超速抓拍电子警察系统解决方案_secret

高清超速抓拍电子警察系统解决方案1、概述为提高道路交通管理的科技含量，进一步加大对机动车肇事逃逸和车辆盗抢案件的打击力度，加强对违章、涉案车辆和公路干线交通状况的监控，通过在交通要道上安装车辆监测记录设备对与相邻省份之间、市与市之间的主要出入路口或路段进行全天候24小时实时监测。

通过摄像及抓拍的方式自动记录经过卡口的每一辆车辆的特征，由处理器对所拍摄照片上的车辆牌照号码、车牌颜色进行自动识别，并自动记录车辆行驶方向、车速、通行时间等各种参数，并能清晰捕获前排驾驶员的脸部特征。

为侦破交通肇事逃逸案件和治安、刑事案件提供科学、有效的追查线索和执法依据；同时对车辆超速、违法占道等违章进行检测报警，以有效遏制交通违章现象，消除事故隐患，保障公路的畅通和人民群众的生命财产安全。

2、核心技术介绍国省干道超速抓拍电子警察系统的基本功能要求自动记录通行车辆的车牌颜色、车牌号码、行驶方向、车速、通行时间等各种参数，公安部发布的新旧行业标准里面的“车辆号牌识别”和“速度测定”就是两项最为重要，也是决定产品总体性能的技术指标，下面分别做以简要介绍。

2.1、车牌识别“车辆号牌自动识别”简称“车牌识别”技术（License Plate Recognition，LPR）是以计算机技术、图像处理技术、模糊识别为基础，建立车辆的特征模型，识别车辆特征，如号牌、车型、颜色等。

它是一个以特定目标为对象的专用计算机视觉系统，能从一幅图像中自动提取车牌图像，自动分割字符，进而对字符进行识别，它运用先进的图像处理、模式识别和人工智能技术，对采集到的图像信息进行处理，能够实时准确地自动识别出车牌的数字、字母及汉字字符，并直接给出识别结果，使得车辆的电脑化监控和管理成为现实。

车牌识别产品是通过车辆检测技术对车辆进行检测，检测到车辆后给摄像机发出抓拍命令，摄像机自动抓拍车辆图像，接下来车牌识别单元便开始对拍摄到的机动车号牌进行识别，识别内容包括：“GA36-92”（92式牌照）、“GA36.1-2001”（02式新牌照）标准的民用车牌照、警车牌照、04式新军车牌照、07式武警新牌照等牌照的汉字、字母、数字、颜色等信息。

能够识别各种字符，包括：“0～9”十个阿拉伯数字；●“A～Z”二十六个英文字母；●省市区汉字简称“京、津、晋、翼、蒙、辽、吉、黑、沪、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、豫、鄂、湘、粤、桂、琼、川、贵、云、藏、陕、甘、青、宁、新、渝、使、临、台”；●新标准的军用车牌汉字；●号牌分类用汉字“警、学、领、试、挂、境、港、澳、拖、农”；●武警车牌字“WJ、0～9、消、边、水、警、电、林、通”。

2.2、速度测定速度测定主要通过车辆检测技术来实现。

目前，国内外诞生的车辆检测器产品的种类很多，技术原理和实现方式各不相同，如有线圈检测、视频检测、微波检测、激光检测、声波检测、超声波检测、磁力检测、红外线检测等。

但目前应用较多的为线圈检测、视频检测和微波（多普勒）检测。

2.2.1线圈检测通过一个电感器件即环形线圈与车辆检测器构成一个调谐电子系统，当车辆通过或停在线圈上会改变线圈的电感量，激发电路产生一个输出，从而检测到通过或停在线圈上的车辆。

而通过并排的一组线圈（通常是三个线圈并行排列），则可以分析出车辆的行驶方向和行驶速度。

线圈检测技术成熟、易于掌握、技术非常精确、性能稳定。

缺点是安装过程对可靠性和寿命影响很大、修理或安装需中断交通、影响路面寿命、易被重型车辆、路面修理等损坏。

另外高纬度开冻期和低纬度夏季路面以及路面质量不好的地方对线圈的维护工作量是比较大的。

2.2.2视频检测视频检测技术是基于图像处理和模式识别等理论，对连续的图像序列或单帧图像，实时图像进行数据分析和处理，建立数学模型，对具有相似特征的一系列数据变化特征进行分析、归类、跟踪与预测，用来实现对实际应用中的各类违章行为的判断和信息采集处理的技术。

