ITS智能交通在我國的發(fā)展應(yīng)用已經(jīng)很多年,盡管它發(fā)展很快,但大多數(shù)老百姓開始關(guān)注它是從“電子警察違章處罰實(shí)施后。電子警察系統(tǒng)作為ITS智能交通的一部分,同時也是安防行業(yè)道路監(jiān)控的一部分,隨著技術(shù)的成熟和系統(tǒng)成本的降低,它被廣泛應(yīng)用在城市交通道路監(jiān)控上、國道、省際公路和高速公路。而由于近年來新建、重新修整的高速公路、國道和省際公路的增多,大大緩解了公路交通壓力,加快了流通速度,提高了運(yùn)載能力。然而公路路況的整體提升卻帶來了另一個問題—“車輛超速”,大量的事實(shí)證明,在高速公路超速行駛是重大交通事故最主要的原因之一,由此而造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失更是怵目驚心。機(jī)動車超速檢測系統(tǒng)在高速公路的應(yīng)用給違章超速的駕駛員最大的震懾作用,用經(jīng)濟(jì)處罰加上罰分、吊銷駕照等方式,強(qiáng)制駕駛員遵守交通規(guī)則,將因此發(fā)生的事故降到最低。
《道路交通安全法》開始實(shí)施后,各地交警部門對機(jī)動車超速檢測系統(tǒng)的需求迅速增加。一般系統(tǒng)采用的方式是:在國道或高速公路上設(shè)置自動檢測點(diǎn)安裝測速和抓拍設(shè)備,在公路出口或路上設(shè)置執(zhí)法點(diǎn)處罰超速車輛。電子警察超速系統(tǒng)的核心是軟件部分,軟件的指標(biāo)主要看系統(tǒng)的穩(wěn)定性、所能達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)、能否根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修改滿足特殊要求。電子警察另一重要部分是前端視頻圖像,由于視頻檢測和車牌識別都需要高質(zhì)量的視頻圖像。下面我主要介紹這兩部分內(nèi)容。
機(jī)動車超速檢測系統(tǒng)
機(jī)動車超速檢測系統(tǒng)利用視頻圖像處理技術(shù),對高速公路車道上的汽車進(jìn)行非接觸式監(jiān)控,獲得超速車輛車速、車牌號碼、違章照片等運(yùn)行狀態(tài)信息,可對高速公路或城市快速路上的超速車輛信息進(jìn)行準(zhǔn)確、穩(wěn)定、全天候的檢測和記錄。同時還可以與黑名單中的“稽查車輛”進(jìn)行比對,可以很好的輔助治安監(jiān)控管理。系統(tǒng)可將違章車輛信息送回指揮中心以及收費(fèi)站,便于存檔和對違章車輛進(jìn)行處罰,是一套功能強(qiáng)大的智能交通監(jiān)控系統(tǒng)。
系統(tǒng)的前端安裝在公路上方。系統(tǒng)在車輛高速通過的同時,就能夠采用雷達(dá)計算出車輛行駛速度,同時由系統(tǒng)識別出車牌號碼。根據(jù)車輛的通過時間、車速、牌照的對應(yīng)關(guān)系,系統(tǒng)可以給出車輛的行駛狀態(tài)(瞬時車速、是否逆行等)、道路信息(流通量、車輛密度、占道率)。
系統(tǒng)突破了大量的技術(shù)難點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了高速車牌識別。每車道在僅架設(shè)一臺監(jiān)控攝像機(jī)、有測速雷達(dá)的情況下精確的檢測車速、捕捉車牌信息。該系統(tǒng)具有:成本低、識別率高、軟件測速、高速識別、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)精簡、維護(hù)容易、低故障、完全采用視頻觸發(fā)和識別(無需破壞路面埋設(shè)線圈或安裝紅外探頭)等技術(shù)優(yōu)勢。
“機(jī)動車超速檢測系統(tǒng)”是實(shí)時響應(yīng)系統(tǒng)。其原理是將前端車輛圖像信息采集攝像機(jī)架設(shè)在待測車道上方,識別軟件采用圖像觸發(fā)的方法,對前端攝像機(jī)采集到的模擬視頻信號經(jīng)過電纜或光纖傳輸?shù)阶R別終端后,識別終端內(nèi)置的高速圖像采集卡將模擬視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻信號。對傳回的視頻信號進(jìn)行分析,判斷是否有車輛經(jīng)過。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有車輛駛?cè)氡O(jiān)測區(qū)域,則立刻啟動識別模塊,生成一條過車記錄。記錄包括:車輛的速度、車輛行使方向(是否逆行)、車牌號碼、車輛整體圖像、分割出來的車牌圖像、該車經(jīng)過的時間、該車經(jīng)過路口的編號。
