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文档简介
先创网络高清卡口系统技术方案先创网络高清治安卡口系统技术方案深圳市先创数字技术有限公司2010-06目 录一、项目概述41.1公司简介41.2系统简介4二、设计原则和依据52.1设计原则52.2设计依据5三、系统总体设计63.1系统层次架构63.2系统拓扑架构73.3系统功能模块93.4前端设备布置图9四、系统工作原理10五、系统主要功能115.1车辆捕获功能115.2自动测光画面调节功能135.3测速功能155.4车辆信息记录功能155.5号牌自动识别功能175.6布控/撤控功能205.7 车辆比对报警功能225.8防篡改功能245.9系统管理功能245.10数据存储功能255.11断点续传功能265.12流量统计功能265.13查询统计功能285.14与外部关联功能32六、系统性能指标346.1车辆图像捕获率346.2号牌识别率及识别准确率346.3车辆前排司乘人员面部信息抓拍图像质量346.4测速误差346.5数据存储时间346.6车辆信息布控响应时间346.7车辆信息监测响应时间346.8车辆信息查询响应时间35七、系统主要设备367.1网络接口高清摄像机SCC-HDN1003367.2先创数字SCD-2008车辆检测器377.3先创数字SCLPR-2003车牌识别主机397.4先创数字SCF-HD1002智能频闪灯39一、项目概述1.1公司简介深圳市先创数字技术有限公司,坐落在深圳的高科技园科技园区内,公司成立于2002年,注册资金人民币2000万元,公司的重要战略投资者是香港盛大集团。我们公司先后取得了广东省安防壹级资质、计算机系统集成贰级资质、ISO9001:2000认证、软件企业认证、深圳软件行业协会会员单位资格认证、深圳市高新技术企业等资质。先创下辖一家全资子公司,在成都设有分公司,在北京、贵州、广西、香港等地设有办事处; 目前公司有员工125人,深圳总部专业技术人员占70,市场和销售人员12,管理人员8,其它相关人员10。全公司95%的员工具有大学本科或硕士研究生学历。深圳市先创数字技术有限公司是一家专业的IT和智能交通科技领域高科技公司,业务包含三大部分:一是在智能交通(ITS)系统领域的产品研发商,生产制造商和工程服务商;二是在软交换系统和VoIP领域的研发、生产及服务商;三是致力于计算机和多媒体数字通信技术的研究和系统集成。公司专注于公安、政府、交通、大型企业等用户的信息化建设和智能交通领域的系统集成。 深圳市先创数字技术有限公司以智能交通领域作为公司的发展和壮大方向,投入大量人力、物力、财力从事智能据交通控制系统技术的系统集成服务,并取得了令人瞩目的成绩。公司同国内智能交通领域的多家知名企业保持了紧密的合作关系,包括:中山大学智能交通研究中心、四川川大智胜软件股份有限公司、深圳市哈工大智能交通科技有限公司等。在智能交通领域,深圳市先创数字技术有限公司则专注于车辆违章电子警察系统、城市综合治安卡口系统、高速公路区间测速系统和公路交通流量检测系统等,发挥自己在系统集成方面技术优势和服务经验,提供专业的集成和售后技术服务。深圳市先创数字技术有限公司依托强大的系统集成力量,运用各种高科技手段为交通管理部门提供专业、先进、可靠的解决方案,并以此为己任,为我国的智能交通建设贡献力量。1.2系统简介先创SCCP-HDN2002网络高清公路车辆智能检测记录系统(简称先创高清治安卡口系统)采用先进的光电技术、图像处理技术、模式识别技术对过往卡口的每一辆汽车进行车辆以及车辆驾驶人脸的图像清晰拍摄,自动识别车辆的牌照,并对采集到的车辆数据进行自动分析、自动保存、自动比对、自动报警等综合应用,从而能根据车牌号码等进行车辆动态布控,对被盗抢、肇事逃逸、作案嫌疑以及超速违章车辆进行报警,通过光纤网络将各个监控点有关信息传送到公安局指挥中心,实现信息共享。为交通违章查纠、交通事故逃逸与被盗抢机动车等案件的及时侦破提供重要的信息和证据。 本系列的先创高清治安卡口系统,每车道我们使用一台先创200万像素的CCD数字高清网络摄像机的前端系统解决方案,该系统对车辆图像的分辨率达1600*1200像素,照片可以高清晰表达司乘人员的面部特征及车辆特征,并具有很高的车牌自动识别率,现已在多个项目中成功应用,获得了良好的效果。 二、设计原则和依据2.1设计原则根据公安部门工作的特殊性,以及治安卡口自身的特点,系统设计过程中我们严格遵循标准性、可扩展性、兼容性、可靠性、易维护性、安全性等设计原则。