嵌入式高清線圈測速卡口系統(tǒng)方案

嵌入式高清線圈測速卡口系統(tǒng)方案，作為目前運用較為廣泛的方案之一已日趨成熟，其利用線圈檢測、圖像識別等技術(shù)所達到的對通車車輛全天候自動檢測、實時特征展示、嫌疑車輛報警與攔截等功能可有效預(yù)防和打擊犯罪，從而提高城市安全掌控能力。

系統(tǒng)概述

智爾嵌入式高清線圈測速卡口產(chǎn)品由前端高清卡口抓拍單元、前端供電及安全單元、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)、中心平臺、中心服務(wù)器及存儲系統(tǒng)組成。

前端高清線圈測速卡口抓拍單元通過線圈檢測方式對機動車輛的過車行為進行實時檢測，并輸出每輛機動車輛的過車速度。通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)自動將機動車抓拍信息送入中心平臺數(shù)據(jù)庫存儲服務(wù)器中，中心平臺對卡口數(shù)據(jù)和卡口違法數(shù)據(jù)進行實時顯示預(yù)覽、處罰、報警等操作。（如圖1為系統(tǒng)拓撲圖）

舉例：以單個方向，1臺200萬高清攝像機分別監(jiān)控兩個車道，卡口結(jié)構(gòu)鏈接圖如圖2。

圖1：系統(tǒng)拓撲圖

圖2：卡口結(jié)構(gòu)鏈接圖

圖3：設(shè)備信號流程

原理分析說明：

圖中一臺200萬攝像機監(jiān)控兩個車道，一臺頻閃燈給抓拍區(qū)域補光，200萬高清攝像機抓拍車尾。

一個車輛檢測器對應(yīng)一個車道，可同時接入兩個地感線圈。車輛檢測器的每條路相互獨立，輸出TTL信號或485信號。

每個點位對應(yīng)一臺嵌入式控制主機，路口所有的高清攝像機通過工業(yè)交換機把信息傳送到控制主機中，控制主機完成卡口圖片的收集、分析、處理、存儲及上傳（包含前端200萬攝像機傳輸回來的數(shù)據(jù)圖片和文字信息）。

所有數(shù)據(jù)通過光纖網(wǎng)絡(luò)或無線3G網(wǎng)絡(luò)上傳至中心服務(wù)器存儲，客戶端通過平臺軟件實時顯示、預(yù)覽、違章處理等操作。（圖3為信號流程圖）

功能簡介

智爾嵌入式高清線圈測速卡口系統(tǒng)前端主要包含8大功能：

1） 卡口抓拍功能

2） 測速功能

3） 交通流統(tǒng)計功能

4） 逆行檢測抓拍功能

5） 記錄車輛信息

6） 號牌自動識別

7） 數(shù)據(jù)自動傳輸

8） 設(shè)備管理

此外系統(tǒng)還具備背景自動更新、白天晚上模式自動切換等功能。

卡口抓拍功能

系統(tǒng)具有卡口功能，對所有過往車輛進行抓拍、識別及記錄，卡口平均捕獲率≥99%。圖片上疊加相應(yīng)的路口名稱、類型、時間、車牌號碼、車道號等重要信息。系統(tǒng)自動對車輛牌照進行識別，包括車牌號碼、車牌顏色等信息。

測速功能

交通流量統(tǒng)計功能

前端系統(tǒng)的卡口功能（對每輛機動車輛進行抓拍捕獲），平均捕獲率高達≥99%以上，系統(tǒng)自動根據(jù)捕獲的車輛，根據(jù)車道、方向、類別等數(shù)據(jù)，各個統(tǒng)計分析，從數(shù)據(jù)上可依做為數(shù)據(jù)車流量。

交流流量檢測統(tǒng)計準確率：≥99%

逆行檢測抓拍

系統(tǒng)具有逆行檢測功能，根據(jù)已設(shè)定方向自動判斷機動車的行駛方向，如機動車違反設(shè)定的行駛方向行駛，則自動抓拍圖片，形成機動車逆向行駛的違法圖片。

記錄車輛信息

對經(jīng)過點位的每一輛機動車，高清攝像機會檢測車輛行駛方向，自動抓拍行駛車輛圖像，并記錄車輛通過時的信息，包括時間、地點、方向、牌照號、車道號、車型、車速等。

牌照圖片清楚地反映了車輛牌照特征，可用于牌照自動識別，車牌像素點保證在100-160之間。

圖片格式為JPEG真彩色，分辨率為1920×1080。

在輸出圖片時，系統(tǒng)自動記錄的字符信息會疊加在圖片上，其中前端數(shù)據(jù)自動使用加密算法進行加密，保證整個信息的完整性以及不可更改性。

系統(tǒng)能自動識別攝像機捕獲中圖片信息，包含車輛的類型（如大車、小車、中型車）、車身顏色（包括白、黑、紅、黃、灰、藍、綠）、車牌顏色（黑、綠、藍、白、黃等）。

