AutoscopeSolo視頻檢測系統(tǒng)方案

AutoscopeSolo?ProNC視頻檢測系統(tǒng)方案管養(yǎng)網(wǎng)前言隨著我國智能交通系統(tǒng)概念的日益普及和應用的迅速開展，根底交通信息的采集和交通事故檢測作為智能交通系統(tǒng)的重中之重來優(yōu)先開展。根底交通信息和交通事故主要包括車流量、車速、車間距、車輛類型、道路占有率、車輛違章信息、交通事故檢測、道路氣象、視頻監(jiān)視圖像等。采集根底交通信息和交通事故檢測可采用下述方式：超聲波檢測體積小，易于安裝。它的缺點是性能隨環(huán)境溫度和氣流影響而降，這樣就不能滿足交通數(shù)據(jù)采集設(shè)備需要在各種天氣環(huán)境下穩(wěn)定可靠的工作的要求，此外對安裝的位置要求較高，必需安裝在檢測車道的正上方。紅外線視頻檢測晝夜可采用同一算法而解決晝夜轉(zhuǎn)換的問題，也可提供大量交通管理信息，但是需要很好的紅外線焦平面檢測器，也就是要用提高功率，降低可靠性來實現(xiàn)高靈敏度，而可靠性在交通數(shù)據(jù)采集設(shè)備的使用中十分重要；它不能提供全面的交通信息,。聲學檢測根據(jù)特定車輛的聲學特征識別該車輛，為識別車輛需將接收信號進展大量的除去背景靜噪聲的處理，所以它的可靠性也比擬差，同時它不能提供全面的交通信息。磁力計檢測可檢測小型車輛；適合在不便安裝線圈場合采用。它的缺點是很難分辨縱向過于靠近的車輛。同時它不能提供全面的交通信息。激光雷達檢測方法可以不受光照環(huán)境的影響，即白天與夜晚都可以很好的工作，且沒有晝夜轉(zhuǎn)換引起的誤差；而且可以直接得知車輛的高度寬度；同時可以克制車輛遮擋問題。它的缺點是激光雷達設(shè)備本錢過高；而且它在大雨天不可靠；無法給出全面的交通信息。微波多普勒檢測可以在惡劣氣候下有出色的性能，還可以直接檢測速度，但是它不能檢測靜止或低速行駛的車輛，這樣就不能完成車輛排隊長度這一重要信息的采集；以向前方式用定向天線跟蹤單車道，對于多車道則需要多個設(shè)備，安裝要求也會增加；它不能提供全面的交通信息。微波真實再現(xiàn)檢測可以在惡劣氣候下工作，還可以直接檢測速度，能夠檢測靜止或低速行駛的車輛，可以側(cè)向方式安裝使用，不能提供全面的交通信息。感應線圈檢測經(jīng)過幾十年的開展到現(xiàn)已標準化，技術(shù)成熟、易于掌握，計數(shù)非常準確，同時系統(tǒng)非常穩(wěn)定，不受環(huán)境的影響。它的缺點是安裝過程對可靠性和壽命影響很大；維修或安裝需中斷交通；破壞路面，影響路面壽命；同時線圈易被重型車輛、路面修理等損壞，而且它的維護難度較大視頻檢測可提供全面的交通管理信息和事故檢測信息，如道路上車輛的流量、速度、交通密度、車型分類、車輛排隊長度、轉(zhuǎn)彎等信息；可為管理人員提供可視圖像，使管理更直觀；單臺攝像機可檢測多車道。它的缺點在于大型車輛能遮擋隨行的小型車輛，由于攝像安裝的角度與高度的限制導致的不同車道的車輛遮擋問題，陰影﹑積水反射或晝夜轉(zhuǎn)換可造成檢測誤差。視頻檢測的車輛遮擋問題的解決可以通過軟件的算法修正和攝像機的安裝方案等來改良。陰影問題在現(xiàn)有的軟件研究中已經(jīng)得到較好的處理。積水反光問題可以利用攝像機加偏光片的方法來減少鏡面反射。夜晚可以使用低照度的高靈敏度黑白攝像機來改善檢測與分割的效果。綜合以上檢測方法的優(yōu)缺點，目前全世界使用較多的還是線圈車輛檢測器和視頻車輛檢測器，因此，交通數(shù)據(jù)檢測器首選這二類設(shè)備，根據(jù)使用地點和實際要求分別選用，合理搭配，以獲得較好的經(jīng)濟效益。