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高清智能卡口解决方案

建设背景

在经济转型,城市化进程加快的大环境下,随着经济的迅猛发展、道路的快速建设、机动车保有量迅速增加,与车辆相关的超速行驶、肇事逃逸、盗抢机动车辆等违法事件大量发生,不仅给人民生命财产和社会治安造成了极大的威胁,同时也带来极大的社会和经济损失,加强城市管理,保持社会稳定已成为十分重要的任务。利用城市监控联网报警系统、高清治安卡口系统等科技手段可大大提高公安部门的实战和管理能力,抑制交通事故、打击预防涉车案件、震慑犯罪份子、进而提高整个城市交通综合管理水平,可以更好地完善社会治安打防控体系,从而更快完成“构建社会主义和谐社会”的战略任务。

随着公安部“3111任务”和“平安城市”的广泛开展,各城镇陆续建设了大量大规模的视频监控系统,但用传统监控技术建设的系统技术尚存在一些先天的不足,主要是缺乏车牌等关键信息的量化提取,历史视频数据搜索困难。以机动车图片抓拍、车辆号牌识别、车辆速度检测、布控比对报警、查报站出警拦截为主要目的的卡口系统在城市治安及交通管理过程中发挥了重要的作用,但是传统公路车辆智能监测记录系统(标清卡口系统),以模拟CCD摄像机为基础,抓拍图片的实际分辨率是704*576,由于图像分辨率不够,必须同时对经过车辆的车头部份特写和车辆的全景分别采集两张图片,全景图像往往只能看得清楚车辆外部概貌,特写图像只能看到车头的一部分。在打击、预防涉车犯罪中真正起到有效的作用,需要尽可能多的看清驾驶人脸像、车辆细节、清楚的车牌号码等信息。

高清智能卡口系统建设不仅是当务之急,也是一项长期任务,面对机动车辆持有量增加、警力不足等情况,建设智能卡口系统势在必行。智能卡口系统的总体发展趋势向着高清化、智能化的方向发展,同时也不再由单一的交通管理部门使用,而是由公安、交警、刑侦等多部门协同使用。

宇视高清智能卡口系统通过对过往车辆进行全部的记录,对特定的违章事件行为进行记录及其处罚。利用高科技手段实现对道路交通进行有力的治理,既能有效的防止交通违章行为,减少由此引起的事故,又能对违章的驾驶员起到威慑作用,促进交通秩序良性循环。

主要需求

卡口车辆图片记录功能

对所有通过卡口点的车辆进行抓拍一张卡口图片,并识别车牌,将车牌信息上传到平台,由平台对所有经过的车辆进行管理。

车牌号码自动识别功能

对卡口图片中的车辆车牌进行识别,并将车牌信息以纯数据和附加的图片文件名中两种形式体现,并上传到平台。车辆特征自动识别功能对卡口通过车辆的车型、车牌颜色进行识别。

超速车辆抓拍记录功能

对经过卡口点的车辆进行单点测速,如果车辆超速,则将抓拍到的图片作为违法证据,进入违法处理库中,待人工审核确认后作为超速处罚证据。

区间测速记录功能

在2个卡口点间对车辆通过的时间进行记录,通过2个卡口点之间的距离,系统自动计算出平均速度,如果平均速度超速,则将2个卡口点车辆通过的图片作为超速违法处罚证据。

建设目标

智能卡口系统的建设目标为:在基于数字化技术完成路段监控系统建设的基础上,充分利用IP网络通信技术,将卡口图片、路段数据、图像逐级上传,实现省级路网宏观管理,跨路段的交通管理与控制,实现路网车辆车牌监控信息资源共享,最终实现公路车辆在监控车道以线圈、雷达、激光、视频等方式进行检测,当检测到监测区域有车辆通过时,DSP控制模块将对经过车辆进行抓拍。每条记录实时抓拍1张图片,图片够清晰辨别驾驶员的脸相特征、车牌号码、车身颜色、车型和机动车行驶过程的信息。当车辆行驶速度超过规定限速时,系统将抓拍2张图片,方便违法举证。在

