物联网应用-卡口式视频监控服务平台技术方案

1、物联网应用卡口式视频监控服务平台技术方案 TOC o 1-5 h z 一、概述5 HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 1.1、设计原则5 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 1.2、设计依据8 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 1.3、系统需求10 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 1.4、建设内容10二、系统特点11 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document

2、2.1、高分辨率图像采集11 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 2.2、多车道覆盖抓拍11 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 2.3、纯嵌入式设计13 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 2.4、线圈检测和视频检测双检测功能（可选）13 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 2.5、视频车辆检测及跟踪14 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 2.6、检测红

3、绿灯16 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 2.7、车辆踪迹抓拍（卡口功能）17 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 2.8、违法抓拍功能18 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 2.9、交通信息采集功能19 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 2.10、号牌自动识别202.11、实时录像21三、系统功能设计223.1、总体功能介绍223.2、系统拓扑图253.3、离清500万像素CCD摄像机253.4

4、、闯红灯行为检测抓拍27 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 3.5、卡口检测抓拍313.6、技术性违章及其它违法行为的检测控制方法313.7、克右车道上闯红灯违法行为的检测363.8、夜间补光技术373.10、违法照片加密防伪处理383.11、违法图片传输、保存和处理383.12、高清录像393.13、路口设备状态监测403.14、中心软件接入、数据标准与接口規范数据规范40四、技术性能指标42 HYPERLINK l bookmark88 o Current Document 4.1、技术指标42 HYPERLINK l bookmark90

5、 o Current Document 4.2、电气指标42 HYPERLINK l bookmark92 o Current Document 4.3、环境指标42 HYPERLINK l bookmark94 o Current Document 4.4、系统功能指标43五、施工说明45 HYPERLINK l bookmark98 o Current Document 5.1、照明系统的设计及施工45 HYPERLINK l bookmark100 o Current Document 5.2、前端系统的设计及施工45 HYPERLINK l bookmark102 o Current

6、Document 5.3、路口交通状态及治安监控46六、施工工艺要点说明47 HYPERLINK l bookmark106 o Current Document 61、立杆的安装和避雷47 HYPERLINK l bookmark108 o Current Document 62、机箱及防护罩的安装48 HYPERLINK l bookmark110 o Current Document 6.3、摄像机的安装49 HYPERLINK l bookmark112 o Current Document & 4、地下管道埋设49 HYPERLINK l bookmark114 o Current

7、Document 6.5、沙井施工50 HYPERLINK l bookmark116 o Current Document 6.6、布线施工说明50第一章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，系统釆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，配合LED补 光灯或高速频闪灯，全天候监控。1.1.设计原则

8、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：111 实用性和经济性充分考虑采用先进而成熟的技术、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500万髙清摄像机，

9、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。112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，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

10、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。113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建设成果和 路口资源，并预留扩展接口，能兼容原有

11、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）。1.14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。1.1.5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。1.16可扩展性和易维

12、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。117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.设计依据中华人民共和国道路交通安全法中华人民共和国道路交通安全法实施条例公路交通安全设施设计技术规范(JTJ074-2003)闯红灯自动记录系统通用技术条件GA/T496-2009公路车辆智能监测记录系统通用技术条件GA/T497-2009预防道路交

13、通事故“五整顿三加强”实施意见公通字200433号关于进一步加强路面行车秩序整顿工作的通知公交管2004110号民用闭路电视系统工程技术规范GB5019894安防视频监控系统技术要求GATT 367-2001中华人民共和国公共安全行业标准GA38-92中国电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232-90.92机动车、驾驶员及违法管理等相关数据库规范2004 版建筑物防雷设计规范GB50057-94民用闭路监视电视系统工程技术规范GB50198-94工业电视系统工程设计规范GBJ115-87电信专用房屋设计规范YD500392系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

14、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。建设内容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。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

15、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。第二章系统需求高分辨率图像采集普通模拟摄像机所提供的图像最髙分辨率为D1 （704*576）格 式，只有约40万像素，系统采用髙分辨率数字摄像机（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（3776x1408）,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（含箭头灯）停

16、车线等）；为执法处罚提供无可 争辩的证据。多车道覆盖抓拍常规釆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，系统 釆用了高达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，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

17、大小，从 而降低识别时间和提高识别率。纯嵌入式设计系统前端可以完全拋弃工控机（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，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、

