高清電子警察系統(tǒng)方案及方案測試報告 ?？低?/h1>

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1、高清電子警察系統(tǒng)測試報告（濟南交警支隊）高清電子警察系統(tǒng)測試報告 （濟南交警支隊）杭州?？低曄到y(tǒng)技術有限公司2011年10月2009年22009目 錄目 錄3第1章 產(chǎn)品介紹11.1 產(chǎn)品背景11.2 設計依據(jù)21.3 設計原則3第2章 系統(tǒng)總體設計42.1 系統(tǒng)結構42.2 系統(tǒng)組成52.3 系統(tǒng)性能62.4 系統(tǒng)功能72.4.1 車輛捕獲功能72.4.2 卡口功能72.4.3 闖紅燈抓拍功能72.4.4 全景數(shù)字錄像功能82.4.5 車輛牌照自動識別功能82.4.6 車輛型號判別功能92.4.7 車輛自動報警功能92.5 系統(tǒng)優(yōu)勢92.5.1 卡口與電警相結合92.5.2 超高清晰度攝像

2、機102.5.3 高清晰特寫圖片包含車輛闖紅燈三要素102.5.4 前端圖片合成、疊加、防篡改預處理112.5.5 電警抓拍單元硬件同步快門與補光燈同步曝光112.5.6 全系列產(chǎn)品具備自主知識產(chǎn)權112.5.7 高清車輛圖片與高清全景視頻相結合122.6 系統(tǒng)實拍圖片122.6.1 白天圖片122.6.2 晚上圖片13第3章 系統(tǒng)詳細設計143.1 路口前端子系統(tǒng)設計143.1.1 路口前端子系統(tǒng)結構143.1.2 路口前端子系統(tǒng)工作流程153.1.3 路口前端設備安裝及詳單16 第1章 產(chǎn)品介紹1.1 產(chǎn)品背景十七大把構建社會主義和諧社會擺在更加突出的地位。要構建和諧社會，城市公共交通安全

3、是重中之重，城市公共交通安全是城市經(jīng)濟與社會發(fā)展的最根本保障。城市是一定區(qū)域的政治、經(jīng)濟和文化中心，是人類居住和財富最為集中的地區(qū)，是金融、商業(yè)、交通、能源、通信等各項設施最集中的地區(qū)，因而也是安全隱患最多的地區(qū)。在現(xiàn)代社會，倘若一個城市的公共交通安全無法保證，就會動搖其民眾對政府的信心，更會影響到城市的對外窗口形象。國家經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，城市化進程加快，公眾經(jīng)濟收入不斷增長，機動車價格不斷下降，民用汽車已從過去的奢侈品定位逐步成為城市自助出行的代步工具，城市機動車保有量迅速增長。城市道路建設跟不上機動車增長速度的現(xiàn)象已在各省會城市突顯出來，尤以北京、上海、廣州最為典型。若城市道路長期處于嚴重擁塞

4、狀態(tài)，出行公眾的情緒會受到潛移默化的影響，違章變道、s型線路超車、壓雙黃線行駛、闖紅燈等諸多易產(chǎn)生交通事故的駕車行為在日常生活中頻頻出現(xiàn)，城市每年因此造成的車禍、連環(huán)車禍層出不窮，嚴重影響到公眾出行安全并使得交通路況進一步惡化，早已引起主管部門的高度重視。捕獲、記錄、統(tǒng)計、分析上述違法駕車行為，為非現(xiàn)場處罰系統(tǒng)提供扎實、準確的依據(jù)，加大處罰和打擊力度，增加違法成本，以此警示出行公眾進而減少上述違法駕車行為、提升公眾出行安全系數(shù)、穩(wěn)定交通路況，一直以來都是主管部門努力的方向，電子警察系統(tǒng)應運而生。1.2 設計依據(jù)u 中華人民共和國道路交通安全法 u 中華人民共和國道路交通安全法實施條例u 公路交