2.2设计依据先创高清治安卡口系统在设计过程中严格遵循以下标准进行设计: 公安部文件:道路交通管理科技发展“九五”计划和2010年规划(公交管1997302号) 公路车辆智能监测记录系统通用技术条件GA/T 497-2009 电子计算机机房设计规范(GB50174-93) 安全防范工程程序与要求(GA/T75-94) 视频安防系统技术要求(GA/T367-2001) 民用闭路监视电视系统工程技术规范(GB50198-94) 公路工程技术标准JTJ01 工业电视系统工程设计规范GBJ115 计算机场地技术规范GB2287 计算机软件开发规范GB8566 GB 50052-95供配电系统设计规范 电气装置安装工程施工及验收规范(GBJ232-90,92) CA/T90-94安全防范工程费用概算编制办法三、系统总体设计3.1系统层次架构根据实际情况,结合公安的整个网络体系,系统采用分布式结构,数据分布在各个监控采集点,在智能卡口监控中心与市局建立各个子系统的应用服务,把整个系统综合在一起,从功能层面来看,卡口现场设置分为四个层次,对应的系统应该分为卡口前端层,卡口应用层,卡口基层(可以是多级)中心层,卡口中心层四个层次。如图示:治安卡口各层功能如下:3.1.1卡口前端层卡口前端层指的是在治安卡口现场安装配置的卡口前端应用系统,主要由车辆检测、图像采集、数据发送等单元组成。3.1.2卡口应用层卡口应用层主要由控制识别主机组成,卡口应用层设备布置在县局机房。3.1.3卡口基层中心层卡口基层中心层位于各区县公安局机房,实现本辖区内车辆的布控、WEB查询、数据对比、监测报警、数据存储、数据检索等功能。根据各地不同情况,卡口的应用层可以和基层中心层设计在一起。3.1.4卡口中心层卡口中心层位于市局中心机房,实现全市内车辆的布控、WEB查询、数据处理、数据存储,以及所有卡口前端设备状态监控、设备远程管理等功能。同时还涉及相关联数据库通用接口数据网关等功能。位于市局的卡口中心层还应具备数据比对、监测报警等功能。3.2系统拓扑架构根据实际情况,结合市公安的整个网络体系,系统采用分布式结构,数据分布在各个监控采集点,在智能卡口监控系统与市局建立各个子系统的应用服务,把整个系统综合在一起,从大的范围来讲,可以分为: 公路车辆智能监测记录系统(简称卡口号牌系统) 网络通信系统 卡口中心综合管理应用平台系统(功能包括数据集中存储、比对报警、综合查询、过车回放、流量统计、数据校对、黑名单白名单设置撤销、批量布控、黑名单报警、系统管理、用户管理、设备管理等)系统的整体拓扑结构见下图:高清网络卡口系统拓扑图卡口号牌子系统是高清卡口系统的核心部分,卡口前端高清数字摄像机对经过卡口的所有车辆进行抓拍,获得高分辨率车辆图像,并自动实时地将所获取的车辆高清图片传输至后端控制识别主机进行车牌字符识别,同时后端控制识别主机记录下该车辆经过的时间、车型、车牌号、方向等数据并叠加在高清图片上;中心各级(市级和区县级)综合管理应用平台子系统主要实现对前端卡口设备进行远程管理,网络的监控,抓拍图像和数据的处理,可疑车辆的布控,黑名单和布控名单车辆比对、报警,预收费车辆数据下载,以及违章车辆的报警等工作,并充分考虑与其它公安和交通管理软件系统的接口兼容问题。中心系统还要设有ORACEL数据库服务器,用户可以通过IE浏览器上网查询,全面统计各数据收集服务器的数据,掌握全部的卡口车辆信息。在本项目设计中,卡口号牌系统设备的主要配置原则如下:各类服务器(应用服务器、Web服务器、数据库服务器等)、存储阵列、网络交换机、UPS、应用软件等。网络通信子系统主要基于TCP/IP协议,实现卡口前端抓拍记录部分和中心综合管理应用平台的数据和图像信息的传输。主要设备配置原则为:前端每个卡点配置一台网络交换机,一对光纤收发器。3.3系统功能模块系统整体从功能上而言可以分为六个功能模块,分别为车辆检测模块、车速测量模块、图像抓拍模块、图像处理识别模块、信息管理模块、数据通信模块,下图描绘了几个主要模块及数据在这之间的流向,由此,我们可以得知系统的大致工作流程如下:系统的工作流程(不包括系统管理平台)3.4前端设备布置图双向四车道现场设备布置四、系统工作原理系统工作原理如图所示。当车辆到来时,车辆的金属底盘会改变地感线圈的振荡频率,车辆检测器根据振荡频率的变化判断是否有车经过。当车辆检测器检测到车辆后,分别输出两个开关量信号给高清摄像机,高清摄像机计算经过车的车速,并立即进行抓拍操作并自动启动高速频闪灯进行补光,拍下一张车辆的照片。当形成图像数据后通过传输线将照片数据传输到控制识别主机的内存中,主机的软件系统进行图像的处理和识别,识别出车辆的牌照信息,并把图像和车辆信息保存在主机硬盘中。当主机和中心服务器网络联通时,可实时将车辆信息和车辆图像通过网络上传到中心服务器上进行存储,并完成其它管理上的工作。