在道路監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻車輛檢測系統(tǒng)我們建議采用世界上著名的美國ISS公司的AUTOSCOPE2021視頻車輛檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)在性能價格比，功能方面，經(jīng)久耐用和國際化對硬件和軟件平臺的需求上都完全滿足招標要求。雖然世界上已經(jīng)和正在研發(fā)視頻檢測技術(shù)的廠家不少，但真正擁有成熟技術(shù)并在實際使用中得到廣泛檢驗的產(chǎn)品卻極少，而美國ISS公司生產(chǎn)的AUTOSCOPE視頻檢測系統(tǒng)無疑是其中的佼佼者。ISS公司是全世界第一個生產(chǎn)視頻檢測器的廠家。到目前為止，ISS公司生產(chǎn)的AUTOSCOPE視頻檢測系統(tǒng)已在全世界安裝了兩萬多套，占全世界市場份額的45%。在中國，我們也已安裝了上百套，在市場中同樣處于領(lǐng)先地位。概述在交通迅猛開展的今天，隨著經(jīng)濟的開展和科技進步，迅捷、高效的車輛科學管理和疏通就越來越重要，而這些都離不開車輛檢測。目前在車輛檢測系統(tǒng)方面，視頻檢測經(jīng)過十幾年的開展技術(shù)上已經(jīng)相當成熟，其與線圈檢測技術(shù)相比所具有的優(yōu)越性和高性價比已得到業(yè)內(nèi)人士的公認，代表了未來車輛檢測領(lǐng)域的開展和應用方向。雖然世界上已經(jīng)和正在研發(fā)視頻檢測技術(shù)的廠家不少，但真正擁有成熟技術(shù)并在實際使用中得到廣泛檢驗的產(chǎn)品卻極少，而美國ISS公司生產(chǎn)的AUTOSCOPE視頻檢測系統(tǒng)無疑是其中的佼佼者。作為廠家代表，我們相信AUTOSCOPE視頻檢測系統(tǒng)可以完全滿足交通管理部門的要求,通過在市區(qū)的穿插路口采用最先進的視頻檢測手段，為解決城市的現(xiàn)有交通問題提供最正確的解決方案。Autoscope大區(qū)域視頻車輛檢測技術(shù)的歷史和開展Autoscope大區(qū)域視頻車輛檢測技術(shù)由美國ISS公司開發(fā),作為全世界研發(fā)最早并最先獲得國際專利的視頻車輛檢測技術(shù).經(jīng)過近20年的不斷開展,AUTOSCOPE已成為全球系統(tǒng)安裝最多、滿足國際各種工業(yè)標準最多、在實際使用中經(jīng)過廣泛檢驗的成熟的視頻車輛檢測技術(shù)。到目前為止，已有14000多套的Autoscope視頻檢測系統(tǒng)運行在超過三十多個國家的智能交通管理系統(tǒng)中，得到全世界交通專業(yè)人士的普遍認可?；趯ξ磥碥囕v檢測技術(shù)的革命性認識，美國ＩＳＳ公司對Autoscope視頻車輛檢測技術(shù)的研究始于八十年代初期，在開發(fā)的過程中ＩＳＳ公司與美國明尼蘇達大學交通運輸系、美國聯(lián)邦公路署以及美國政府和各地的交通管理部門建立了密切的合作關(guān)系，共同對交通管理中面臨的許多重要課題進展了合作研究。第一代原型機誕生于１９８７年，其后于１９８９年正式推出了用于外場車輛檢測的Autoscope2002視頻車輛檢測系統(tǒng)。１９９２年，ＩＳＳ公司生產(chǎn)出Autoscope2003，產(chǎn)品的各項性能趨于成熟，實現(xiàn)了全天候檢測。美國佐治亞、密歇根等州開場廣泛采用這一產(chǎn)品，以后又在原有的根底上不斷擴大使用規(guī)模。