5、通安全實施設計技術規(guī)范 (jtj074-2003)u 闖紅燈自動記錄系統(tǒng)通用技術條件（ ga/t496-2009）u 道路交通安全違法行為圖像取證技術規(guī)范（ga/t8322009）u 機動車號牌圖像自動識別技術規(guī)范（ga/t8332009）u 公安交通指揮系統(tǒng)工程建設通用程序和要求（ga/t651-2006）u 公安交通管理外場設備基礎施工通用要求（ga/t652-2006）u 公安交通指揮系統(tǒng)工程設計制圖規(guī)范（ga/t515-2004）u 安全防范工程技術規(guī)范(gb503482004)u 安全防范系統(tǒng)雷電浪涌防護技術要求（ga/t 670-2006）u 交通電視監(jiān)視系統(tǒng)工程驗收規(guī)范（ga/t

6、 514-2004）u 機動車測速儀(gbt21255-2007)u 報警圖像信號有線傳輸裝置(gbj115-87)u 計算機信息系統(tǒng)安全保護等級劃分準則(gb17859-1999)u 建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范(gb50343-2004)u 安全防范工程程序與要求(ga/t75-1994)u 安全防范系統(tǒng)驗收規(guī)則(ga308-2001)u 安全防范系統(tǒng)通用圖形符號(ga/t74-2000)u 郵電通信網(wǎng)光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)工程施工及驗收暫行技術規(guī)范u 公安部城市報警與監(jiān)控系統(tǒng)建設“3111”試點工程實施方案u 公安部交通管理信息系統(tǒng)建設框架第22頁杭州?？低曄到y(tǒng)技術有限公司 1.3 設計原

7、則1)可靠性：高清電子警察系統(tǒng)廣泛采用嵌入式技術，摒棄了工控機模式，無論是前端設備使用壽命，還是惡劣環(huán)境下可靠性等方面，都得到質(zhì)的飛躍，符合室外電子產(chǎn)品設計的發(fā)展方向。2)規(guī)范性：高清電子警察系統(tǒng)符合ga/t 496-2009公安部最新標準，能為交警用戶準確捕獲、抓拍、記錄闖紅燈行為，將3張500萬像素的闖紅燈高清照片和1張車牌特寫照片合成1張四畫面高清照片為非現(xiàn)場處罰系統(tǒng)提供準確、清晰的證據(jù)，是本系統(tǒng)實用性的重要體現(xiàn)。3)先進性：高清電子警察系統(tǒng)采用高清一體化攝像機替代模擬攝像機+工控機模式，是系統(tǒng)先進性最重要的體現(xiàn)。500萬像素高清畫質(zhì)可同時覆蓋3條車道，車輛車牌號碼、停止線和紅燈狀態(tài)同時

8、反映在一張照片中，將3張反映闖紅燈過程的連續(xù)照片和1張車牌特寫照片合為1張四畫面高清照片，是我司高清電子警察先進性的突出特點。4)經(jīng)濟性：高清電子警察系統(tǒng)可靠性得到提升，因此系統(tǒng)的維護成本顯著下降。采用嵌入式一體化高清攝像機取代數(shù)碼相機，工業(yè)智能補光燈取代普通閃光燈，設備使用壽命明顯變長，使得系統(tǒng)經(jīng)濟性顯著提高。5)易維護性：高清電子警察系統(tǒng)所包含的設備數(shù)量少，一體化高清攝像機接受軟件平臺的集中管理，可實現(xiàn)遠程升級、維護和自動校時，系統(tǒng)維護簡單方便。6)安全性：高清電子警察系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過加密傳輸，保障了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性。通過水印技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)防篡改功能，確保數(shù)據(jù)作為證據(jù)的可行性。第2章 系統(tǒng)