实时记录通行车辆图像的同时,具备车辆号牌自动识别功能,能识别在我国道路上行驶的机动车号牌特征(号牌号码、号牌颜色、车标),设备设置布控缉查车辆号牌,当系统识别出来的车辆号牌结果符合条件时,将对嫌疑车辆现场报警和远程报警。交通信息的综合服务,实现对高速行驶车辆的超速行为做出证据充分的处罚。

建设方案

前端子系统主要由高清抓拍单元、车检单元、补光单元和供电辅件等组成。系统完成记录车辆经过信息、机动车违章行为检测、违章图片抓拍、补光灯控制、违章记录本地储存、相关信息网络上传等任务。

主要功能为信息采集和处理,采集并记录所有经过本断面的机动车、非机动车和行人的图片和数据信息,通过视频分析技术获取车辆的经过时间、地点、速度、车牌号码、车辆内部特征等信息,并完成图片信息识别、车辆速度检测、超速判别、数据缓存以及通过网络向中心管理平台传送数据等功能。对正常经过的车辆进行记录并且车牌识别,对违章事件进行检测,记录和报警、并与信息中心通讯。

方案主要功能

卡口车辆记录功能

系统可采用激光、雷达、地感线圈、视频触发检测方式。正常情况下,激光、雷达、地感线圈检测的方式对过往车辆进行检测,当这些触发模式无法正常运行时,系统能自动检测故障情况,并且能够自动切换为视频触发模式,当激光、雷达、地感线圈触发模式被修复后,系统能够从视频触发模式自动切换回原有的触发模式,切换过程无需人工干预。

前端采集部分对过往车辆采集1张高清图片。图片能清晰反映路况信息、车辆特征信息,同时将车辆通过时间(精确到秒)、地点、路段信息、车速、限速信息、通行方向、车牌号码、车牌颜色,车身颜色及车标等信息叠加在图片上。在白天的模式下,通过测光控制单元,摄像机自动配备偏振镜设备和补光技术,确保在太阳强光、逆光和车辆前挡风玻璃镀膜等情况下,抓拍图片应能清楚地反映完整的车辆前部信息、牌照信息及前排司乘人员面部特征;在夜间或者光线不足的情况下,通过配备智能补光灯,能够在各种复杂环境(如:雨雾、、弱光照、夜间,等)下拍摄出清晰图片。

超速抓拍功能

车辆测速抓拍功能:系统通过在每个车道安装两个环形地感线圈或在L杆上安装雷达的方式测试车辆的行驶速度,车速在100km/h内,测速误差不超过-6km/h~0km/h,当车速在100km/h以上时,测速误差不超过-6%~0%。作为执法依据时,能够满足国家相关计量标准。

用户可以根据实际情况在系统中设置速度限制,当测量的车辆行驶速度超过限定速度的时候,系统能够对此车辆进行抓拍,并记录车辆的两张高清相片,抓拍到的违法图片中可清楚的辨识路段信息、车辆行驶方向、限速标志、车牌号码、车牌颜色、车身颜色、车型,保证违法证据的充分可靠;图片格式为JPEG格式。

使用2张高清摄像机拍摄的高清晰照片反映车辆违法超速的行为,照片可以清晰辨别路段信息、车辆行驶方向、限速标志、车牌颜色、车牌号码、车型以及车身颜色等,保证违法证据符合最新的《机动车测速仪》G b/T21255—2007和《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》(GA/T832-2009)。

交通流量检测功能

通过车辆检测模块获取断面车流量、车速、时间占有率等基本交通参数,写入中心数据库,方便查询、统计,为交通管理者提供辅助决策。

方案主要优势

高清晰图像效果

卡口首先要有高清晰的图像效果,才能为公安管理部门提供确切的线索,发挥系统效用。宇视卡口在最初设计和项目积累过程中,形成了一套高质量图片记录的优化方式:

