高清卡口系統(tǒng)技術經典方案（視頻觸發(fā)）

高

清

智

能

卡

□

系

統(tǒng)

目錄

第1部分高清智能卡口系統(tǒng)簡介.............................................4

第2部分設計原則.........................................................5

第3部分設計依據.........................................................7

第4部分系統(tǒng)整體描述.....................................................8

4.1系統(tǒng)性能指標..........................................................8

4.2系統(tǒng)功能概述..........................................................9

第5部分系統(tǒng)詳細設計....................................................10

5.1系統(tǒng)構成.............................................................10

5.1.1系統(tǒng)結構圖.......................................................10

5.1.2現場布局示意圖...................................................10

5.1.3硬件設備配置.....................................................12

5.1.4前端卡口系統(tǒng).....................................................12

5.1.5通信傳輸系統(tǒng).....................................................14

5.1.6中心管理系統(tǒng).....................................................14

5.2系統(tǒng)軟件簡介.........................................................14

5.2.1實時監(jiān)控.........................................................14

5.2.2數據查詢.........................................................17

5.2.3跟車關聯(lián)性分析...................................................19

5.2.4套牌分析.........................................................22

5.2.5字典管理.........................................................23

5.2.6報警管理.........................................................25

5.2.7設備管理.........................................................26

5.2.8手動布控管理.....................................................27

5.2.9批量布控管理.....................................................28

5.2.10用戶管理........................................................29

5.2.11角色管理........................................................30

5.2.12信息導出........................................................32

5.3系統(tǒng)功能.............................................................33

5.3.1車輛捕獲功能.....................................................33

5.3.2車輛特征和車輛駕駛人面部特征高清晰拍照功能.......................33

5.3.3車輛牌照自動識別功能.............................................34

5.3.4車身顏色自動識別功能.............................................35

5.3.5車輛型號判別功能.................................................35

5.3.6全景數字錄像功能.................................................35

5.3.7記錄及圖像存儲功能...............................................35

5.3.8數據自動上傳和歷史數據下載功能...................................35

5.3.9Web方式數據查詢?yōu)g覽功能.........................................36

5.3.10前端設備管理維護功能............................................36

5.3.11遠程自動更新功能................................................36

5.4系統(tǒng)特點.............................................................36

5.4.1完全嵌入式處理系統(tǒng)...............................................36

5.4.2車輛數據全天候存儲...............................................37

5.4.3基于TCP/IP的前后端獨立網絡架構...................................37

5.4.4智能工業(yè)攝像機實現高捕獲率.......................................37

5.4.5全天候高清成像，.................................................40

5.4.6獨特的車身顏色識別...............................................44

5.5高牌照識別率.........................................................45

第6部分主要設備介紹....................................................46

6.1高清智能工業(yè)網絡攝像機DS-J200.....................................................................................46

6.2智能閃光燈IS-3003PS.........................................................................................................47

6.3智能工業(yè)攝像機終端服務器IS-3001CL............................................................................48

6.4網絡錄像機DS-9016HF-S......................................................................................................49

6.4.1功能介紹.......................................................49

6.4.2技術參數.........................................................50

第7部分設備清單........................................................52

第8部分案例............................................................54

第1部分高清智能卡口系統(tǒng)簡介

近年來，隨著經濟的快速發(fā)展，機動車持有量迅速增加，交通管理現狀和需求的矛盾進

一步加劇，與車輛相關的刑事和治安案件也逐年上升，特別是盜搶機動車輛案件。在此情況

下，如何利用先進的科技手段提高交通管理水平，抑制交通事故，打擊、預防涉車案件，鎮(zhèn)

