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1、JUNGUAN 高清电子警察违法抓拍系统(HS-HDC100) 工控机方案 视频触发 闯红灯车辆检测 禁左、禁右、逆行检测 违章车辆号牌自动识别 抓拍图像防篡改JUNGUAN2013年4月 北京 目 录1. 概述32. 方案设计42.1 目前主流电子警察违法抓拍系统的对比分析42.2 HUASION电子警察违法抓拍系统72.3 系统结构92.3.1 路口前端设备102.3.2 网络传输系统102.3.3 中心管理系统113. 主要功能模块143.1前端系统功能模块143.1.1直行道和混行道闯红灯违章检测模块143.1.2 禁左、禁右或禁逆行行驶检测模块153.1.3 违章记录图片防篡改模块1
2、63.2中心管理系统163.2.1闯红灯违章中心系统处理功能174. 系统工作原理195. 系统性能指标216. 硬件配置236.1监控系统主机236.2 工业级高清摄像机236.3 全景摄像机246.4 补光设备246.5 防护罩257. 工程设计规范267.1 总则267.2 系统构成267.3 设备外观267.4 架杆规格277.5 设备架设288. 系统设备推荐安装配置方案298.1 多种车道路口推荐安装方案298.2 设备安装清单309. 培训方案329.1 培训要求329.2 管理培训339.3 技术培训3310. 售后服务与技术支持341. 概述 通过各相关部门近几年的共同建设，
3、闯红灯电子警察系统已经成为非现场执法技术手段中的一个重要组成部分，为公安交警部门有效地杜绝和减少机动车闯红灯等违章行为起到了积极的作用,并在现代交通执法中得到了大量的应用，取得了很大成效。在加快城市交通管理系统的信息化、智能化进程中，对于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，闯红灯电子警察系统显得极为重要。HUASION公司研制生产的HS-HDC100型高清摄像机闯红灯电子警察系统集成了最新图像抓拍与识别技术，可对路口机动车辆闯红灯行为进行准确检测，并输出违章车辆违章过程的全景和车牌特写图片以及车辆违章的有关信息。通过对视频的动态分
4、析，本系统另外一个值得关注的特点是通过采用国际领先的视频分析算法，实现了准确的视频触发，对车辆和车牌的检测不需要添加任何外部触发装置，且将光照影响，行人、自行车、树木阴影等各种干扰因素的影响最大程度地降低，违章抓拍率可达95%以上。HUASION闯红灯电子警察系统(HS-HDC100)系统可针对单方向、两方向、三方向或四方向等各种路况进行灵活配置。本系统采用基于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。HS-HDC100型闯红灯自动监控系统根据公安部200
5、4年6月4日发布的闯红灯自动记录系统通用技术条件（GA/T497-2004）进行研制生产，符合2009年2月25日最新发布的GA/T497-2009版本，已在国内多个城市成功安装使用，大幅度提高违章捕获率和记录有效率，得到用户的普遍好评。 2. 方案设计2.1 目前主流电子警察违法抓拍系统的对比分析闯红灯电子警察自动监控系统在国内的应用已经有近10年的历史。产品的技术实现方式较多。2004年6月公安部发布了闯红灯自动记录系统通用技术条件（GA/T496-2004）将该类产品的生产和安装纳入了规范化管理。2009年2月根据近五年来技术的发展，又发布新的版本GA/T496-2009，将该类产品的技
6、术指标和安装测试纳入了规范化管理。目前，在国内闯红灯电子警察这一市场上的产品根据违章车辆抓拍的触发方式进行分类主要有两种，即地感线圈触发方式和视频触发方式。地感线圈是在需要在车道上切割环行线槽，然后埋设感应线圈（或感应棒）。车辆通过时感应线圈会发出信号给相应设备，对车辆的检测比较准确。但是由于需要在地下埋设感应线圈，加大了施工难度同时提高了工程成本。路面变更时更需要重埋线圈，另外北方寒冷冰冻天气下和路面质量不好情况下对线圈的维护工作量较大，需要定期更换线圈。此外，线圈触发方式由于安装在路面上少数固定区域，一般无法准确辨识出车辆运行轨迹，从而无法判别不按车道标识行驶，违章变道，异常停车等复杂行为
7、。视频触发方式采用图像处理和分析技术，对路口全景视频中车辆进行定位和跟踪，实现对车辆的运动轨迹的精确分析，从而判别出闯红灯，不按车道标识行驶，违章变道等各类违章行为。视频触发方式具有功能强大、综合，施工维护方便（无需埋设和维护地感线圈）、成本合理等特点。随着该类产品检测性能的快速提高，视频触发方式正逐步取代地感线圈触发方式，成为现代电子警察系统的发展方向。表3-1比较了几种视频触发式的闯红灯电子警察系统。通过对比，我们可以得出以下结论：一、采用工业摄像机的视频电子警察，产品成熟、使用寿命长，在现有市场中仍占据主流地位，但是由于像素数低（最高只有44万 像素），安装复杂，车道特写摄像头视角较小，
8、局限较多，全景摄像机拍摄的画面有时较难满足记录违章车辆违章证据的要求（即在一幅图像中，清楚包含违章车辆及清晰可辩的牌照、停车线、红灯），需要多部摄像机组合拍摄形成违章车辆违章的画面；使得证据说服力较差。二、采用数码相机抓拍的方案（数码摄像照相一体机和数码相机+工业全景摄像机），虽然抓拍图像分辨率很高（800万 像素以上）, 但由于多采用民用数码相机改装，稳定性较差，并且在损坏后，厂家一般不负责维修；同时由于数码相机更新换代快，同型号数码相机在一两年后会难以找到。另外数码照相机每次拍照前必须对焦，在信号触发后，车移动距离大，不能很好的适应新的电子警察标准要求的拍摄“车在停车线位置”的图片。再如晚
