贝尔信数码视频闯红灯违章监测系统方案

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1、深圳市贝尔信科技有限公司 SHENZHEN BELLSENT TECHNOLOGY CO.,LTD贝尔信数码视频闯红灯电子警察自动监控系统综 合 方 案 视频触发 闯红灯车辆检测 违章机动车号牌自动识别 车辆逆行左右拐监测 非机动车道管理 压黄线检测 车流量统计深圳市贝尔信科技有限公司（版本号：2009-3-20）目 录1.概述42.系统总体设计42.1系统简介42.2设计依据标准52.3设计原则和目标63.方案设计83.1 贝尔信闯红灯电子警察系统介绍83.2 系统结构93.2.1 前端路口控制部分93.2.2 网络传输部分103.2.3 中心管理部分104.系统结构及工作原理124.1检测

2、单元124.1.1噪声过滤模块134.1.2车辆定位模块134.1.3车辆跟踪模块144.1.4虚拟线圈模块144.1.5同步校准模块144.1.6车牌定位模块144.1.7车牌矫正模块144.1.8车牌切分模块154.1.9车牌识别模块154.1.10在线学习模块154.2系统功能模块154.2.1闯红灯车辆检测模块154.2.2车牌识别模块164.2.3 防逆行禁左和禁右模块194.2.4压黄线车辆检测模块214.2.5非机动车道车辆检测模块214.2.6车流量检测统计模块224.3中心管理单元224.4系统主要功能特点245.技术指标266.硬件配置276.1监控系统主机276.2数码相

3、机286.3 闪光灯286.4 防护罩296.5 全景摄像机296.6 全景摄像机镜头306.7 全景补光灯306.8 数据库设备306.9 网络交换机316.10 磁盘阵列326.11 视频分配器327.工程设计337.1 总则337.2 系统构成337.3 系统勘察347.4 设备外观357.5 架杆规格367.6 线缆铺设377.7设备清单398.培训方案418.1 培训要求418.2 管理培训418.3 技术培训418.4 教材与教师429.售后服务与技术支持431.概述闯红灯电子警察自动监控系统作为现代交通违章自动监控的有效补充，在非现场执法中占有重要的地位，通过各相关部门近几年的共

4、同建设，该系统在现代交通执法中得到了大量的应用，并取得了一定的成效。为了加快城市交通管理系统的信息化、智能化进程，在现有的城建规模上提高城市路网的通行能力，保证车辆的安全行驶，提高管理交通系统的效率和执行力等方面，闯红灯电子警察自动监控系统显得极为重要。 贝尔信科技发展有限公司研制生产的数码视频闯红灯电子警察自动监控系统，可对图像中的一个或多个全景中的车辆行为进行监控和识别，并输出违章车辆的图片、录像以及车辆违章有关信息，还可以同时添加车流量统计、压黄线检测等功能，系统功能强大，性价比高。尤其值得关注的是本系统采用先进的视频触发技术和国际领先的计算机人工智能算法，具有触发率准确性高，速度快的优

5、点，对车辆和车牌的检测不需要添加任何外部触发装置，且不受光照强度、影响，不受行人、自行车、树木阴影等各种因素影响，触发率可达99%以上，对车辆违法闯红灯过程进行全天候记录和录像，并可通过管理信息系统对识别信息进行管理和查询。闯红灯自动监控系统根据公安部2004年6月4日发布的闯红灯自动记录系统通用技术条件（GA/496-2004）进行研制生产，已在国内多个城市成功安装使用，大幅度提高违章检测率，效果明显。2.系统总体设计2.1系统简介 贝尔信数码视频闯红灯电子警察系统采用国际领先的计算机视觉算法，集成补光设备、摄像头、镜头、识别软件等形成稳定的系统。系统可针对单方向、两方向、三方向或四方向等各

6、种路况进行灵活配置。系统通过在路口建立监控系统，对通行的车辆进行实时监视、抓拍、识别、纪录，并可通过网络等方式将相关信息传输到中心系统进行集中有效的管理。同时系统还可以附加车流量、压黄线、异常停车检测报警等功能，为公安交通部门的有效杜绝闯红灯等违法行为以及稽查盗抢和黑名单机动车辆、发现交通肇事逃逸案件、分析交通状况、加强治安管理等提供有效的技术手段。贝尔信数码视频闯红灯电子警察系统采用基于IP的网络接口，易于与其它设备接口。系统控制中心管理计算机与各监控点计算机的连接采用星形拓扑结构，每个监控点均可以通过网络与控制中心直接连接以传输违章车辆通行数据信息和监控图像数据。网络互联采用光纤或DDNI

7、SDNPSDNLANATM Internet/无线方式等通信方式。2.2设计依据标准主要设计依据如下：l 中华人民共和国道路交通安全法及所有配套法律法规l 公路交通安全设施设计技术规范JTJ 074-2003l 道路交通科技发展九五计划和 2010 年规划l 全国城市交通管理畅通工程总体方案l 中华人民共和国国家标准UDC681.3l 公安部交管局公安交通指挥中心建设与发展的若干意见l 公安部交管局道路交通科技发展九五计划和2010年规划l 公安部交通管理局、建设部城市建设司城市道路交通管理评价指标体系l 安全防范工程程序与要求GA/T75-94l 安全防范工程技术规范GB50348-2004

8、l 安防视频监控系统技术要求GA/T 367-2001 l 电子测量仪器质量检验规则GB6593-86l 道路交通标志和标线GBJ5768l 民用闭路监视电视系统工程技术规范（GB50198-94）l 彩色电视图像质量主观评价方法GB7401-87l 中华人民共和国公共安全行业标准GA/T7094GA/T7594l 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范GB50168-92l 电气指标标准ELA-422ELA-485l 公路照明技术条件JT/T367-1997l 建筑电气安装工程质量检验评定标准GBJ303-88l 工业企业通信接地设计规范GBJ79-85l 民用建筑电气设计规范JGJ/T16