18、FTP 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。线圈检测和视频检测双检测功能（可选）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。视频车辆检测及跟踪系统采用视频检测技术对车

19、辆进行检测，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:采用系统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。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。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:通过目标识别后，建立目标对象。通过卡尔曼滤波预测下一帧位置车辆可能出现位置。在目标可能出现区域附近搜索和目

20、标对象最相似的区块判别。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。把逐帧目标区块中心点绘制成目标车辆轨迹。26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。每帧实时截取信号灯区域。对信号灯区域基于颜色、亮度、对比度自动分析检测。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99.5%以上。摄像机抖动时

21、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，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，对于每个车道有停车线1

22、、 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。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。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。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 或者4号线

23、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。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。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。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，如果发现该车踪迹变

24、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。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。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。I流里曲钱占有卒曲跌系统支持可按路口、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。塔口越栋uitti忖闵 / / r3Kr3F3s/ / 厂mF3s

25、*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，往往会造成识别的结果与经过的车辆对不上号，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。2门实时录像摄像机内置H.264编码输出。可以在前端或中心实现实时视频录像功能。第三章系统设计3.1.总体功能系统采用500万嵌入式智能摄像机，采用纯视频检测的检测方 式。3.1.1 基本功能:釆用高清500万像素CCD摄像机抓拍图像，嵌入式一体

26、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（2592 X1940）o: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

27、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。3.12业务逻辑: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

28、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。3.13系统纟賊: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

29、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。32系统架构录入I.作站处罚丨.竹：站录入丨作站公众灯询皿M绍M络前瑙路口 抓拍设备交换机故邑履线线血按衣小木条统网蝌語竖绊过R他M络机刃若川接到交HK中心劇編路口 抓拍设备r七嬴;（、（中心）肌端路【H 抓拍设11路111路112路【In人工方式卜较321髙青摄像机采用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

30、征情况。:采用1逐行扫描CCD智能髙清摄像机。:分辨率 2592 （H） X1940 （V）。: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。:输岀图片格式：JPEGo: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 RS-485 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）,作为补光灯同步输出 控制。:支持闪光灯和LED频闪灯同步补光。:釆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295%，闯红灯

31、车辆捕获率$95%。:车牌识别准确率：290%。: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：48Hz52Hzo3.2.2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1MB0 3张图片组 成完整的闯红灯全过程。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

32、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，系统不记录。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:图片信息部分：含有行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

33、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/T4962009)和道路交通安 全违法行为图像取证技术规范(GA/T832-2009)的标准要求。防止误拍的控制方法：系统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

34、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O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。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；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

35、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。3.23卡口检测抓

36、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。3.2.4 违章检测控制髙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

37、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。3.24.1 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。系统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断，且不需要破路施工，既方便又快捷, 加之系统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

38、圈检测方式。逆行检测原理如下。: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。: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。: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。: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。: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。: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 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。:系统自动对目标车辆的违法过程

39、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.: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。/713242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，釆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。:程序提供设置界面，由用户设置检测区域，并在此基础上，设 置黄线所对应的虚拟触发线。: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

40、条件集。: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。: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。: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。: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。: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。3243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

41、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，而系统的视 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。:程序提供设置界面，由

42、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）。: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）。:检测区域的四个边用A、B、C、D标识。:车辆从B、C、D三个边进入检测区域时，系统不做任何动作。: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。: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，系统会抓拍一张图片，完成违反禁左的抓拍。: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。325闯红

43、灯违法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。伽区域 I开始跟踪 /车道1车辆进入检测区域3.26夜间补光为了达到24小时全天候运行，针对一些夜间光线不足的路口路 段，补光灯自动打开。对于闯红灯车辆我们釆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

44、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。恒定发光光强和髙亮闪光 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。327信号灯信号自动判断系统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。同时釆用模式 匹配的算法，自动实时修正灯的

45、位置，确保摄像机抖动的情况下依旧 能够正确检测。3.28违法照片加密违法照片在抓拍记录的时候，前端软件会自动使用系统加密算法 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。329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

46、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。3.2.10高青录像提供完整的视频综合管理平台，用户通过客户端或WEB集中管 理视频录像资料。3.2.11 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，及时有效地

47、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。3212数据规范系统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。系统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ORACLE8/9i, 后台管理软件采B

48、/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。系统的软件提供开 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。系统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4号牌种类HPZL字符2守

