智能交通项目闯红灯自动记录系统.doc
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1、智能交通项目闯红灯自动记录系统智能交通项目闯红灯自动记录系统1.1.11.1.1 系统架构系统架构高清闯红灯电子警察系统总体由三部分构成,包括高清一体化前端车辆抓拍部分、通信部分和中心部分。系统采用纯视频检测方式,自动对视频流中运动物体进行实时逐帧检测、锁定、跟踪,根据车辆运动轨迹判断车辆是否违法并进行记录,无需破坏路面埋设线圈。200 万/500万 CCD 智能一体化高清摄像机覆盖单向 2/3 车道;每车道配置一台 LED 频闪灯进行夜间补光。设备稳定,结构简单,便于安装维护。3.4.4.13.4.4.1前端部分前端部分闯红灯(兼卡口)记录前端部分,是安装在路口的设备,是整套违法抓拍的主体,
2、它基于车辆视频检测进行车辆分析,实现了:闯红灯违法行为的判别、违法事件检测、图片抓拍、车牌识别、流量统计、设备管理等功能。前端设备主要包括:安装在立杆上的高清视频采集前端、控制与处理系统,以及相关的外围设备。视频采集前端主要包括:智能一体化高清摄像机(分辨率为 200 万像素的智能一体化高清摄像机) 、高清镜头、LED频闪补光灯、控制主机等。前端智能一体化高清摄像机承担图像采集取证功能,实现抓拍逻辑的判断、图像的采集、图像的识别、数据存储、光信号分析处理、补光控制等功能。通过相机 DSP 内置算法实时对过往车辆进行检测,核心部分摄像机能够在最短时间内被触发,拍摄下车辆的特征图像,并进行牌照自动
3、识别、压缩存储等操作。根据现场照度不同进行补充照明,在环境照度良好情况下利用车辆牌照夜间具有荧光效果这一特性,控制具有特殊光谱的 LED 灯,在夜间增强牌照图片效果。智能一体化高清摄像机主要由 200 万高清一体化摄像机、镜头、前置光学处理装置、温度控制模块组成。智能一体化高清摄像机内置视频检测算法,通过视频流分析过往车辆信息触发车辆进行抓拍,抓拍的图片包含车辆拍照号码、车辆特征、违法过程等信息。图像控制模块采用集图像采集、图像处理、号牌识别等功能为一体的 DSP 技术,实现车辆特征识别、牌照号码识别、图片信息组合等功能。数据存储模块采用 SD 存储卡为数据载体,配置容量为16G,可作为系统缓
4、存使用,对网络中断或后端服务器产品故障时,可将数据存储在前端的额 SD 卡,待网络或后端恢复后在进行续传。根据道路的实际情况,选择 200W 智能一体化高清摄像机。摄像机的具体实际产品如下:分辨率分辨率200 万像素工业摄像机,图片分辨率 1200*1600 或 500 万像素工业摄像机,图片分辨率 2592*2048优选百万像素高清镜头,图像解析力更高低照环境智能降噪,强光环境智能滤光,全天候优质画面体验功能特性功能特性纯视频、物理检测方式识别红绿灯状态支持闯红灯、不按车道行驶、压线、逆行等多种违章行为检测支持车牌、车身颜色、行驶方向等智能识别抓拍图片水印数据加密编码特性编码特性图片、视频双
5、码流输出图片和视频曝光参数独立配置,双视频流图像效果均能达到最佳网络特性网络特性iSCSI 数据块直存,支持秒级检索和回放内置 16GB 工业级 SD 卡,支持缓存补录提供以太网电口、SFP、EPON 等多种网络接口SNMP 通用网管协议及 SIP 协议品质结构品质结构摄像单元一体化交付,全接口防雷,内置自动加热/风冷装置极温设计,温度范围-4070加固铸铝外壳,结构稳固防护等级高达 IP665.1.1.25.1.1.2通信部分通信部分通信部分的功能是:将前端部分收集的信息,包括车辆违法信息,流量信息等,通过特定的通信网络,上传到指挥中心(监控中心)的应用服务器系统。5.1.1.35.1.1.