●采用先进的高清晰度摄像机
●多模式一体化成像控制技术
●防护罩专业光学设计和防尘结构设计
●采用科学的补光方式
●抑制车窗反光清晰抓拍驾驶人脸像
●优秀的工程设计保证最好的效果

偏振镜自动升降

在逆光或者强光的时,驾驶人的脸像隐藏在机动车前挡风玻璃之后,前挡风玻璃会反射光线,在车窗玻璃折射出偏振光,给驾驶人面部抓拍制造障碍,系统摄像单元中采用用专业光学处理方法,可自动根据测光控制来驱动偏振镜的升降,在白天强光或逆光情况时,偏振镜自动升起,光学处理和图像处理通过偏振镜将偏振光过滤掉,在晚上时或者光线不足情况下,偏振镜自动降落,不影响图像整体的成像效果,同时借助专业补光设备在逆光或强光情况下进行特定范围的补光,多方面保证了图像全天候的一致性。

同步支持视频流

卡口摄像机单元采用高性能CPU,处理能力强,每台摄像主机在正常抓拍图像的同时,可进行实时的视频浏览和高清录像,无需增加额外设备,解决了以往仅靠图片造成取证困难、说服力不足等问题。

卡口摄像机单元,同步视频流在分辨率时可达30帧/秒,录像格式1080P/720P可灵活设置。同时系统为保障图像质量的清晰和录像效果的可用,可对图片采集和H.264录像采用两种不同模式,使得在同一台相机在提供全天候高清晰图片的同时提供全天候高质量的视频录像。

图片数据视频iSCSI直存

前端采集的图片或同步视频流,通过支持iSCSI协议直接打包成iSCSI数据包采用裸数据块的方式直接写入IPSAN盘阵。系统管理服务器软件进行视频和图片数据的管理,实施数据写入过程,可完成数据实施存储和存储系统的动态监控。采用数据块指针纪录技术,实现历史影像资料的基于指针数据库的检索,检索效率相对基于影像基于文件检索速度从数十分钟提高秒级,同时指针数据库考虑对录像文件的采取防篡改或完整性检查措施;支持按图像来源、纪录时间、报警事件类别等多种方式对存储的图像数据进行检索,支持多用户同时并发访问同一数据源。

系统一体化设计

系统通过将系统结构全集成一体化,一体化主要包括摄像机单元一体化和主机箱一体化。其中摄像机单元中,包括电源空开、网络防雷、摄像机,摄像机测光控制单元、测光驱动单元、防尘处理,偏振镜和风扇等;主机箱一体化中,包括接线模块、供电模块、防雷模块、外围通讯设备嵌入等。通过一体化设计,在提升系统稳定性同时使得现场的使用更加方便。相机单元如图:

前后端双冗余模式

●存储的冗余

目前网络高清卡口在存储方面有两种技术路线,一种是主控机部署在现场的前后端模式,一种是主控机部署在后台的后端模式。本方案支持前端相机SD卡+后端磁盘阵列双冗余模式存储,原因如下:

由于公安卡口图片可能牵涉到关键线索,因此不能有任何的遗漏和丢失,后端模式在通讯故障的情况下可能造成不可挽回的后果。

实现卡口数据的异地冗余备份,防止由于数据集中存放造成的不可恢复的数据丢失。

后端模式把系统风险集中在通讯部分,而前后端模式是将风险分散,某些设备故障不会影响卡口关键数据的采集。

●检测方式的冗余

抓拍单元在正常情况下使用地感线圈、雷达作为车辆检测触发方式,一旦检测到线圈或雷达故障,抓拍单元可以自动切换到视频检测车辆的方式,确保系统对车辆的持续检测抓拍不漏车。