站和停车场的车辆管理。通过视频识别分析出车牌信息，并利用无线3G网络传输至管理中心，统一进行存储和管理。同时，可通过车牌抓图和视频资料进行多重核对。系统基于全数字化网络传输，系统结构简单，性能稳定，且可实现前端设备任意扩充。利用集中化管理软件可实现系统远程统一管理和维护，在节省系统成本的同时，也减轻了后期的维护费用。二、 系统特点该系统采用标准的无线网络和互联网协议，架构在无线网络、局域网和广域网之上，可与各种类型的不同的以太网设备无缝连接。先进的视频编码技术（H.264），较高的视频压缩率，不但保证了视频图象的清晰度，也可实现视频信号的无线网络传输。系统利用前端的视频编码设备进行车牌识别，并将分离后的车牌信息（包括：车牌、车牌颜色、地理地址、触发时间、车牌抓图等）通过无线3G网络传输至管理中心，统一存储和管理。1. 前端车牌识别所谓前端车牌识别，即将车牌识别部分放置在视频编码设备端，直接在前端进行车牌识别和车牌分离，然后通过无线网络传输至管理中心。不同与后端识别，这样不但可以减轻系统的负载，还可以避免因为后端识别导致的服务器性能要求高和不稳定性。2. 统一管理前端所有车牌信息和视频图象通过无线网络集中到监控中心，统一存储和管理，并可实时监控和录像存储。同时，利用NVR管理软件可统一管理所有前端设备，无须到达设备现场，提高了维护效率和响应速度。3. 多重核对由于一些自然环境的因素，车牌识别可能会偶尔出现误判或错判，该系统支持对有疑虑的车牌信息进行二次核对的功能。车牌信息不但包含车牌号码，也附带了车牌抓图，管理人员可通过车牌抓图进行核对，亦可通过视频录像资料进行多重核对。4. 安全可靠系统通过管理中心统一分配用户和授权用户权限，分级管理，并采用多重密码权限认证，确保了系统安全性和可靠性。5. 性能稳定系统结构简单，设备链路单一，且完全数字化网络传输，减少了因为中间设备故障导致的系统瘫痪，同时也避免了视频信号多次转换后导致的信号衰减。6. 图象清晰H.264压缩技术，保证视频信号低码流传输的同时，也确保了视频图象的清晰度。7. 自适应网络系统支持码流自动控制和网络自适应，利用网络视频服务器自身的网络编码技术和网络传输处理技术，可针对不同的网络带宽选择合适的视频码流，以保证视频信号的不间断传输。8. 良好的扩充性系统完全基于网络架构实施，可实现前端设备任意扩充，无须另外架设线路。9. 高性价比 系统设备简单，功能完善，且成本较低； 车牌识别部分放置前端，减轻了系统的负载和性能要求，同时也减少了控制中心的设备数量； 利用无线网络传输，避免了地面线路铺设的巨大费用； 后端NVR管理功能强大，界面人性化。三、 系统说明1. 系统整体说明（结构图）该系统主要是对各个停车场、收费路口等区域进行实时视频监控和车牌获取，并通过中心机房的车牌管理服务器统一存储和管理，同时也将获取的视频图象存储于磁盘阵列内，以备日后查询和资料核对。系统将前端摄像机获取的视频信号经过视频服务器进行编码，并对视频数据进行识别分析和车牌分离，将获取的车牌信息（车牌、车牌颜色、地理地址、触发时间、车牌抓图等）进行打包处理，利用3G无线网络（TD-SCDMA）将车牌信息传输至中心管理机房，统一存储于相应的车牌管理数据库内，统一管理和备份。同时，系统通过中心机房的磁盘阵列对所有视频图象进行录像存储，通过NVR管理服务器进行管理和分配，并分配权限用户进行录像查询和回放。另外，通过视频解码器将数字信号转为模拟信号，接入电视墙集中显示。系统整体结构图2. 前端摄像机由于摄像机是架设在停车场和收费路口等户外区域，处于环境考虑，系统将采用高清广角摄像机结合LED补光灯，准备抓取视频图象以便车牌服务器更准确的获取车牌信息。