懾犯罪分子，提高社會治安管理水平是當前公安交通管理部門亟待解決的問題。

針對公安部門的需求以及我國的道路特點，杭州數技術股份有限公司開發(fā)出新一代的高

清智能檢測系統(tǒng)。系統(tǒng)利用先進的光電、計算機、圖像處理、模式識別、遠程數據訪問等技

術，對監(jiān)控路段的機動車道、非機動車道進行全天候實時監(jiān)控并記錄相關圖像數據。前端處

理系統(tǒng)對所拍攝的圖像進行分析，從中自動獲取車輛的通過時間、地點、行駛方向、號牌號

碼、號牌顏色、車身顏色等數據。并將獲取到的信息通過計算機網絡傳輸到卡口系統(tǒng)控制中

心的數據庫中進行數據存儲、查詢、比對等處理，當發(fā)現肇事逃逸、違規(guī)或可疑車輛時，系

統(tǒng)會自動向攔截系統(tǒng)及相關人員發(fā)出告警信號。為交通違章查糾、交通事故逃逸、盜搶機動

車輛等案件的及時偵破提供重要的信息和證據。系統(tǒng)采用高性能工業(yè)攝像機作為前端的信息

采集設備，圖像分辨率高達1600X1200像素，能夠在一張照片上清晰的顯示車輛的所有細

節(jié)信息以及司機的面部特征，并具有很高的車牌自動識別率。高清智能監(jiān)測系統(tǒng)能及時準確

地記錄經過卡口的目標信息，不但可以隨時掌握出入轄區(qū)的車輛流量狀態(tài)，對超速等違章行

為進行處罰，還可以準確記錄相關數據信息，為公安刑偵提供重要的參考依據。該系統(tǒng)已在

全國多個省份的卡口項目中成功應用，并獲得了良好的效果！

第2部分設計原則

本設計以行業(yè)標準作為設計依據，結合現場的具體情況，用最佳設計方案體現最高的性

能價格比，是本方案設計的指導思想，也是本方案設計的基本出發(fā)點和追求的目標。本設計

主要貫徹“高質量”及“低價格”兩條主線來進行設計的。

先進性：在投資費用許可的情況下，系統(tǒng)采用當今先進的技術和設備，一方面能反映系

統(tǒng)所具有的先進水平，另一方面又使系統(tǒng)具有強大的發(fā)展?jié)摿Γ员阍撓到y(tǒng)在盡可能的時間

內與社會發(fā)展相適應。

可靠性：系統(tǒng)的可靠性是指系統(tǒng)抵御外界干擾的能力及受外界干擾時的恢復能力。鑒于

本系統(tǒng)的應用性質，其運行可靠性應得到充分保證。系統(tǒng)最重要的就是可靠性，系統(tǒng)一旦癱

瘓的后果將是難以想象的，因此系統(tǒng)必須可靠地、能連續(xù)地運行，系統(tǒng)設計時在成本接受的

條件下，從系統(tǒng)結構、設備選擇、產品供應商的技術服務及維修響應能力等各方面均應嚴格

要求，使得故障發(fā)生的可能性盡可能少。即便是出現故障時，影響面也要盡可能小。系統(tǒng)具

有防盜、耐高溫、抗寒、散熱排風等基本功能，使用的各類電氣接線端子、過載、漏電及斷

路保護裝置、避雷裝置等裝置，均符合國家有關電氣安全標準要求。系統(tǒng)具有因意外事件宕

機后自動重啟功能。

安全性：對于一個系統(tǒng)來說，其內外部的安全性也非常重要，應具有密碼、多級控制級

別、撤設防級別；操作人權限可劃分為系統(tǒng)設置、超級用戶、值班員等，各種系統(tǒng)控制、報

警時間應具有記錄及共享功能。網絡環(huán)境下系統(tǒng)軟硬件平臺、信息傳輸加工和數據存儲共享

等應把安全性放在首位，加強整個系統(tǒng)的安全防護體系建設，保障系統(tǒng)網絡的安全可靠性，

避免遭到惡意攻擊和數據被非法提取、使用的現象出現。

可擴展性：系統(tǒng)設計時應充分考慮今后的發(fā)展需要，系統(tǒng)應具有預備容量的擴充與升級

