【安防知識網(wǎng)】從平安城市項目開展以來，交通路口、社會治安多發(fā)點、住宅小區(qū)、網(wǎng)吧等，一直都是重要部位，是視頻監(jiān)控系統(tǒng)重點的監(jiān)控對象。但是在過去的應用中，由于系統(tǒng)中相應的視頻監(jiān)控設備不具備車輛自動捕獲和車牌自動識別的功能，因此，在發(fā)生跟車有關的刑事案件時，系統(tǒng)無法做到及時對布控車輛進行報警，或者是難以通過在系統(tǒng)中輸入車牌號去查找相應的車輛。這樣導致的結(jié)果是，公安偵查人員在不確定時間和地點的情況下，只能通過逐一查看各個監(jiān)控點的大量視頻錄像才能查找到相關的車輛情況。這種工作量巨大、響應時間滯后的方式，顯然不能對車輛犯罪的情況做到及時、精確掌控，不能體現(xiàn)“向科技要人力”的目標。

　　鑒于上述暴露的對車輛監(jiān)控不夠的問題，近年來各個城市在后續(xù)平安城市建設中，都將治安卡口系統(tǒng)建設列入到重點規(guī)劃中，在市區(qū)各個重要的出入口進行重點部署，對進出的所有車輛進行捕獲、車牌識別，以掌握進出車輛情況。

　　高清卡口系統(tǒng)帶來的革新

　　自高清攝像機全面應用于平安城市建設項目以來，以此為核心設備的高清卡口系統(tǒng)也逐步取代以往的標清卡口系統(tǒng)。由于高清技術的應用，使得采集的圖像在清晰度上有了大幅提升，讓系統(tǒng)在車牌識別、司乘人員面部特征、衣著特征等識別上有了革新性突破，為公安判斷套牌車輛、追蹤逃犯等提供了有力的科技手段。

　　同時，在市內(nèi)各主要干道，還結(jié)合卡口型電子警察系統(tǒng)，對車輛進行軌跡分析，全面掌握車輛在城市內(nèi)的運行軌跡，為公安偵查人員辦案提供有效依據(jù)。由于新型高清治安卡口系統(tǒng)對車和人做到了全面監(jiān)控，形成城市治安立體防控體系，更有效的體現(xiàn)了科技防范的力量(圖1)。

圖1 外場系統(tǒng)到管理平臺的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構示意圖 [nextpage]

　　以下就高清卡口系統(tǒng)于平安城市項目中的革新性應用做簡單探討。

　　系統(tǒng)價值體現(xiàn)：提取細節(jié)，提升效率

　　高清卡口系統(tǒng)按系統(tǒng)應用的思想進行設計，遵循國家相關技術標準，對公安業(yè)務需求進行大規(guī)模調(diào)研，讓技術實現(xiàn)與業(yè)務開展高度契合，使系統(tǒng)技術服務于實戰(zhàn)，為公安部門利用本系統(tǒng)取證現(xiàn)場細節(jié)、偵破案件變得高效、智能和便捷。

　　設計思想：服務于實戰(zhàn)應用

　　· 按系統(tǒng)綜合應用的思想進行設計，而非一般軟硬件堆砌;

　　· 引入高清圖像處理技術、視頻觸發(fā)技術、高清車牌識別技術、車身顏色識別技術、混合數(shù)據(jù)傳輸技術、多元數(shù)據(jù)融合挖掘技術、電子地圖動態(tài)影像呈現(xiàn)技術等，對傳統(tǒng)卡口系統(tǒng)進行革命性升級換代;

　　· 平臺軟件最大限度契合公安業(yè)務開展需要，功能模塊設置原則始終圍繞實戰(zhàn)需要，并構建多級治安卡口信息共享系統(tǒng)。

　　外場系統(tǒng)

　　由車檢器(含地感線圈)、高清攝像機、補光燈、外場處理設備、路口交換機、光纖收發(fā)器、室外報警機柜及相關管線、輔材組成。其中，高清攝像機內(nèi)置視頻觸發(fā)(視頻觸發(fā)作為地感線圈的備份)、車牌識別算法、車身顏色識別算法;補光燈既可采用閃光燈又可采用LED燈;外場處理設備既可采用以太網(wǎng)電接口也可采用光接口(省去光纖收發(fā)器)。

