车辆智能监测记录系统技术方案_secret

车辆智能监测记录系统技术方案_secret内容摘要：

等）下拍摄出清晰的图片。 图像 质量清晰可辨，夜间 图像 具有强光抑制功能。 由于图像的分辨率很高，是普通像机采集图像分辨率的六倍，视场宽，清晰度高，在特写图像看得更清楚。 为了突出前排司乘人员的面部图像，需要将光线射入 驾驶室 ，必要时需要增加辅助闪光灯。 同时，由于采用嵌入式高清工业摄像机，使得通过车标自动识别车辆的品牌成为可能，为将来车辆的智能识别技术提供了很好的原始图像，未来只需升级车辆识别软件就可以进行车标的自动 识别，无需进行硬件的改动和升级。 车辆智能监测记录系统技术方案 14 车辆识别功能 对于每辆拍摄的车辆照片，系统可以进行全自动的识别功能，车辆识别包括车牌识别、车辆类型识别、车身颜色识别，并留有未来升级识别功能的空间，如车标识别、人脸识别等。 （ 1）牌照自动识别 在实时记录通行车辆图像的同时，还具备对民用车牌、警用车牌、军用车牌、武警车牌的车牌计算机自动识别能力，包括 2020 式号牌。 所能识别的字符包括 : 1)“ 0～ 9”十个阿拉伯数字。 2)“ A～ Z”二十六个英文字母。 3)省市区汉字简称 (京、津、晋、冀、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、港、澳、台 )。 4)军用车牌汉字 (军、空、海、北、沈、兰、济、南、广、成 )。 5)号牌分类用汉字 (警、学、领、试、农、挂、拖、境 )。 6)武警车牌字符 (WJ 消、边、水、电、林、通、金 )； 7） 07 式新武警车牌字符； 在环境无雾、车牌挂放规范和无缺损且不含五小车辆的条件下 ,系统白天车牌识别率不小于 98%，号牌识别准确率不小于 95%；晚上车牌识别率应不小于 98%，号牌识别准确率不小于 90%。 （ 2）车型和颜色识别 系统能根据牌 照颜色区分大、小两种车型，并能识别黑、白、蓝、黄四种车牌颜色 ； 能根据车长区分车辆的类型 ；能根据视频检测技术在图像中区分车类型。 系统能够分辨出大型和小型车辆。 系统采用车牌颜色和测量的车辆长度结合的方法对车辆进行分型。 对于民用车来说，蓝颜色车牌表示的是小型车辆，而黄颜色车牌表示的是大型车辆。 因此，我们首先利用车牌颜色判断车辆类型，如果是白、黑牌 车辆智能监测记录系统技术方案 15 等特种车辆，或者无法判断车牌颜色的情况，我们就利用线圈检测器测量车辆长度来辅助区分车辆的类型。 实时报警功能 实时报警分为三种，一是 超速报警 ， 二是 布控车辆报警 ，三是 交通事件报警 ，它们都依赖系统实时采集处理的基础数据。 超速报警 系统可以根据路段情况及大、小车型设置超速限值。 当通过车辆的速度超过限值时，能远程报警或现场报警。 布控车辆报警 系统可以设置布控缉查车辆号牌，当系统识别出来的车辆号牌结果符合条件时，能远程报警或现场报警。 交通事件报警 系统可以实时监测监控点的路面 交通 情况，当道路上发生交通事故、堵车、违章停车、违章逆行等异常交通事件时，系统自动上传事件信息并报警。 如 异常 /违章停车检测、报警；超高 /低速检测、报警；逆行车辆检测、报警；交通堵塞检 测、报警；交通事故检测、报警；烟雾 /火灾检测、报警；对比度检测、报警；行人 /抛撒物检测、报警；事故冲击波检测、报警等。 信息上传和下载功能 路口监控机能提供超速车辆等信息的自动上传，上传内容包括违章超速车辆的信息和图片，非违章车辆的基本信息，非违章车辆的图片保存于路口主机中，如报警信息储存于路口机则应包括盗抢车辆、可疑车辆、特定车辆等信息的自动下载功能。 本系统能通过网络实现远程数据访问和远程系统维护功能。 传输模块支持ActiveX 数据交换控件。 