49、合 GA24. 7o5车辆类型CLLX字符4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卜可空，符合GA408.3的要求。8违法行为WFXW字符1卜可空，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 一表示 黄色，2 表示蓝色，3 表示 黑色，4 一表示其他颜色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3可空。

50、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11表示卡口第四章性能指标技术指标/摄像机：高清CCDM500万像素；/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:12.5f/s；

51、/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。电气指标/电压：160280VAC 50Hz；/抗电：1000VDC；/绝缘：大于10MQ o环境指标/工作温度：工作-40C90C；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

52、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，但不向前行驶，系统 可以根据当地交警要求配置是否生成违法记录。“系统对于直行和右拐在同一车道上行驶的车道，能控制抓拍车 辆位置，分清直行车辆和右拐车辆，便于执法。并且能够过滤掉85% 的直行右转车辆。减少执勤工作人员的工作量。抓拍摄像机应具有高 清录像功能，在抓拍同时进行高清录像（100万像素以上），在需要 时可根据图片自动调取高清录像，为违章过程提供有力的补充，

53、防止 违章驾驶人因有异议拒绝处罚的无理行为发生。/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 行驶等功能，并单独建立文件夹，实时通过光纤传输到中心，符合常 熟市交通巡逻警察大队存储格式。可以有效过滤逆行车辆和电动车、自行车、摩托车等其他微型 车辆闯红灯违法，提高抓拍的有效率，过滤数据按照常熟市交通巡逻 警察大队要求保存数据及图片。/系统图片自动附加日期（年、月、日、时、分、秒）及地点与方 向信息。/系统能自动测光补光功能，保证全天候照片清晰。/系统设备要求具有故障自动恢复功能。/系统的数据必须能接入现有市局车辆管控平台和交警电子警 察后台管理系统，可供查询处理。/室外安装的设备和室

54、外箱体具有防盗工程。第五章施工方案由于前端现场环境的千变万化、设备性能指标的不同和各自的特 性、客户对系统要求的差异等可变因素很多，所以我们会在设备选型、 系统配置、施工方案以及施工方式方法上针对不同的用户设计出最具 特色、最合理的系统工程方案，以满足用户对系统的特殊要求。5.1v照明系统的设计及施工系统采用LED补光灯或闪光灯作为抓拍的辅助照明设备，克服 夜间及阴雨天等因照度过低而影响成像质量，以保证系统全天候的正 常、有效运行。单用闪光灯可以满足高清相机拍摄特写图像的需要；由于闪光灯 的照明时间很短，摄像机的拍摄效果会在照度不足时受到影响。为了 达到最好的成像效果，提高整个系统的有效性，可

55、采取增加LED补 光灯的方法，每个方向增加一台补光灯，满足摄像机在照度不足时的 拍照需要。前端系统的设计及施工系统采用带横臂的L型立杆，前端拍照和补光设备的安装采用 一根L型立杆时，补光设备与拍照设备均安装在同一根立杆的横臂 上。前端设备箱侧挂于立杆上，设备箱离地面高度一般不小于250 厘米。如下图所示，数码相机、摄像机和闪光灯分别安装在横杆上（L 型立杆，高6米、横臂长度要根据监测路面宽度具体确定），立杆安 装位置通常在停车线后14-25米左右，从车辆尾部方向对车辆进行 拍照。5.3、路口交通状态及治安监控系统前端摄像机支持视频录像功能对前方路段进行24小时监 控，该监控图像也可以用于实时查

56、看路口交通状况和治安监控的目 的，为交通状况预报和疏导提供信息、为打击违法犯罪提供可靠有力 的侦破线索和执法证据。第六章工艺要求6.1、立杆的安装和避雷立杆安装于路口设定位置。基础采用明挖施工法，坑底先整平、 夯实。地脚螺栓预先进行热浸镀锌处理，预埋时其方向应与底座法兰 盘保持垂直。施工时如遇有水平弯曲路段，应注意调整预埋法兰盘的 方向，使其纵向中心线与行车方向保持垂直，横杆轴向中心线与车辆 行驶方向保持垂直。基础施工完毕，地脚螺栓外露长度应控制在 30-50mm以内，并对外露部分做防护处理，另外基坑应分层回填夯 实。施工基础时要注意预埋穿线管，基础应按设计要求进行养护后方 可进行立杆安装。L杆釆用特制圆钢或八角钢制作，高6米，横杆长 度根据路口的实际监测宽度确定，如有需要可根据实际情况做适度修