在硬件结构上多采用图像卡及各类嵌入式设备。

该技术的优点是无需破坏路面，安装和维护比较方便，可为事故管理提供可视图像、可提供大量交通管理信息、单台摄像机和处理器可检测多车道。

它的缺点是精度不高，容易受环境、天气、照度、干扰物等影响，对高速移动车辆的检测和捕获有一定困难。

因为，拍摄高速移动车辆需要有足够快的快门（至少是1/3000S）、足够数目的像素以及好的图像检测算法的支持，视频检测由于需要进行计算往往无法捕获到高速运动物体。

2.2.3微波（多普勒）检测雷达就是依据“多普勒效应”的一种微波检测方式。

雷达先发出一个频率为1000兆赫的脉冲微波，如果微波射在静止不动的车辆上，被反射回来，它的反射波频率不会变，仍然是1000兆赫。

反之，如果车辆在行驶，而且速度很快，那么，根据多普勒效应，反射波频率与发射波的频率就不相同。

通过对这种微波频率微细变化的精确测定，求出频率的差异，就可以换算出汽车的速度。

雷达测速有效范围大约在每小时24公里到255公里之间，测速范围比较大，精确度也相当高。

对于速度较快，车流量较少且方向统一的高速公路上面，采用微波雷达配合高速摄像机是一种不错的选择。

而对于多车道、车辆并行、人车混杂的复杂路段，单纯只使用多普勒效应的微波雷达对路口、路段违法车辆进行的检测，则具有较大困难，在检测范围内如果出现多个车辆，往往无法区分目标车辆。

另外，测速雷达一般安装在公路中间6米高的横臂上面，如果比较高的大型车辆（如挂车、货柜车等）经过，由于车体比较高，造成车体顶部距离雷达太近，雷达发出的脉冲微波射在车体顶部被反射回来的距离大大缩短，往往造成了计算出来的速度值比较大，会产生比较大的误差。

所以从上述分析中可以看出，目前应用最广泛的仍然是线圈检测技术。

本项目按照招标文件要求采用雷达测速方式。

3、系统构成整个系统分为：前端抓拍部分、网络传输部分、中心管理部分。

系统构成如下图所示：前端抓拍部分网络传输部分中心管理部分3.1、前端抓拍部分前端抓拍部分有高清和标清之分。

标清的优点是质量稳定，缺点是像素太少（768*576像素点），看不到驾驶室的情况。

对于压中线的，需要在中线增加一台标清摄像机，当机动车压中线的时候，由中线摄像机进行抓拍识别，否则容易造成丢车现象。

高清的优点是像素很高（目前普遍应用的是140万像素和200万像素两种）。

不管是白天还是黑夜所拍摄的照片能够很清晰分辨出驾驶室里的人员面貌，对于刑事案件具有很大的帮助。

缺点是价格稍高，但好的技术终究会淘汰落后的技术，高清取代标清已是大趋势。

本方案我们采取高清方式，主要设备为500万像素高清摄像机。

单台设备可以兼顾一至三条车道。

3.1.1现场示意图下面让我们来看一下前端抓拍部分现场示意图上图是按照本项目招标文件要求，以双向四车道为例：●嵌入式高清抓拍系统：系统设计为每个方向配置一只高清超速抓拍摄像机，抓取三张违法过程图片，能够完成立杆、龙门架或跨线桥超速车辆抓拍，实现车道全覆盖；每方向一台标清超速检测摄像机。

3.1.2前端抓拍部分各功能模块介绍●超速取证功能机动车辆在固定检测点超过道路限制速度，记录三张违法证据图片，其中两幅全景图片可以满足人工对车辆类型、颜色和轮廓及装载情况认定的要求，同时能够体现出车辆位移，并能体现车辆类型及违法路段情况，一幅车辆牌照特写图片能够清晰辨别车牌号码，如为正面图像需能清晰辨别驾驶人。

