1、网络抓拍机在电子警察系统的应用键入文字网络抓拍机在电子警察系统的应用一、需求概览智能交通管理离不开采集于道路全景、断面和路口的图像，包括流畅的实时视频和高质量的瞬态图片。网络抓拍（照相）机旨在采集这样的高质量图片，配合车辆检测装置和号牌号码识别等软件，构成易于组网的电子警察系统，是智能交通管理系统的重要组成部分。违章抓拍的需求：违章类型有闯红灯、超速、跨实线、逆行等。抓得快而准，快速行驶车辆难逃脱看清号牌号码，照片同时呈现违章车和违章类型所需的判定信息，如停车线、红灯、禁停标记、限速牌、导向车道实线闯红灯、逆行、跨实线抓拍能快速拍摄三张图片，提供完整证据链单设备能抓拍多车道，节省设备投资卡口监
2、测的需求：把道路断面、收费站、停车场、治安点和路口的“一车一拍”统称卡口监测。看清号牌号码和车前排司乘人员夜间不受车灯强光干扰正面拍摄且补光时，对驾驶员的光刺激较小车流量统计，乃至车型检测其它相关需求：识别号牌号码方便与车辆检测器和补光装置联动，同步闪光控制支持单点和组网应用满足上述需求的技术手段：1） 图像分辨率和清晰度高，色彩还原好2） 对高速车辆成像不拖尾、无锯齿3） 响应触发并拍照的时间，称“触发抓拍就绪”时延或称“抓拍时滞”极短，如闯红灯抓拍的首张图片体现车在停车线位置4） 闯红灯、逆行等抓拍，支持三张照片连拍，体现完整的违章过程网络抓拍机在电子警察系统的应用键入文字5） 自动曝光和
3、白平衡，配合闪光灯和强光抑制，满足全天候应用6） 规范而灵活的外部接口和协议，方便与其它装置和系统的对接、或便于系统集成所需的二次开发7） 具备有线和无线网络通信，支持网络集中存储和大容量本地存储8） 工业级品质，适应恶劣环境并长期稳定工作二、系统概述2.1 独立应用模式2.1.1 组成数据存储于外场。系统由图像采集（捕获）单元、车辆检测单元、补光单元、外场通信单元、号牌号码识别单元等组成。图像采集单元主要有几种：设备 抓拍图片 应用特点数码照相机触发后完成聚焦和测光再抓拍，分辨率5001000 万像素35 车道。抓拍时滞大，仅中低车速。图像效果很好；宜单张拍摄；闯红灯难以及时响应 3 次触发
4、命令，并且首张图片拍不到车在停车线的位置。组网困难；配套设备多，故障点多。民用产品。特写摄像机+全景摄像机触发后抽帧为图片，分辨率 40 万像素1 车道。抓拍时滞较小，中等车速。图像效果一般；来自全景摄像机的图片呈现闯红灯三要素，来自特写摄像机的图片满足号牌识别对分辨率的要求，因此单帧图片不能提供完全的违章证据，而合成图片的证据牵强。易补光。高清网络摄像机触发后抽帧为图片，分辨率 200 万像素左右2 车道。抓拍时滞较大，中低车速；如果采用抽提前帧的方法可满足高车速，但抓拍位置提前，存在闯红灯执法争议；如果采用抽后续帧的方法，在闯红灯时拍不到车处于停车线位置的图片，不满足规范的要求。图像效果好
5、。高清网络照相机触发后立即拍照，分辨率 500 万像素以上3 车道。抓拍时滞小，高车速。图像效果好。搭配电动快门和闪光灯能有效抑制车灯强光。如采用视频检测，一般配套全景摄像机做车辆和红灯的检测；如采用线圈车检测器，则应对的车速更高。车辆检测为抓拍提供触发信号，可采用线圈、视频和雷达检测之一：检测项目检测方法 车流 车速 车型 跨实线 禁左/右 速度值卡口功能环境要求抓拍触发速度适用车速线圈检测 好 较好 较差 不便 不便 无 好 快 高视频检测 较差 差 较差 易 易 无 较差 慢 中网络抓拍机在电子警察系统的应用键入文字雷达检测 较好 好 不可 不可 不可 有 较好 较快 较高要求平整而硬化