9、總體設計2.1 系統(tǒng)結構2.2 系統(tǒng)組成高清電子警察系統(tǒng)由路口前端子系統(tǒng)、網(wǎng)絡傳輸子系統(tǒng)、中心管理平臺子系統(tǒng)三部分組成，實現(xiàn)對路口通行車輛信息的采集、傳輸、處理、分析與集中管理。1)路口前端子系統(tǒng)路口前端子系統(tǒng)由地感線圈、復合控制單元、交通燈信號檢測器、led補光燈、電警抓拍單元、監(jiān)控單元、終端服務器等組成。復合控制單元：通過線圈實時檢測過往車輛，車輛捕獲率大于99%，并將檢測結果發(fā)送給電警抓拍單元。復合控制單元靈敏度可調(diào)，可適應高底盤車輛的檢測。交通燈信號檢測器：實時檢測紅燈信號，將紅燈維持狀態(tài)、紅燈切換至綠燈脈沖信號、綠燈切換至紅燈脈沖信號，發(fā)送給電警抓拍單元。單臺紅綠燈信號檢測器可以將模

10、擬輸入的220v電平信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，保證采樣信號周期的完整度和匹配度。多相位紅燈信號接口，可根據(jù)不同車道設置紅燈信號和組合紅燈信號。led補光燈：選用大功率led作為光源，燈光亮度符合國家環(huán)保標準，對人眼無刺激。與電警抓拍單元配合使用，用于夜間補充照明，保證夜間拍攝效果。具有良好的防水、防塵功能，能適應長時間野外工作的要求，在各種天氣條件下能正常工作。電警抓拍單元：接收來自復合控制單元和交通燈信號檢測器的信號，邏輯判斷模塊集成在電警抓拍單元內(nèi)。判斷邏輯為：綠燈、黃燈時刻且捕獲車輛觸發(fā)抓拍1張照片，紅燈時刻且捕獲車輛觸發(fā)抓拍3張照片。每張圖片（分辨率2448×2048）均包含清晰可

11、辨的車輛信息、車牌信息、停止線和紅綠燈信號狀態(tài)。違章圖片自動附加違章日期、時間及違章地點、方向、車道等相關信息，且全天候清晰可辨別。監(jiān)控單元：24小時全景錄像，視頻清晰度滿足人工對車輛顏色、車輛類型、駕車行為的認定，能完整呈現(xiàn)機動車闖紅燈整個過程的運動軌跡，用于判斷違法類型。2.3 系統(tǒng)性能系統(tǒng)所使用的全部設備均能在各種天氣情況下正常工作。系統(tǒng)所有設備和室外護罩都進行了防銹、防腐蝕處理。系統(tǒng)內(nèi)部的電路板也進行防潮、防腐和防霧等處理，保證系統(tǒng)正常運行。1)前端系統(tǒng)特性u 每個電警抓拍單元可同時管理車道數(shù)：3車道；u 適應車速：5-200kmph（包括夜間）；u 抓拍方向：車輛尾部；u 系統(tǒng)無故障

12、時間大于5000小時；u 外場存儲容量大于400000條記錄；u 捕獲率：通行車輛捕獲率99%，闖紅燈車輛捕獲率95%；u 車牌識別準確率：80%；u 抓拍響應時間小于200ms。2)圖像質(zhì)量u 圖像分辨率：2448×2048；u 快門 1/30,0001/25秒無級可調(diào)；u 圖片壓縮方式：jpeg，符合iso/iec 15444：2000編碼。3)補光單元u 平均功耗：28瓦；u 響應時間：100us；u 工作環(huán)境溫度：-20+50；u 工作環(huán)境濕度：1090%rh；u 工作壽命：大于30000小時。4)終端服務器 u 電警抓拍單元、監(jiān)控單元時間自動統(tǒng)一校正；u 提供路口部分參數(shù)的