換代的可能。由于技術和需求在不斷的發(fā)展，對系統(tǒng)功能和建設規(guī)模、建設質量的要求也將

不斷的增多。因此，在系統(tǒng)設計上，系統(tǒng)接口應具備良好的擴展性，當硬件設備升級時，增

加的新設備應和原有的設備具有一致性接口，實現硬件設備升級系列化、模塊化。系統(tǒng)應方

便兼容更高分辨率的高清晰攝像機，且無需改動軟件，僅通過軟件設置即可實現。

規(guī)范性：由于本系統(tǒng)是一個嚴格的綜合性系統(tǒng)，在系統(tǒng)的設計與施工過程中應參考各方

面的標準與規(guī)范，嚴格遵從各項技術規(guī)定，做好系統(tǒng)的標準化設計與施工。一切應從實際出

發(fā)，使智能系統(tǒng)具有較高的實用效能。這也是高清監(jiān)控系統(tǒng)在當今之所以能迅速興起并發(fā)展

的關鍵所在。

易維護性：系統(tǒng)應在設計時充分考慮其易維護性，以確保系統(tǒng)在使用過程中出現故障時

能在最短時間內恢復運行。系統(tǒng)應具備設備日志記錄、遠程維護與管理、故障及時告警等功

能，以方便日常維護。

第3部分設計依據

?《中華人民共和國道路交通安全法》

?《中華人民共和國道路交通安全法實施條例》

?《公路車輛智能監(jiān)測記錄系統(tǒng)通用技術條件》GA/T497-2009

?《公安交通指揮系統(tǒng)工程建設通用程序和要求》(GA/T651-2006)

?《道路交通安全違法行為圖像取證技術規(guī)范》(GA/T832-2009)

?公安部《關于公安交通指揮中心建設與發(fā)展的若干意見》

?公安部《公安計算機信息系統(tǒng)"九五”規(guī)劃》

?公安部《交通管理信息系統(tǒng)建設框架》

?公安部、建設部決定2000年在全國實施以提高城市交通管理水平為中心的“暢通工程”

的要求

?國家技術監(jiān)督局《測量、控制和試驗室用電氣設備的安全要求》

?國家技術監(jiān)督局《信息技術設備的安全》

?《中國電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范》GBJ232-90.92

第4部分系統(tǒng)整體描述

4.1系統(tǒng)性能指標

項目指標

車輛捕獲率(5km/h~180km/h)295%,能準確捕獲中線行駛車輛。

白天車輛號牌識別率298%,號牌識別準確率295%；

牌照識別率夜間車輛號牌識別率297%,號牌識別準確率295%；

車牌顏色：黑、白、藍、黃、綠。

民用車牌（除5小車輛），警用車牌，04式新軍用車牌，07式武

識別牌照種類

警車牌及2002式新車牌。

深淺分類準確率280%；

車身顏色識別準確率

9種常見顏色車輛的識別率270%。

深色、淺色區(qū)分；

可識別的車身顏色類別

識別9種常見車身顏色。

系統(tǒng)單次處理時間<800ms<>

車型判別2種（大、小型）。

圖像分辨率1600x1200pixeIo

圖片格式及占用空間JPEG2000,24bit彩色，每張約200KB。

智能工業(yè)攝像機終端服務器車

大于120萬輛車信息。

輛信息存儲容量

系統(tǒng)接口RJ45,100MB以太網。

供電電壓AC154V?264V,48Hz?52Hz。

系統(tǒng)總功耗（雙向四車道、視頻

<400W

檢測）

環(huán)境溫度-10℃?+60℃

環(huán)境濕度在+40℃時，＜95%,無凝結

平均無故障連續(xù)運行時間MTBF>10000h

4.2系統(tǒng)功能概述

系統(tǒng)功能描述表:

功能名稱功能描述

基目標圖像捕捉對經過卡口的所有目標的圖像進行捕捉。

本汽車號牌識別從捕獲的目標圖像中識別出車輛的車牌號碼。

業(yè)車身顏色識別從捕獲的目標圖像中識別出車輛的車身顏色和顏色深淺。

務斷面車流量對斷面車流量進行統(tǒng)計。

功時間占有率通過對捕獲的信息進行分析統(tǒng)計出時間占有率。

能數據查詢管理對數據庫中的數據進行實時和遠程查詢。

設備狀態(tài)監(jiān)測對設備的運行狀態(tài)進行監(jiān)測管理，保證設備的正常運行。

設備防盜監(jiān)測對前端設備運行安全進行監(jiān)測，以防被盜竊或人為損壞。

通訊狀態(tài)監(jiān)測對系統(tǒng)運行中的通訊狀態(tài)進行監(jiān)測，保證數據的正常傳輸。

遠程維護管理通過WEB程序,用戶可以遠程對應用軟件進行在線維護。

事件日志記錄對應用軟件運行中發(fā)生的各類事件和異常信息記錄到日志中。

系統(tǒng)自動校時前后端設備按照設定的周期自動校時，保證數據的一致性

擴車輛統(tǒng)一布控對各種被盜搶車輛、交通肇事車輛等黑名單車輛進行聯(lián)網布控。

展車輛軌跡顯示可以為GIS系統(tǒng)提供接口，通過圖形化的方式顯示車輛運行的路徑。

業(yè)跟車關聯(lián)性分析對相鄰數據進行挖掘，獲得破案線索

務套牌車輛檢測對選定區(qū)域選定時間段內車牌信息進行重復比對

功

能

第5部分系統(tǒng)詳細設計

5.1系統(tǒng)構成

5.1.1系統(tǒng)結構圖

r

核心交換板

?

前端路口系統(tǒng)中心應用系統(tǒng)

【圖】系統(tǒng)結構圖

5.1.2現場布局小意圖

以雙向8車道帶非機動車道為例，監(jiān)測點的現場布局示意圖如下:

視頻虛擬線圈

2)

抓拍攝像機1抓拍攝像機2

3.8m3.8m

行車道2[

行車道1I

【圖】抓拍攝像機視野覆蓋圖

在本系統(tǒng)中每個車道只需要采用1臺200萬像素的高清智能高清攝像機即可覆蓋整個

車道，保證視場范圍的全覆蓋。

5.1.3硬件設備配置

每個車道配置一個智能高清攝像機作為抓拍攝像機、一臺閃光燈（如果沒有看清人臉的

需求可配置一臺LED補光燈代替閃光燈）。

每個方向車道配置一臺全景攝像機供抓拍路段面情況。（可選）

圖像捕獲、自動識別等功能都在攝像機內完成，攝像機通過交換機與終端服務器相連，

將捕獲的圖片和識別結果發(fā)到終端服務器。

每個卡點配置一臺終端服務器，負責從攝像機處接收數據，并將數據通過網絡傳送到

指揮中心，同時可保存數據在本地。

每個車道攝像機用虛擬線圈的方式進行觸發(fā)，高清攝像機里面集成視頻觸發(fā)軟件，對經

過卡點每個車輛進行抓拍。

每個卡點配置一臺UPS不間斷電源。

每個卡點配置一個落地機柜，放置上述的終端服務器、UPS不間斷電源，以及交換機、

光纖收發(fā)器、光端機等網絡通訊設備。

5.1.4前端卡口系統(tǒng)

前端卡口系統(tǒng)高清智能工業(yè)攝像機、智能工業(yè)攝像機終端服務器、網絡錄像機等主要設

備組成，設備內部各主要功能模塊工作流程如下圖所示:

智能:閃光燈

啟動引用與檢測

補光模塊成像控制模塊

恢復模塊

監(jiān)