9、-92l 安全防范报警设备安全要求和试验方法GB16796-1997l 建筑物防雷设计规范l 系统接地的型式及安全技术要求GB14050-1993l 计算机软件开发规范GB8566-88l 最新的机动车、驾驶员及违法管理等相关数据库规范l 闯红灯自动记录系统通用技术条件GA/T496-2004l 公共安全行业标准及公安部对安全防范工程管理要求l 国家相关的政策法令、法规文件2.3设计原则和目标在系统设计中，力求满足以下要求，以最优的性能价格比保护投资，我们将遵循以下设计原则：1、综合性：严格以系统工程学及其它先进理论指导设计，将闯红灯监控系统和压黄线检测、车流量统计和异常停车检测报警系统有机地

10、结合在一起，使系统的各部分合理配置，充分发挥硬件设备的潜力和软件功能，做到少投入、少安装、高效率、高收益，最大限度地提高系统性能价格比。2、先进性：在系统设计和设备选型方面，在考虑系统的实用性前提下，采用国际上先进的视频图像算法与数字通讯技术，确保系统技术上的领先地位，使系统具有完备的功能，并且易于升级换代，在保证其先进性的前提下具有较长的生命周期，保证本系统在业内的领先地位。3、实用性：系统功能充分满足用户的实际需求，人机界面友好，易于使用、管理、维护和扩展。4、可行性：系统设计、选材、选型符合国家和地方政府的法规政策，与用户及上级管理部门的管理制度相适应，用户在经济能力方面的实际情况相吻合

11、。5、可靠性：系统采用高集成设备，采用自动监控、自动监控和容错等技术来保证可靠性。设计、设备选型、施工及调试等环节都将严格贯彻质量条例，完全满足系统的招标要求，符合国家及行业的有关标准，确保系统能够长期稳定、可靠安全地运行。6、安全性：系统具有防病毒，防误操作特性，有较强的抗干扰、抗静电能力，同时提供数据备份、恢复功能。系统还可以提供用户等级权限保护，有效排除人为因素的干扰。7、标准性：系统设计时，所采用的技术手段遵循业界标准，特别是提供了标准接口，使系统具有较高的灵活性，与其它系统方便互联，同时可适应今后的升级或引进新技术。系统具有良好的互联、互控及升级能力，遵循最新的国际标准、国家标准和行

12、业标准，遵循开放的原则。并提供相关系统设备的技术标准、接口。系统网络结构易于扩充，以适应今后的较大任务负载。硬件平台可升级，当需要时可以通过新的设备同原有设备一起工作以提高系统的处理能力，从而保护原有投资。8、可扩展性：系统功能充分满足实际需求，易于管理、维护、扩展。可扩展压黄线、车流量统计等功能；系统网络结构易于扩充，以适应今后的较大任务负载；硬件平台可升级，当需要时可以通过新的设备同原有设备一起工作以提高系统的处理能力，从而保护原有投资。 3.方案设计3.1 贝尔信闯红灯电子警察系统介绍贝尔信科技发展有限公司研制生产的数码视频式闯红灯电子警察自动监控系统，采用先进的视频触发技术和国际领先的

13、计算机智能优化算法，具有触发率准确性高，速度快的优点，且不受光照强度、行人、自行车、树木阴影等各种因素影响，触发率可达99%以上，对车辆违法闯红灯过程进行全天候记录。漏抓率低、无牌车辆同样可以抓拍。采用视频检测技术检测闯红灯违章车辆，无需对地面进行破坏，并且结合先进的多目标视频跟踪技术，对视频中车辆进行跟踪，能够准确判定其行为方向，有效地克服了感应线圈检测无法判定车辆左右拐的弊端，并可以与贝尔信交通流量统计系统等有机结合，形成综合性极强的闯红灯电子警察自动监控系统，充分利用现有设备发挥强大的自动检测功能、具有极高的性价比。贝尔信数码视频式闯红灯电子警察系统实现方式简单、配置方便，可以配置监视多

14、个断面，每个断面又可以同时监视该断面下的1-4条车道，可以根据实际情况灵活配置，成本也较低，并且可以增加压黄线检测、左右拐逆行检测、车流量统计等功能，满足智能交通信息采集的需求。同时视频检测在电子警察应用方面为业主提供大量的增值业务，对于线圈和其它检测器无法检测的逆行、左右拐、非法变换车道、违章停车、非法占用公交专用车道等车辆违法行为也能进行检测，而这类电子警察系统同样拥有大量市场，也会逐步得到大规模应用。因此，综合了以上性能的贝尔信数码视频式闯红灯电子警察系统不仅能满足闯红灯抓拍的需求，而且在不增加摄像头的前提下能检测路口的交通信息，符合智能交通发展的需要，使业主避免了重复建设，节约了资金，

15、提高了竞争力，使得无论在建设成本还是使用效果上都具有相当的优势。贝尔信数码视频式闯红灯电子警察系统采用高像素的数码相机和普通工业级摄像机相结合工作的模式对违法闯红灯车辆进行自动记录。摄像机对违法闯红灯车辆抓拍2或3张图片（一张违法车辆在停止线前，一张违法车辆在停止线上，一张违法车辆在停止线后，可以根据客户需要进行调整），该组图片信息可清晰地反映车辆违法地点、违法车道、行驶方向、闯红灯违法时间、红灯开始结束时间、违法类型、车牌号码、车辆类型、图片序号。红灯信号（含箭头灯）以及车辆压在或越过停车线等情况。并且可以根据客户需要进行相应修改，以满足各种不同的需求。检测主控机采用具有高速运算能力的PC工

16、控机。作为系统中的核心部分的工控主机采用低功耗的工控主板设计，系统运行稳定可靠，同时设计有硬件看门狗和软件看门狗，在断电和系统死机后具备自动恢复功能，软件恢复时间一般少于1分钟。系统采用光纤通讯方式实时或定时向交警数据中心传送数据，但同时支持现场数据下载的方式获取数据。贝尔信数码视频式闯红灯电子警察系统设计生产均严格按照上述标准进行，各项技术指标均满足标准的要求，并通过了公安部交通安全产品质检中心的合格检测。3.2 系统结构系统由前端路口控制部分、网络传输部分和中心管理部分构成。3.2.1 前端路口控制部分该部分主要有视频捕获设备（数码相机+全景摄像机）、红绿灯检测器和工控主机组成，完成红绿灯

