高清治安卡口智能信息識別系統(tǒng)及應用
2015-04-29 00:00:00宋文舉
0.引言
本文的高清治安卡口智能信息識別系統(tǒng)采用先進的、高清晰度的前端圖像采集技術，其圖片有效分辨率達到200萬像素以上，從而解決以往系統(tǒng)前端采集設備成像質(zhì)量差的弊病，并大大提高高清圖像智能信息識別的準確率，同時系統(tǒng)將前端的視頻和抓拍圖像信息統(tǒng)一傳至指揮中心，為指揮中心提供實時的高清全景視頻監(jiān)控和車輛、行人特征信息，高清治安卡口智能信息識別系統(tǒng)為治安管理和防控，打擊犯罪提供了有效的技術手段。
1.系統(tǒng)架構
高清治安卡口智能信息識別系統(tǒng)主要包括三個子系統(tǒng)： 前端信息采集及識別子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)和中心應用平臺子系統(tǒng)。
1.1前端信息采集及識別子系統(tǒng)
作為本系統(tǒng)建設和應用的基礎，實現(xiàn)卡口車輛、行人等圖像的捕獲、高清晰度采集，高準確度的自動識別車輛特征信息，并實現(xiàn)車輛信息（包括數(shù)據(jù)和圖片）的長時間存儲，同時根據(jù)實際應用情況采取合適的車檢、補光、通訊技術；同時，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)除了實現(xiàn)卡口的圖像采集，還應該包括高清全景視頻采集。
1.2數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)
數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)主要由光纖網(wǎng)絡、光收發(fā)設備、核心交換機等組成。信息采集及識別系統(tǒng)和卡口應用平臺系統(tǒng)之間一般通過光纖網(wǎng)絡連接，采用光纖通訊設備實現(xiàn)前端設備和中心系統(tǒng)的網(wǎng)絡連通和數(shù)據(jù)傳送。
1.3中心應用平臺子系統(tǒng)
中心應用平臺系統(tǒng)在邏輯上包括數(shù)據(jù)管理（通訊服務、數(shù)據(jù)服務）、數(shù)據(jù)存儲和綜合應用三部分，主要實現(xiàn)所有前端數(shù)據(jù)的集中式存儲、系統(tǒng)數(shù)據(jù)展示調(diào)用、遠程嫌疑布控、實時比對報警、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、系統(tǒng)管理維護，及與各個外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享和協(xié)調(diào)聯(lián)動等功能，一般由數(shù)據(jù)庫服務器、存儲磁盤陣列、WEB服務器、通訊服務器、及操作終端等構成。為系統(tǒng)控制中心和各相關業(yè)務部門提供數(shù)據(jù)服務和業(yè)務支撐。
2.關鍵技術及分析
2.1觸發(fā)技術
常見卡口觸發(fā)技術有以下幾種：
2.1.1線圈觸發(fā)
線圈觸發(fā)是一種傳統(tǒng)的成熟車輛檢測技術。線圈檢測基于電磁感應原理，當車輛通過時，車輛自身鐵質(zhì)切割磁通線，將導致環(huán)形線圈回路電感量的變化，從而檢測出車輛的存在。
2.1.2全視頻觸發(fā)
全視頻檢測是最新的檢測技術，它對連續(xù)的視頻流進行分析，覆蓋整個視場的目標。全視頻檢測技術對視頻、圖像處理、目標檢測與跟蹤等方面技術要求比較高。要對多幀圖像連續(xù)識別處理，對處理能力要求比較高。
2.1.3線圈+全視頻觸發(fā)
線圈+全視頻觸發(fā)同時工作的方式使系統(tǒng)的觸發(fā)可靠性更高，在機動車捕獲方面互為補充提高機動車捕獲率，線圈捕獲率基本不受氣候等環(huán)境影響，全視頻提高了前車擋后車、后車跟前車太近等情況下的捕獲率；在機動車道有非機動車與行人的情況下，線圈觸發(fā)不能捕獲，全視頻觸發(fā)則可以很好的捕獲。采用線圈+全視場多目標跟蹤的全視頻觸發(fā)方式，可以有效消除誤觸發(fā)與多觸發(fā)現(xiàn)象，滿足對各種目標的捕獲率要求。
2.2補光方式
根據(jù)不同的功能要求，結合環(huán)境保護要求及防擾民要求，采用合適的補光方式。目前，常用的補光方式如下：
2.2.1曝閃燈補光（高強度氣體放電燈）
利用電子激發(fā)氣體發(fā)光，瞬間產(chǎn)生強光。例如35w氙氣燈能產(chǎn)生3200流明的強光，亮度提升300%。曝閃燈在視場照度提升方面有著明顯優(yōu)勢，可以通過曝閃燈補光看清機動車前排司乘人員的特征。但曝閃燈補光會給人以曝閃的感覺，對環(huán)境有一定程度的光污染，需要通過技術及工程設計，限定曝光的范圍及角度，使用恰當?shù)钠亻W燈進行補光。