１９９５年，隨著微軟Windows95的問世，ＩＳＳ公司又推出了其軟件基于新一代Windows95/NT操作系統(tǒng)的Autoscope2004，AutoscopeSOLOPRONC是Autoscope2004的升級產(chǎn)品，它包括了其所有的功能特點，它完美地將視頻處理器集成在密封的MVP〔視頻處理模塊〕中，使用更方便，靈活可靠。在亞洲的韓國、馬來西亞、泰國和香港等國家和地區(qū)，Autoscope也得到了廣泛的應用。其中僅韓國就已經(jīng)在漢城周圍的高速公路上安裝了近3００套攝象機的Autoscope視頻檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化管理。在我國，隨著經(jīng)濟的不斷開展及其對智能交通更高的要求，Autoscope也正在得到越來越廣泛的應用，在不久的將來，先進的Autoscope視頻檢測技術(shù)將為我國各城市的道路交通管理作出更大的奉獻。系統(tǒng)綜述1．ISS公司的AutoscopeTMSOLOPRONC視頻車輛檢測系統(tǒng)的主要設(shè)備本方案設(shè)計中包括的主要設(shè)備有：外場攝像機高桿,配電箱,接線,避雷，接地等傳輸設(shè)備,包括光纜和設(shè)備機箱。Mini-Hub〔可選〕I/O卡〔可選〕管理中心自動事故檢測計算機。測試工具數(shù)字化卡。培訓材料和資料。系統(tǒng)軟件效勞器軟件開發(fā)包〔SDK〕

2．系統(tǒng)概述2．1．系統(tǒng)構(gòu)造圖：系統(tǒng)由攝像機、通信系統(tǒng)和中央控制系統(tǒng)組成。雙絞線、雙絞線、光纖、無線或其它傳輸方式交通控制中心效勞器局域網(wǎng)交通報警交通信息發(fā)布交通數(shù)據(jù)分析．系統(tǒng)特點：NTSC或PAL視頻制式實時光圈調(diào)節(jié)和快門速度控制通過調(diào)整攝像機的高度和角度，可簡單校正視場〔FOV〕提供IP地址為SOLOPRONC組網(wǎng)通電自檢先進的面板加熱器低功耗鞏固的抗惡劣環(huán)境的密封外罩支持當?shù)卣Z言2．3．系統(tǒng)優(yōu)點：簡單可直接觀察檢測狀況●檢測性能穩(wěn)定性高●相對于其它檢測器綜合性價比高●容易使用●安裝和維護簡單●滿足各種檢測需求可選擇擴展應用2．4．系統(tǒng)功能：中文操作界面可選系統(tǒng)在不同的光照和天氣狀況下，都能保持檢測的高準確度每個攝像機能同時檢測八條車道在每個攝像機視場〔FOV〕內(nèi)能同時設(shè)置不少于32個檢測器每個攝像機均有IP地址，可用于系統(tǒng)的組網(wǎng)系統(tǒng)操作軟件應包含Jpeg視頻圖像壓縮軟件，以便于圖像的存儲攝像機支持網(wǎng)絡(luò)通信攝像機具有存在檢測和方向存在事件檢測功能攝像機可按用戶定義的時間間隔，對車輛實時計數(shù)，并計算如下交通參數(shù)：●車流總量：用戶定義的時間間隔內(nèi)的車輛總數(shù)●占有率：按時間百分率測量的車道占有率●車輛分類：按長度定義的小汽車、單卡貨車或拖卡貨車●車流率：每車道每小時車輛數(shù)●車速：按每小時計量的平均速度●空間占有率：按百分率計量的車輛長度總和除以時間間隔內(nèi)車輛平均行駛距離