17、检测、车辆检测、违法闯红灯车辆的检测、图片抓拍、补光灯控制等任务，根据实际需求，在被监控路口的每一个方向均安装1套，每个方向的设备相互独立，另外，贝尔信数码视频式闯红灯电子警察系统可以同时处理多个断面的视频，对于十字路口或丁字路口等，可以几个方向公用一台工控主机，从而大大节约硬件成本，而工控机通过网络交换机相连接。其前端系统结构图如图3-5所示。红绿灯信号器中心管理系统贝尔信闯红灯系统摄像机红绿灯信号储存和录像网络图3-5 前端系统结构图系统通过前端视频采集设备获取视频，结合红绿灯信号器获取的红绿灯信息等进行处理，对结果进行储存和录像，并通过网络将相关信息上传至中心进行综合分析处理。3.2.2

18、 网络传输部分 该部分主要将前端控制部分的车辆违法信息的传输到交警数据中心的任务，同时操作人员在交警数据中心应用远程管理软件通过该网络可对前端控制设备进行远程管理及设备参数设置。该传输网络可以采用光纤通讯、电话拨号、数据专线、宽带网络、光纤网络、无线GPRS/CDMA等方式，与视频监视系统共用光端机，因此采用的是数模复用光端机，即在一根单模光纤上传输视频监视系统前端快球的视频信号、及镜头的控制信号，同时提供100M的以太网口用以传输闯红灯电子警察自动监控系统前端控制部分的违法车辆信息。3.2.3 中心管理部分中心系统完成对路口的设备、数据通讯管理和数据处理工作。可以直观观察各前端节点情况，如图

19、3-6所示：图3-6 中心管理软件界面中心系统模块主要包括：数据查询、处理、发布模块；抓拍数据维护模块；机动车监控（闯红灯违法车辆、黑名单管理）模块；设备管理监控模块；监控报警模块；用户管理监控模块。整个系统的模块结构如下图3-7如示。交通监控中心系统数据查询处理发布模块抓拍数据维护模块机动车监控模块设备管理监控模块用户管理监控模块图3-7 系统模块结构图数据查询、处理、发布模块：主要用于各类数据的综合查询和统计工作，包括车号数据查询统计、黑名单数据查询统计、车号与黑名单的数据对比查询、统计、分析等。抓拍数据维护模块：主要完成对抓拍形成的图像数据以及识别出的车号数据的管理，包括增加、修改、删除

20、及各类查询等。对于不能识别以及识别错误的车号，则可由人工进行增加和修改。机动车监控（闯红灯违法车辆、黑名单管理）模块：主要完成闯红灯违法车辆以及黑名单中车辆信息的传输、增加、修改、删除、更新等工作。通过该模块，系统可与上级部门通过网络及人工等各种方式进行数据的交换，并可根据上级指令对黑名单进行修改维护等工作。设备管理监控模块：主要完成对相关各硬件设备运行情况的监控，保证系统正常安全的运行用户管理监控模块：功能主要是对使用本系统的人员进行管理，其重点是对各类人员的操作权限进行严格控制，并生成各类相关日志，以保证系统的正常、高效运行。4.系统结构及工作原理系统由检测单元、拍摄及图像采集单元、数据传

21、输单元以及中心管理单元组成。4.1检测单元车辆定位模块车辆跟踪模块红绿灯信号全景摄像机虚拟线圈在线学习模块同步校准模块输出判别结果信息以及图像噪声过滤模块车牌矫正模块车牌识别模块判断是否闯红灯以及其他行为数码相机车辆定位模块车牌定位模块车牌切分模块图4-1 系统流程图贝尔信数码视频式闯红灯电子警察系统的检测单元包括视频触发式闯红灯违法自动监控系统以及相关其他软件系统。其工作流程如图4-1所示：贝尔信数码视频式闯红灯电子警察系统与以往的闯红灯系统相比，从系统的设计思路到各个模块所采用的算法都有重要的改进。以往的闯红灯系统，往往只针对虚拟线圈所标识的区域进行分析计算，因此无法处理车辆被遮挡和车速较

22、快的情况，并且对光照和天气变化非常的敏感，对环境的适应能力比较差。本系统的优势在于，首先加入了在线学习模块，采用最新的反馈型学习模型来自适应环境的变化，提高了系统对环境的适应能力；其次本系统在时间轴上对图像信息密集采样，对每一帧的全景信息进行实时分析计算，用一种完全基于学习的多种特征融合的车辆定位新算法对图像进行车辆定位，判别出真正的车辆，进行车辆锁定并对锁定的车辆进行实时跟踪。然后得到车辆的精确位置以及车辆运动的矢量轨迹曲线图。最后，对比以往闯红灯系统只是把识别的目标限定在虚拟线圈所标识的区域，而使得系统对光照和环境的变化非常敏感，检测率较低，本系统则结合对虚拟线圈所标识的区域信息的识别处理

23、和车辆的运动矢量轨迹两方面的信息来对车辆是否闯红灯进行判断，这样就大大的提高了对环境变化的适应能力。4.1.1噪声过滤模块噪声过滤模块是针对全景中出现的各种噪声影响，对提高系统的判别正确率具有重要作用。由于噪声的产生以及影响复杂多样，因此如何滤除或减少噪声的影响，提高系统的鲁棒性，在学术科研领域和工程领域都是一个至关重要的课题内容和研究方向。以往的闯红灯系统，虽然有些捕获率有一定保证，但仅仅是针对环境中一些简单的噪声进行滤除，甚至没有，因此导致闯红灯系统的捕获正确率较低，行人、非机动车辆、阴影、灯光等都会造成误差。导致捕获图片可用率较低，加大了业主筛选工作量。本系统采用一种综合性混合优化的计算

