“移动式电子警察系统”技术设计方案.doc

“移动式电子警察系统”技术设计方案技术设计方案介绍 “移动式电子警察系统”技术设计方案1系统简介“移动式电子警察系统”主要应用于公安交通车辆管理和违章查询，该系统安装在巡逻警车上，对过往车辆进行实时车辆稽查，通过现有的无线数据传输系统，对所识别车辆进行数据库查询，及时准确发现诸如：违章、逾期未年检、事故逃逸、盗抢车辆等行为。该系统具有流动性和实时性的特点。其流动的特点在于：使车辆检测记录更为灵活方便，可以在任何重要事故多发路段进行重点布查，也可以随机设立监测地点，提高稽查和超速监测系统的威慑力。其实时性的特点在于：执法人员可以及时发现违法车辆，及时设置拦截或现场进行处理，既提高了工作效率，又提高了执法的及时性，使超速车辆、未年检车辆、肇事车辆、违章车辆的驾驶员，无法再抱有逃避处罚的侥幸心理。2系统主要的功能21 交通违法行为取证功能：能在车载移动或固定静止情况下对路面机动车、非机动车及行人违法行为摄录、拍摄取证。22 视频图像监视功能：全过程实时监控违章车辆，支持25帧/秒的动态视频显示，可保证在车辆高速度行驶时及时抓拍到各种违章车辆；23 通过雷达测量通行车辆的行驶速度，对超速车辆进行监控。24 车辆牌照识别系统可自动从动态图像中提取车辆号牌图像并且自动识别车牌号码；识别的车辆号牌包括符合国家标准的全国各地各种机动车辆号牌的颜色、汉字、英文字母、数字的车牌以及军队武警等各类型的在用车辆号牌（摩托车除外）；25 车辆牌照识别系统向管理显示计算机提供车辆号牌颜色和车辆号牌号码，向管理终端提供车辆图像、车辆号牌图像，采用jpeg格式；26 可将取证信息通过无线网络快速传送给联网的其他巡逻警车（单台或多台），提供拦截、处理的现场证据； 27 机动车信息移动查询功能：能在车载移动或固定静止情况下对路面机动车号牌进行快速识别，并通过识别的号牌，快速查询机动车的车籍、审验、盗抢、逃逸、套牌、报废、违法记录等信息；28 机动车信息检测功能：能对路段和路口对行驶机动车进行监控检测，通过号牌识别功能，实时记录通过机动车的基本信息、通行时间、车速等，并有被监控车通过报警功能（声音、短信）。3系统构成和工作流程31系统构成抓拍单元摄像机测速单元测速雷达识别单元识别核心图像采集卡应用终端笔记本电脑无线网卡视频usb口 串口cdmagprs电源单元逆变器l 车辆图像摄像单元：主要负责抓拍图像，包括摄像装置，支架，视频线等。主要功能是对所监视道路上的行驶车辆进行拍摄，并将拍摄到的图像通过视频线实时地传入车辆牌照识别单元和应用软件中。l 车辆牌照识别单元：主要负责识别出抓拍图像中车辆的牌照信息。过程如下：将抓拍的图像使用图像处理，模式识别等技术进行分析，并将图像中车辆的牌照自动识别出。经过机器判断，确定其准确后，输出识别牌照信息结果。车辆拍照识别单元（即移动式开拓者）通过软件算法对车辆图像进行处理，实现下述核心功能：（1） 视频触发算法：采用快速定位算法在动态视频中捕捉车辆图像（2） 车牌定位：在图片中寻找车牌，实现车牌的定位。（3） 车牌字符分割：定位出车牌号码的每一个字符。（4） 车牌字符识别：对分割出的车牌字符进行识别。l 测速单元：系统采用俄罗斯火花雷达作为系统前端测速设备，通过串口与计算机通信，将车速数据上传并通过应用软件设置各项雷达参数。l 车载信息管理单元：主要负责接收车牌识别单元的识别数据、显示监控视频，以及完成和指挥中心的实时数据交互和现场的事务处理。32 系统工作流程321车辆监控工作流程系统前端摄像机监控通行车辆视频信号，将视频信号同时传输给识别单元和应用系统，识别单元通过视频触发抓拍通行车辆图像，自动识别车牌号码，并将通行车辆特征图像、车牌号码、车辆通行时间通过usb口传输给上位机，应用系统将车牌号码与黑名单数据库中的信息进行比对，发现黑名单车辆立即报警。同时通过无线网卡上传控制中心。322 违章抓拍工作流程系统前端摄像机监控通行车辆视频信号，将视频信号同时传输给识别单元和应用系统，当发现车辆违章时，警务人员手动按下抓拍按钮，系统自动抓拍三张图像作为违章处罚的法律依据，并结合雷达等其它信息存入数据库。同时通过无线网卡上传控制中心。