　　工作原理：高清攝像機實時拍攝現(xiàn)場視頻，車檢器(含地感線圈)實時捕獲通行車輛，觸發(fā)高清攝像機抓拍(同步補光燈)，由高清攝像機完成車牌識別和車身顏色識別，將高清照片、車牌識別結(jié)果、車身顏色識別結(jié)果、過車信息組成一份關聯(lián)記錄輸出至外場處理設備，外場處理設備一方面緩存這份關聯(lián)記錄，一方面將其實時上傳至管理平臺。

　　傳輸系統(tǒng)

　　傳輸系統(tǒng)包括路口交換機、外場至中心的通信鏈路和中心交換網(wǎng)絡。其中，路口交換機選擇工業(yè)級交換機適應外場惡劣環(huán)境;外場至中心的通信鏈路多采用光纖收發(fā)器加裸光纖方式構建星型傳輸網(wǎng);中心交換網(wǎng)由接入層交換機和核心交換機構建雙核心雙鏈路組網(wǎng)模式，接入層交換機用于連接外場系統(tǒng)，核心交換機用于連接平臺服務器。

　　管理平臺

　　管理平臺由服務器安裝平臺軟件模塊組成，包括：數(shù)據(jù)庫服務器、管理服務器、應用服務器、Web服務器和時鐘服務器，照片存儲設備支持IP SAN或FC SAN。其中，數(shù)據(jù)庫服務器安裝數(shù)據(jù)庫軟件保存系統(tǒng)各類數(shù)據(jù)信息;管理服務器安裝管理模塊負責系統(tǒng)綜合管理;應用服務器安裝應用處理模塊負載布控、比對、報警轉(zhuǎn)發(fā)、上下級通訊等;Web服務器安裝Web Server負責向B/S用戶提供訪問服務;時鐘服務器安裝GPS加NTP校時軟件負責全網(wǎng)設備統(tǒng)一校時。

　　系統(tǒng)功能

　　從系統(tǒng)整體角度看主要包含以下功能：車輛捕獲功能、車輛測速功能、高清照片抓拍功能、高清全景視頻錄像功能、高清車牌自動識別功能、車身顏色自動識別功能、光線自適應功能、圖像和視頻防篡改功能、數(shù)據(jù)傳輸和存儲功能、斷點續(xù)傳功能、實時監(jiān)控功能、數(shù)據(jù)查詢功能、統(tǒng)計分析功能、布控比對報警功能、電子地圖功能、數(shù)據(jù)挖掘功能、Web訪問功能、車駕管庫對接通信功能、權限管理功能、遠程維護功能、系統(tǒng)自檢功能、自動校時功能等。 [nextpage]

　　主要性能指標

　　· 車輛捕獲率：車速在5km/h~180km/h范圍內(nèi)，地感線圈捕獲率≥99%，視頻觸發(fā)捕獲率≥93%;

　　· 線圈測速精度：符合GB/T 21255-2007《機動車測速儀》檢測要求;

　　· 高清照片質(zhì)量：分辨率1600×1200，圖片格式JPEG，圖片大小200kb左右;

　　· 高清全景視頻質(zhì)量：分辨率1600×1200，幀率25幀/秒，碼率8Mbps左右;

　　· 車牌識別準確率：全天候平均識別準確率≥95%;

　　· 前端緩存容量：120萬份過車關聯(lián)數(shù)據(jù)(每張照片約200kb，每份過車信息約0.9kb)。

　　重要特點：高新技術綜合應用

　　高性能多功能高清攝像機

　　高清攝像機采用高清CCD+ISP+高性能DSP架構設計，集高清視頻采集、高清視頻處理、車牌識別、車身顏色識別、視頻觸發(fā)等核心功能于一體。ISP處理算法擁有獨立自主知識產(chǎn)權，可針對現(xiàn)場獨特環(huán)境進行優(yōu)化，確保高清圖像成像質(zhì)量優(yōu)于同類產(chǎn)品。高性能DSP可同時運行車牌識別、車身顏色識別和視頻觸發(fā)等算法，且算法均擁有獨立自主知識產(chǎn)權，有利于算法優(yōu)化(圖2)。