24、机人工智能算法，利用大量学习样本，综合分析各种噪声的整体特征和局部特征，并采用国际上先进的计算机启发式混合智能优化算法，实现对各种噪声的过滤和衰弱。经大量实验分析，该算法对噪声的滤除作用明显，对摄像机的系统噪声、车辆以及树木等等的阴影、行人、非机动车辆、夜晚车辆大灯、大雨、雪、地面有水时的反光等等各种环境噪声都有很好的滤除和衰减作用，大大提高了系统的捕获正确有效率。特别是对夜晚环境的噪声有较好的滤除作用，提高高清工业摄像机夜晚的画面质量。4.1.2车辆定位模块车辆定位模块是一个十分重要的环节，是后续环节的基础，其准确性对整体系统性能的影响巨大。由于车辆种类繁多，大型车小型车在外形，大小方面的差

25、别，各种车辆的颜色各异，对车辆的自动化定位实现提出了很大的挑战。以往的车辆定位系统，通常经验性地使用一些低层特征（如颜色、边缘信息等），再利用简单的分类器（如经验性的阈值等）进行车辆定位。本系统完全摒弃了以往的算法思路，实现了一种完全基于学习的多种特征融合的车辆定位新算法。该算法结合车辆的低层特征与高层特征（如形状等），利用大量的学习样本，从海量特征中提取出车辆内部最不同于其他事物的特征，并采用最新的分类器算法，训练出快速而又可靠的车辆定位器，适用于各种复杂的背景环境，各种不同的天气变化与光照变化以及不同的摄像角度。这一算法检测率高、错误率低、检测速度快。为了保证车辆的定位的速度，准确率以及抗

26、击各种天气，关照变化的影响，本系统的车辆定位模块分成两个阶段：1. 粗定位：对整幅图像信息进行扫描，结合车辆的低层特征与高层特征，快速的找到车辆的位置。2. 精定位：为了适应各种天气，光照的变化，系统在粗定位的基础上，利用粗定位的所得到的车辆位置信息，利用车辆分割、去影、去雾等图像处理技术进行车辆的精定位，来排除各种干扰信息，达到准确判断车辆的位置的目的，并且可以准确判断多辆车的位置。4.1.3车辆跟踪模块车辆跟踪模块是在车辆定位的基础上对时间轴上的图像信息进行密集采样，对已定位的车辆进行目标锁定，并对锁定的车辆进行实时跟踪，来计算出车辆的精确位置和车辆的运动矢量轨迹曲线图。本系统首先根据已得

27、到的车辆的运动矢量轨迹曲线用最新的反馈模型对车辆的下一帧状态进行预测，然后结合车辆的低层特征和高层特征，进行车辆匹配，达到车辆目标锁定的目的。本系统可以实现对全景中多个车辆进行跟踪，从而可以进行多车道闯红灯检测。4.1.4虚拟线圈模块虚拟线圈模块通过对区域内车辆的检测和行为的跟踪，当闯红灯的车辆通过虚拟线圈时，虚拟线圈会转为红色进行报警，在界面上做出显著提示。虚拟线圈通过模式识别和计算机智能算法，对区域进行车辆检测， 滤除大灯、阴影以及雨雪等的影响，提高系统捕获正确有效率。4.1.5同步校准模块同步校准模块对虚拟线圈与车辆跟踪模块进行时序上的调整，使得全景图像与虚拟线圈的触发达到正确的一一匹配

28、。传统的匹配方法仅仅利用对全景图像和特写图像抓拍位置这一信息进行对应匹配，这种方法由于信息不完整，在车流量较大的情况会出现较大的误差。本系统综合了车辆的位置、通过时间，图像的特征等等更多的有用信息，通过对车辆跟踪模块中锁定的目标和虚拟线圈触发的信息进行一一匹配，进一步滤除噪声，提高系统的捕获正确有效率，保证了系统具有更好的可靠性，和对环境可以更好的适应能力。4.1.6车牌定位模块车牌定位模块是车牌识别的基础，本系统完全摒弃了以往的算法思路，实现了一种完全基于学习的多种特征融合的车牌定位新算法，适用于各种复杂的背景环境和不同的摄像角度。由于该算法是一种完全基于学习的算法，只要有足够的学习样本，可

29、以快速训练出针对不同车牌类型的新的检测模型。4.1.7车牌矫正模块受拍摄条件的限制，图像中的车牌总不可避免的存在一定的倾斜，需要一个矫正和精定位环节来进一步提高车牌图像的质量，为切分和识别模块做准备。本系统使用独创的精心设计的快速图像处理滤波器，该算法不仅计算快速，而且利用的是车牌的整体信息，避免了局部噪声带来的影响。使用该算法的另一个优点就是通过对多个中间结果的分析还可以对车牌进行精定位，进一步减小非车牌区域的影响。4.1.8车牌切分模块本系统实现了一个十分鲁棒的车牌切分模块。利用了车牌文字的灰度、颜色、边缘分布等各种特征，能较好地抑制车牌周围其他噪声的影响，并能容忍一定倾斜角度的车牌。这一

30、算法有利于类似数码相片中车辆状况复杂、车牌图像噪声较大的应用。4.1.9车牌识别模块在车牌识别模块中，本系统采用了多种识别模型相结合的方法，构建了一种层次化的字符识别流程，有效地提高了字符识别的正确率。另一方面，本系统在字符识别之前，使用计算机智能算法对字符图像进行了前期处理，不仅尽可能保留了图像信息，而且提高了图像质量，提高了相似字符的可区分性，保证了字符识别的可靠性。4.1.10在线学习模块由于本系统的应用环境十分复杂，背景图像、光照条件、镜头焦距、成像质量。天气情况等因素变化无常，任何一种一成不变的检测和识别算法都不可能完全适应千变万化的应用环境。本系统特别添加了在线学习模块，该模块采用