13、設置接口，路口設備運行情況的診斷、檢測和恢復。5)前端系統(tǒng)安全性u 前端系統(tǒng)軟硬件系統(tǒng)采用嵌入式系統(tǒng)，防止病毒侵入；u 軟件系統(tǒng)燒入只讀存儲器，要更新軟件，必須采用專門的設備及軟件進行，病毒不可能改寫軟件。6)視頻錄像u 監(jiān)控點7*24小時不間斷錄像，每個方向一只；u 視頻分辨率：1600*1200。2.4 系統(tǒng)功能2.4.1 車輛捕獲功能系統(tǒng)能對所有經(jīng)過車輛進行捕獲。在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，按照正常車速(5km/h200km/h)規(guī)范行駛的車輛圖像捕獲準確率達99%以上。系統(tǒng)通常采用地感線圈檢測過往車輛。2.4.2 卡口功能對每一輛通過路口的車輛，系統(tǒng)拍攝并記錄一張車輛圖片，圖片包含信號燈、停車線和整

14、個車輛的外觀，并且在圖片上自動疊加車輛的通行時間、地點、方向和車道、車速等行駛信息，將圖片以通用的“jpeg”格式存儲到磁盤相應目錄下。系統(tǒng)將每一輛車輛通過的時間、地點、行駛方向、車道等信息，生成一條通過車輛的通行記錄，并將車輛圖片和通行信息自動上傳到中心平臺。在環(huán)境無霧包括雨、雪天情況下對監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的行駛（含沿車道線行駛的車輛）的車輛圖片可以包含車輛尾部所有特征，看清車輛類型、顏色和所載貨物。2.4.3 闖紅燈抓拍功能電警抓拍單元實現(xiàn)對單方向各車道闖紅燈車輛的監(jiān)測、圖像抓拍等功能。每一違法記錄拍攝連續(xù)3張包含車輛號牌、車輛外形、車輛顏色和道路全景的圖片，抓拍的圖片能清楚辨認車輛號牌、交通信號

15、燈狀態(tài)和車輛通過停車線時不同位置的狀態(tài)，其中第一張圖片為車輛進入第一個線圈時(未越過停止線)的照片，第二張圖片為車輛進入第二個線圈時(壓在停止線上)的照片，第三張圖片為車輛離開第二個線圈時(已越過停止線)的照片。根據(jù)要求可以將3張500萬像素的闖紅燈高清照片和1張車牌特寫照片合成1張四畫面高清照片作為違章處罰的依據(jù)。2.4.4 全景數(shù)字錄像功能系統(tǒng)可采用一臺監(jiān)控單元記錄單方向車輛的實時全景錄像，錄像清晰度滿足人工對車輛類型的認定；完整、清晰記錄違法車輛的違法三要素（違法車輛及牌照、紅燈和停車線等）和違法車輛違法過程的運動軌跡，用于判斷違法車輛的違法類型。高清錄像通過傳輸系統(tǒng)直接上傳到中心進行存

16、儲，保存時間一般在30天以上，需要時用戶可通過網(wǎng)絡訪問，并支持網(wǎng)絡遠程瀏覽、回放和查詢歷史錄像。2.4.5 車輛牌照自動識別功能系統(tǒng)可自動對車輛牌照進行識別，包括車牌號碼、車牌顏色的識別。1)車牌號碼自動識別在實時記錄通行車輛圖像的同時，還具備對符合“ga36-92”（92式牌照） 、“ga36-2007”（新號牌標準）、“ga36.1-2001”（02式新牌照）標準的民用車牌、警用車牌、軍用車牌、武警車牌的車牌自動識別能力，包括2002式號牌。所能識別的字符包括:阿拉伯數(shù)字“09”十個英文字母“az”二十六個省市區(qū)漢字簡稱京、津、晉、冀、蒙、遼、吉、黑、滬、蘇、浙、皖、閩、贛、魯、豫、鄂、湘