3。系統(tǒng)構(gòu)成設(shè)備的技術(shù)規(guī)格3．1．AutoscopeSOLOPRONC單臺系統(tǒng)構(gòu)造圖：信號控制機RS232信號控制機RS232輸入/輸出板輸入/輸出板攝像機攝像機系統(tǒng)由攝像機、通信面板、輸入/輸出板和監(jiān)控電腦組成。3．2AutoscopeSOLOPRONCNC多臺系統(tǒng)構(gòu)造圖：RS485RS485RS485RS485RS485RS485輸入/輸出板信號控制器輸入/輸出板信號控制器系統(tǒng)由攝像機、通信面板、輸入/輸出板和監(jiān)控電腦組成SOLOPRONCNCSOLOPRONCNC4攝像機所有攝像機的部件均符合FCC的B級電磁接口〔EMI〕標準和滿足CE的EMI標準及平安標準。4.1攝像機構(gòu)造：視頻處理器和一個通用的CPU，安裝在一個通用的密封防護罩。攝像機每分鐘可處理30幀NTSC視頻圖像，或可以處理25幀PAL視頻圖像攝像機在其視域內(nèi)〔FOV〕最少可處理20個檢測域的實時檢測狀態(tài)傳感器輸出的NTSC或PAL視頻圖像都可在監(jiān)視器中顯示4.2MVP檢測器的類型:傳感器可以使用多種類型的檢測器來實現(xiàn)其特定功能4檢測器的主要功能有：移動或停頓車輛的存在/通過檢測行車方向檢測速度測量基于車輛狀態(tài)值的各種報警通過邏輯算法把多個檢測器與相位的狀態(tài)結(jié)合起來給出一個輸出如用戶需要，各種檢測器的檢測狀態(tài)可在監(jiān)視器里顯示檢測器可通過軟件定義其各種功能：4檢測器的類型有：計數(shù)檢測器：給出車輛數(shù)，小時車輛數(shù)和占有率存在檢測器：給出車輛存在狀態(tài)、停頓車輛或車輛的行車方向錯誤速度檢測器：給出車輛的計數(shù)、車輛速度、長度和用戶定義分類功能檢測器：可通過邏輯算法把多個檢測器結(jié)合給出輸出檢測站：在單位時間內(nèi)給出各種交通數(shù)據(jù)事故檢測器：用來監(jiān)視交通流的平均速度、占有率和車流量。當其中一個參數(shù)大于所定的閥值時就會給出一個報警比照度檢測器：檢測MVP視頻處理器處理的圖像的質(zhì)量速度報警檢測器：基于用戶所定義的一個速度閥值給出一個報警輸出4.3SOLOPRONC外部接口傳感器的外部接口包括有：網(wǎng)絡(luò)通信口用于構(gòu)造NC的通信檢測輸入/輸出口〔I/O〕主要用于同檢測口的控制裝置進展檢測數(shù)據(jù)交換，如同SoloMiniHub,MiniHub,檢測板，Mini-HubⅡ,Mini-HubTS2或其它裝置彩色視頻輸出接口4網(wǎng)絡(luò)通信口網(wǎng)絡(luò)通信號可以構(gòu)造并提供主要的通信攝像機使用RS-485四線全雙工網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議與效勞順通信網(wǎng)絡(luò)通信口充許用戶對軟件進展升級，并使用用戶/客戶軟件開發(fā)包來滿足攝像機的各種檢測需求網(wǎng)絡(luò)通信口的通信協(xié)議采用UDP/IP信息包和標準路由通信協(xié)議通信協(xié)議應用于整個攝像機通信范圍4.3.2檢測的I/O通信口攝像機檢測口與主控制器之間采用RJ45式的RS-485半雙工的接口，主控制器有RackCard、Mini-Hub,Mini-HubⅡ或Mini-HubTS2攝像機檢測口與主控制器之間每隔100ms就交換狀態(tài)數(shù)據(jù)通過攝像機檢測口可把實時讀取信號燈的相位狀態(tài)通信協(xié)議使用UDP/IP信息包通過雙絞線進展傳輸主控制器如檢測板、Mini-Hub,Mini-HubⅡ,或Mini-HubTS2持續(xù)的把檢測狀態(tài)發(fā)送給交通信號控制器接口裝置的能立即接收到狀態(tài)的改變脈沖的最大寬度保證小于100ms2)通過接口裝置所測的速度與真實測量的速度誤差很小4不同視頻的視頻輸出口攝像機輸出NTSC或PAL全屏動態(tài)視頻時將使用不同的視頻輸出口不同的視頻圖像可通雙絞線進展傳輸4電源接口攝像機的工作電源是24VAC50/60Hz或10—28VDC攝像機的最大功率不大于15W4．