測

與

視頻檢測模塊主流程模塊（控制抓恢

內置r工業(yè)相機內拍、識別等模塊）二復

模

塊

結果裝配與通信模塊

【圖】系統(tǒng)工作原理圖

1)視頻檢測模塊檢測到車輛通過時，輸出觸發(fā)信號給主流程模塊，進行聯(lián)動成像控制

模塊控制抓拍機及補光燈進行協(xié)同抓拍

2)主流程模塊接收到觸發(fā)信號后輸出控制信號給成像與控制模塊，由成像與控制模塊

對補光模塊進行控制，在根據主流程模塊的指令進行控制的同時也將當前狀態(tài)反

饋，以便主流程模塊修正其控制指令。然后主流程模塊控制進行圖像采集、識別車

輛牌照、識別車身顏色，并將識別結果傳輸到結果裝配與通信模塊；

3)結果裝配與通信模塊負責將數據進行裝配打包，上傳給車輛信息與設備管理模塊,

同時負責獲取前端設備的狀態(tài)，并將狀態(tài)上傳給車輛信息與設備管理模塊；

4)車輛信息與設備管理模塊將接收到的車輛信息進行分析、判斷、存儲，然后將需要

上傳的數據發(fā)給通信與遠程維護模塊；

5)通信與遠程維護模塊將待上傳的數據傳輸給通訊服務器，同時負責獲取前端設備的

狀態(tài)，并將狀態(tài)上傳給通訊服務器，通訊服務器亦可通過該模塊對前端設備的軟件

進行遠程自動更新；

6)監(jiān)測與恢復模塊定時同主流程模塊進行通信，監(jiān)測設備的運行狀況，在設備故障時

嘗試進行自動恢復；

7）啟動引導與監(jiān)測恢復模塊定時與車輛信息與設備管理模塊進行通信，監(jiān)測設備的運

行狀態(tài)，在設備故障時嘗試進行自動恢復；同時負責啟動引導其它程序，使設備恢

復正常工作。

5.1.5通信傳輸系統(tǒng)

通信傳輸系統(tǒng)的主要功能是：實現把采集到的車輛信息，包括車輛圖片、經過的時間、

車型、車輛牌照、車型、行駛方向、是否超速違章等信息發(fā)送中心服務器同時也能夠將中心

的控制信號傳輸至前端。本次設計推薦采用以太網光纖收發(fā)器配合單模光纖在前端系統(tǒng)與中

心系統(tǒng)之間構建傳輸網絡，可以通過路邊的接線井進行布線，在沒有接線井時，采用地下鋪

設管道或架空的方式。傳輸至卡口分中心的圖片及數據信息全部上傳至監(jiān)控專網，為各個子

系統(tǒng)提供數據源。

5.1.6中心管理系統(tǒng)