5．山水迥異，有如將要崩裂樣險要；有騰空而起的高突，有像胳膊肘兒一樣的山體延伸；有并排矗立而眾多的大小山頭。

號牌自動識別

智爾車輛號牌識別軟件采用國內(nèi)領(lǐng)先的圖像識別算法，對高清攝像機所抓拍的車輛圖像自動進行車牌識別、號牌顏色識別及車型、車身顏色等識別。

對車牌照號碼進行自動捕獲和識別，正常號牌的識別率在95%以上。

號牌捕獲及識別時間不高于100ms。

車牌識別寬度范圍為85-160個像素點，車牌運行傾斜角≤±30°。

能識別在我國道路上行駛的機動車號牌，包括民用、警用、軍用、武警牌照等。

系統(tǒng)能自動識別黑、藍、黃、白、綠五種車牌底色，并根據(jù)車底牌顏色來判斷車輛類型；對民用車，藍顏色車牌表示小型車輛，黃顏色車牌表示大型車輛。

數(shù)據(jù)自動傳輸

智爾嵌入式高清線圈測速卡口產(chǎn)品可通過有線、無線等方式將抓拍的車輛圖片及相關(guān)文字信息自動上傳到管理平臺數(shù)據(jù)中心。系統(tǒng)支持多種方式的數(shù)據(jù)傳輸：通過GPRS/3G無線方式自動上傳違法數(shù)據(jù)，包括車輛通過信息（時間、地點、車牌號碼）以及設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)等；也可以通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進行上傳，如因網(wǎng)絡(luò)中斷或其他故障導(dǎo)致的數(shù)據(jù)傳輸中斷，系統(tǒng)記錄的信息數(shù)據(jù)會備份存儲于前端設(shè)備中，待故障恢復(fù)后自動上傳。

設(shè)備管理

智爾嵌入式高清線圈測速卡口產(chǎn)品提供設(shè)備編號、設(shè)備同步時鐘、設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測設(shè)置等設(shè)備參數(shù)配置。通過軟件配置后，前端設(shè)備即與后端管理平臺時鐘同步，避免因時間不同步而影響抓拍信息的實時性。也可以在中心遠程配置，以實現(xiàn)遠程登入、重啟、復(fù)位等遠程維護，同時提供設(shè)備故障報警、設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控、系統(tǒng)登入等信息的日志管理。

系統(tǒng)特色

200萬高清寬屏攝像機：采用高清200萬2/3英寸CCD攝像機，分辨率1920×1080，25幀/秒嵌入式DSP+ARM一體化設(shè)計，內(nèi)置車牌識別軟件；0.2Lux低照度保證夜晚抓拍圖片的清晰度；支持雙碼流保證圖片抓拍和視頻錄像的同步進行，支持高速SD卡（32G）存儲，圖片存儲量達10萬多張。采用高清寬屏攝像機，可同時監(jiān)控2個車道的車頭或車尾的機動車輛抓拍。

雙硬盤存儲技術(shù)：前端采用嵌入式控制器，來收集、分析、處理、存儲及上傳數(shù)據(jù)圖片和文字信息。嵌入式控制器配置四核處理器/4G內(nèi)存/標配1T硬盤；4個千兆網(wǎng)口自適應(yīng)，2個USB3.0和2個USB2.0。雙硬盤存儲，即32G容量的Cfst卡和1T硬盤，Cfast卡的寬溫性能用于存放Linux操作系統(tǒng)，保證系統(tǒng)在高/低溫下能有效的自啟動，使系統(tǒng)穩(wěn)定運行；1T硬盤用于存儲圖片和文字等數(shù)據(jù)。

超速抓拍：采用地感線圈觸發(fā)技術(shù)，高精度的車輛檢測器可以精確感應(yīng)機動車輛的過車行為，輸出對應(yīng)的機動車輛速度值。其中，對限速值以下的機動車輛抓拍一張圖，對超速行駛車輛抓拍兩張圖片并合成，可抓拍車頭或車尾。速度誤差值符合國家標準。

窄脈沖補光：采用高亮頻閃燈對外界環(huán)境進行補光，低功耗、無污染，可有效補光兩個車道的機動車輛車牌、車身顏色等，保證攝像機抓拍到清晰的車輛圖片。同時，可設(shè)置成限速范圍內(nèi)的一次補光和超速的兩次補光等模式。

通信簡約化：數(shù)據(jù)上傳模塊包含無線上傳和光纖上傳，無線上傳采用3G模式，光纖上傳采用FTP協(xié)議。由于嵌入式控制器自身帶有4口千兆交換機，如外部設(shè)備超過4臺，則增加一臺4口千兆工業(yè)級交換機。前端設(shè)備可配置獨立網(wǎng)絡(luò)，每個點位只按需分配一個專用網(wǎng)IP，從而保證整個城市前端設(shè)備的IP數(shù)量。

圖4

管理平臺介紹

智爾非現(xiàn)場執(zhí)法平臺產(chǎn)品是一個綜合的、統(tǒng)一的平臺，功能豐富，產(chǎn)品函蓋卡口、電警、卡式電警所有功能，如實時顯示、業(yè)務(wù)處理、緝查布控等，并且產(chǎn)品各模塊功能即獨立又能相互靈活組合，即可作為純卡口、純電警、純卡式電警系統(tǒng)使用，也可以是卡口、電警、卡式電警任意兩種或三種的組合。產(chǎn)品采用24小時不間斷智能實時監(jiān)控違法報警（闖紅燈、超速、實線變道、事故逃逸）事件，為公安、交警直觀地反映車輛信息與車輛狀況，及時掌握車輛動態(tài)，及時響應(yīng)突發(fā)事件以及在治安和偵破刑事案件、為公安偵察破案提供線索等方面發(fā)揮重要作用，其特點如圖4。

本中心平臺系統(tǒng)主要包含9大功能：

1）PKI認證，2）實時卡口信息顯示，3）自動報警，4）布控管理，5）歷史信息查詢，6）電子地圖，7）車輛行駛軌跡跟蹤，8）統(tǒng)計分析，9）運維管理。

結(jié)束語

近年來，智能交通在智慧城市領(lǐng)域內(nèi)重要性愈發(fā)明顯，交通管控實施的有效性在整個城市發(fā)展的進程中起著舉足輕重的作用。本文將嵌入式高清線圈測速卡口系統(tǒng)的功能特點展露無遺，相信其便捷高效的城市交通管理能力定然能夠為智能交通的快速發(fā)展貢獻一份力量。