4系统主要硬件构成及性能参数：41 车辆图像摄像单元车载数码摄像机：主要技术指标传感器像素220万像素静态有效像素177万像素动态有效像素200万像素光学变焦倍数14倍光学变焦数码变焦倍数6倍数码变焦镜头f=4.8-67.2mm(相当于35mm相机:约39-546mm),f1.8to3.0lcd液晶屏2.5英寸,彩lcd,约123000像素功能参数传感器类型ccd传感器传感器尺寸1/3.4英寸取景器彩色取景器,0.33英寸彩色lcd,约113000像素夜摄功能支持彩色夜摄功能,超级夜景模式:根据环境光线自动亮起遥控功能无遥控功能录音系统pcm数码声音:16位,48khz,2声道;12位,32khz,4声道(立体声1和2)摄影灯或闪光灯内置闪光灯,白色led摄像辅助灯短片功能描述动态视频格式:motionjpeg/动态视频规格:320*240,160*120,12.5帧/秒 / 白平衡:自动, 设置,事先设置拍照功能描述静态图像格式:1632*1224,1280*960,640*480其它存储介质类型mmc卡,sd卡,minidv磁带输入输出接口usb 1.1接口,ieee 1394接口电池钮扣锂电池尺寸77 x 82 x 134mm重量585克配件nb-2lh电池,磁带,镜头盖,钮扣锂电池,sd存储卡其它性能2旋转磁头,螺旋扫描42 车辆拍照识别单元输入信号输入视频复合视频信号技术指标车牌定位率 95%车牌整牌识别率 93%车牌字符识别率 99 %车辆速度范围0 120 km/h单车牌识别时间 0.4秒电器特性供电电源dc 12v4v工作环境温度- 10 +70工作环境湿度 30000小时43 车载管理终端即车载笔记本电脑，主要用于信息采集和信息处理。处理器迅驰技术，主频不低于1.5mh， 操作系统windows xp 专业版ac适配器充电器1个光盘驱动器24xcd-rom内存不小于512m内存尺寸3.23/3.41 x 31.8 x 26.2厘米（长x宽x高）显示器标配12.1英寸彩色智能硬盘驱动器40g硬盘电池配2块锂电电池网卡10/100m网卡，内置sd卡读卡器软盘驱动器重量（最小）2.46千克 - 实际重量可能会因配置与组件的不同而异。键盘带有快捷键的全尺寸键盘44 视频采集单元视频采集单元为一个外置的视频采集卡好莱坞影视编辑大师iii代，其主要参数指标如下：射频rf 全频道，iec 75ohm, pal d/k（其它制式可选）视频压缩格式 mpeg-1/mpeg2/mpeg-4,h261/263，mpeg4(divx/microsoft) ;分辨率(pal)720x576-d1,576x480-2/3d1,352x288-cif,176x144-qcif等码率56kbps-6mbps，cbr/vbr ;帧率1-30fps帧组结构i、ip、ibp、ibbp视频制式全制式,pal/ntsc/secam图像控制亮度、对比度、饱和度、低通、轮廓增强音频44khz,16bit立体声采样接口数据接口 usb1.1/usb2.0视频输入rca, 1vpp, 75ohm;s-video, 1vpp, 75ohm音频输入phone jack, 3.5mm软件驱动 wdm, 支持direct show45 雷达测速单元主要技术指标最大运行距离不低于 300米测速范围17公里/小时到240公里/小时速度误差范围不超过 1公里/小时工作频率（24.150.1）赫兹测速时间不超过 1秒雷达对运动方向的选择分单向和双向两种，即迎面来的车和同向去的车两种。超微波打到车上，反射回来的波频不大于20分贝。电路压强8.0伏到16.0伏平均使用功率不超过 8瓦特测速器重量不超过 0.9千克体积不高于 2008575毫米测速器能够在巡逻车移动状态下测出目标相向和相对的速度。同时，也可测出巡逻车本身速度。测速器可以连续工作24小时以下气候条件下测速器可维持技术性能1） 空气温度 30到+502） 相对湿度 达90%无水分冷凝大气压强 60到106.7千帕在下列限度的气候条件作用后，测速器可维持技术性能1） 温度 50到+552） 相对湿度 在30下达95%46 数据管理、调试笔记本电脑数据管理、调试笔记本电脑主要用于数据的调试和数据库的管理，经过多方质询，我们选择了迅驰系列的笔记本而没有选择p4系列的笔记本，因为从现在技术走向看，迅驰技术将逐步成为移动计算平台的主流技术。因为无论从功耗、体积和计算速度来看，迅驰技术的笔记本都比p4笔记本有更多的优势。处理器英特尔讯驰移动计算技术。