17、、粵、桂、瓊、川、貴、云、藏、陜、甘、青、寧、新、渝、港、澳、臺；04式軍用車牌漢字軍、空、海、北、沈、蘭、濟、南、廣、成號牌分類用漢字警、學、使、領、試、境07式武警車牌字符wj樣式的字母數(shù)字在環(huán)境無霧、車牌掛放規(guī)范、無污損且不含五小車輛情況下，系統(tǒng)車牌識別率應不小于80%。2)車牌顏色自動識別系統(tǒng)能識別黑、白、藍、黃四種車牌顏色。3)系統(tǒng)識別的車牌類型部分示例：2.4.6 車輛型號判別功能系統(tǒng)采用車牌顏色的方法對車輛進行分型。對于民用車來說，藍顏色車牌表示的是小型車輛，而黃顏色車牌表示的是大型車輛。2.4.7 車輛自動報警功能用戶可以將盜搶車輛、交通肇事逃逸車輛或其他的特定車輛的模糊車牌號

18、碼錄入系統(tǒng)報警數(shù)據(jù)庫中，當系統(tǒng)識別出來的車輛車牌符合條件時，自動將車牌報警信息傳輸?shù)街笓]中心，報警信息應包括車型、車輛通過時間、車輛圖片等，報警方式和報警范圍可以根據(jù)用戶的合理要求進行個性化定制。2.5 系統(tǒng)優(yōu)勢2.5.1 卡口與電警相結合?？低曤娮泳煜到y(tǒng)不僅對闖紅燈行為進行抓拍（3張），對正常過車也進行抓拍（1張）。既可對闖紅燈行為進行處罰（交警要求），又可記錄每輛過車信息為治安、刑偵提供依據(jù)（公安要求）。按照要求可以將3張500萬像素的闖紅燈高清照片和1張車牌特寫照片合成1張四畫面高清照片作為違章處罰的依據(jù)。2.5.2 超高清晰度攝像機傳統(tǒng)標清電子警察系統(tǒng)圖片分辨率為768×

19、576，單張照片無法兼顧紅燈狀態(tài)與車牌清晰度，需要抓拍機與全景相機相結合。清晰度為400-600線左右。而高清電子警察系統(tǒng)的圖片分辨率可達到2448*2048（500萬像素）甚至更高。清晰度超過960線，更有利于違法取證。2.5.3 高清晰特寫圖片包含車輛闖紅燈三要素傳統(tǒng)標清電子警察系統(tǒng)特寫圖片只包含號牌號碼與停止線不包含紅燈信號。高清電子警察系統(tǒng)可以包含車輛闖紅燈三要素：車牌號碼、停止線與紅燈信號，更有利于違法取證。如圖：2.5.4 前端圖片合成、疊加、防篡改預處理按ga/t 496-2009 4.3.2節(jié)要求，一次闖紅燈行為所產(chǎn)生的3張照片記錄要求合成為1張圖片。?？低暩咔咫娮泳煜到y(tǒng)可

20、以實現(xiàn)該功能，將電警抓拍單元抓拍的3張500萬像素高清照片和一張車輛特寫圖片合成處理為1張圖片，并完成時間、地點、方向和車道等信息疊加。圖片合成后，不出現(xiàn)原始圖片遺漏、錯位等問題。每張圖片均經(jīng)過水印防篡改處理。每張圖片上均疊加抓拍時間（精確到0.1 秒）、紅燈時間（精確到0.1秒）、違法地點、方向、車道等信息；同時，每張圖片均包含清晰可辨的車輛全貌、紅燈信號、車牌號碼、停車線、疊加的字符信息。2.5.5 電警抓拍單元硬件同步快門與補光燈同步曝光高清電子警察系統(tǒng)采用電子快門直接控制補光燈硬件同步曝光，不存在同步性能好壞問題。較傳統(tǒng)標清電子警察系統(tǒng)中的攝像機由于自身沒有補光燈同步接口，需要用外部電

