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1、 深圳中兴力维技术有限公司视频检测闯红灯自动记录系统解决方案深圳中兴力维技术有限公司2011年8月目 录第1章 系统概述51.1 系统设计意义51.2 概要介绍51.3 设计原则51.4 设计依据6第2章 需求分析82.1 行业现状82.2 存在问题82.2.1 产品类型繁多，稳定性较差82.2.2 缺少统一标准，数据难共享92.2.3 信息孤岛剧增，形不成合力92.3 发展趋势92.3.1 高清化92.3.2 集成化92.3.3 网络化102.3.4 智能化10第3章 整体设计113.1 前端采集子系统113.2 网络传输子系统123.3 中心管理子系统12第4章 详细设计144.1 系统原
2、理144.1.1 系统工作原理144.1.2 视频检测原理144.1.3 车牌识别原理174.2 系统技术指标184.3 前端设计204.3.1 前端结构示意图204.3.2 前端系统功能204.4 平台软件系统设计274.4.1 系统设计思路274.4.2 系统设计亮点284.4.3 遵循的标准与接口304.4.4 系统总体框架314.4.5 系统平台组成344.4.6 系统功能394.4.7 软件系统关键特色514.5 第三方软件及服务器部署534.5.1 系统运行环境534.5.2 服务器能力54第5章 系统特点585.1 全嵌入式结构稳定可靠585.2 领先的双处理器设计595.3 前
3、端设备的智能化605.4 强大的ISP处理能力605.5 先进的视频检测算法615.6 强大的视频分析功能615.7 红绿灯信号同步（避免红灯泛黄或无颜色）625.8 对光照气候背景良好的适应性645.9 准确抓拍无后车牌或者后车牌遮挡的车辆655.10 多车道、多车辆同时号牌识别655.11 车牌识别速度快665.12 车牌识别像素、角度容忍度高665.13 车牌识别准确率高665.14 摄像机内置水印加密防篡改665.15 双码流摄像机，同步支持抓拍和录像675.16 单系统独立运行能力675.17 LINUX系统防病毒695.18 模块化设计，稳定性和扩展性强695.19 多重冗余的数据
4、安全保障技术695.20 全系统设备运行状态自动监测695.21 采用工业级或军工级器件，超长寿命705.22 工业级设计适应室外恶劣环境705.23 低功耗，适合太阳能供电705.24 安装、维护简单，工作量小715.25 系统扩展性好715.26 解决方案灵活，最大程度满足客户需求71第6章 主要设备介绍736.1 200万高清一体化摄像机736.2 500万高清一体化摄像机746.3 高清镜头 （根据实际情况会有调整）756.4 智能闪光灯766.5 LED频闪灯77第1章 系统概述 1.1 系统设计意义 在“向科技要警力、向科技要效率”的今天，随着城市机动车数量的不断增长，带来诸多便利
5、的同时，也存在着一些问题，城市道路交通事故频频发生，给城市交通管理造成了一定的难度。作为智能交通行业的设备供应者，深圳中兴力维技术有限公司要实现的总体目标是：通过采集、处理、显示及发布交通流参数、事件等动态交通流信息，为城市道路现代化监控系统的建立提供一流的交通信息支持与技术服务。利用科技手段实现对道路交通进行有力的治理，既能有效的防止此类交通违章行为，减少由此引起的事故，又能对违章的驾驶员起到威慑作用，促进交通秩序良性循环，同时能将部分交警解放下来，在一定程度上缓解警力不足，真正体现向科技要警力的无穷力量。1.2 概要介绍中兴力维高清闯红灯自动监测记录系统主要设备由前端信息采集部分，网络传输
6、部分和中心管理部分组成，系统核心设备为嵌入式一体化高清摄像机，该摄像机采用LINUX操作系统，集抓拍、录像、传输于一体，每个车道摄像机都能独立正常工作，结构简单、性能稳定，环境适应性强。从系统、整体的范畴考虑，将交通中的各要素综合考虑，做到人、路、车三者的有机结合，充分应用闯红灯记录系统使交通监控真正实现智能化，极大地提高交通管理的效率，确保交通安全。1.3 设计原则 1、标准化：闯红灯系统按照公安部相关标准规范规定的技术要求进行设计，同时，在采用高清摄像技术方面又进行了功能和性能上的扩展。2、可扩展性和兼容性：由于用户以后的需求会不断增加，系统建设的规模将随之扩大，在设计上，既要在功能上推陈
7、出新，又要兼容旧的系统，以保护用户的投资，因此我们采用模块化设计，模块间数据传输均采用标准的传输协议，任何一个模块的升级短期内都不会影响到其它模块的正常应用。 3、可用性：我们的方案在充分考虑用户实际情况，针对大多数用户的需要，设计出可满足各种需要的方案，并充分考虑了人为不可抗拒的其他因素造成故障的可能性；系统采用嵌入式一体化设计，模块化的设计使安装使用非常方便。4、合理性：严格以系统工程学及其它先进理论指导设计，使系统的各部分合理配置，有机融合并尽可能的发挥设备潜力和软件功能，最大限度地提高性能价格比。5、先进性：充分利用科技进步成果，采用先进设备和软件，使系统具有完备的功能，并且易于升级换
8、代，在保证其先进性的前提下具有较长的生命周期。6、可靠性：选用高集成设备，采用自动检测、自动报警、自动监控和容错等技术来保证可靠性。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、恢复措施。系统还将提供用户等级权限保护，有效排除人为因素的干扰。1.4 设计依据 1. 中华人民共和国道路交通安全法2. 中华人民共和国道路交通安全法实施条例3. 公路交通安全实施设计技术规范 (JTJ074-2003)4. 闯红灯自动记录系统通用技术条件（ GA/T496-2009）5. 道路交通安全违法行为图像取证技术规范（GA/T8322009）6. 机动车号牌图像自动识别技术规范（