31、最新的反馈型学习模型，利用决策模块得到的图象质量、分类可信度评价等反馈信息，智能化地更新一些算法参数，使得系统能快速适应新的应用环境。该算法作为已有算法的一个有力补充，进一步提高了系统性能。4.2系统功能模块4.2.1闯红灯车辆检测模块通过红绿灯采集器，系统可以获取准确地红绿灯信号信息，在红灯信号时，当车辆经过时，检测主控机将会快速地检测到这些变化，并通过对这一变化进行分析处理来判断是否有车辆通过。当检测到在红灯状态下有车辆越过停止线时，系统通过地埋线圈或视频分析触发数码相机拍照，综合视频分析得到的反映车辆违法行为的2-3张全景组成违法证据图片组，并和相应的违法信息文本以及录像一起保存到相应目

32、录下并上传至中心。另外，由于采用先进的车辆检测跟踪技术和模糊匹配算法，对于无牌和号牌遮挡车的闯红灯违法车辆同样可以捕获。图1闯红灯抓拍4.2.2车牌识别模块贝尔信数码视频式闯红灯电子警察系统可以与贝尔信高清数码图片车牌识别系统相结合，能够识别图片中的多个车辆的车牌，彻底解决了高清数码图片自动识别的问题，大大减少了统计人员的工作量。图2卡口输出图片 贝尔信高清智能卡口可以对视频中的多个车辆进行检测、跟踪和识别，其识别结果和车辆特征如图4-3至图4-7所示。图3卡口识别结果图4车辆图片图5车辆图片图6车辆图片图7车辆图片4.2.3 防逆行禁左和禁右模块贝尔信数码视频式闯红灯电子警察系统采用国际领先

33、的计算机智能跟踪算法技术，对全景中每一辆车都能进行实时跟踪并记录其运动轨迹，系统可以根据车辆运动轨迹智能判断车辆行驶方向，准确判断出逆行以及左右拐车辆，对逆向行驶，左右拐的车辆系统可以根据客户需求作相应处理，在禁左、禁右或禁逆行的地段可以输出违章左右拐逆行车辆。当检测到有车辆违规逆行、左右拐时，系统通过视频分析触发数码相机拍照，综合视频分析得到的反映车辆违法行为的2-3张全景组成违法证据图片组，并和相应的违法信息文本以及录像一起保存到相应目录下并上传至中心。图8 违法右拐车辆图9 违法左拐车辆4.2.4压黄线车辆检测模块利用车辆检测定位和多目标跟踪技术，贝尔信数码视频式闯红灯电子警察系统可以实

34、现对视频中多个车辆的准确跟踪，对压黄线车辆可以及时捕获并保存对应图片以及录像。当检测到有车辆压黄线时，系统通过视频分析触发数码相机拍照，综合视频分析得到的反映车辆违法行为的1张全景组成违法证据图片组，并和相应的违法信息文本以及录像一起保存到相应目录下并上传至中心。4.2.5非机动车道车辆检测模块利用车辆检测定位和多目标跟踪技术，贝尔信数码视频式闯红灯电子警察系统可以实现对视频中多个车辆的准确跟踪，对非机动车道上行驶的车辆也可以及时捕获并保存对应图片以及录像。当检测到有车辆进入非机动车道时，系统通过视频分析触发数码相机拍照，综合视频分析得到的反映车辆违法行为的1张全景组成违法证据图片组，并和相应

35、的违法信息文本以及录像一起保存到相应目录下并上传至中心。4.2.6车流量检测统计模块贝尔信数码视频式闯红灯电子警察系统可以与贝尔信车流量检测系统相结合，利用车辆检测定位和多目标跟踪技术，自动计算分析统计各车道车流量、占有率、平均速度、排队长度等相关车流信息，为智能交通管理提供依据，具有很高的性价比。4.3中心管理单元该单元由计算机硬件及专业的中心管理软件组成，硬件主要有数据服务器、计算机工作站、网络设备、打印设备以及电源设备等，其界面如图4-2所示。图4-2中心综合管理系统界面闯红灯违章中心系统处理功能：实时检测数据：中心系统实时接收前端上传的闯红灯违章检测数据，为数据处理和统计计算做好准备，

36、并实时检测当天是否有检测数据传到中心，以监控检测设备和通信是否工作正常。对于错误信息，可以及时进行修改调整。违章事件录入：完成对违章图片进行号牌、车型识别，违章类型分类，辅助信息提取，图像质量调整，存入数据库等工作。系统备有数据交换接口，可以与当地其它交通管理系统（如：车辆管理所系统、银行交通罚款系统等）进行数据交换。违章事件公告：按批次公告违章事件。自动进行批次编号，打印公告单或生成电子文档。违章事件处罚：系统设计了一套比较合理的违章事件处罚工作流程，可以对不同违章类型按照交通法规进行相对应处罚，并可将处罚结果通报其它交通管理系统。违章事件查询：提供多种查询方式，可以单项条件及多项条件模糊查

37、询，如违章时间、地点、号牌、车主信息等。违章事件统计分析：为了从更高的角度挖掘数字化处理的优势，系统提供了多种手段，对违章事件的发生地点、时间、车辆等角度进行各方面的统计和比较分析；图示化的结果显示，更有助于管理人员对违章现象的进一步分类和调查，从而制定出更好的交通管理方案。特殊车辆处理：对于政府、执法部门、消防、部队或其它特殊场合的车辆“违章”事件，考虑到各地在使用中遇到的客观实情，本系统可以对这些特殊的车辆“违章”事件进行“屏蔽”处理，但通过特别的权限，仍然可以查看到这些事件。系统安全性处理：参与本系统操作的人员较多，包括：数据录入人员、违章处理人员、交管部门的高层管理人员、计算机系统维护

38、人员、以及违章车主等。为了保证系统的安全性，在设计上为以上所有操作人员进行分级，规定了各自的操作“身份”，每个“身份”都只能有相应的权限，不允许任何越级操作。工作人员业务统计：系统能够对数据录入员、违章处理人员的工作量进行统计，从而为强化对业务操作员的管理提供了数字依据。违章通知单的打印：系统不仅可以通过公众媒体发布公告式通知，而且还可以逐一打印违章通知单，通知单内容齐全，包括照片和说明文字；打印格式有多种选择供选择。自动日志记录：记录系统设备运行情况和操作员登陆情况。远程控制功能：可以通过网络远程监视前端拍照设备的运行情况，并可调整设备的工作模式和各项参数。处理后的资料备份：车主接受处罚之后