3. 车牌识别部分网络视频服务器作为主要编码和车牌识别设备，放置在摄像机端，将摄像机视频信号转为数字信号，并对视频数据进行识别分析和车牌分离，将获取的车牌信息（车牌、车牌颜色、地理地址、触发时间、车牌抓图等）进行打包处理，利用3G无线网络将车牌信息和视频图象传输至中心管理机房。网络视频服务器为H.264编码，具有较高的视频压缩率和网络适应性。支持多种图象格式和帧副率，并能根据网络环境自适应带宽，以保证视频信号不间断传输。4. 无线传输部分鉴于各个停车场和收费路口较为分散，且区域夸大较大，系统将利用3G无线网络（TD-SCDMA）作为主要视频传输方式。通过移动网络接入管理中心的内部网进行数据交换，实现全网络化数据传输。目前，3G无线网络的带宽已经可以达到384Kb（理论值）,实际的数据传输量基本可以保证在200Kb左右，可以保证单路视频数据的发送和传输。5. 车牌管理部分车牌管理服务器主要负责对前端获取的车牌信息进行统一存储和管理，车牌信息包括：车牌、车牌颜色、地理地址、触发时间、车牌抓图等。利用车牌数据库对车牌信息进行分类存储，可按照地址，车牌颜色等信息进行查询，并通过车牌抓图进行核对。6. 存储和回放部分通过无线网络将视频信息传输至中心管理机房，通过网络数据交换，将视频数据存储于管理中心的磁盘阵列，并通过NVR管理服务器统一管理和权限分配。内网的授权用户可利用其帐号和密码访问NVR管理服务器，进行录像查询和录像回放。如下图：7. 解码部分系统通过网络交换，可将视频数据通过视频解码器转换模拟信号，接入电视墙或着其他显示器进行监控和控制。视频解码器保持与网络视频服务器同样的编码标准H.264，保证数据的完整性和可恢复性。8. 显示部分显示分为两部分：NVR客户端PC显示和电视墙显示。NVR管理服务器为多台PC构成，分别显示车牌信息、实时视频、电子地图等。NVR客户端分多画面（1、4、9、16、28、49、64）显示实时视频，负责对各个收费站和停车场实时监控，并可通过电子地图搜索和查看视频。电视墙负责将解码后视频信息通过多台监视器组成的电视墙来集中显示，并通过客户端软件或控制键盘进行画面切换。支持单台显示器4路分隔显示。9. NVR中心管理部分NVR管理服务器放置在中心管理机房，由多台PC构成，主要负责管理前端设备、查询车牌信息、多画面实时监控（可按区域划分组别）、电子地图搜索、录像设置、录像回放及用户管理（按等级分配用户和权限）等。四、 系统功能1. 车牌识别前端视频服务器将视频信号转为数字信号的同时，还具有车牌识别功能，并直接在前端对视频进行车牌分析和车牌分离，将车牌信息通过TD-SCDMA无线网络传输至控制中心。 前端识别，后端管理系统将车牌识别部分放置在前端，通过视频服务器直接进行图象分析和车牌分离，将车牌信息打包传送，这样可以保证系统在高清晰的视频效果下进行车牌识别，提高了识别的准确度，同时，利用后端车牌管理服务器统一管理，确保了系统的稳定性。如下图： 角度识别一般情况下，摄像机并非正对车辆安装，而大多都是斜向架设，这样就会车辆与摄像机就会产品一个角度，对于不同的角度，系统亦可准确识别车牌信息。如下图： 强光识别外界环境变化不定，光线发射容易影响车牌识别的准确度。本系统在光线较强的情况下，也能准备识别车牌和颜色。如下图：2. TD-SCDMA无线传输TD-SCDMA作为中国提出的第三代移动通信标准(简称3G)，目前已经在国内几个重点城市开通试用，以其较大的网络带宽，已经可以应用于视频信号的无线传输。