6、3工作原理工作原理系统采用先进的视频检测和计算机人工智能算法,可以对图像中的红绿信号灯颜色做逐帧识别,同时自动匹配对应车道,对过往车辆进行轨迹跟踪并做行为判断,如有违法车辆进行抓拍、车牌识别、录像、存储,处理结果上传到后台。同时抓拍 3 张图片做为处罚证据,分别为压线前一张,压线中一张,压线后一张,同步支持支持车辆图片特写,通过违法过程记录图片+特写图片来完成一组违法记录。系统具备卡口功能,即记录过往车辆。系统运行原理图如下:针对道路口常见的调头、压线等违法行为,系统结合路道情况和分析的车辆行驶轨迹来进行判定,如果判定是属于调头或压线车辆则进行记录。如图,在监控路口的车道停车线外安装前后三个环
7、形虚拟线圈(也可设置三条虚拟线) ,当红色信号控制灯处在亮的状态时,中央控制模块当前跟踪画面自动切换到由已亮红色信号灯所控制车道全景画面,系统实时的跟踪覆盖范围内的车辆, ,当检测到车辆进入第一个虚拟线圈时,智能一体化高清摄像机抓拍一张高清图片;当检测到车辆进入第二虚拟线圈时,由成像控制模块进行逻辑判断是否为闯红灯行为,若非闯红灯行为,则智能一体化高清摄像机全程只抓拍一张高清图片;若是闯红灯行为,智能一体化高清摄像机全程将对违法车辆自动采集三张高清图片,记录车辆闯红灯动态过程。高清图像被系统分析并解读出车辆号牌,此后系统将图像压缩成 JPEG 文件格式,并在其下方以相同格式粘贴上地点、车道编号
8、、方向、时间(年、月、日、时、分、秒、毫秒)等相关信息,所存图像违法/卡口车辆的车牌号码、车牌颜色等信息清晰可见,最后将图片存入指定路径,将违法/卡口信息添加到相应的数据库,以上过程完成了路口单次闯红灯或卡口记录的检测、数据生成和数据存储。1.1.21.1.2 路口结构示意图路口结构示意图1.1.31.1.3 系统功能系统功能系统自动判别机动车进入停止线时的信号灯状态,当机动车在红灯期间越过停车线,并继续向前行驶并且车身完全通过停车线,进行闯红灯抓拍,并进行正确的记录;当机动车在黄灯或绿灯相位越过停车线时,系统不作闯红灯记录,但需要检测和记录被监控车道的车流量,抓拍一张车辆的图片并自动识别过往
9、车辆的号牌。系统采用智能一体化高清摄像机智能一体化高清摄像机(200 万像素/500 万像素)作为机动车闯红灯违法全景图片取证部件,所记录的闯红灯全景图像信号灯红色突出、明显、无异议,并具有防篡改鉴别功能,叠加有闯红灯违法车辆的地点与方向、日期与时间等字符信息。系统选用视频检测作为闯红灯自动记录系统的车辆检测手段,不需在路口铺设地感线圈。补光设备对外界环境照度进行自动判别,在拍摄光线不足时 LED 补光灯自动启动工作。5.3.8.115.3.8.11 实时车辆图像记录实时车辆图像记录系统对通行的每一辆车进行实时检测,实时抓拍高清图像;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
10、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。同时系统通过硬件处理模块和软件光学处理,确保在各种复杂环境(如:雪天、雨雾、强逆光、弱光照、强光照、车辆高速运动等)下拍摄出清晰的图片,采用高性能的智能一体化高清摄像机和 LED 补光灯确保拍摄图像的清晰要求。与此同时基于先进的车辆视频检测算法,系统前端对于违法的无牌车辆同样进行捕获。5.3.8.125.3.8.12 闯红灯违法行为记录闯红灯违法行为记录本系统采用非破路施工检测手段(视频检测) ,对闯红灯行为进行记录。闯红灯记录符合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
11、条件 GA/T496-2009 标准。1、在监控方向的红灯相位期间,对所监控车道进行闯红灯检测、抓拍、号牌识别、并进行纪录;2、夜间采用特制灯对牌照部分进行补光,设计有专用光线检测控制模块;3、红灯点亮数秒后(可设定)自动抓拍闯红灯违法车辆图片。在车辆闯红灯时,系统自动检测、抓拍违法车辆图片,拍摄三张违法过程和截取一张特写的高清图片,图片可清晰辨别红灯状态、红灯时间、停车线、违法时间、违法地点、违法类型、车辆类型、车牌颜色、车牌号码、车身颜色等内容,三张连续图片能准确清晰地反映车辆违法闯红灯过程,四张图片合成为一张证据图片。机动车在其对应的绿灯或黄灯相位时越过停车线,闯红灯自动记录系统不应记录
12、。4、机动车在其对应的绿灯或黄灯相位时越过停车线,闯红灯自动记录系统做卡口记录。5、闯红灯自动记录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。1)第一个位置的信息应能清晰辨别闯红灯时间、车辆类型、红灯信号、机动车车身未越过停止线的情况;2)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、红灯信号和整个机动车车身已经越过停止线并且在相应红灯相位继续行驶的情况;3)并且至少有一个位置的信息能够清晰辨别号牌号码。4)各个位置间保持适宜的距离以反映机动车闯红灯违法过程,不出现因间距太大影响对违法机动车进行认定的情形。全景位移距离可以在软件里自动设置。6、图片格式采用
13、 JPEG 格式,JPEG 图片编码符合 ISO/IEC 15444:2000 的要求,图片具备防篡改功能。7、系统前端 24 小时计时误差不超过 1S,且系统具有自动校时功能系统抓拍效果如下:5.3.8.135.3.8.13 全天候监控及监控录像全天候监控及监控录像系统在支持抓拍高分辨率图片的同时,能实现 24 小时高清视频录像功能。可以在白天或夜间有辅助光源的情况下实现清晰录像;视频编码格式支持主流的 H.264;可自动记录车辆通过时间、地点、所在车道、违法类型等信息;录像中能清晰地反映车辆的颜色、车辆类型、运动轨迹;并提供录像查询、录像下载等功能。5.3.8.145.3.8.14 卡口图
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