39、，这些记录再次被调用的机会很少，如果继续保存下去，将无谓地浪费硬盘空间。为此系统设计了光盘备份功能，可将“过期”记录转移到光盘。如需查看，系统会指出其所在光盘的编号及位置。数据交换功能：本系统数据库可与本地/异地车管部门的各种类型的数据进行数据交换。4.4系统主要功能特点核心技术：国际领先水平的多目标检测、定位、跟踪技术，综合各种模式识别、计算机智能算法，具有速度快、定位准、跟踪及时、抗干扰、鲁棒性能强等特点车流量统计功能：检测控制主机采用先进的计算机智能算法，检测速度极快，在完成闯红灯抓拍的同时，还具备车流量检测及平均速度检测的功能；压黄线检测功能：系统可以对视频中的黄线区域进行检测，若有车

40、辆经过会自动保存图片和录像作为执法依据；防逆行误拍禁左禁右功能：系统可以智能判断车辆行驶方向，对逆向行驶，左右拐的车辆系统可以根据客户需求作相应处理；无牌车违章抓拍功能：由于采用先进的车辆检测算法，对于违章的无牌车同样可以捕获；多样车牌识别功能：本系统可以识别车牌种类包括民用车牌、武警、外交等类型的牌照以及2002式牌照；并可识别车辆类型（大、中、小）和车牌颜色，另外可以根据客户需要添加摩托车牌，农用车牌等各种模式。断点续传功能：在发生网络等故障时，系统能将数据、图片等保存在路口前端，待故障排除后系统自动将数据、图片等上传到交警数据中心；远程管理功能：系统通过远程管理软件在监控中心对前端设备进

41、行设置与管理；户外全天候工作：系统所使用的全部设备均能在各种天气情况下正常工作。系统所有设备和室外防护罩都进行了防电、防雨、防灰、防锈、防腐蚀处理。系统内部的电路板也将进行防潮、防腐和防雾等处理，保证系统正常运行；中心管理软件功能强大：对图像质量、保存图像的大小、保留天数、传输设置等参数的设置。可以实时显示各路口红绿灯的状态。红灯总秒数，抓拍时的红灯秒数，即记录拍摄点；检测主控机工作模式多样：可根据需要任意设置延迟时间、检测区域参数、组合参数、检测方法、红绿灯检测、车道与红绿灯逻辑关系等参数的设置。5.技术指标贝尔信数码视频式闯红灯电子警察系统能够自动识别车辆信息:车牌号码、车型（大型车、小型

42、车）、车牌颜色、行驶方向、监控地点、监控时间等。技术指标：1. 闯红灯：1）闯红灯捕获率：99%以上(一定时间段内，抓拍的闯红灯机动车的数量占所有通过的闯红灯机动车数量的百分比)； 2）闯红灯捕获正确率： 95%以上(一定时间段内，抓拍的正确的可用的闯红灯机动车辆的数量占所有抓拍的闯红灯机动车数量的百分比)； 3）闯红灯误保率：5%以下(一定时间段内，抓拍错误的图片数量占所有抓拍的闯红灯机动车数量的百分比)；2. 左右拐逆行：1）左右拐逆行捕获率：90%以上(一定时间段内，抓拍的左右拐逆行机动车的数量占所有通过的左右拐逆行机动车数量的百分比)； 2）左右拐逆行捕获正确率： 95%以上(一定时间

43、段内，抓拍的正确的可用的左右拐逆行机动车辆的数量占所有抓拍的左右拐逆行机动车数量的百分比)； 3）左右拐逆行误拍率：5%以下(一定时间段内，抓拍错误的图片数量占所有抓拍的左右拐逆行机动车数量的百分比)；3. 压黄线：1）压黄线捕获率：95%以上(一定时间段内，抓拍的压黄线机动车的数量占所有通过的压黄线机动车数量的百分比)； 2）压黄线捕获正确率： 95%以上(一定时间段内，抓拍的正确的可用的压黄线机动车辆的数量占所有抓拍的压黄线机动车数量的百分比)； 3）压黄线误保率：5%以下(一定时间段内，抓拍错误的图片数量占所有抓拍的压黄线机动车数量的百分比)；4. 图片式车牌识别：1） 抓拍率：抓拍率在

44、95以上（一定时间段内，抓拍机动车的数量占所有通过机动车数量的百分比）；2） 识别率：白天识别正确率达到90以上，补光充分条件下夜间识别正确率达到85%以上；3） 识别速度：单个车牌识别时间10毫秒左右，一张500w像素的图片识别时间约200毫秒；4） 识别车牌类型：符合“GA36-92”（92式牌照） 和“GA36.1-2001”（02式新牌照）标准的民用车牌照和军车、警车、武警、港澳等特殊牌照的汉字、字母、数字等信息。另外可根据客户需要增减类型；5. 车流量统计：1） 平均速度：误差不超过10%；2） 车流量统计：误差不超过10%；3） 占有率：误差不超过10%；环境指标：1. 拍摄光照条

45、件：白天自然光线，包括晴朗天气、多云天气、雨雪天气、雾天、阴天，大面积阴影下；夜间有人工照明装置。2. 补光设备：根据现场实际情况使用隐蔽方式的补光。夜间采用不影响驾驶安全的补光措施，满足国家相关部门不妨碍人眼和物体安全的相关标准。3. 环境适应性和电源：系统工作温度：-20-+60；湿度：10%-90%；电压：220VAC15%；有过载、接地、漏电、短路、防雷保护装置并符合国家相关电器安全标准，系统具备电源保护，自动切换工作状态和待机状态。4. 稳定性：平均无故障时间5000个小时；有故障自动恢复功能，恢复时间1分钟。6.硬件配置贝尔信数码视频式闯红灯电子警察系统可以根据客户需求灵活配置多种