21、路加軟件來實現(xiàn)攝像機與補光燈的同步，同步效果差且不穩(wěn)定。2.5.6 全系列產(chǎn)品具備自主知識產(chǎn)權核心產(chǎn)品及軟件完全擁有自主知識產(chǎn)權，可方便的根據(jù)用戶要求進行系統(tǒng)擴容、升級及功能擴展，并且對其他系統(tǒng)有良好的兼容性。2.5.7 高清車輛圖片與高清全景視頻相結合高清車輛圖片主要反映車輛細節(jié)、車牌細節(jié)，高清全景視頻主要反映整個路口斷面的宏觀動態(tài)情況，兩者相結合將為事件取證提供更豐富、更準確的信息。2.6 系統(tǒng)實拍圖片2.6.1 白天圖片2.6.2 晚上圖片第3章 系統(tǒng)詳細設計3.1 路口前端子系統(tǒng)設計3.1.1 路口前端子系統(tǒng)結構圖表 1路口前端子系統(tǒng)拓撲圖3.1.2 路口前端子系統(tǒng)工作流程壓線信號信號

22、燈狀態(tài)抓拍指令同步信號卡口、電警數(shù)據(jù)闖紅燈抓拍示意圖：說明：圖示為雙線圈模式，濟南測試為單線圈方案，只保留后線圈，不要求測速。但兩種方案在抓拍邏輯和抓拍位置上是一致的。逆行違章抓拍示意圖：說明：單線圈模式不具備逆行檢測功能。3.1.3 路口前端設備安裝及詳單圖表 2單向三車道l桿安裝示意圖安裝說明：每車道在停車線前安裝1個線圈，線圈長度為0.6米，線圈寬度l視路面寬度變化，l=車道寬度-1.3米。相鄰兩個車道的線圈間距在1.3米。電警抓拍單元、監(jiān)控單元、復合控制單元、led補光燈安裝與立桿挑臂上。電警抓拍單元與led補光燈間距在3米以上。交通燈信號檢測器、終端服務器、交換機安裝于落地機柜，落地

23、機柜選址靠近信號燈控制箱。立桿安裝位置通常在停車線后20米左右，立桿高度一般在6米左右，從車輛尾部方向?qū)囕v進行拍照。3.1.3.1 電警抓拍單元電警抓拍單元ecu-3004采用2/3英寸500萬像素彩色逐行掃描ccd智能高清攝像機。分辨率2448（h）×2048（v）。支持h.264碼流輸出。輸出圖片格式：jpeg。支持斷網(wǎng)時本地sd卡存儲（ecu-x4xx/x5xx/x6xx/x7xx系列）。接口：1個10m/100m自適應rj45接口；1個rs485半雙工接口。輸入：3路外部觸發(fā)輸入，1路交通燈頻閃同步輸入。觸發(fā)輸出：3路（光耦隔離3500vac），作為補光燈同步輸出控制。支持

24、閃光燈和led頻閃燈同步補光。采用線圈檢測方式時支持車牌識別、通行車輛和違法（闖紅燈等）車輛信息捕獲。捕獲率：通行車輛捕獲率99%，闖紅燈車輛捕獲率95%。車牌識別準確率：85%。識別車牌種類：民用車牌（除5小車輛），警用車牌，04式新軍用車牌，07式武警車牌及2002式新車牌。支持線圈檢測器的接入。支持io擴展盒的接入。支持接入終端服務器。具有網(wǎng)絡防雷。電壓：100vac240vac；頻率：48hz52hz。功耗：20w。工作環(huán)境溫度：-30+60。工作環(huán)境濕度：5%95%40，無凝結。防護等級：ip54。外形尺寸（不含支架）：238mm(w)×160.5mm(h)×673mm(d)。3.1.3.2 監(jiān)控單元攝像機ds-j500-a傳感器類型：2/3progressive ccd sensor有效像素：2448(水平）×2048（垂直）鏡頭接口：c/cs mount快門：1/25秒至1/30,000秒自動光圈：dc驅(qū)動自動增益：自動/手動白平衡：自動/手動視頻參數(shù)：飽和度，亮度，對比度，色調(diào)通過客戶端可調(diào)視頻壓縮標準：h264壓縮輸出碼率：32 k16m自定義，單位：bps圖片格式：jpeg最大圖像尺寸：2448×2048幀率：9f