系统利用3G无线路由器将前端车牌信息和视频图象通过TD-SCDMA无线网络传输至控制中心，统一存储和管理。其特点有： 适合前端点位较分散的环境； 带宽较充裕，适合单路视频和车牌信息传输； TD无线技术成熟，保证传输稳定性。3. 网络自适应系统支持码流自动控制和网络自适应，利用网络视频服务器自身的网络编码技术和网络传输处理技术，可针对不同的网络带宽选择合适的视频码流，以保证视频信号的不间断传输。4. 车牌信息管理系统将前端获取的车牌信息，包括车牌，车牌颜色、地理位置、触发时间、车牌抓图等通过无线网络传输至管理中心，统一存储于车牌管理服务器，利用数据库进行分类管理，并通过车牌管理客户端进行实时操控，以及时进行查询和核对。 车牌号码车牌按照触发时间进行管理，可按照所属区域和车牌号码进行搜索和查询。 触发时间车牌信息也包括车辆的触发时间，以便管理人员能掌握车辆通过的时间（触发时间精确到秒），进行核对和相关处理。 车牌颜色系统区分车牌颜色，并按照颜色进行归类管理，以便管理人员按照颜色进行搜索和查询车辆信息。 地理位置车牌信息也包含前端点位的地理位置，方便操作人员能通过车辆通过的收费站或停车场确定车辆行使轨迹和所在位置。 车牌抓图车牌抓图主要是针对车牌部位的局部抓图，车牌抓图与车牌其他信息统一分组管理，便于管理人员进行手动核对。5. 磁盘阵列存储系统采用管理中心集中录像存储的方式，将前端256个点位集中至中心机房统一存储于磁盘阵列内，通过NVR管理服务器统一管理和分配权限。 分组存储系统通过NVR管理服务器设置录像存储方式，可按摄像机布设区域进行分组进行存储，亦可按照磁盘阵列划分空间进行存储。如下图： 存储格式由于无线网络的带宽有限，视频格式按照CIF，12fps（大概230kb）进行录像存储。 存储空间按照每路视频230kb，30天连续存储计算，总存储空间为：17.8Tb。230（kb）x24（小时）x30（天）x3600（秒）x256（路）/8x1024x1024x102417.8（Tb） 磁盘备份（RAID5）磁盘阵列按照RAID5进行数据备份，采用16盘位主机磁盘阵列和750G SATA II硬盘。每台磁盘阵列配置2个RAID5，以及1块Hotspare全局热备盘，则硬盘利用率为13/16，硬盘格式化造成的容量损耗按10%计算，则需要磁盘阵列2台，配置28块硬盘。6. 电子地图搜索系统支持电子地图搜索功能，可直接通过电子地图查看实时视频或者回录像资料。7. NVR中心管理系统通过NVR管理服务器统一管理系统设备和授权用户权限。同时，NVR配置多台PC集中显示实时视频，并可通过电子地图进行搜索和查询。1) 实时音视频监控 多画面显示NVR客户端可实现多画面实时视频显示，每台NVR可支持1、4、6、8、9、16、28、36、49、64画面显示方式。多台NVR可实现分组显示。如下图： 视频预览NVR客户端支持视频画面预览功能，每秒1帧显示。 实时抓拍管理人员可直接通过NVR客户端对疑点车辆进行实时抓拍，以便后续实时核对车牌信息。 自动翻页多画面显示的同时，也可设置画面自动翻页，按照指定的画面分隔进行自动翻页，时间间隔为10秒。2) 摄像机分组管理系统可按照摄像机所在区域划分组别，并分组观看和录像，也可通过软件修改分组信息。如下图：3) 计划录象系统可设置计划录像存储录像资料，按周和小时为循环周期，直接用鼠标拖动即可进行时间区域选择。如下图：4) 录像查询和回放通过NVR管理服务器可进行录像资料查询和回放，可根据磁盘阵列分区进行回放，也可通过摄像机分组进行回放。并支持同时4画面同时回放和预览功能。 