46、类型的闯红灯电子警察自动监控模式，例如一方向、二方向、四方向等等，设置简单灵活。由于采用国际领先的计算机智能算法，贝尔信数码视频式闯红灯电子警察系统资源占有率低，因此可以在不提高硬件配置的情况下，一台工控主机可以配置多个方向的闯红灯，降低了客户硬件成本，提高了客户竞争力。根据实际情况，提供以下配置以及图片仅供参考：6.1监控系统主机一方向硬件配置如下： 部件指标CPUIntel Pentium 4 2.8G芯片组Intel芯片组内存512M内存类型DDR内存主板带宽533M硬盘80GB接口2串2USB2.0网卡10M/100M/1000M 操作系统Windows 2000 Profession

47、al(中文版) ，Windows XP6.2数码相机具体参数如下（奥林巴斯SP-560UZ）：u 感光元件：CCDu 传感器尺寸：1/2.35 英寸u 有效像素：800wu 最高分辨率：3264*2448u 光学变焦：18倍u 数码变焦：5.6倍u 快门速度：自动 1/2-1/2000 （ 夜景模式：最长 4 秒），手动 15-1/2000 ， B 门最长 8 分钟6.3 闪光灯具体技术参数如下：闪光能量110WS闪光指数(全光)ISO100/212M标准反光罩32m闪光功率调控无级，1/8全光造型灯功率75W不可调回复时间0.53ST=0.5时闪光持续时间1/5001/800S闪光触发控制方

48、式手动测试触发：外接同步电缆触发：闪光遥控同步触发色温56005800K电源电压AC180250V(稳压)保险丝容量2A尺寸165107107重量1kg6.4 防护罩采用YAAN全天候摄像机铝合金防护罩（特写摄像机防护罩内置补光灯），气动支撑杆辅助前开式顶盖，要具有加温和散热功能。具体技术参数如下： u 采用气动支撑杆辅助前开式顶盖 u 铝合金外壳u 遮阳罩 u 风扇：37 5开始工作， 27 5停止工作u 加热器： 8 5开始工作，20 5停止工作u 符合IP66环境标准6.5 全景摄像机作为前端全景图像采集设备，选用的摄像机应具有较好的成像效果，能够捕捉到清晰的图像。能保证系统获取高质量路

49、口影像。u 1/2型（英寸）隔行传输CCDu 可以自动或手动通过开关选择模式或黑白模式u 超高灵敏度，彩色模式下为F1.4时0.3Lx，黑白模式下为F1.4时0.02Lx 彩色模式下水平分辩率为480线，黑白模式下水平分辩率为570线u 通过先进的电子光圈控制(ELC)功能，可以在室内应用时使用固定光圈镜头u 内置数字信号处理大规模集成电路u 内置数字运动检测器u 内置16数字字母字符显示u 电子快门速度为1/50秒到1/10,000秒u 电子灵敏度扩展（自动手动关）6.6 全景摄像机镜头具体技术参数如下：u 规格：1/2u 焦距：2.812.8mmu 装配方式：C接口u 光圈：F1.6-36

50、0；u 图像：对角：102.3-47.6，水平：81.338.2，垂直：60.428.7u 温度范围：-20+506.7 全景补光灯全景补光灯，可以采用卤素灯或LED灯，照亮路面以看清车辆外形。6.8 数据库设备1、计算机功能选用IBM的X235 8671-M1X计算机，其功能是中心软件运行、数据的存储、系统应用、用户管理、系统功能设置、分类查询、统计等。远程登陆管理、远程维护、远程配置通信传输参数等等。2、配置：u CPU：Intel Xeon 3060u 内存：512MBu 内存类型：PC2100 DDR Chipkillu 硬盘： SCSIu 显示器：15LCD，对比度：350：1，分辨

51、率：1024768u 光驱：48u SCSI控制器：Ultra 320 SCSIu 网卡： 10/100/1000自适应以太网卡6.9 网络交换机D-Link DES-1016D设备类型：快速以太网交换机 u 内存：512KB u 交换方式：存储-转发 u 背板带宽（Gbps）：3.2 u 包转发率：10 Mbps: 14,800 pps ,100 Mbps: 148,800 pps u VLAN支持：支持 u MAC地址表：8k 网络 ：u 网络标准： IEEE802.3 10Base-T、IEEE802.3u 100Base-TX u 传输速率(Mbps)： 10/100 端口： u 端口

52、类型：100Base-TX u 端口数：16 u 模块化插槽数 0 其它 ：u 是否支持全双工：全双工 u 网管功能：SNMP管理信息库(MIB)II，SNMP MIB扩展，桥接MIB(RFC 1493) u 堆叠：不支持 电气规格 ：u 额定电压（V）：220 u 额定功率（W）：6 外观参数 ：u 重量(Kg)：2.5 u 长度(mm)：280 u 宽度(mm)：180 u 高度(mm) ：446.10 磁盘阵列用于大容量视频、图片等文件存储。6.11 视频分配器视频分配器可把一路视频输入信号分配成两路或多路视频输出信号。视频分配器采用专用视频运算放大器，视频信号经过分配的同时，可实现一定

53、的相位校正，在一定程度上纠正视频传输线路上的相位失真。7.工程设计7.1 总则为了做好道路车辆智能监控记录系统的项目建设工作，提高道路交通管理现代化水平，提高事故逃逸案件的破案效率，做到技术先进性、实用性、可靠性、经济性、整体性、易维护性、可操作性，同时依据相关法律法规规定、国家标准和规范要求制定操作性强的设计规范。工程设计时应根据工程项目的性质、功能、环境条件和近、远期要求进行工程系统设施和管线、基础的勘察设计。工程设计中必须采用符合有关技术标准的定型产品。未经公安部交通安全产品质量监督检验机构鉴定合格的设备及主要材料，不得在工程设计中采用。从实际情况出发，合理选用工程材料，结构方案和构造措