9、GA/T8332009）7. 公安交通指挥系统工程建设通用程序和要求（GA/T651-2006）8. 公安交通管理外场设备基础施工通用要求（GA/T652-2006）9. 公安交通指挥系统工程设计制图规范（GA/T515-2004）10. 安全防范工程技术规范(GB503482004)11. 安全防范系统雷电浪涌防护技术要求（GA/T 670-2006）12. 交通电视监视系统工程验收规范（GA/T 514-2004）13. 机动车测速仪(GBT21255-2007)14. 报警图像信号有线传输装置(GBJ115-87)15. 计算机信息系统安全保护等级划分准则(GB17859-1999)16
10、. 建筑物电子信息系统防雷技术规范(GB50343-2004)17. 安全防范工程程序与要求(GA/T75-1994)18. 安全防范系统验收规则(GA308-2001)19. 安全防范系统通用图形符号(GA/T74-2000)20. 邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收暂行技术规范21. 公安部城市报警与监控系统建设“3111”试点工程实施方案22. 公安部交通管理信息系统建设框架23. 最新国家和地方标准规范。第2章 需求分析2.1 行业现状电子警察系统诞生于上世纪九十年代中期国民经济高速发展、汽车保有量快速增加、道路交通建设与管理水平严重滞后的背景之下，旨在通过科技手段的应用提高道路
11、通行能力，目前已成为各级道路交通管理部门科技强警的重要手段。随着经济的持续发展与科技的不断进步，电子警察系统在产品构成、实现方式、功能应用等方面都有了翻天覆地的变化。产品构成上，图像采集设备经过了光学胶卷相机、数码相机、模拟视频摄像机+数码相机、标清摄像机、高清网络摄像机等几个发展阶段，目前百万像素以上的高清网络摄像机已成为主流。实现方式上，地感线圈触发抓拍已经应用多年，目前仍广泛使用，与此同时，部署更简单、功能更强大、技术含量更高的视频分析触发方式发展迅猛，即将成为新的主流。功能应用上，单一的闯红灯违章抓拍已经无法满足需求，卡口、禁左/禁右、压线、逆行、变道等行为的全方位抓拍记录，乃至流量分
12、析、车道占有率统计、道路拥塞检测等应用也越来越多地被纳入到电子警察系统的功能要求当中。2.2 存在问题电子警察系统在发展变化的过程中，也不可避免地产生了一系列与技术、系统规划部署密切相关的问题，这些问题不仅影响了电子警察系统效能的发挥，对交管部门道路交通管理水平的提升也形成了较大的制约，需要我们引起关注并跟踪解决。2.2.1 产品类型繁多，稳定性较差电子警察系统是一种系统集成类型的产品，没有固定的产品形态和设备配置，导致产品运行不稳定的不可预测因素较多。由于各地用户有不同的使用要求，很多实现功能都不是标准的做法，也有部分安装使用环境不规则，要求厂商需要根据各种特定条件进行产品定制，部分厂商按照
13、自己的理解和偏好来进行产品的研发和实施，在实际使用中带来了诸多问题，系统的稳定性较差。2.2.2 缺少统一标准，数据难共享由于行业标准的定义未做明确要求，不同厂商研发的电子警察系统的控制单元和摄像单元都不尽相同，各家的数据接口、证据格式和管理软件更是五花八门，无法达到统一，资源难以实现共享，给用户带来诸多不便。2.2.3 信息孤岛剧增，形不成合力一方面由于技术水平、规划部署方面的原因，电子警察系统本身处于孤立，未能与公安、交警部门相关业务系统实现有效的对接与资源整合，另一方面各地公安信息化建设发展水平存在差异，电子警察系统也难以实现跨地区的联网，系统的使用上也相对地封闭与孤立，难以发挥整体作用
14、和综合效益。2.3 发展趋势2.3.1 高清化从违法行为取证的合规性、违法行为记录的全面性与完整性、对于路口通行状况细节信息辨认的需求等角度来看，电子警察系统前端设备的高清化都是大势所趋，获取高质量的信息能够为系统后端的各类应用奠定良好的基础。2.3.2 集成化实现由工业控制计算机作为系统处理核心向嵌入式一体化设备功能集成的方向转变，实现ISP图像处理、视频分析、车牌识别、车身颜色识别、行为检测等关键技术在电子警察系统前端摄像机内的集成，对于简化系统前端结构、便利施工与维护、减少故障点、提升系统前端整体稳定性与可靠性都具有非常重要的意义。2.3.3 网络化网络化包含两层含义，一是区域系统的网络
15、化，旨在满足特定区域如某个城市的交通管理需求；二是跨区域联动的网络化，实现省际乃至全国范围内的信息与资源共享，联动应用。这将随着电子警察系统应用的不断延伸和扩展而演变为现实的需求。2.3.4 智能化电子警察系统的智能化体现在系统前端功能和系统后台应用两个方面，前者要求电子警察系统除了实现单一的闯红灯抓拍功能以外，还要能实现卡口、禁左、禁右、压线、变道、逆行等行为的全面记录，同时具备车牌识别、车身颜色识别、视频分析等综合智能化功能；后者要求电子警察系统不仅仅是一个违章处罚系统，更要逐步向交通诱导管理的方向演进，以智能化的应用切实提升道路交通管理水平，为方便公众出行服务。第3章 整体设计 该系统采用采取纯视频检测方式，自动对视频流中运动物体进行实时逐帧检测、锁定、跟踪，根据车辆运动轨迹判断车辆是否违章并进行记录，无