路口控制机能提供对数据进行查询和访问的接口， 车辆智能监测记录系统技术方案 16 控制 中心可以通过接口实现对前端存储数据的访问。 路口控制机的管理功能 路口控制系统能提供路口机时间校正接口，路口部分参数的设置接口，路口机运行情况的诊断和检测、 远程 恢复 ， 如布控和可疑车辆信息不为自动下载，则由该模块在监控控制中心中实现自动发布。 车流量统计功能 能够按车道进行流量统计，按行驶方向进行流量统计、车速统计，可以统计断面 /车道流量、流率（每小时每车道车辆数）、平均速度、车型（可分为五类车型）、时间 /空间占有率、车头时距、服务水平（可分为六级）、密度（单位长度上的车辆数） 、空间平均速度（单位长度上的车辆平均速度），并以报表形式输出。 车辆逆行检测功能 在每条车道上，我们 设计了 三 个环形检测线圈。 因此，我们可以通过判断车辆经过线圈的次序来判断车辆行驶的方向。 如果出现线圈 触发 顺序为反向， 则可以判断有车辆逆行，则系统会抓拍车辆 图像 ， 并作特别标识，向中心报警，提示工作人员处理。 性能指标 项目 指标 车辆捕获率（ 5～ 160km/h） ≥ 99％， 无论是行驶在车道中还是跨车道骑线行驶的 车辆 ，均能 准确 捕获 驾驶人员脸相捕获率 ≥ 90％ 车辆智能监测记录系统技术方案 17 识别牌照种类 民用车牌（ 除 5 小车辆），警用车牌， 04 式新军用车牌，武警车牌及 2020 式新车牌 ， 07式武警车牌 ， 摩托车、农用车。 号牌识别 白天车辆号牌识别率大于 98%，号牌识别准确率应不小于 95%；夜间车辆号牌识别率大于 97%，号牌识别准确率大于 90%。 号牌颜色： 黑、白、蓝、黄 识别时间 ≤ 200ms 测速精度 车速在 40～ 80km/h 时，误差≤177。 6％； 车速在 120km/h 以上时，误差≤177。 10％； 车型识别 2 种 (大、小型 ) 图像分辨率 1360x1024x24 真彩 摄像机水平分辨率 ＞ 1000 线 图片 格式 JPEG/24bit 彩色 图片记录模式 特写图片 1幅 控制主机图片存储容量 120 万幅 、 120 万辆车信息 控制主机 图像接入 处理能力 可 同时 接入 30 路 以上高清摄像机的 图像流信号 ，并不发生丢帧现象 供电电压 交流 154V～ 264V,频率 :48HZ～ 52HZ。 辅助照明灯功耗 ＜ 16W（ 1 盏） 环境温度 20℃ ～ +70℃ 环境湿度 20℃ ～ 95℃ 平均无故障连续运行时间 MTBF ≥ 10000小时 频闪灯寿命 ≥ 500 万次 设计防护等级 IP54 可防盗 接地电阻 ≤ 4Ω 车辆智能监测记录系统技术方案 18 系统特点 独立嵌入式 模块化 系统 架构 通常，传统的车辆智能 检测记录系统图像抓拍是由 工控机 、 图像采集卡 和摄像机来完成的，早期的系统 由于 工控机总线 的带宽 、 处理器性能 、 内存容量等种种硬件方面的限制，最多只能 同时 处理 4 路视频信号 ，当车流量较大的情况下，很容易发 生延时采图的现象。 我们 设计的系统采用 高清晰像机卡口 系统， 其主要的特点是 图像清晰 分辨率高 和 图像独立采集。 图像独立采集是讲车辆触发抓拍图像不由工控机参于，高清晰像机接收到触发信号后，自动采集一帧高清图像，完全不占用工控机的带宽和处理 能力，而且，高清摄像机在没有触发采图信号时 传输线上 没有图像流数据输出，又不占用传输线带宽，因此 工控机可同时接入处理 30 个以上高清摄像机图像信息的能力，同时，工控机中不需要插任何图像板卡，不 仅 最大限度提高了系统的处理能力，而且系统结构又比 前期应用系统建设 时更加简化，前端设备和接线更少了。 车辆智能监测记录系统技术方案 19 白天车辆图像 车牌图像 相当宽的视场范围带来 极 高 的车辆 捕获率 一般情况下，公路每个方向两个车道，由于车道过宽和车辆不按道行驶，早期卡口系统中 每个车道安装一台牌照特写摄像机 （普通摄像机） 的做法造成车辆漏检的 情况比较严重。 