1、视频检测式高清晰闯红灯+卡口车辆自动记录系统技术方案浙江捷尚视觉科技有限公司2011 年 10 月视频检测式高清晰闯红灯+智能卡口系统 第 1 页www.iC 浙江捷尚视觉科技有限公司目 录一、 概 述 -3二、 系统特点 -42.1 设计依据 -42.2 高分辨率图像采集 -42.3 多车道覆盖抓拍 -52.4 纯嵌入式设计 -52.5 视频车辆检测 -62.6 闯红灯行为检测 -72.7 车辆例行记录 -72.8 交通信息采集功能 -82.9 车牌自动识别 -8三、 系统设计方案 -103.1 系统组成 -103.2 系统工作原理 -143.3 系统功能和特点 -173.4 系统主要技术参
2、数 -193.5 工程设计要点说明 -203.6 中心管理软件 -22四、 施工说明 -234.1 辅助照明系统闪光灯的设计及施工 -23视频检测式高清晰闯红灯+智能卡口系统 第 2 页www.iC 浙江捷尚视觉科技有限公司4.2 前端系统的设计及施工 -244.3 路口交通状态及治安监控 -24五、 施工工艺要点说明 -255.1 路口立杆的安装和避雷 -255.2 路口机箱及摄像机防护罩的安装 -265.3 视频检测摄像机安装 -265.4 地下管道埋设 -275.5 沙井施工 -275.6 布线施工说明 -27六、 主要设备功能及技术参数 -286.1 视频车辆检测器 -286.2 高清
3、网络摄像机 -306.3 视频检测摄像机 -316.4 摄像机镜头 -326.5 闪光灯 -336.6 防护罩 -33七、 系统配置清单 -34视频检测式高清晰闯红灯+智能卡口系统 第 3 页www.iC 浙江捷尚视觉科技有限公司一、 概 述根据 2009年 2月公安部发布的闯红灯自动记录系统通用技术条件（GA/T496-2009）的规定，闯红灯自动记录系统的概念定义为：在具有交通信号控制的交叉路口和路段对机动车闯红灯行为不间断自动检测和记录的系统。闯红灯自动记录系统充分运用了现代科技手段、能自动完成公安交通警察的部分职能，是科技强警的重要组成部分。车辆闯红灯行为是一个过程，系统需要对整个违章
4、过程进行记录，以提供有效的法律依据，体现执法的公正性。该系统通过抓拍车辆在违法闯红灯过程中多个位置的图片来记录车辆违法闯红灯的行为和过程。闯红灯自动记录系统不记录机动车在其对应的黄灯相位时越过停车线的行为。 闯红灯自动记录系统能记录机动车闯红灯过程中两至三个位置的信息以反应机动车闯红灯违法过程。第一个位置的信息能清晰辨别闯红灯时间、车辆类型、红灯信号和机动车压在或越过停车线的情况；第二和第三个位置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。 闯红灯自动记录系统能的图片格式采用 JPEG格式，JPEG 图片编码符合ISO/
5、IEC 15444：2000 的要求。图片数量不超过四张。 车辆自动记录功能，系统不仅可对车辆的闯红灯行为进行记录，为了提供系统的综合利用率，还可以同时完成对每辆通行车辆进行例行记录的功能，每辆车通行时记录的图像数量可灵活选择（如 1张、2 张） 。视频检测式高清晰闯红灯+智能卡口系统 第 4 页www.iC 浙江捷尚视觉科技有限公司二、 系统特点2.1 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 （JTJ 074-2003）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/T497-200
6、9预防道路交通事故“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GB50198-94安防视频监控系统技术要求GA/T 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YD5003-922.2 高分辨率图像采集普通模拟摄像机所提供的图
7、像最高分辨率为 D1（ 704*576）格式，只有约40 万像素，本系统采用高分辨率数字摄像机（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（2592 x 1944） ，大大提高了图像的分辨率。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）停车线等） ；为执法处罚提供无可争辩的证据。2.3 多车道覆盖抓拍视频检测式高清晰闯红灯+智能卡口系统 第 5 页www.iC 浙江捷尚视觉科技有限公司常规采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