4攝像機的操作日志攝像機將維護一個非易失操作日志，操作日志將包括以下：攝像機的軟硬件的修訂號檢測器的構(gòu)造主題最新下載給攝像機的檢測器的時間操作時志最后被去除的時間攝像機的通信口的翻開與關(guān)閉的時間最后掉電的時間攝像機的軟硬錯誤自檢將幫助系統(tǒng)的維護及故障排除的時間標記4．5攝像機的車輛檢測操作攝像機按照以下的操作將到達最正確的檢測較果執(zhí)行交通應用攝像機安裝的位置所需檢測的車道數(shù)車輛檢測器的大小、位置和方向在檢測視場〔FOV〕內(nèi)車輛的接近和離開車輛換道的最小影響檢測器的設(shè)置：a)在攝像機的視場〔FOV〕內(nèi)，視頻檢測系統(tǒng)將提供靈活的設(shè)置方法，檢測器的放置由下：如為了計數(shù)的精度，檢測應設(shè)置在與車道垂直的地方為了檢測停頓或移動車輛存在檢測的精度，檢測器應設(shè)置在于車道平行的地方b)一個虛擬的檢測器可以替代一個或多個傳統(tǒng)的線圈檢測器為了獲得最正確的檢測較果，檢測器之間可以相互重疊多個檢測器可以通過邏輯運算給合在一起給出一個輸出4.5.2檢測器的編輯檢測器的設(shè)置可以通過安裝了Windows95,98,Millenium或W或2000操作系統(tǒng)的便攜機或臺式機加上鍵盤和鼠標即可。一臺VGA監(jiān)視器可以觀察檢測器的設(shè)置位置和工作狀態(tài)鍵盤和鼠標可被用于:設(shè)置檢測器的大小、方向和位置以提高檢測器的檢測精度修改檢測器的參數(shù)以到達最正確的檢測精度編輯檢測器的構(gòu)造修改檢測器位置、大小和方向增加檢測器的其它應用改變不同的交通應用，修改攝像機安裝的尺寸從計算機下載檢測器的構(gòu)造給攝像機上載攝像機當前運行的檢測器的構(gòu)造備份檢測器的構(gòu)造，把它存儲在計算機的硬盤里檢測器的操作情況視頻檢測器的實時檢測狀態(tài)可以通過以下方法證實：通過視頻顯示裝置可實時觀察其檢測狀態(tài)攝像機的視頻輸出可以選擇以下傳輸：只選用視頻信號模擬圖像與當前檢測器的實時狀態(tài)通過主控制器MiniHubTS1接口板、MiniHubTS2接口板、檢測器接口板和Mini-HubⅡ接口板上的LED指示燈就可觀察檢測器的輸出狀態(tài)檢測口控制器的LED輸出狀態(tài)描述當檢測器給出一個輸出或信位輸入一個信號相關(guān)的LED就亮當檢測器沒有輸出或信號控制器沒有給信號相關(guān)的LED就滅4.5.4最正確檢測視頻檢測系統(tǒng)在如下條件時將提供最正確的檢測視頻傳感器安裝在10-15m的高度視頻傳感器安裝在所要檢測區(qū)的附近最遠檢測域的距離不要超過視頻傳感器安裝高度的10倍4.5.5視頻傳感器的三種安裝示意圖視頻傳感器在檢測車道的正上方視頻處理器安裝高度為10-15m視頻傳感器在檢測車道的正上方視頻處理器安裝高度為10-15m角度為56度30到60m●28到36m6條車道包括路肩和中央分隔帶b)攝像機安裝在車道的附近30到3630到36m●17到23m4—5條車道包括路肩視頻處理器安裝高度為10-15m角度為43度視頻傳感器在檢測車道的附近c)攝像機安裝在十字穿插口：視頻傳感器路口的停車線最正確檢測大約視頻傳感器路口的停車線最正確檢測大約15m大約30m攝像機安裝高度為10-15m角度為30度●4