五、系统主要功能本方案设计的高清治安卡口系统具有如下功能:车辆捕获及测速功能、号牌自动识别功能、车型和颜色识别功能、信息记录存储功能、通信传输功能、布控/撤控功能、车辆比对检测功能、自动报警功能、防篡改功能、查询统计等功能。5.1车辆捕获功能1)、系统主要采用地感线圈检测器对过往车辆进行(捕获)检测,也可以可扩展视频检测功能作为辅助的车辆检测方式。地感线圈是基于涡流传感器的工作原理,线圈中由车辆检测器提供一直产生着频率稳定的交变电磁场,当车辆经过线圈时,交变的电磁场会在车辆的金属底盘中产生涡流,而涡流电磁场又会反过来影响线圈中频率,车辆检测器就是根据线圈中变化的震荡频率来判断车辆经过信息,并给出开关量信号。同时这个车检证实信号可为前端检测、控制设备作为车辆存在以否的根据,同时以用来测量汽车的移动速度,参考下图。2)、在线圈检测方式下,采用先创公司的SCD-2008双通道车辆检测器,检测的响应速度为3ms。在监控区域内对1km/h180km/h行驶的车辆图像捕获率99%; 3)、系统可以实现车型识别,通过车牌颜色的识别,可将车型分为大型车辆(黄牌)、小型车辆(蓝牌)、警用号牌(白牌)及外籍车辆(黑牌)等。同时,由于先创公司的SCD-2008车辆检测器具有车长测定功能,其原理为:当车辆通过第一个线圈时,系统利用车辆压上和离开该线圈的时间相减,即可得到车辆通过该线圈的时间,用该时间乘以车速再加上一定的权值作为误差校正,即可得到该车的车辆长度,当以颜色为主的车辆类型识别错误时,可根据计算出来的车辆长度,从而进一步实现区分微型车、小型车、中型车、大型车、长车等五种类型的车辆。车型参考分类如下表车辆类型分类微型车2.5米 - 3.5米小型车3.5米 6.0米中型车6.0米 8.0米大型车8.0米 15.0米长车15.0米 20.0米4)、车辆视频检测功能的有效应用,除了识别主机需要具备相应的视频检测模块以外,还需要通过系统优秀的设备管理功能来实现,前端设备控制软件会定时(时间可设定,如:1分钟查询1次)查询线圈及车检器的工作状态;例如,地感线圈开路(断路)、短路都会造成车检信号输出恒定异常,这个信号经过前端控制单元多次查询判断后,一旦发现某一监测车道线圈工作在不可靠的状态下,及时通过通讯协议去设定本系统的车辆检测方式,启动视频检测功能。本系统的视频检测功能具备目前最先进的基于车牌逐帧定位的视频检测功能。车牌逐帧定位车辆检测功能较之与传统的虚拟线圈检测功能具有捕获识别率高、抗外界不良因素干扰强的优点,已在先创公司的高清治安卡口中广泛应用。多张图片记录图、车牌逐帧定位识别过程图5.2自动测光画面调节功能我们对于卡口系统必须是365天不间断运行,特别是在夏天,日照时间长,而且日照特别强导致卡口前端环境光照强度变化极大。如果前端摄像机采用固定参数或者只是预设定几个有限的参数值,所抓拍的图片显然不能实现在各种极端环境下保证清晰、可识别。先创公司高清治安卡口系统前端抓拍单元采用了先创公司自主开发的前端摄像机参数实时自适应控制技术,通过前端抓拍单元内的光控组件实时测定外界环境光强度值,并反馈给前端设备控制单元,前端设备控制单元根据内置的控制算法实时调节摄像机光圈快门、增益等关键参数,实现了与外界环境光强的联动自适应控制,能保证绝大多数情况下抓拍图片的清晰可辨。但是在夏日的晴天,每天都有一段时间在日光照射下,车牌和车窗玻璃如镜面一样反光,抓拍图片中一片白,根本不能辨认号码,更不用说看清人像,这就是所谓的“强眩光”问题。在这种情况下即使采用上述的摄像机自适应控制技术,也无能为力,为此先创公司专门研发了晶晰技术,通过在前端抓拍单元内集成晶晰组件,并在外界光强超过设定阀值时自动启用该组件,就能够有效地过滤外界强光、杂光,使得在这种恶劣情况下抓拍的图片仍然清晰可辨。晶晰技术实时测光动态滤光图像处理该技术在先创公司各地的工程项目中,都已成功采用,在经近两年的实际应用中,证明了这项技术是非常成功的。如下图:采用晶晰技术前后比对图。5.3测速功能系统在道路卡口每条车道安装两个地感线圈,在抓拍的同时可以检测通过车辆的速度。采用先创公司的SCD-2008车辆检测器,测速范围值可从1 km/h到255 km/h。当车辆行驶速度小于100km/h时,道路实测误差不超过6km/h0km/h;当车辆行驶速度大于或等于100 km/h 时,道路实测误差不超过车辆行驶速度的6%0%。当有车经过测速点时,2个感应线圈检测到车辆经过,车辆检测器立即发出2个触发信号,根据这2个收到的触发信号完成车速计算,并立刻启动控制设备自动控制脉冲频闪灯闪光,同时抓拍车辆图像并传送到后端识别主机中。线圈测速主要工作原理:(1)当车辆按道正向行驶时,先到达线圈1,程序记录车辆到达时间t1。