張溪竹（天津市渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院天津300402）

基于高清事件檢測(cè)的卡口系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張溪竹（天津市渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院天津300402）

首先通過分析城市道路交通管理的現(xiàn)狀，引出智能交通系統(tǒng)的相關(guān)概念和知識(shí)，分析了基于高清事件檢測(cè)的卡口系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱為卡口系統(tǒng)）的實(shí)際需求和必須解決的問題。探討了道路交通治安卡口監(jiān)控系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的工作原理，從設(shè)計(jì)原則、總體結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能等多個(gè)方面對(duì)卡口系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。

卡口系統(tǒng)視頻分析事件檢測(cè)

0 引言

卡口系統(tǒng)是以圖像識(shí)別技術(shù)為核心，綜合光電技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制、車輛檢測(cè)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)，實(shí)時(shí)記錄經(jīng)過監(jiān)控區(qū)域機(jī)動(dòng)車輛的圖像，并對(duì)車牌號(hào)牌進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別、存儲(chǔ)和處理。對(duì)過往車輛的前部物證圖像和車輛全景進(jìn)行連續(xù)全天候?qū)崟r(shí)記錄，同時(shí)進(jìn)行車牌自動(dòng)識(shí)別、監(jiān)控，并能進(jìn)行車輛動(dòng)態(tài)布控，對(duì)被盜搶、肇事逃逸、注銷車輛、轉(zhuǎn)出車輛、作案嫌疑以及違法車輛進(jìn)行報(bào)警，通過網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)有關(guān)信息傳送到公安指揮中心，實(shí)現(xiàn)信息共享，為交通違法查糾、交通事故逃逸與被盜搶機(jī)動(dòng)車等案件的及時(shí)偵破提供重要的信息和證據(jù)。

1 需求分析

卡口系統(tǒng)是綜合性警務(wù)查報(bào)站系統(tǒng)，是具有汽車圖像記錄、號(hào)牌識(shí)別、黑白名單車輛自動(dòng)比對(duì)報(bào)警、信息采集、事件檢測(cè)、數(shù)據(jù)管理、流量統(tǒng)計(jì)、遠(yuǎn)程維護(hù)等功能的綜合技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)，通過公路車輛檢測(cè)設(shè)備對(duì)主要出入路口或路段進(jìn)行全天候24小時(shí)監(jiān)控，從而構(gòu)筑起一個(gè)指揮高效、反應(yīng)靈敏、處置快捷、防范有效、控制有力、保障可靠的社會(huì)治安防控體系，及時(shí)查獲、堵截違法犯罪分子。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

2.1 實(shí)用性

在保證應(yīng)用需求的前提下，系統(tǒng)集成時(shí)力求做到簡(jiǎn)潔、實(shí)用，繼承用戶的實(shí)際運(yùn)行慣例，減少使用者的工作強(qiáng)度。

2.2 先進(jìn)性

采用當(dāng)今市場(chǎng)上先進(jìn)的視頻分析處理技術(shù)，用高清CCD攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)大視野范圍內(nèi)的交通監(jiān)控和檢測(cè)，將智能監(jiān)控檢測(cè)、違法檢測(cè)、交通事件檢測(cè)報(bào)警、交通參數(shù)檢測(cè)、數(shù)據(jù)備份、系統(tǒng)自診斷報(bào)警及系統(tǒng)管理等有效的結(jié)合起來(lái)。

2.3 可擴(kuò)展性與開放性

結(jié)構(gòu)易于擴(kuò)充，提供靈活的系統(tǒng)組合方式。具有良好的互聯(lián)、互操作能力。

2.4 可靠性

系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作，運(yùn)行可靠性高。采用先進(jìn)的自診斷報(bào)警以提高可靠性，能提供詳盡的故障處理預(yù)案，以保證系統(tǒng)的快速恢復(fù)。

3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)組成

卡口系統(tǒng)主要由前端系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、中心平臺(tái)組成。前端系統(tǒng)設(shè)備通過視頻分析獲得經(jīng)過車輛的各種信息，并將數(shù)據(jù)本地保存。前端系統(tǒng)通過通信系統(tǒng)將識(shí)別出的車牌號(hào)碼傳送給中心管理系統(tǒng)，中心系統(tǒng)對(duì)號(hào)牌進(jìn)行黑名單比對(duì)，并可調(diào)用前端系統(tǒng)的車輛圖片返回中心。

中心系統(tǒng)主要包括違章信息比對(duì)和存儲(chǔ)、流量計(jì)算、交通事件報(bào)警、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和錄像調(diào)用，以及用戶管理、設(shè)備管理等功能。中心系統(tǒng)是一個(gè)多警種協(xié)同工作的基礎(chǔ)平臺(tái)，它與GIS系統(tǒng)結(jié)合，可以幫助用戶對(duì)交通流狀態(tài)和受控車輛的行駛獲得直觀的了解，對(duì)車輛行駛軌跡進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，為交通管理和城市車輛監(jiān)控提供強(qiáng)大的技術(shù)保障。

3.2 系統(tǒng)特點(diǎn)

系統(tǒng)采用高清CCD數(shù)字工業(yè)攝像機(jī)，可以清晰的顯示車輛車牌及前排駕乘人員情況；采用LED頻閃技術(shù)補(bǔ)光，具有功耗低、壽命長(zhǎng)、無(wú)視覺污染等優(yōu)點(diǎn)，適合城市道路使用；采用雷達(dá)測(cè)速，準(zhǔn)確度高，安裝維護(hù)簡(jiǎn)單可靠，不會(huì)對(duì)路面進(jìn)行破壞。