獲取實(shí)時車牌圖像數(shù)據(jù)后,系統(tǒng)在極短時間(1秒左右)完成車速檢測、圖像識別、車輛數(shù)據(jù)入庫、圖像數(shù)據(jù)入庫、道路信息分析、檢索數(shù)據(jù)等處理。如果發(fā)現(xiàn)通過車輛超速或是交警、公安機(jī)關(guān)需要查找的車輛(如被盜搶車輛),系統(tǒng)可通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),向“指揮中心”和“攔截站”發(fā)出告警信息,通知有關(guān)部門或有關(guān)人員。告警信息包括:發(fā)現(xiàn)觸發(fā)報警車輛的時間、地點(diǎn)、車速、車牌號碼、抓拍的車輛照片、車輛被緝查的原因。對于存放于數(shù)據(jù)庫中的過車記錄,可以隨時進(jìn)行檢索,掌握車輛的去向,可以作為違章處罰的根據(jù)或?qū)ζ瓢柑峁椭?。[nextpage]
機(jī)動車超速檢測系統(tǒng)主要特點(diǎn):
?整套違章檢測系統(tǒng)采用視頻檢測技術(shù)。
?能夠測量車輛的運(yùn)動速度。速度測量范圍是0~300公里/小時,視頻檢測精確度達(dá)到±5公里,雷達(dá)檢測精度到99%,全天候工作。
?能夠自動識別運(yùn)動車輛的牌照。在良好光照條件下,車牌整體識別(包括漢字、字母和數(shù)字)不低于94%,在陰雨天、夜間人工光照條件下,車牌整體識別率不低于90%。
?能夠識別中國公安部頒布的“92式”汽車車牌,包括:普通民用機(jī)動車號牌、軍用機(jī)動車號牌(含武警號牌)、警用機(jī)動車號牌,能夠識別車牌顏色(藍(lán)/黑/黃/白色)。
?能夠檢測車輛的超速等違反交通法規(guī)的行為。
?能夠捕捉運(yùn)動車輛的圖片,包括:車輛全圖、車牌照片等,并與被檢測車輛的車牌信息相關(guān)聯(lián)。
?系統(tǒng)能夠使用全天候條件工作,夜間運(yùn)行時使用輔助燈光;可連續(xù)運(yùn)行,穩(wěn)定運(yùn)行時間在7×24小時以上。
?違章檢測系統(tǒng)用戶界面友好,檢測終端界面顯示內(nèi)容包括:行駛車輛的照片、運(yùn)行速度(列表)、交通流量(列表)、車速車輛(列表)、系統(tǒng)時間、測量時間、運(yùn)行方向、違章情況、報警信息等。
?違章檢測系統(tǒng)提供系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置方法,包括:檢測框位置、尺寸、檢測地點(diǎn)、車道等。
?違章檢測系統(tǒng)的正常工作環(huán)境為:溫度在-25℃-+55℃,能見度大于30米、車牌法線與地面夾角在-15°-+45°、車牌水平與水平夾角在30°以內(nèi),攝像機(jī)與道路平面的夾角在30°-60°,攝像機(jī)方向與道路方向的夾角在0°-40°,攝像機(jī)高度6米~15米,防護(hù)等級IP23。
?輸出信息包括文字和圖像信息,文字信息約1k,車輛全圖19k,車牌照片3k,采用jpeg壓縮。
超速抓拍全景、特寫攝像機(jī)
作為電子警察的眼睛,攝像機(jī)是視頻電子警察最常用的拍攝工具,其性能穩(wěn)定,圖像傳輸方便。電子警察所用攝像機(jī)主要是全景攝像機(jī)和特寫攝像機(jī),攝像機(jī)的選用需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境來決定。首先要考慮兩點(diǎn):一是攝像機(jī)性能,攝像機(jī)性能的好壞直接關(guān)系到在各種條件下能否拍攝出清晰畫面,在夜間能否看清車牌,所拍圖像色彩是否真實(shí),滿足使用要求;二是攝像機(jī)的可靠性,攝像機(jī)要在可能發(fā)生的各種惡略環(huán)境下長期穩(wěn)定工作,保證圖像質(zhì)量不惡化,故障率低。