车辆经过示意图(2)车辆继续行驶到达线圈2,程序记下到达时间t2,由t2-t1的时间差和两个线圈之间的距离计算车速;并立即触发拍摄经过车辆的牌照和全景照片;以及进行车牌号码的自动识别;同时调用相应程序模块完成照片图像数据的压缩,并以JPEG格式存储文件。5.4车辆信息记录功能在车辆通过时,系统能根据设置准确拍摄车辆前景一张或多张图像,或者前景和后部各一张图像,并通过传输子系统将图像后传存储,同时后台系统将车辆通过的信息写入相关数据库,并在图像中清晰标明了车辆通行数据,如时间、地点、车速、限速、方向、号牌号码、号牌颜色、车型等车辆通行信息。1) 系统对每一辆经过卡点的车辆抓拍2张经过卡点不同位置的高清图片,并进行图片合成(GA/T 832-2009标准要求);2) 抓拍图片分辨率为1600*1200像素,采用JPEG格式压缩,符合ISO/IEC 15444:2000的要求;3) 图像的号牌图像水平分辨率应不低于100个像素点, 清晰度应能满足人工对车辆号牌信息及人工对车辆类型、颜色和轮廓及装载情况认定的要求(GA/T 497-2009标准要求);4) 抓拍图片应叠加车辆通行数据:时间、地点、车速、限速、方向、号牌号码、号牌颜色、车型等车辆通行信息;车辆前排司乘人员面部信息抓拍图像的5级图片比例90%;当5级图片比例85%而90%时,则4级图片比例10%。即使在雨雪环境天气下,对监控区域内的规范行驶的车辆都能清晰看见车辆头部所有特征、车内驾驶员、副驾驶位置情况、车辆全景图像,车辆类型、颜色和所载货物等。如下图所示:白天抓拍图片效果夜间抓拍图片效果司乘人员图像5.5号牌自动识别功能高清卡口系统车牌自动识别技术(LPR)是一个以计算机技术、图像处理技术、模糊识别为基础,建立车辆的特征模型,识别车辆特征,如车牌、车型、颜色等。它是一个以特定目标为对象的专用计算机视觉系统,能从一幅图像中自动提取车牌图像,自动分割字符,进而对字符进行识别,它运用先进的图像处理、模式识别和人工智能技术,对采集到的图像信息进行处理,能偶实时准确的自动识别出车牌的数字、字母及汉字字符,并直接给出识别结果,使得车辆的自动化监控和管理成为现实。车牌照片是依照下面几个步骤完成车牌识别:图像采集 车牌定位 车牌切割 字符辨识 得出识别信息图像采集模块前端高清摄像机根据车检器输入触发信号,同步控制频闪灯补光和摄像机抓拍,实现图像采集功能。车牌定位和切割车牌识别的第一步就是要在整个图像中找到牌照所在的位置,并将该区域尽可能完整而又不扩大地分割出来,形成一个小的图像区域,而后的操作都对该区域实施,可以大大提高识别速度和效果。对车牌区域检测需要利用车牌区域所特有的属性。车牌区域的检测是一个典型的模式识别问题,应提炼出车牌区域所固有而与图像其它区域不易混淆的属性,并且该属性在各种情况下应能保持其在图像中的稳定性。根据以上要求,我们采用的算法是以车牌丰富的边缘信息为基础,车辆牌照的边缘在图像中具有显著的灰阶突变特性,而且该突变区域呈四边型(矩形或平行四边型),我们以此对牌照候选区域进行定位。在本系统中利用号牌的特定纹理信息并采用多尺度分析进行车牌的定位。定位后的车牌经过车牌分割、倾斜矫正、字符定位和分割,然后采用多帧识别技术再进行字符和汉字的识别。号牌定位字符分割上我们使用了先进成熟的基于快速区域标号算法和车牌大间隔定位方法的车牌字符分割法。特点是首先计算二值化阈值把车牌灰度图像转化为二值图像;然后,用快速区域标号算法对车牌二值图像进行连通性分析得到字符的候选区域;接着,从车牌二值化图像中定位出大间隔的位置;然后,结合车牌大间隔的位置特征修正和补齐字符区域,得到最终的字符区域。字符辨别和车牌识别字符辨别首先应实现字符二值化,即将分割的图像转化成二值图像,字符识别即将二值图像中的字符提取出来,与特征字符比较达到识别的目的,同时抛弃候选牌照区域内的不合理项。这一步可用的技术相对比较成熟,可以采用多种计算机算法,如形状匹配、结构描述和神经元算法等,我们采用的是神经元算法实现字符辨别。在字符辨别基础上,系统对于每辆拍摄的车辆照片,进行自动识别,车辆识别包括车牌识别、车辆类型识别、车牌颜色识别,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,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、沪、渝、宁、藏、桂、新、蒙、港、澳、黑、云、吉、皖、鲁、晋、粤、桂、苏、赣、冀、豫、浙、琼、鄂、湘、甘、闽、川、贵、辽、陕、青、台) ;军牌汉字(军、海、空、集、北、沈、南、兰、广、成、济)号牌分类用汉字(警、学、领、试、挂、港、澳、超、使) ;武警车牌字(“WJ、0034 、消、边、水、警、电、林、通、金、练”) ;GA 36规定中除摩托车号牌、临时号牌外的号牌、农用车牌照、双层牌照、特殊牌照;号牌识别率95%,号牌识别准确率(全天)93%。