3.3 前端系統(tǒng)原理

前端檢測(cè)設(shè)備包括高清攝像機(jī)及鏡頭、防護(hù)罩和視頻檢測(cè)器、LED同步補(bǔ)光燈。其中，視頻檢測(cè)器作為核心設(shè)備，負(fù)責(zé)控制高清攝像機(jī)和LED同步補(bǔ)光燈協(xié)調(diào)工作，處理高清攝像機(jī)傳輸來(lái)的高清晰視頻，進(jìn)行綜合信息檢測(cè)。

視頻檢測(cè)器采用了背景檢測(cè)與運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)跟蹤等多種先進(jìn)的視頻檢測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了車牌識(shí)別、交通事件與違法檢測(cè)和多種交通流數(shù)據(jù)采集等綜合功能。系統(tǒng)可以將檢測(cè)結(jié)果傳給中心應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)與具體應(yīng)用。

3.4 前端系統(tǒng)構(gòu)成

前端系統(tǒng)作為基本數(shù)據(jù)采集和處理的系統(tǒng)單元，所采集的數(shù)據(jù)包括：車輛檢測(cè)數(shù)據(jù)、車牌檢測(cè)數(shù)據(jù)、事件檢測(cè)數(shù)據(jù)、交通參數(shù)檢測(cè)數(shù)據(jù)等。高清攝像機(jī)將采集到的實(shí)時(shí)圖像傳輸給檢測(cè)器，檢測(cè)器根據(jù)圖像進(jìn)行分析，對(duì)攝像機(jī)的參數(shù)進(jìn)行控制，并通過高清攝像機(jī)的同步輸出控制LED補(bǔ)光系統(tǒng)。

3.5 系統(tǒng)主要功能

系統(tǒng)具有車輛智能監(jiān)控檢測(cè)功能（車牌識(shí)別）、違法檢測(cè)功能、事件檢測(cè)報(bào)警功能、交通參數(shù)檢測(cè)報(bào)警功能、數(shù)據(jù)備份功能、系統(tǒng)自診斷報(bào)警功能及系統(tǒng)管理等功能。

3.5.1 車輛智能監(jiān)控檢測(cè)功能（號(hào)牌識(shí)別功能）系統(tǒng)通過視頻觸發(fā)方式，自動(dòng)識(shí)別并生成經(jīng)過車道的車輛車牌信息。夜間卡口車牌識(shí)別率完全符合公安部相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在補(bǔ)光條件下采用視頻虛擬線圈基本不會(huì)漏抓。

3.5.2 違法檢測(cè)功能系統(tǒng)能自動(dòng)檢測(cè)機(jī)動(dòng)車超速，系統(tǒng)支持點(diǎn)測(cè)速及區(qū)間測(cè)速，檢測(cè)機(jī)動(dòng)車輛是否按規(guī)定車道行駛，是否有闖紅燈、闖禁行區(qū)及逆向行駛等情況。

3.5.3 事件檢測(cè)報(bào)警功能可以針對(duì)常見的交通事件進(jìn)行檢測(cè)，并且自動(dòng)對(duì)事件發(fā)生前后的情況進(jìn)行錄像存儲(chǔ)。主要檢測(cè)車輛停駛、車輛逆行、遺棄物、車輛慢行、交通擁堵等事件。

3.5.4 交通參數(shù)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)可以接收中心系統(tǒng)布控信息，對(duì)過往車輛進(jìn)行號(hào)牌識(shí)別后與布控信息進(jìn)行比對(duì)，發(fā)現(xiàn)嫌疑車輛后形成報(bào)警信息，能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)在本地或遠(yuǎn)程報(bào)警，同時(shí)將報(bào)警信息按照預(yù)定方案?jìng)鞯街付ǖ攸c(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)聲、光和現(xiàn)場(chǎng)圖片報(bào)警功能。

3.5.6 錄像功能由于系統(tǒng)采用高清攝像機(jī)，可以監(jiān)視小路口大范圍的視場(chǎng)情況，監(jiān)控范圍內(nèi)的路口交通事故等異常情況都能實(shí)時(shí)進(jìn)行記錄，但是受拍攝角度、遮擋和距離限制，錄像可能無(wú)法識(shí)別車牌照。

4 中心系統(tǒng)

4.1 中心系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

中心系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、管理服務(wù)器、中心交換機(jī)、中心卡口平臺(tái)等組成。前端系統(tǒng)生成的車牌記錄、車速信息、交通參數(shù)等信息通過網(wǎng)絡(luò)傳給中心系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上保存，通過管理服務(wù)器的查詢、調(diào)用，生成各種用戶需要的數(shù)據(jù)表格，并與黑名單數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行自動(dòng)比對(duì)。

4.2 中心電子卡口軟件平臺(tái)

中心系統(tǒng)綜合處理前端傳回的數(shù)據(jù)，提供用戶查詢、違章記錄審核。中心系統(tǒng)從功能上分可以為7個(gè)子系統(tǒng)模塊，包括：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、黑名單報(bào)警、違法處理、查詢、設(shè)備管理、用戶管理、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存子系統(tǒng)。

5 結(jié)論

基于高清事件檢測(cè)的卡口系統(tǒng)將有效擴(kuò)大道路管范圍控，延長(zhǎng)管控時(shí)間，提高通行效率，提高快速反應(yīng)能力，減少路面警力，對(duì)于緩解城區(qū)交通擁堵、規(guī)范路面行車秩序、提升城市形象等將發(fā)揮積極的作用，為刑偵、治安等警種偵破案件提供線索，為城市規(guī)劃等部門提供精確的交通流量、流向等基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，提高交通系統(tǒng)的交通效率和交通安全，使交通系統(tǒng)的時(shí)間資源和空間資源得到最佳利用。■

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2011-03-10