網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)在高速公路收費(fèi)車道中的應(yīng)用

劉尊羽

【摘要】本文就網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)應(yīng)用于高速公路收費(fèi)車道進(jìn)行逐一分析，替代現(xiàn)有車道設(shè)備，提出整體解決方案建議，發(fā)揮新技術(shù)降低成本。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī);高速公路;收費(fèi)車道

傳統(tǒng)模擬攝像機(jī)無法滿足高清圖像采集需要，高清已經(jīng)成為當(dāng)今視頻監(jiān)控的發(fā)展主流。網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)，指基于網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的高清攝像機(jī)，以普通的網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)形成為例，從前往后依次包含鏡頭，紅外截止濾光片，圖像傳感器，時鐘同步與圖像處置編碼緊縮主板，電源及I/O網(wǎng)絡(luò)接口板。在所有的形成部件中，最為重要的是圖像傳感器，其指標(biāo)優(yōu)良與否直接影響到網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)畫面質(zhì)量。

一、?應(yīng)用概況

網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)在智能交通領(lǐng)域主要涉及人，車，路三者的相互關(guān)系。智能交通建設(shè)基礎(chǔ)就是檢測路況，如車輛控制系統(tǒng)，公共交通系統(tǒng)，緊急救援系統(tǒng)，ETC以及多系統(tǒng)的合作運(yùn)用實(shí)時檢測路況，保證車輛正常運(yùn)行。其中應(yīng)用于交警管理業(yè)務(wù)最為廣泛，在智能交通監(jiān)控系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)主要安裝在道路路口，用于拍攝紅綠燈路口的交通狀況或道路路面狀況，實(shí)現(xiàn)指揮調(diào)度，道路信息監(jiān)測，車牌與人臉識別。

網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)在高速公路收費(fèi)車道系統(tǒng)中的應(yīng)用正在廣泛開展，各種應(yīng)用功能日趨強(qiáng)大，性能逐步提升。典型普通人工收費(fèi)車道系統(tǒng)由以下主要設(shè)備組成：收費(fèi)亭內(nèi)包括車道計算機(jī)，車道控制器，收費(fèi)員終端顯示器，復(fù)合讀寫器或自動收發(fā)卡機(jī)，車輛檢測器，字符疊加器，視頻分配器等，收費(fèi)亭外包括雨棚信號燈，手動欄桿，聲光報警器，語音報價器，費(fèi)額顯示器，收據(jù)打印機(jī)，車道同行信號燈，自動欄桿，車道攝像機(jī)，高清車牌識別儀，計重設(shè)備等。

二、??實(shí)現(xiàn)功能

網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)在收費(fèi)車道系統(tǒng)中應(yīng)用，可以替代部分車道設(shè)備一體化實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能，提高車道性能，降低系統(tǒng)設(shè)備成本。

1.?采用網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)可以替代車道攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)圖像采集功能。目前大多數(shù)車道采用標(biāo)清攝像機(jī)，車道圖片分辨率低，對于關(guān)鍵信息特別是車牌信息缺少智能分析，無法定位。網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)采用200萬像素CMOS圖像傳感器，分辨率為1920*1080，能夠車輛軌跡實(shí)時跟蹤抓拍，并確保圖片高質(zhì)量為后期系統(tǒng)對圖像的應(yīng)用提供廣泛的信息基礎(chǔ)。

2.?采用網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)可以實(shí)現(xiàn)車道車牌識別功能，收費(fèi)車道系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場圖片視頻車牌識別功能的統(tǒng)一，部分車道一般采用兩套攝像系統(tǒng)，一套普通車道攝像機(jī)用于才采集圖片和視頻，一套車牌識別系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集車牌信息，兩套系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度不高，兩者信息難以融合。網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)普遍采用嵌入式處理器，圖像采集和圖像分析獨(dú)立進(jìn)行，處理速度快。同時具有自動測光控制功能，自動控制曝光時間，增益，白平衡，使得圖像效果更佳識別率更高。具有主流車識別和車身顏色識別功能，可以識別符合標(biāo)準(zhǔn)的十種車身顏色。

3.?采用網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)可以實(shí)現(xiàn)車道車輛檢測器功能。網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)具有優(yōu)秀視頻檢測/識別技術(shù)，車輛捕獲率高，可以替代現(xiàn)行車輛線圈檢測器功能。其觸發(fā)輸出功能，能通過輸出開關(guān)量或12V電平信號快捷實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)行車道控制系統(tǒng)的銜接。同時與其他設(shè)備相互配合可以實(shí)現(xiàn)車道車輛分類的自動識別，相關(guān)應(yīng)用在國內(nèi)部分站點(diǎn)已經(jīng)試應(yīng)用。

4.?采用網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)可以實(shí)現(xiàn)車道視頻分配器功能，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，其本身即可以通過TCP/IP協(xié)議設(shè)置可以訪問的IP地址，通過局域網(wǎng)連接到互聯(lián)網(wǎng)來進(jìn)行視頻的網(wǎng)絡(luò)訪問，無論在世界任何地點(diǎn)，都可以訪問與互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)。一般網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)支持多個不同的IP地址的設(shè)備同時連接訪問，支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，包括TCP/IP，UDP，HTTP，F(xiàn)TP，NTP，ONVIP，RTSP等協(xié)議。

5.?采用網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)可以實(shí)現(xiàn)車道字符疊加功能，網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)一般具有字符疊加功能，能在圖像上疊加時間，地點(diǎn)，車速，自定義字符等字符。

三、?整體方案

高清不僅僅是視頻的高清采集，而是貫穿視頻采集，編碼，傳輸，存儲，控制，解碼輸出，到中心管理軟件的全過程各個節(jié)點(diǎn)。從這個意義上講，網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)需要的整體解決方案。

1.?車道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)支持必不可少。高清編碼及傳輸也是在監(jiān)控系統(tǒng)中不可缺少的的重要環(huán)節(jié)，高清視頻常見編碼格式有H.264，M-JPEG4，MPEG4等格式。高清攝像機(jī)通過H.264壓縮算法可以實(shí)現(xiàn)2Mbps碼流傳輸720p高清視頻。在傳輸過程中，高清意味著需要更高帶寬，以H.264編碼的1080p高清畫面計算所用帶寬約為8M。

2.?現(xiàn)場存儲需要采用靈活適宜的方式。高清存儲IP高清存儲常在的類型一般采用兩種方式：分布式存儲和集中存儲。隨著IP高清的普及，IPSAN在存儲中扮演者越來越重的角色，IPSAN通過采用IP構(gòu)架的以太網(wǎng)傳輸，具備良好的擴(kuò)展性，共享性，和較低的分?jǐn)倯?yīng)用成本。

3.?車道監(jiān)控系統(tǒng)的適用性改造。高清顯示高清的解碼的顯示通常由高清解碼器或者網(wǎng)絡(luò)高清矩陣來完成，通過高清解碼器或者網(wǎng)絡(luò)高清矩陣配合網(wǎng)絡(luò)鍵盤使用可以實(shí)現(xiàn)畫面切換，高清上墻。輪詢切換等。

4.?車道收費(fèi)系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)的全面支持是具體實(shí)現(xiàn)的根本要素。

由此可見，網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)的清晰度相對傳統(tǒng)的模擬標(biāo)清攝像機(jī)具有很大的優(yōu)勢，在高速公路收費(fèi)車道中的應(yīng)用功能非常強(qiáng)大，前景廣泛，大有可為。

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