利用区间测速计算出的超速违法图片同样可以提供三张违法证据图片，其中测速起止点各一张全景图片能够满足人工对车辆类型、颜色和轮廓及装载情况认定的要求，并能体现车辆类型及违法路段情况，在测速区间段起点或终点提供一幅车辆牌照特写图片能够清晰辨别车牌号码，如为正面图像需能清晰辨别驾驶人。

●卡口功能系统具有卡口功能，对每辆通过检测点的机动车进行拍照记录并完成号牌识别，传回支队监控中心，图片及识别结果保存15天以上，为破获交通逃逸等各类案件提供重要线索。

●数据处理及传输功能系统能在户外任何光照条件下正确捕捉图像，保存和传输数据，在违法图片下方叠加违法地点、路口编号、拍摄时间、车速等数据，并将超速违法相关信息通过3G网络传送到无线网络运营商后，再由运营商处通过2兆数字电路方式实时传送回支队数据库。

对于区间超速违法行为，系统自动计算出各个区间段平均车速，并将相关违法信息记录传入支队中心数据库。

在软件中用户可根据自身需求设置图片压缩率，可调压缩率外围为20%-100%；抓拍效果可以达到整条车道的覆盖，并且能够抓拍骑线超速车辆，保证对车辆图像捕获率不小于99%，记录有效率不小于90%，记录处理时间不超过200ms。

●车速检测功能系统具备车速检测功能，车速在20-250km/h范围内测速误差在+3%之内。

●车牌自动识别功能牌照自动识别系统软件开发，主要包括在风、霜、雪、雨、雾等现实环境视频成像后的图像预处理的方法研究；保证在复杂背景下，从环境、路面、汽车的图像中分割汽车牌照的快速、准确的算法；在干扰严重的图像环境中进行牌照字符分割的精确算法；在特征失真的图像中准确识别数字、英文、汉字的识别算法。

系统可以对拍摄到的机动车号牌进行识别，识别内容包括："GA36-92"（92式牌照）、"GA36.1-2001"（02式新牌照）标准的民用车牌照、警车牌照、04式新军车牌照、07式武警新牌照等牌照的汉字、字母、数字、颜色等信息。

机动车号牌全天候识别准确率达到90%以上。

●中心控制及管理功能监控中心可以远程控制、远程维护前端设备，定期自动校时。

对于在区间内的超速违法车辆，自动匹配超速违法起止点及计算平均车速，并将车辆违法信息自动存入支队违法信息库。

●自检功能前端系统能通过软硬件自动检测系统故障并恢复正常工作，具有断电自动重启功能、日志记录功能；同时具有防盗、防雷、防雨、散热措施，确保整套系统运行的安全性。

前端控制器采用模块式设计，能自动侦错报错，维修只需更换相应的模块。

在支队中心可以完成对于前端通讯线路及抓拍点设备的实时监控，并对系统故障自动报警。

●实时布控，查处假、套牌车、交通违法等车辆功能系统不但可以实现假、套牌车的计算分析，同时能实现实时布控查处黑名单库中车辆的功能，将系统采集回来的车辆信息与假、套牌车、交通违法、全国盗抢车等黑名单信息库进行实时比对，如发现嫌疑车辆，系统发布预警信息，预警信息可通过无线对讲及时通知布控民警，将嫌疑车辆予以拦截并进行现场教育、处罚或抓捕。

●其他布控数据查询统计及分析功能系统提供强大的查询统计功能：➢行车规律查询统计系统能够查询车牌号码、车牌颜色、车道、方向、时间、车型、车辆图片等信息，根据这些信息，系统能统计嫌疑及布控车辆的行驶路径及出行规律，提供给其他警种使用。

➢违法行为查询统计功能按照违法类型、违法时间等条件对系统中产生的所有违法信息进行分类统计，并针对区间超速违法类型，分别统计出各个速度范围内的超速情况，统计结果以列表和图表方式输出，并可查看详细清单。