自动查找录像分组录像回放客户端软件可自动查找本地录像分组，并直接进行回放，无需安装其他软件或插件。 按路径回放可手动添加录像存储路径（磁盘阵列或其他存储设备），进行录像回放。 多画面回放支持1、2、3、4画面录像回放，可通过画面分隔按钮点选画面分隔。 录像快放支持正常播放和倒放，支持2倍、4倍、8倍、16倍快速回放。 按日期查询可按照日期选框进行录像查找，如下图： 按时间点查找录像回放点选精确到小时、分钟。用户可直接点时间轴上的时间点，快速查阅录像资料。如下图： AVI转换可通过NVR客户端将录像资料转为AVI格式，通过Windows通用播放器进行回放。5) 用户与权限管理可通过NVR客户端设置添加授权用户，并设置用户权限。主要包括：实时观看、镜头控制、录像回放、快速回放等。6) 远程重启设备系统支持远程重启设备功能，管理人员可直接通过NVR客户端在控制中心重启前端设备。7) 时间同步系统可通过NVR客户端设置前端设备与管理中心时间同步，功能包括：与NVR时间同步、与NTP时间同步和时间不同步。8) 网络错误、丢帧报警系统对由于网络原因导致的网络错误或丢帧显示发出报警。9) 文件配置（导入导出）NVR客户端支持文件配置，管理人员可直接通过导入TXT配置文件设置摄像机信息和录像方式，批量处理。五、 主要设备说明1. 网络视频服务器120A网络视频服务器是一款视频编码设备，主要是将模拟视频信号转为数字信号，通过以太网进行传输。120A具有车牌识别功能，负责对获取的视频信号进行车牌分析和车牌分离，将车牌信息打包通过网络传输。设备规格处理器嵌入式32位元RISC处理器操作系统嵌入式Linux 外观尺寸120mm x 145mm x 35mm压缩编码FIE8180 H.264编码最大输出每秒25张的D1（720X576）影像（PAL）可选格式D1/ VGA / QVGA / CIF/QCIF/QQVGA快门速度1/50 or 1/60 and faster码流控制自适应带宽声音接口双向声音， WM8750BL 音频处理晶片网络接口网络接口（RJ45）：10base-T / 100base-T以太网输入接口BNC接头，可以外接CCTV摄像机输出接口BNC接头，可以外接TV直接显示外部设备接口DO x1 (24VDC/1A or 110VAC/0.5A)， DI x1 (1224VDC)RS-485接口Baud rate=9600, ID=1, 1 stop/ no paritySD卡接口可接SDHD达16GB按钮RESET（重启健）；REC ON/OFF（录像开始/停止健）支持协议支持Public IP，PPPOE，DHCP，Static IP的调适时间控制内建时钟系统并且配有电池电源两种选择: DC 12V/1A 或 PoE功耗 8 W工作温度-10-50摄士度存储温度-25-70摄士度MTBF3万小时2. 4-CH视频解码器VX-126是一款4-CH视频解码器，主要是将数字视频信号转为模拟，接入电视墙或其他显示设备。支持单台显示器4路同时显示，且可任意切换画面。设备规格视频解码格式 H.264 Base Line输出接口 1路BNC接口, 1路RCA接口, 1路S-Video接口 分辨率D1：720x576 , CIF：352x288 ，QCIF：176x144 帧率 D1 25帧/秒。不可调。 码率1.5M bps, 不可调。 输出码流只可同时输出1路码流。 音频解码格式 GSM码率13 k bps音频输入左右声道音频输出，2 x RCA接口 控制图形化配置内建IE和客户端”即插即用“的控制界面网络网络接口以太网10/100 Base-T