6、的路面，需在路面切割线槽，不宜高纬度地区使用。易受雨雾雪天气、路面积水和阴影、强逆光、树枝叶干扰。安装角度和测量距离较严格，路面分道且车辆需按道行驶，宜每车道一部雷达。2.1.2 功能车辆检测：线圈或视频检测到车辆通过或违章时，产生触发信号通知抓拍；超速检测：测量车辆的通过速度，将速度告知抓拍机，后者据此以及限速值判断是否抓拍；逆行检测：视频检测到车辆逆行时，通知抓拍；跨线检测：视频检测到车辆在导向车道跨实线时，通知抓拍；禁左禁右检测：视频检测配合红灯检测，发现不按指定方向行驶的车辆时，通知抓拍；红灯信号检测：接收信号灯系统的信息，判定直行和左/右转的红灯；图片抓拍：由上述检测所得的抓拍触发信
7、号启动拍照，并在图片上叠加时间、地点、违章类型等信息；号牌号码识别：根据抓拍的图片，自动辨认号牌号码。2.1.3 举例：基于视频检测的闯红灯抓拍电警系统网络抓拍机在电子警察系统的应用键入文字本例是独立应用于路口的模式系统，在路口存储（如工控机）以便于数据下载。非联网系统，无需配置号牌号码识别单元。2.2 组网应用模式2.2.1 组成经网络传输，数据集中存储于管理中心。系统由外场和中心两部分组成。其中外场有图像采集单元、车辆检测单元、补光单元、传输通信单元等；中心有号牌号码识别服务、数据库服务、用户操作客户端、交换机和路由器等。图像采集单元和车辆检测单元的选择与独立应用模式系统相同；将独立应用模
8、式下的路口存储去掉，实时将数据传送到中心存储；有了实时数据，中心的具有并行处理能力的号牌号码识别服务就能准实时地发布到信息，如将违章车辆号码发送到高速公路的动态信息显示牌、将布控车辆的号码、时间和位置发送到报警节点；中心集中存储数据，还便于远程使用者通过网络即时访网络抓拍机在电子警察系统的应用键入文字问。2.2.2 功能在独立应用模式系统的功能基础上，还具有：集中式号牌号码识别；集中式数据存储；车流量信息获取；道路拥塞预警；实时信息发布；对特殊车辆的“违章”屏蔽；车辆布控；各种组合的查询、统计；对外场设备的远程管理；与其它信息系统（如智能交管平台）的对接。2.2.3 举例：基于雷达测速检测的超
9、速抓拍电警系统联网网络抓拍机在电子警察系统的应用键入文字2.3 重点需求的解决2.3.1 高质量彩色图像，多车道抓拍网络抓拍（照相）机，采用逐行扫描器件成像，无锯齿；具有较高的动态范围和信噪比，画面反差适中、细腻；采用综合曝光速度和图像质量的自动曝光算法，适应各种背景、天候的拍照；应用时能自定义容忍的最慢曝光速度（使之与车速匹配） ，对高速车辆成像不拖尾；源自数码相机的自动白平衡算法，保持色彩还原真实。它拥有 500 万有效像素，能同时拍摄 3 车道，所得图像足以识别号牌号码。网络抓拍机在电子警察系统的应用键入文字2.3.2 迅速响应抓拍拍摄行驶中的车辆，要求迅速响应抓拍触发信号，防止车辆驶离
10、拍照区。网络抓拍机仅有 10 毫秒的“触发-抓拍就绪”时延，即使快速行驶的车辆也逃不掉。2.3.3 连拍及很短的连拍间隔自动读图识别号牌的要求限制了抓拍的有效区，当一次违章取证需多张图片时，相机必需有连拍功能，否则拍得的有效张数不够。通过连拍的张数和连拍的间隔时间两项指标体现。网络抓拍机能连拍 8 张 500 万像素的图片，且间隔低至 140ms；拍摄第 9 张也不超过 350ms。因此能满足 3 车道并发出现违章的苛刻的抓拍需求。2.3.4 夜间抑制车大灯的强光夜间正面拍摄车辆，因车大灯带来的强逆光会造成所拍照片看不清号牌号码和前排司乘人员。采用闪光灯补光和电动快门精确同步技术来克服此难题。