后端的硬件構架主要是由應用服務器、WEB服務器、數據服務器、磁盤陣列、客戶端

及本地網絡設備等部分組成。

應用服務器：接收來自前端數據采集部分的數據并對其數據進行處理，處理后的信息和

圖片保存到數據庫服務器內保存。

Web服務器：響應用戶遠程請求，提供用戶在線數據查詢、在線數據統(tǒng)計、遠程維護

管理等遠程服務功能。

數據服務器：提供數據庫管理軟件的安裝平臺，控制對數據庫管理系統(tǒng)數據訪問權限、

為數據查詢、統(tǒng)計及運算等數據操作提供內存空間，并和其他數據庫服務器共同承擔因數據

操作帶來的工作壓力，實現負荷均衡和性能上的優(yōu)化。

磁盤陣列：將多個高性能大容量組織成陣列的方式，以某種優(yōu)良的數據存儲技術來存儲

海量數據，并對海量數據實現優(yōu)化管理，以達到數據擴容的功能和提供最優(yōu)的數據服務性能。

客戶端：監(jiān)控人員通過客戶端對數據進行查詢、整理、處罰等等操作。

5.2系統(tǒng)軟件簡介

5.2.1實時監(jiān)控

需求：當用戶進行了布控設置后，每一條新加入數據庫的車輛信息都要與布控信息進行

比較。

當車牌識別信息與系統(tǒng)布控車牌比對一致時，系統(tǒng)以聲音（外接音箱）和信息高亮顯示

的方式來提醒值班人員，并在報警界面上顯示車牌號碼、通行時間、車道位置、車輛大圖和

布控車輛圖片對比、布控民警信息等報警信息，提示處理，同時報警信息保存到數據庫中。

功能：實現接收服務端消息并實時顯示過車信息到界面以及比對報警功能。

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【圖】報警詳細信息查看

5.2.2數據查詢

需求：數據查詢的條件介紹如下，

1、車輛信息

1）“號牌號碼”需要選擇省名漢字和手工輸入字符串，支持全部匹配和部分匹配。

2）“車身顏色”分為白色、灰銀、黑色、紅色、藍色、黃色、綠色、棕色、粉色和無

色等10種。

3）“車身顏色深淺”分深色和淺色。

4）“號牌顏色”分為藍色、黃色、白色和黑色等4種。

2、時間條件

一年內任一時間段內（按照年月日時分來分段選擇）?？蛇x擇某一時間段，也可單選某一

分鐘查詢。可不選擇日期（年月日），只選擇某一時間段（時分）查詢每一天的特定時間段

的車輛信息，如：導出3月20日至3月30日的0時至5時的車輛信息。

監(jiān)測信息

1）“監(jiān)測點名稱”對應前端的終端服務器。

2)“車道名稱”對應前端的攝像機。本系統(tǒng)最大支持50個車道。

3)“監(jiān)測方向”包括上行、下行。

3、布控信息

1)“報警類型”包括數據庫中定義的各種布控事件類型。

2)“布控單位”顯示布控單位列表。

3)“處理單位”顯示報警信息處理單位列表。

功能：實現按用戶輸入條件查詢數據功能。

【圖】數據查詢界面

【圖】車輛圖像瀏覽（放大、縮小、另存、打印、前后瀏覽）

5.2.3跟車關聯(lián)性分析

需求：針對刑偵時犯罪團伙車輛經常結隊出來活動的特點，對犯罪嫌疑車輛進行信息查

詢時，分析其相鄰車輛號牌，挖掘出有關聯(lián)的車輛，為破案提供線索。

功能：實現對跟車關聯(lián)性分析、比對處理、打印和導出功能。

y跟車關聯(lián)性分析Sr?

［―詢］［取消］［打出］［，出］

軍壽歷當信息列表

|營頁||前一頁||下一頁||尾頁|顯示頁數：頁1/J斑頁投猖量：5［更歉］

經過時間行駁速度車身一色車身一色深濠卡點名稱車道名稱i?M

?|200吐128:391SB［j：行黑色深）耐卡點|上行三|檢測］

美聯(lián)性車輛信息列表

|苜頁||.一頁||下一頁||尾頁|顯示頁數：頁1/0每頁數據量：50|更［］

【圖】關聯(lián)性分析界面

【圖】嫌疑車輛圖片

【圖】關聯(lián)性車輛和布控信息比對界面

【圖】關聯(lián)性車輛圖片

5.2.4套牌分析

需求：選擇幾個監(jiān)測點，對選定時間段內的過車信息進行比對，若檢索出相同的

車輛信息，則通過表格顯示，提請人工確認后寫入布控車輛數據表內。

功能：實現對套牌車輛檢測、布控處理、打印和導出功能。

3套牌分析

檢測條并

起始日期|2009~05P1v□起始時向時間段10；分v

結束日期，［2009P8-26―v口結束時間

［查詢］［關閉］［打卬］［導出］

套牌信息列寰

I首頁II前一頁II下一頁I|尾頁|顯示頁數：頁1/2每頁數38量：20［更新］

號禧號碼號牌種類討王時恒車身藪色王身顏色深淺布控

2009-6-2218:S8J耐卡點藍色深IWII

1布控j

BAS86772009-6-2218:S8J蜘8卡點茯色

1布控（1

聯(lián)AS86772009-6-2218:S8J艇卡點些色

?T461582009-6-2210:22蜴色［鄧控li

—

?T461582009-6-2210：22J賂卡點闌色I械

UTMOST2009-6-2210:26J降卡點白色|梅￡||

粵TS40572009-6-2210:28點白色Im|

粵TD884420D9-6-2210:24J耐卡點白色|砥|

2009-6-2210:24欣德卡點白色|布控|

【圖】套牌分析界面

【圖】對套牌車輛直接布控

5.2.5字典管理

需求：維護系統(tǒng)所需要的數據字典。要求用戶可以方便的對諸如車身顏色、號牌類型、

號牌顏色、監(jiān)測方向等交通參數進行定義。根據數據字典類型和字典的值進行新增、修改、

刪除，查詢等操作。

功能：實現對字典信息的增刪改查功能。

【圖】字典管理

【圖】字典管理查詢

5.2.6報警管理

需求：對不同的報警類型設置個性化的報警聲音，可以更快的響應報警事件。

功能：實現對報警聲音設置功能。

【圖】報警設置界面

5.2.7設備管理

需求：設備管理功能分為設備狀態(tài)查詢和設備維護。

設備狀態(tài)查詢使得用戶可以方便查看所有設備（終端服務器和攝像機）的狀態(tài)，系統(tǒng)提

供清晰明了的界面顯示方式顯示設備的連接狀態(tài)。

設備維護包括前端攝像機和終端服務器的增刪改等維護操作，通過封裝的通訊動態(tài)庫和

前端設備通訊。

功能：實現對設備信息的增刪改查功能。

【圖】設備管理界面

5.2.8手動布控管理

需求：布控設置是指用戶通過client端界面對數據庫中相關表項進行設置。軟件提供布