2.2.2 LED燈補光
LED光源，綠色環(huán)保，光線柔和、功耗低、壽命長，是未來照明發(fā)展方向。在LED補光方式中，有一種可控窄脈沖高亮度LED燈補光方式，與攝像機同步觸發(fā)。該技術脈沖時間1毫秒，僅為普通閃光燈的1/3；亮度高，色溫高達5600K，圖像色彩還原性好；長壽命，其壽命>50000小時，而且其壽命與頻閃次數(shù)無關；對周圍環(huán)境和駕駛員的正常通行無影響。由于采用窄脈沖頻閃方式，在保證瞬時亮度的同時，其平均功耗僅為約35W，節(jié)省能源，保護環(huán)境。但LED補光在夜間成像質(zhì)量上目前尚無法達到曝光燈的水平。同時，LED燈可以給監(jiān)控視頻提供補光，而曝光燈則不能。
2.3視頻檢測設備
嵌入式主機采用高可靠、低功耗的嵌入式設計，機殼表面散熱形式（無風扇設計），可以在野外高污染、多塵、高低溫的惡劣環(huán)境下長時間可靠工作。采用高端高性能處理芯片，處理速度快。采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，開機運行釋放到內(nèi)存，具有速度快、資源利用率高、穩(wěn)定可靠、無病毒、防侵入的優(yōu)點，并且在斷電恢復后能夠迅速自啟動。安裝調(diào)試比較容易。
3.實戰(zhàn)應用分析與策略
3.1布防原則
卡口智能信息識別系統(tǒng)是利用先進的視頻檢測技術、計算機圖像處理計數(shù)及計算機智能分析技術，對監(jiān)控路面過往的機動車、非機動車及行人進行連續(xù)全天候?qū)崟r記錄，計算機根據(jù)所拍攝的圖像進行車牌自動識別，并能進行車輛動態(tài)布控，對超速、逆行等違法以及被盜搶、肇事逃逸、作案嫌疑車輛進行報警，通過光纖網(wǎng)絡將各個監(jiān)控點信息實時傳送到中心?？谥悄苄畔⒆R別系統(tǒng)的有效布防既要滿足空間上全局范圍的出入口和重點區(qū)域的布防，也要注重單一布防點細節(jié)特征信息的提取和分析。
3.2綜合應用
3.2.1實時報警
業(yè)務支撐系統(tǒng)根據(jù)實時檢測到的黑名單車輛、套牌車、交通事件等以聲光報警方式通知用戶，用戶根據(jù)收到的報警信息并區(qū)分其嚴重程度以采取合適的處理方案進行處理。
3.2.2軌跡分析
對于指定的嫌疑車輛，系統(tǒng)可以在GIS電子地圖上實時顯示該車的當前通過位置，并進行準確標記；也可搜索該車在所轄區(qū)域內(nèi)歷史通行記錄，自動繪制車輛的歷史行車軌跡，協(xié)助公安部門進行案件分析和攔截布控。
3.2.3車輛布控報警
為了打擊違法犯罪以及對突發(fā)事件進行跟蹤處理，通過該功能協(xié)助警方對涉案車輛或者重點關注車輛進行布控跟蹤，當被布控車輛出現(xiàn)在該系統(tǒng)所設攝像機覆蓋范圍內(nèi)時，攝像機捕捉布控車輛信息并進行報警，將報警信息實時推送到客戶端。
3.2.4查詢功能
車輛特征查詢：通過車輛固有屬性（車身顏色、所屬地、車牌號等）進行系統(tǒng)數(shù)據(jù)查詢，查詢結果以抓拍圖片方式顯示。
3.2.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計
系統(tǒng)支持高清、標清數(shù)據(jù)的統(tǒng)計功能，可以按照小時、日、周、月、季度、年進行固定模板統(tǒng)計，也可自定義時間段統(tǒng)計。統(tǒng)計對象包括車流量（分地點）、報警類型、布控單位等。
3.2.6車輛關聯(lián)性分析功能
針對嫌疑車輛可能會結隊出行的特點，在刑偵等業(yè)務應用時，確定特定嫌疑車輛后，通過數(shù)據(jù)挖掘技術，在海量的車輛通行數(shù)據(jù)中搜尋和分析在多個監(jiān)測點與嫌疑車輛相鄰的車輛號牌，能夠找出與嫌疑車輛有關聯(lián)的車輛，從而獲取破案線索。
3.2.7交通事件管理
通過事件類型、事件發(fā)生的時間等信息進行查詢，以圖片形式顯示，可以下載事件錄像視頻進行查看?？梢跃幹坪托薷氖录幚眍A案。
4.結束語
治安卡口是城市治安防控體系建設中的重要組成部分。隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展和城市化進程的加快，治安防控體系的建設也將進一步深入，治安卡口的功能將不斷提升，其綜合化、智能化是必然的發(fā)展方向。如何運用高科技的手段，從觀念上、制度上、管理上和技術上來解決治安卡口信息識別系統(tǒng)存在的問題，提高監(jiān)控圖像信息識別的準確度為實戰(zhàn)服務，是包括公安工作在內(nèi)的公共管理工作所面臨和急待思考解決的一道重要課題。
【參考文獻】
[1]葉堅，王海.智能化治安卡口的作用及其發(fā)展走勢.
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