圖2  高清攝像機拍下的車輛效果圖

　　此外，高清攝像機采用前置三大智能功能，這樣的好處是：可分攤系統(tǒng)智能計算壓力(高清攝像機擁有足夠處理性能的條件下，省卻了后端服務器的投資);分析所需的圖像源最接近真實環(huán)境，分析結(jié)果更準確。

　　地感線圈與視頻觸發(fā)相結(jié)合

　　以地感線圈檢測為主、視頻觸發(fā)檢測為輔，兩者相結(jié)合的車輛捕獲觸發(fā)機制。通常情況下采用地感線圈檢測，當?shù)馗芯€圈或車檢器出故障時，前端系統(tǒng)能自動切換到視頻觸發(fā)檢測模式，并能向平臺發(fā)送告警信號，通知維修人員進行維修。當?shù)馗芯€圈修復以后，前端系統(tǒng)能自動切換回地感線圈檢測模式，恢復到常規(guī)工作狀態(tài)，切換過程無需人工干預。最大限度地避免因地感線圈或車檢器故障造成長時間漏車、無記錄的現(xiàn)象出現(xiàn)(圖3)。

圖3  視頻觸發(fā)捕獲示例 [nextpage]

　　智能識別算法與軟件平臺數(shù)據(jù)挖掘相結(jié)合

　　在保證車牌識別準確率(含車牌號碼與車牌顏色)、車身顏色識別準確率的前提下，將大量的車輛關聯(lián)記錄(高清照片、高清視頻、過車信息、識別結(jié)果)構造數(shù)據(jù)倉庫，并通過軟件平臺的數(shù)據(jù)挖掘技術進行挖掘分析。更準確地執(zhí)行套牌車分析、跟車關聯(lián)性分析等有助于公安破案的技術手段(圖4)。

圖4

　　數(shù)據(jù)集中存儲與前端緩存相結(jié)合

　　在中心機房部署集中存儲系統(tǒng)(IPSAN或FCSAN)，在外場配置數(shù)據(jù)緩存設備(工業(yè)硬盤或SD卡)，借助軟件平臺的調(diào)度功能與前后端通信鏈路構成綜合存儲系統(tǒng)。

　　前端系統(tǒng)與中心系統(tǒng)之間通信正常時，車輛關聯(lián)數(shù)據(jù)自動實時上傳至中心系統(tǒng)，若發(fā)生鏈路中斷或其它故障，數(shù)據(jù)將緩存在外場系統(tǒng)，待故障恢復后，系統(tǒng)自動將緩存在前端的數(shù)據(jù)補錄至中心系統(tǒng)，確保存儲資料的完整性。

　　高清車輛照片與高清全景視頻相結(jié)合

　　高清車輛照片主要反映車輛細節(jié)、車牌細節(jié)和司乘人員面部細節(jié)，高清全景視頻主要反映整個卡口斷面的宏觀動態(tài)情況，兩者相結(jié)合將為事件取證提供更豐富、更準確的信息。

　　全網(wǎng)設備運行狀態(tài)自動監(jiān)測與圖形化展示

　　中心平臺可自動監(jiān)測全網(wǎng)設備的運行狀態(tài)，包括：地感線圈、車檢器、高清攝像機、外場處理設備、網(wǎng)絡設備、平臺服務器等等。以圖形化方式展現(xiàn)每臺設備的工況，提示正常、異常、故障類型等信息，并發(fā)出報警信息。

　　基于公安業(yè)務的作戰(zhàn)平臺

　　城域級乃至跨區(qū)域數(shù)據(jù)信息資源共享，全網(wǎng)統(tǒng)一自動布控報警，車輛軌跡跟蹤刻畫，刑偵破案原理數(shù)據(jù)挖掘，中心應急指揮調(diào)動綜合警力辦案等等。