道路監(jiān)控攝像機(jī)都安裝在很高的桿子上,安裝、調(diào)試、維修都需要高架車,還要影響正常的交通,如果攝像機(jī)故障率高,其售后維修服務(wù)費(fèi)高,還要影響工程商的信譽(yù)。
全景攝像機(jī)可以選用1/3CCD彩色攝像機(jī)、1/2CCD彩色攝像機(jī),通常使用較多的是1/2CCD道路監(jiān)控彩色攝像機(jī),這種攝像機(jī)有照度低、視角廣、色彩好、信噪比高、背光補(bǔ)償好等特點(diǎn)。在攝像機(jī)的選擇上是性能和價格是成正比的,如果對圖像色彩、清晰度、信噪比、照度等指標(biāo)要求較高或當(dāng)?shù)氐缆翻h(huán)境光線較暗一般攝像機(jī)無法拍攝出滿足要求的圖像,就需要選用高檔攝像機(jī)。
特寫攝像機(jī)主要在車牌識別中看清車輛牌照,這類攝像機(jī)可選種類較多,如:1/2CCD攝像機(jī),1/3CCD攝像機(jī)加補(bǔ)光系統(tǒng),1/4CCD一體化攝像機(jī)加補(bǔ)光系統(tǒng)。根據(jù)對圖像質(zhì)量要求和應(yīng)用環(huán)境的差異,設(shè)計上選用不同的攝像機(jī)。
1、夜間道路照明很好,可以選擇攝像機(jī)種類較多,如低照度1/3CCD攝像機(jī)加少量LED燈補(bǔ)光或選用1/2CCD低照度色彩攝像機(jī)或一體化攝像機(jī)加補(bǔ)光燈。如果你要拍清車牌還要看清車體顏色,還要低信噪高清晰圖像,只能選用高檔攝像機(jī)。[nextpage]
2、道路光線較暗,一般攝像機(jī)需要功率較大的補(bǔ)光源,除能拍清牌照外,圖像中車體輪廓和色彩較差,噪波點(diǎn)多。若采用1/2CCD低照度攝像機(jī)加補(bǔ)光燈,可以得到較好效果。
3、道路光線很暗并需要識別前車牌照,如城市出入口、社區(qū)出入口、大廈出入口等地。由于車前燈較亮,環(huán)境光線很暗,光照反差較大,很強(qiáng)的垂直光斑,拍清車牌需要輔助光源,攝像機(jī)的選擇也很苛刻。如果需要遠(yuǎn)距離補(bǔ)光拍攝既要拍清車牌還要看清車輛輪廓顏色,這不僅需要1/2CCD高清晰、低照度、高信噪比、很好背光補(bǔ)償?shù)臄z像機(jī),還需要經(jīng)驗(yàn)豐富的工程技術(shù)人員的反復(fù)調(diào)試。
4、在道路監(jiān)控工程中,經(jīng)常還會發(fā)生攝像機(jī)夜間參數(shù)調(diào)整好圖像滿足要求,白天效果很差,或按照公路朝向會發(fā)生強(qiáng)逆光現(xiàn)象,這時攝像機(jī)在某一固定參數(shù)下,無法保證每個時間段拍攝出滿意的圖片。根據(jù)工程中實(shí)際需求,一種智能車牌識別攝像機(jī)已經(jīng)問世,它可以根據(jù)監(jiān)控現(xiàn)場光線變化情況自動調(diào)整攝像機(jī)參數(shù)、補(bǔ)光燈開啟、補(bǔ)光燈強(qiáng)度等實(shí)現(xiàn)全智能控制,從而達(dá)到最佳效果。
無論是全景還是特寫攝像機(jī)的選擇,都需滿足最低的技術(shù)指標(biāo)。如果要追求更好的視頻效果或滿足特殊的需求,就需要選擇高性能攝像機(jī)。
日本池上公司ICD-828P1/2CCD彩色道路監(jiān)控攝像機(jī),在1/2CCD攝像機(jī)中是較優(yōu)秀的,這款應(yīng)用了專業(yè)廣播級技術(shù)的攝像機(jī)具有水平分辨率530線,垂直光斑指標(biāo)為-126dB(池上廣播級攝像機(jī)為-135dB)。在監(jiān)控攝像機(jī)中很少看到垂直光斑這項(xiàng)指標(biāo),其實(shí)光斑是CCD傳感器的一個特性,在傳感器中沒有任何東西阻止強(qiáng)光穿射的曝光和在CCD上產(chǎn)生更多的電子,結(jié)果是在圖像中強(qiáng)烈的光出現(xiàn)時通常垂直斑紋也出現(xiàn),在圖像中遮蓋了相關(guān)的細(xì)節(jié)。該款攝像機(jī)的最低照度是這種可以選擇規(guī)格的攝像機(jī)、不同形式的補(bǔ)光燈利用控制板組合成滿足多種需求的智能車牌識別攝像機(jī)。SB-01是一款由SONY一體化機(jī)芯,5W的LED點(diǎn)陣補(bǔ)光燈,控制板組成的智能車牌識別攝像機(jī)。它已經(jīng)應(yīng)用于多項(xiàng)道路監(jiān)控工程,解決了很多疑難問題。