车辆号牌识别时间0.3s(200万像素图片)。5.6布控/撤控功能系统的布控/撤控功能如下:l 对已布控内容实现撤控;l 注明布控/撤控的原因,布控/撤控的责任人;l 提供超过布控时限自动撤控的功能;l 响应全省缉查布控系统的布控/撤控指令;l 实现与全省缉查布控系统数据库关联同步;布控黑名单卡口后台系统的黑名单布控方式灵活、多样,是一个综合的布控、撤控、管理平台,它可以通过手工方式布控,外部资源导入,以及和全省缉查布控系统数据库同步对接等全方位的手段来实现布控、撤控的功能。所以,本系统卡口后台集成平台的布控/撤控功能可作为全省缉查布控系统布控/撤控功能的冗余,在与缉查布控系统通讯中断情况下应急使用,或者与缉查布控系统并行使用。卡口后台集成平台系统的布控、黑名单管理分精确黑名单布控和模糊黑名单布控两种方式,精确布控就是输入完整的车牌来完成布控功能。模糊布控,就是通过车牌的某几位来进行黑名单布控。先创公司卡口系统的模糊布控功能非常完善,几乎覆盖了所有模糊车牌的可能情况,布控效率高,比对快。无论是精确布控还是模糊布控,从发出布控指令到布控信息实际入库,并加入比对监测的时间3s。系统布控的主要信息如下图所示主要包括,布控的号牌号码,布控类型模糊布控还是精确布控,责任人,告警范围,布控的有效时间等等,当布控的黑名单超过了该布控的有效时间,或经手动和外部导入撤控信息时,系统会主动撤控。5.7 车辆比对报警功能系统能将经过卡口的每一辆车的信息和布控黑名单数据库中的布控数据进行自动比对,还可扩展与全省缉查布控系统、被盗抢机动车辆等其他数据库进行比对。当发现有车辆数据跟布控黑名单数据库中的数据吻合时,第一时间发出告警信号,命令各个告警终端发出告警。同时,将此车辆的相关信息显示到告警平台上,包括车牌号、经过路口、时间、车辆通行图片等。由于本系统的黑名单布控、撤控数据能够实现与全省缉查布控系统相应数据的同步,一方面系统自身的比对、报警功能可以作为全省缉查布控系统比对报警功能的冗余,当二者之间通讯中断,系统自身的比对、报警功能可替代缉查布控系统相应功能;另一方面我们也可以实时应用系统的比对、报警功能,做到与全省缉查布控系统并行比对,这样就能进一步提高比对的准确性和效率。自动报警分为两种,一是违章报警,二是布控车辆报警。两种情况的告警处理方式几乎相同。它们都依赖系统实时采集处理的基础数据,这个需要原始的采集的数据,即告警数据最原始的来源。当实时采集的数据中发现有违章车辆数据或布控车辆数据时,将相关信息发送到告警平台。当告警平台接收到告警信号后,会根据车辆的相关信息,从系统的图片服务器和数据库中取出相关的各种信息,包括车辆通行的实时数据和图片。然后告警平台将这些信息发送到各个告警终端上,告警终端再将接收到的告警信息显示出来。先创公司的告警终端软件技能响应全省缉查布控系统所发送的告警信息,也能响应卡口系统的告警信息。告警终端硬件有很多种,包括LED大屏、实时告警客户端(应用程序)、声光报警器等。根据选择不同的终端可实现现场报警和远程报警功能。Web页面的告警信息如图示:告警终端布控(黑名单)信息告警信息5.8防篡改功能先创公司SCCP-HDN2002高清卡口系统所抓拍的原始图片具有防篡改功能,系统的防篡改方式不是基于传统的水印防篡改方式,因为在图片中加入水印,会使图片有一定程度的失真。我们采用的防篡改方式是,首先将图片的头部N个字节加密,然后再和图片加密字节后面的字节一起MD5,最后将MD5出来的16位字符串保存在图片自身的最后面。在校验图片是否被篡改时,用同样的方法生成新的MD5字符串,和图片中本身的MD5串比较,如果一致则代表没有被篡改,反之,则被篡改。采用此种算法的好处是:简单易用、加密技术安全性高、不会被破解,利用jpg图片特性,将MD5字符串放在图片尾部,不会导致图片失真。5.9系统管理功能功能分析l 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。l 具有断电自动重启动、自动侦错报错、自动监测主要设备(工业级摄像机、控制主机、车辆检测器、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。l 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。l 系统具备日志记录功能。可记录主要设备、网络状态日志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。l 系统具有主动校时功能,24h内设备的计时误差不超过1.0s,每天至少自动校准一次系统时间。l 系统具备远程网络维护、重启及参数的设置等功能。