之后的卡口系统是在两个车道中间再安装一台辅助摄像机来捕获跨车道行驶的车辆图像，这样一个方向有三台摄像机用于牌照识别，三台摄像机的视场必须重叠至少一个车牌的宽度。 这样 车辆智能监测记录系统技术方案 20 安排摄像机的原因就是普通摄像机的分辨率较小 ，只有 768*576 像素。 从车牌自动识别的准确率来看，需要车牌在图像中水平方向大约有 120180个像素是，识别准确率是最好的，这样的话，普通像机的视场范围 只 能在 米左右。 而我们采用高清晰工业摄像机，其图像分辨率可达 1360*1024像素 ，在保证车牌识别准确率的条件下，视场范 围 可达 米以上，完全超过了一个车道的宽度 ，相邻两个车道的视场有较大的重叠（大于 65CM），不会漏掉任何一辆车的车牌。 图示跨中道行驶车辆，可看出车牌仍在图像视场范围内。 高清晰度 图像分辨率可达 140 万像素 普通的车辆检测记录系统一般是采用普通监控标准的摄像机，其所拍摄的一帧 图像的分辨率最大只有 768*576，而且像机的扫描系统是隔行扫描的，实际由图像采集卡采集下来的图像大小最大只有 768*288 像素，垂直方向 车辆智能监测记录系统技术方案 21 上丢失了一半的像素信息。 而 我们采用高清晰 CCD 工业摄像机，其拍摄的图像分辨率可达 1360*1024 像素， 并且 扫描系统是逐行扫描，实际的采集的图像的大小是真实的 1360*1024 像素。 不仅可以清楚的看清车辆的牌照，而且由于无任何方向的像素丢失，车牌的像素信息量大，识别率也比普通像机的高很多；同时，视场范围也增大了很多，可以直接在图像中看清车辆中驾驶人员的脸。 由于我们采用高清摄像系统，最让人关心的是当车流量较大时，图像的传输会不会由于传输带宽的限制造成丢帧的现象，影响到整体应用的性能。 我们是这样解决这个矛盾的。 高清摄像机平时是没有图像输出的，也就是说 CCD 没有扫描过程，当车辆到来时 ,摄像机立即 拍摄一幅图像来，这样，就可以在本车道没有车辆经过时，不占用传输带宽，让有车的车道摄像机进行传输。 在极端情况下，各条道路均有很大的车流时，摄像机同时拍摄图像并传输的可能性增大，争用的传输的情况出现，这时，摄像机内部多达四幅图像的帧就起作用，当其它摄像机正在传输图像时，可以把图像暂存在摄像帧存中，在传输线空闲时再传输。 另外我们还采用千兆的网络来传输图像，传输一幅图像只需 33 毫秒，一条千兆的网络可同时传输多达 30台像机的连续图像数据。 车辆智能监测记录系统技术方案 22 车辆图像 司乘人员图像 高清的图像带来 高牌照识别率 我们知 道，经过近十年的应用，汽车牌照识别技术已经相当成熟， 在图像质量好的情况下 识别率的水平基本上都能达到 90%以上，从软件算法上要想使识别率再提高一个水平 的空间 已经很 少了 ，同时由于图像分辨率的影响及实际现场情况的影响，识别率总会有一些波动。 普通像机采集的图像由于分辨率最大只能是 768*288 像素， 按正常车牌水平方向占图像的五分 车辆智能监测记录系统技术方案 23 之一计算， 车牌所占像素是 153*24 像素 ，我们可以看到车牌在垂直方向丢了一半的像素。 而用高清逐行扫描工业摄像机所拍摄的图像分辨率为1360*1024 像素 ， 按同样的车牌宽度比较， 其车牌所占像素为 153*48 像素 ，可以看出在垂直方向上没有像素的丢失，细节表现很好，信息量是普通像机拍摄图像的一倍，因此，车牌识别率会比一般用普通像机的系统高一个数量级。 实践中 ，用高清像机所拍摄的图像的车牌识别率普遍大于 95%。 这就是为什么 需要 采用高清像机来提高 车牌 识别 率 水平的原因之一。 车辆图像 车牌图像。