11、2.3.5 长期稳定运行数码相机虽然能拍摄图像效果好的图片，但不能完成网络传输，不能进行远程设置，在工程实施上有较大的困难，还不能适应比较恶劣环境下的长期应用。网络抓拍机，是采用 CPUDSP 硬件平台、嵌入 Linux 操作系统而设计开发的产品；集成图像采集、处理、OSD（屏幕字符显示）和图像压缩编码；实现 IP 有线和无线网络通信以及设备本地存储；选择工业级器件制造。能在比较恶劣的环境下长期可靠运行。即使遇到电力不稳带来的等等异常，其硬件看门狗电路也能恢复设备运行。2.3.6 远程管理和动态 IP 地址的运用由于静态 IP 地址的匮乏，其租用费很高，电信服务商常采用向接入终端分配动态 IP
12、 地址的形式。因此，基于公网通信的网络抓拍（照相）机，需要具备有效的技术措施以适应这种实际情况。1） 动态 IP 地址如果是公网的，网络抓拍（照相）机又支持 DDNS，那么，经过动态域名解析，远程计算机使用申请的域名能直接访问它，而无需知道它使用了哪个 IP 地址。网络抓拍（照相）机支持 DDNS。2） 如果申请免费的域名，域名解析的老化时间一般为 24 小时，也就是说如果网络抓拍（照相）机因断电等原因而重新接入互联网时，其域名可能还对应着上次接入互联网时的 IP 地址，此时远程计算机不能通过域名访问它，极限情况下需等待 24 小时当然，如果申请收费的域名，则域名解析的老化时间就很短，为分钟级
13、别。网络抓拍（照相）机能向远程服务器发送自定义的 TCP/UDP 报文，据此可提供另一种解决办法：在 VPN 服务器（或独立的另一台计算机）上运行专用的报文接收服务，每当网络抓拍（照相）机接入互联网时，主动向报文接收服务发送消息通知上线；也能定时向报文接收服务网络抓拍机在电子警察系统的应用键入文字发送消息通知“活着“ 。报文接收服务因此获知各网络抓拍（照相）机当前使用的 IP 地址和运行状态。网络抓拍机名称 网络抓拍机当前 IP 地址 网络抓拍机最近的通知时间远程计算机则利用报文接收服务得到的 IP 地址去访问网络抓拍（照相）机。3） 动态 IP 地址如果是电信服务商私有的（如部分城市的联通
14、WCDMA 接入） ，虽然经过网关设置，网络抓拍（照相）机能把图像传送到 FTP 服务器，但不能被远程计算机访问。为此，需应用 VPN。网络抓拍（照相）机支持 VPN 隧道协议，据此可采用的一种解决办法：在 FTP 服务器（或独立的另一台计算机）上运行 VPN 服务，每当网络抓拍（照相）机接入互联网时，主动与 VPN服务建立隧道。需要访问网络抓拍（照相）机的远程计算机，也用隧道拨号到 VPN 服务器。此后，网络抓拍（照相）机和远程计算机就像处于一个私有的局域网中，即这些远程计算机就能利用 VPN 的私网 IP 地址去访问网络抓拍（照相）机。2.3.7 图像保全网络，特别是无线网络，可能出现连接暂时中断的现象。为保证拍摄到的图像不丢失，网络抓拍（照相）机采用这样的策略：如果网络连接中断，图像能自动暂存到本地的 SD 卡或 U 盘，等待网络连接恢复后，自动按序将 SD 卡或 U 盘中的图像续传到 FTP 服务器。