功能包括: 前端设备的管理 后端设备的管理 设备管理的检测功能 系统日志功能和查询功能 操作日志功能和查询功能 权限管理功能 远程维护功能5.10数据存储功能此次项目中卡口的前端系统捕获的照片和其他信息通过网络通信子系统实时回传至上级后端综合应用系统,图片采用MagicCompress技术的JPEG压缩形式保存(符合ISO/IEC 15444:2000的要求,压缩因子不高于70;单个存储图像文件大小原则上1.5MB),并与识别数据相对应关联。各级后端综合应用系统可根据业务需求定义信息保持数量和时间。系统中的存储转发服务器能提供车辆通行数据和图片的自动存储和上传,存储的内容为车辆通行数据的信息,包括路口、方向、时间、速度等,存储在关系数据中。上传的内容为车辆实时通行的图片,其存储在指定的FTP服务器上,用户可通过本地或远程连接到FTP服务器上进行查看和管理。图片的具体的存放路径及命名规则按标准执行。例如根据广东省2007标准,我们命名如下:l 图像命名由时、分、秒、毫秒和图像编号组成:l ppppppp(车牌号)_hh(时)mm(分)ss(秒)MMM(毫秒)rr(图像编号).jpg 。l 示例: 粤B12345_.jpg,即6时3分25秒122毫秒第一幅图像(车头)。说明:上述时间以24小时计时,月、日、时、分、秒均采用两位表示,不足两位时前位补0。数据的备份期限可以满足用户的要求,以及未来三年发展的数据备份存储量需求。存放的图片如下所示:图片在FTP服务器上的存放目录5.11断点续传功能我们的卡口系统具备断点续传功能。如遇网络中断或其它故障,可将车辆信息存储在本地设备中,待故障恢复后自动上传至上一级设备。先创公司前端设备控制单元可通过板载FLASH或者外接存储设备的功能实现对摄像机抓拍图片的暂存,同时识别主机在将接收到的前端抓拍图片进行识别、上传的同时也将信息存储到硬盘中。这样无论是卡点前端与区县级识别主机间出现通讯中断,或者是识别主机同后端平台出现中断都能保证一定时间段内数据的完整。一旦通讯恢复,各级暂存信息都会自动上传,以实现断点续传功能。5.12流量统计功能系统中的统计功能分为两种形式:数据统计和统计报表。统计数据项目包括:路口车流量统计、单点超速车辆统计、区间测速车辆统计、低速行驶车辆统计、不按规定行驶车辆统计。数据统计:系统中提供相关的业务数据统计功能,可以选择不同的条件来分别进行各种情况下的数据统计。可供选择的条件包括:通行时间、号牌颜色、车辆类型。系统中有如下的数据统计功能(可根据需要扩展): 统计报表:系统中提供相关的业务报表统计功能,可以选择不同的条件来分别进行各种情况下的报表统计。可供选择的条件包括:报表类型(月报、日报),路口、违章类型、区间等。而且可以生成不同形式的报表Html、Excel、PDF(可扩展的)等。系统中的报表统计功能如下(可根据需要扩展):统计报表路口选择不同形式显示统计数据车流量统计月报车流量月统计折线 车流量月统计区域图 车流量月统计柱形图车流量月统计饼形图5.13查询统计功能5.13.1车辆查询功能系统将每个卡口的车辆通行数据存储在关系数据库中,可以供用户查看。用户也可以根据自己的需要,选择相应的条件查询自己感兴趣的数据,并将其导出到Excel、文本等文件中。可供用户查询的条件有车辆通行时间、车辆类型、卡口(路口)名称、行驶方向、号牌号码等,还可以根据需要扩展。车辆通行数据列表提供将查询数据导出的功能,可以将查询出的数据导出为txt或者xls格式:选择或创建导出文件导出的数据如下:文本格式(txt) Excel格式(xls)5.13.2违章查询功能系统将每个卡口的违章告警数据存储在关系数据库中,可以供用户查看。用户也可以根据自己的需要,选择相应的条件查询自己感兴趣的数据,并将其导出到Excel、文本等文件中。可供用户查询的条件有车辆通行时间、行驶方向、卡口(路口)名称、车辆类型、违章类型、号牌号码、车道编号等。违章查询页面(Web)违章查询页面:无牌报警信息(告警终端)5.13.3布控(黑名单)告警查询功能系统将每个卡口的布控(黑名单)告警数据存储在关系数据库中,可以供用户查看。用户也可以根据自己的需要,选择相应的条件查询自己感兴趣的数据,并将其导出到Excel、文本等文件中。可供用户查询的条件有车辆通行时间、卡口(路口)名称、行驶方向、号牌颜色、号牌号码等,还可以根据需要扩展其它条件。黑名单告警查询(告警终端)5.12.4查询功能页面黑名单列表查询普通黑名单列表查询紧急车辆通行数据查询模糊查询违章信息查询5.14与外部关联功能5.14.1外部资源导入外部资源导入,主要是指和全省缉查布控系统的实时数据交换同步,把上级(省)缉查布控系统的黑名单数据导入卡口系统中,并把本地的车牌等数据上传到省际缉查布控系统中。