9、上拍摄时，民用数码相机会将快门调整到大于1/125 秒，在拍车时牌照模糊，难以识别。另外，由于数码相机的局限，数码相机式电子警察无法扩充卡口功能（不可能过车就拍，因为那样会大大缩短相机寿命）。三、采用工业级高清摄像机方式进行违章抓拍的闯红灯电子警察自动监控系统，不仅可提供高清晰抓拍图像，而且由于摄像机采用电子快门，没有寿命短的弊端，可以长期稳定运行。此外，高清摄像机可以连续抓拍，实现卡口功能。由于一般高清摄像头采用数字传输方式，所以系统搭建简单、便捷，运行稳定、可靠，维护成本低。因此，无论在综合成本和使用效果上高清摄像机方式都具有相当的优势，随着工业及高清摄像机的价格逐步降低，高清摄像机抓拍捕
10、获模式将是未来闯红灯电子警察系统发展的主流模式。HUASION第 35 页 共 35 页表3-1 视频式闯红灯电子警察系统对照表对比项目抓拍设备摄像功能功能图片像素夜间照明抓拍主机寿命抓拍图片执法说服力方案缺点数码照相机+全景摄像机一台CCD照相机+一台标清CCD摄像机，民用级视频流畅，25fps，768x576闯红灯，不按车道标识行驶，压黄线，占用非机动车道，逆行，治安卡口，交通事件检测500-800万，4条车道闪光灯工控机/嵌入式闪光灯1年照相机1年可在一张图片上清晰拍摄完整的闯红灯三要素,但每次拍照前需做对焦，抓拍时滞后，信号触发后，车辆移动距离长。不能很好的适应新的电子警察要求的拍摄“
11、车在停车线位置”的图片。寿命短，不易维护；车辆高速下，图像发虚（对焦困难）；闪光灯对司机有干扰。全景摄像机+特写摄像机每条车道一台标清CCD特写摄像机+一台标清CCD全景摄机，工业级视频流畅，25fps，768x576闯红灯，逆行，非机动车，压黄线，左转，右转40万，每条车道一个特写摄像机LED频闪灯，对人眼刺激小。功率10W工控机频闪灯3年不能在一张图片中拍摄到三要素，闯红灯图片需多幅图片组成，需要同一性认证，同时牌照抓拍范围窄大路口红灯拍不清；违法证据由不同的摄像机拍摄，说服力弱；全景摄像机+高清摄像机高清CCD或者CMOS摄像机+一台标清全景摄机，工业级视频流畅，25fps，768x57
12、6。高清录像目前还较困难同上200万两车道，500万四车道闪光灯/频闪灯， 工控机/嵌入式闪光灯1年/频闪灯3年可在一张图片上清晰拍摄完整的闯红灯三要素。CMOS夜间视频噪声大一些，不如照相机效果好，但高清摄像机可连拍。闪光灯可照清车辆，但引起光污染。频闪光污染小，但是抓拍车辆较暗。2.2 HUASION电子警察违法抓拍系统HUASION公司自主研制生产的HS-HDC100型闯红灯电子警察系统，采用先进的视频触发技术和国际领先的计算机视觉算法，具有功能综合，抓拍违章种类多，抓拍准确率高，无需破路施工等优点，且最大限度降低由光照变化、行人、自行车、树木阴影等各种因素引起的误报。由于采用视频检测技
13、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复杂违章行为的弊端。此外，该系统还可以与HUASION智能卡口管理系统(HD-IAC)、HUASION交通流量统计系统（HD-TIS）或HUASION交通事件监控系统（HD-TIM）有机结合，形成综合性很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、具有良好的性价比。HUASION闯红灯电子警察系统(HS-HDC100)硬件配置方便，可以配置监视多个断面，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HUASION闯红灯电子警察系统(HS-HDC100)采用300
14、万像素（两到三车道）和500万（四车道）像素的工业级高清摄像机与标清CCD摄像机相结合的工作模式。标清摄像机对车辆违章行为进行检测触发，高清摄像机对违法闯红灯车辆抓拍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，如下图3-1至3-3所示。图3-1 图3-2 图3-3HUASION闯红灯电子警察系
15、统(HS-HDC100)采用前端现场处理方式。系统主机采用具有高速运算能力的低功耗工控机，系统运行稳定可靠。该系统具有硬件看门狗和软件看门狗功能，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。HUASION闯红灯电子警察系统(HS-HDC100)采用局域网方式实时或定时向交警数据中心传送数据，同时也支持现场数据下载的方式获取数据。2.3 系统结构HUASION闯红灯电子警察系统(HS-HDC100)由路口前端设备、网络传输系统和中心管理系统构成。其结构如图3-4所示。2.3.1 路口前端设备路由器网络传输或本地下载HUASION电子警察服务器全景摄像机高清摄像机补光灯补光灯高清摄像机补光灯补光灯全景摄像机全景摄像机补光灯补光灯高清摄像机控制柜高清摄像机补光灯补光灯全景摄像机 图3-4 系统前端示意图该部分主要由视频捕获设备（高清摄像机、标清摄像机、补光灯