8、40 万像素） ，每台摄像机只能覆盖一个车道，本系统采用了 200 万和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 3 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，本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，摄像机在接收到不同的触发信号后会自动区分相应的车道，并按照车道将图像自动切分开，供车牌识别模块进行识别。2.4 纯嵌入式设计系统前端完全抛弃了工控机，只有车辆检测模块（视频车辆检测器）和高清摄像机，所有抓拍的图像会自动上传到数据中心，
9、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，户外的维护极为不便，对系统的稳定性要求极高，本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、抓拍等功能，还集成了 JPEG 编码、FTP 上传等功能，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，视频检测式高清晰闯红灯+智能卡口系统 第 6 页www.iC 浙江捷尚视觉科技有限公司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
10、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。2.5 视频车辆检测系统采用视频检测（虚拟线圈）技术对车辆进行检测，虚拟线圈是基于视频分析、运动检测、目标检测的一种技术，其原理是通过对在摄像机提供的实时视频流上设置检测区域，当车辆经过设定的区域时，该区域的背景、纹理会发生明显变化，分析系统通过对变化量的大小进行量化，当量化值和方向达到设定的条件时即认为有车通过。技术特点： 先进的特征检测处理算法，有效的消除了阴影、车灯、光线及恶劣天气的影响。 背景自动学习、补偿算法能够有效的克服相机抖动造成背景变化产生的影响。 行驶方向判定算法与可调的灵敏度相结合，对不按设定方向行驶的车辆
11、进行有效的过滤，有效的保证了车辆检测的准确性。 多车道多目标同时检测，高检测精度。 车辆进入、离开、存在多种状态检测。与地感线圈相比其技术优势 地感线圈的安装和维护都必须封闭车道、破坏路面，不仅影响路面视频检测式高清晰闯红灯+智能卡口系统 第 7 页www.iC 浙江捷尚视觉科技有限公司的使用寿命，并且增加了施工的复杂度。而虚拟线圈检测方式只要将摄像机安装在路侧立杆上即可，线圈的位置通过软件可任意设定，安装和维修时无须关闭车道操作相对简单。 地感线圈的检测功能单一，缺乏灵活性，而虚拟线圈检测系统灵活性要大于地感线圈，当路面行驶规则、位置发生改变都要重新破坏路面埋设地感线圈，而虚拟线圈检测区域可
12、根据需要随意划分、使用方式灵活，能够满足不断变化的数据采集要求，并且支持多车道同时检测。 地感线圈的感应度极易衰减、失效，当路面积雪达到 20cm 以上时（相当于将车辆的底盘抬高）车检器的灵敏度将大大降低，加之潮湿的气候和长期的碾压会使路面发生型变使线圈严重受损，影响线圈的检测准确度，并且线圈的使用年限从而大打折扣，大范围的维护管理费用又成了新的问题，而采用虚拟线圈检测的系统则不存在上述的问题。2.6 闯红灯行为检测系统通过视频车辆检测器对车辆的通行状态进行检测，当车辆分别处于闯红灯过程中的压线、越线、越线行驶 3个状态时，自动控制高清摄像机抓拍 3张违法车辆图片，同时叠加相关信息，每张图片都
13、可清晰地反映出车辆闯红灯时间、号牌号码、车辆类型、红灯信号（含箭头灯） 、停车线等情况2.7 车辆例行记录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，本系统对这两类图像进行分别存储，大大提高了前端设备的综合利用率。2.8 交通信息采集功能系统不仅通过虚拟线圈对车辆进行检测，并同时完成车辆个数、平均速度、车道占有率、车辆密度等信息的统计工作。视频检测式高清晰闯红灯+智能卡口系统 第 8 页www.iC 浙江捷尚视觉科技有限公司系统
14、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。2.9 车牌自动识别在号牌识别过程中，较好的图片质量和正确定位是正确识别号牌的关键。号牌定位的任务是确定图片中有无车辆号牌以及车辆号牌的数量和位置，但号牌定位比较复杂，车辆在图像中的位置具有不确定性，影响其准确性的原因主要有以下几种： 车头位置不确定； 号牌在车辆上的悬挂位置不确定； 车辆上可能印有其它与车牌相似的号码，悬挂其它号牌或多个号牌。视频检测式高清晰闯红灯+智能卡口系统 第 9 页www.iC 浙江捷尚视觉科技有限公司本系统利用号牌的特定纹理信息并采用多尺度分析进行号牌的定位，定位后的号牌经过号牌分割、倾斜矫正、字符定位与分割，然后采用多帧识别技术再进行字符和汉字的识别。车牌定位倾斜矫正字符分割与定位字符和汉字的识别首先根据字符的序号，将汉字、字母和数字区分开来，然后对不同类别字符采用不同的子系统识别。这些子系统又都融合了若干简单识别器，对待识字符进行联合识别。