除此之外,卡口系统还可实现与全国盗抢车库的关联,实现相关资源的导入。与外部系统的关联对接通过卡口系统的外部黑名单同步功能来完成,提供开放的适配协议和接口,方便和其它系统对接,用户可以提供和其它对接库的数据库信息,比如数据库的用户名,密码,IP地址,端口,表名等,就可以方便的和我们系统对接,实现黑名单的布控,外部黑名单同步服务器如下图所示。 5.14.2与上级全省缉查系统的联动布控我们的卡口系统和全省缉查系统主要实现了以下对接和联动,车辆实时信息的上传和比对,设备运行状况信息的上传,车辆限速的同步,以及和缉查系统的全省时间同步,我们系统采用分布式架构进行系统的设计,和其它外部系统的对接提供了很大的便利。在和全省缉查系统对接方面就体现了优势,我们卡口系统的主要分为三层,实时数据转发层,运算层,告警层,在这三层当中分别有不同的服务器来担任角色,具体的中央系统结构如下所示 转发层就是实时接收前端车辆的实时通行信息,并把数据分发给运算层,转发层的服务器主要由存储转发服务器来担任,它可以有多个。运算层主要包括三个服务器,黑名单比对服务器,违章处理服务器,流量统计服务器,分别把比对和运算的结果传输给告警层。告警层主要负责黑名单告警信息,违章信息的汇总,存储,显示,主要由告警处理服务器来担任,它也可以有多个。上述和缉查布控系统具体的对接和联动介绍如下: 车辆实时信息的上传和比对 设备运行状态信息上传 车辆限速同步 与全省缉查布控系统时钟同步六、系统性能指标6.1车辆图像捕获率在车辆通过时(含按车道正常行驶和压车道分道线行驶两种状况),卡口号牌系统应能准确拍摄其图像,并且图像中标明叠加车辆信息。在监控区域内对0km/h140km/h行驶的车辆图像捕获率99%;在监控区域内对140km/h240km/h行驶的车辆图像捕获率95%。6.2号牌识别率及识别准确率号牌识别率95%,号牌识别准确率(全天)93%。6.3车辆前排司乘人员面部信息抓拍图像质量车辆前排司乘人员面部信息抓拍图像的5级图片比例90%;当5级图片比例85%而90%时,则4级图片比例10%。6.4测速误差当车辆行驶速度小于100km/h时,道路实测误差不超过6km/h0km/h;当车辆行驶速度大于或等于100 km/h 时,道路实测误差不超过车辆行驶速度的6%0%。6.5数据存储时间车辆图像存储时间应90天,车辆号牌信息的存储时间应1年,车辆的布控/撤控信息及报警信息的存储时间应3年。6.6车辆信息布控响应时间在网络正常的情况下,从发出布控指令到布控信息被实际加入比对监测的时间应4s。6.7车辆信息监测响应时间在网络正常的情况下,从布控的车辆经过治安卡口前端车辆检测点到卡口中心发出报警信息的平均时间8s,最长时间15s。6.8车辆信息查询响应时间a)精确查询:查询数据库中条件确定的单条数据,查询响应时间3s。b)模糊查询:查询数据库中含有条件不确定的单条数据,查询响应时间6s。c)当符合模糊查询条件的记录300,000条时,查询响应时间10s, 即每秒返回30,000条数据。七、系统主要设备7.1网络接口高清摄像机SCC-HDN1003高清晰度摄像机、自动光圈高清晰镜头和防护罩共同组成卡口前端图像采集系统。其中镜头完成对现场光线的聚集,摄像机则将光信号转换为数字视频信号,再将数字视频信号输入主控制器进行处理,为车辆检测模块和号牌自动识别提供原始图像信息;防护罩为前端成像设备提供防护。由于图像采集模块自身处于时刻不停的工作状态,并不需逻辑判断与控制,且其工作环境存在昼夜光照度变化大(夜间低于1Lux,阳光下高于 Lux),相同时刻画面明暗对比强烈(如夜间车辆前大灯与背景的反差),室外工作环境恶劣等具体问题。故该模块关键设备摄像机的性能及对环境的适应程度将决定该模块的优劣。根据系统的功能需求和现场条件的要求,高清摄像机是为道路监控抓拍专门研发的专用高清晰CCD网络接口彩色摄像机。镜头采用低损耗高清晰度自动光圈镜头,使移动物体可以清晰地显现;能有效解决夜间车辆大灯眩光,夜间图像质量差,强烈日光下画面光照度过载、现场光线对比强烈造成画面失真等问题。摄像机象素高达200万,能在恶劣的照明和场景条件下拍摄出最优图像。该摄像机不仅具有高清晰度、高灵敏度、高画质的特点,同时还拥有高速电子快门、背景光补偿、自动白平衡、自动增益控制、数字信号处理、同步等功能。正是有以上优异性能的作为保障,使系统面对高速车辆、夜间车辆大灯眩光、夜间低照度、强烈日光等问题均能有效解决。