54、施，满足构件在运输、安装和使用过程中的强度稳定性和刚度要求，优先采用定型和标准化的结构和构件，减少制作、安装的工作量，同时符合结构抗腐要求。7.2 系统构成道路车辆智能监控记录系统可分为四个部分：前端摄像部分（包括路面监控摄像机、数码相机、视频光端机等）； 车辆检测器部分； 机箱及室内部分（如工控机、数字录像机、显示屏等）； 辅助部分（包括补光灯、交流接触器、时间继电器、支架等）； 前端路口示意图如图7-1所示：图7-1 闯红灯前端路口示意图7.3 系统勘察在进行系统设计前应进行如下勘察以作为工程设计的参考资料：1）勘察道路上安装监控系统具体地理位置、路名及参数；2）详细测量监控点的路面宽度和

55、长度；路面机动车道的宽度尺寸；绿化带宽度尺寸；非机动车道宽度尺寸；人行道宽度尺寸；3）详细记录监控点两边的各种附属物的位置；路边的各种交通标志位置及与路边和基准参考点的相对尺寸；高压电线杆的位置及与路边和基准参考点的相对尺寸；高压线路与路边的相对尺寸；邮电通信杆的位置及与路边和基准参考点的相对尺寸；邮电通信线路与路边的相对尺寸；5）记录监控点路边的各种地下管道的位置；各种地下排水管道与路边的相对尺寸；各种地下通信管道与路边的相对尺寸；6）详细记录监控点地段的路侧绿化情况；树木的间距及与基准参考点的相对尺寸；记录路口的视野情况（包括路段的弧度等）；7）勘察监控点两侧的地基地质情况；混凝土路基、沥

56、青路基、碎石路基。8）勘察路面的构成情况；机动车道是混凝土路面；机动车道是沥青混凝土路面；机动车道是碎石路面；9）记录监控点所在路段的朝向及两头的去向城市名；10）勘察监控点位置的定位点与基准参考点的相对尺寸；11）详细记录监控点所在位置的气象情况；12）勘察监控点所在位置电源情况；进线容量即功率大小；电压稳定情况；电源构成情况：农用电、民用电、工业用电。13）确定公路车辆智能监控系统的车辆感应检测方式； 14）确定重要路段或事故黑点车辆违章取证的方式和数量； 15）确定道路交通诱导屏放置位置和数量； 16）确定视频传输方式；17）确定监控中心机房布局。7.4 设备外观各部件外表面光洁、平整，

57、不出现有凹痕、划伤、裂缝、变形等缺陷。金属机壳表面有防锈、防腐蚀涂镀层，涂镀层不有起泡、龟裂、脱落和磨损现象。金属零部件表面不有锈蚀。 7.5 架杆规格本方案安装采用横杆正向安装方式，相机和摄像机安装于车道正上方，直接拍摄车道，角度好，不易被大车遮挡。立杆地点距停车线1125米左右，实际距离需根据实际情况而定。杆件、机柜、施工立杆悬臂高度净空不小于6米，一般采用钢管，需镀锌或涂漆作防腐处理。上部为横悬臂，长度根据安装点的实际宽度决定，上方应加置避雷针，横悬臂上安装包含数码相机和工业摄像机的防护罩或补光灯。防护罩与立柱横臂使用手动万向云台连接，可以垂直、水平自由转动，以调整相机的最佳安装位置及角

58、度。下部采用法兰盘与混凝土基础联接。基础用钢筋焊制与法兰盘连接用厚钢板。基础挖0.8m0.8m1.4m 立方的基坑放下预制地笼用混凝土浇制。（浇混凝土时注意保护地脚螺栓）基础中预埋护套管口。伸至基础旁1到2米处的手井内串好拽线铁丝。接地采用L45455角钢，长度1500mm（2 根）与地脚螺栓和立柱法兰用6MM 钢筋焊接。接地电阻 4 欧姆。基础混凝土强度，能抗七级地震和十二级大风。立杆在混凝土基础达到最大强度后准备立杆。立杆前要注意把接地线引至杆内，在检修孔至机箱出线孔，机箱至数码相机的位置串好拽线铁丝。立杆时要注意上方的高压电力线避免造成人身伤害。检查杆是否倾斜，横臂低头现象，及早做出解决

59、方案。最后拧紧固定螺丝。最后立式机箱具有防盗、防尘、防雨、防腐、防热、防冻功能。 图7-2 立杆安装图7.6 线缆铺设本方案布线采用地埋方式，管道采用尼龙管，强弱电走线分离。采用一点接地方式，接地母线采用不小于10 平方毫米铜质导线，接地线不得与强电的零线相接，接地电阻小于 4 欧姆；采用综合接地网时，其电阻小于 1 欧姆。必须安装过载、漏电、短路、防雷装置，使用快速熔断器来保护内部电路，配置防浪涌和雷击的电源插座。 线缆包括：1. 由信号机引致电子警察杆机箱内的线：电源线、红灯信号线。2机箱引至横杆数码相机和摄像机（防护罩）：电源线、控制线、视频线网线。3其它：补光灯同步线，上传通讯线；其它

60、方向网线。管道敷设先在需要敷设管道的地方挖沟，根据现场勘察的情况而定：管道沟的尺寸需参选各地的规范，过路管道需敷设硬质PVC 管道或钢管，在有接头的地方处理好接头、密封，防止潮气进入，然后回添土，压实。在管道拐弯处设井。所有的管道应接入接线井内。敷设完管道后，再敷设线缆。在管道内放置两根子管，一根穿电力电缆，一根穿信号电缆。敷设线缆时，管道内严禁有接头。所有接头要在手或人井内。做好线缆标记。注意：在设计管道时要先确定好与中心通讯的路由，指定光端机放置的位置。要保证各杆到路口光端机的距离不要超过100M。超过100M 的网线中间要加中继设备。7.7设备清单设备清单序号设备名称单位数量单价（元）金额（元）型号/规格产地备注1前端采集识别设备台212光纤收发器套214中心服务器台15磁盘阵列台16系统中心管理软件套1100,0007现场机柜个218电子警察立杆根219信号避雷器个2110UPS电源个21山特500KV/H11摄像机电源个21YAAN12数码相机电源个2113网络交换机个2114磁盘阵列个115视频分配器个2116抱箍、支架套4217线缆及辅件套