型号:SCC-HDN1003特点:高像素:1600(H)1200(V)有效像素高帧频:1600(H)1200(V)下可达15帧/秒低曝光时间:最小0.15ms的曝光时间摄像机工作参数可编程设置,并具有掉电记忆功能曝光同步输出对外触发时所抓拍的图像,摄像机主动发向服务器双触发测速抓拍功能,抓拍帧数可编程JPEG压缩产品参数:传感器逐行扫描CCD 1/1.8英寸分辨率16001200 像素像素尺寸4.40m4.40m最低照度0.5LUX强光抑制支持背光补偿支持最大输出帧率16001200:15帧/秒信噪比45dB数据接口Gigabit Ethernet图像数据格式黑白:Mono 8,彩色:Bayer 8A/D转换精度12位增益Auto, Manual快门Manual: 1/50000s0.07s, Auto同步方式外触发、软触发镜头接口C/CS功耗额定功率:4 W12V最大功率:5 W12V可支持操作系统Windows 2000/ Windows XP/ Vista/Linux工作温度-30 50工作湿度20% 80%机械尺寸(mm)65(W)65(H)55(L)(不含镜头和输出插头)其他支持用户二次开发7.2先创数字SCD-2008车辆检测器概述:SCD-2008线圈车辆检测器是深圳市先创数字技术有限公司有限公司开发的2通道车辆检测器、接入2个环行线圈,可以检测一条车道的交通流量、速度、占有率、车辆长度、车头时距等交通流参数,或者单条车道的交通流量以及车辆存在。SCD-2008车检器提供5个RS232串行接口、RJ45-8形式的连接器,1个串行接口用于测速卡系统参数配置、上传被测车辆通行速度、所有车道的通行统计数据、外设的管理配置、系统温湿度监测数据;另4个是跟摄像机连接的,输出抓拍信号,及光强数据传输;12pin输入端子是连接到车检器的输出;2个4pin输出端子是摄像机抓拍信号输出;1个220AC电源管理端子;1个12VDC电源管理端子。SCD-2008线圈车辆检测器采用直流供电,供电电压范围在12V48V之间,标准工作电压为24V,在24V电压下的最大工作电流为500mA。产品的技术指标:灵敏度双灵敏度 1255精细可调线圈电感范围102000uH线圈电感量推荐值80120uH振荡频率范围10KHz200KHz数字输出支持通过、存在、延迟、扩展四种模式 ;存在、延迟、扩展时间165535秒可选实时交通数据数据输出延迟99%车速1(公里/小时)1255 98%车长1(米)125.5 95%数据输出接口两个RS232标准接口,RJ45-8连接器,波特率120057600,ESD 8/15KV开关量输出5路光电耦合OC输出,最大电压48VDC、最大电流40mA最大检测车道1扩展能力通过CAN总线实现多卡级联,最多可达16块检测卡电源输入12VDC48VDC,12VAC24VAC。典型功耗:1.5W工作温度/湿度-40C+85C/20%95 Rh,无冷凝尺寸(长x宽)160mmX 100mm产品主要特点:1. 高稳定振荡电路技术-频率波动 210-5Hz2. 快速高精度频率检测技术-单通道0.33ms/二通道0.66s,测量误差210-5Hz 3. 采用高速通道顺序扫描技术-消除通道线圈间串音干扰4. 每通道4种振荡频率选择开关-消除多卡线圈间串音干扰5. 基本频率实时更新技术-大大提高了检测的准确率6. 双灵敏度车辆检测专利技术-双254级灵敏度调节范围7. 车辆在线圈上的存在时间设定-可以在1-65535秒之间任意设定 8. 4种数字量输出方式-通过型、存在型、扩展型、延迟型,且后三种存在时间可以在1-65535秒之间任意设定9. 能够区分微型车、小型车、中型车、大型车、长车等五种以上不同长度车辆类型10. 双向逻辑检测功能-正行和逆行检测11. 双向数据检测功能-同时检测正行和逆行的车长、车速等数据12. 线圈断路和短路监测功能-同时给出相应的稳定输出13. 完善线圈接入防雷技术-3重防雷(半导体、隔离变压器、光隔离)14. 宽电源输入范围-12VDC48VDC,12VAC24VAC7.3先创数字SCLPR-2003车牌识别主机型号: SCLPR-2003 治安卡口系统的核心部分车牌自动识别主机SCLPR-2003采用x86嵌入式技术和Linux实时操作系统,并采用简化改进的Linux内核,整个系统和应用软件可放到电子盘上,并在实际运行时候设置电子盘写保护功能。采用简化改进的Linux内核可以避免目前网络频繁发生的病毒流行,黑客入侵,Windows安全漏洞等现象引发的系统稳定性,系统安全性,信息安全性问题。性能指标:型号 SCLPR-2003机箱 AT-602B主板NuPRO-A301处理器不低于DUO CORE E2180 2.0G HZ CPU内存不低于1G DDR2 667硬盘不低于160G HDD扩展插槽不低于4个PCI槽车辆捕获率99%车牌识别率 95%车牌
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