英特尔 奔腾 m 1.4ghz、1.5ghz、1.6ghz或1.7ghz，带有1mb高速缓存操作系统预装 microsoft windows xp 专业版ac适配器外置65瓦适配器光盘驱动器24倍速/10倍速/24倍速/8倍速 dvd/cd-rw内存标配512mb 333mhz ddr sdram内存，可升级至2gb包含软件insight management agents(管理代理)、智能管理、diagnostics for windows、惠普客户机管理软件(可通过web下载)、在线安全与舒适指南、adobe acrobat reader可选坞站高级端口复制器、端口复制器和外部多功能托架图形ati mobility fire gl t2图形控制器,带有opengl硬件加速显卡 128mb 显存尺寸4.1厘米（高）x 32.6厘米（宽）x 27.5厘米（深）显示器12英寸sxga+ 智能硬盘驱动器40gb 或60gb 5400rpm电池使用8节锂例子电池；支持双电池功能（通过可选的多功能托架电池）端口/连接器安全数字（sd）插槽，（2）个usb 2.0端口，1394，串口，并口，s-视频输出，vga，rj-45/rj-11接口，红外端口，音频输入/输出，扩展坞接口网卡集成10/100兆自适应网卡，56k（v.92）调制解调器重量（最小）2.9千克 - 实际重量可能会因配置和组件的不同而异。键盘全尺寸键盘音频hp premier sound带有两个立体声扬声器高速缓存1m二级高速缓存5系统硬件连线结构抓拍单元摄像机测速单元测速雷达识别单元识别核心图像采集卡应用终端笔记本电脑无线网卡视频usb口 串口cdmagprs数码摄象机捕捉过往车辆图像，输出的模拟视频信号直接输入到：牌照识别设备和usb视频采集卡；牌照识别系统将识别结果通过usb接口输出到usb hub；usb采集卡把转换后的视频信号也通过usb接口输出到usb hub，usb hub最终接到车载的信息管理计算机上。6系统车载供电系统设计号牌自动识别功能的无线查询系统的总电源为车载的点烟器，车载点烟器输出的直流12v电源可直接提供给移动式开拓者。外置的usb2.0视频采集卡、数码摄像机和车载的笔记本电脑需要交流220v电源供电，因此需要一个车载电源逆变器，将直流12v电变成220v的交流电。系统的供电框图如下：7车辆牌照识别单元接口 改设计方案，实质上牌照识别单元是独立与车载的管理终端设备。它独立完成牌照识别功能，仅仅把识别结果传输到管理终端，为了便于二次开发，我们提供了二次开发的sdk。该sdk是一个基于windows系统的控件，主要的功能是接收移动式开拓者发送的数据，解析移动式开拓者数据报文，把最终识别结果传送给系统应用软件。其主要特点如下：1、 支持windows2000系列操作系统和windows xp 系列操作系统；2、 支持vc+,delphi,c+ builder调用3、 图像识别函数：返回图像识别结果（有效、无效）、车牌号码、车牌颜色和车牌图像。数据格式定义为：有效性：0 识别结果无效，1 识别结果有效车牌内容：ascii编码，字母大写，按实际车牌顺序表达。车牌颜色：ascii编码，汉字表达。车牌图像：bmp格式，24位色。控件得详细使用说明见附件1附件1hwy控件使用说明书本控件是activex控件，即ocx文件。用于基于开拓者得应用程序开发，该控件负责解析开拓者得传送报文，把最终得识别结果和图片信息传递给应用程序。一、 接口函数：1、 void setcommparam(lpctstr strcomname, long nbaud, short nparity, short nbytesize, short nstopbit) 设置串口的一些基本参数，分别为：串口名称（如“com1”）、波特率、校验位、数据位、停止位。其中nparity以（0none、1-odd、2-even、3-mark、4-space）给出，nstopbit以（01、1-1.5、2-2）给出。如对于目前的三型机应这样设置参数 默认参数为 com1、115200、0、8、0例如：setcommparam(“com1”,115200,0,8,0);2、 bool opencom()打开串口，无参数。3、 void closecom()关闭串口，无参数。4、 setsaveimgpath(lpctstr strpath) 设置存储图片的路径，例如：setsaveimgpath（“d:image”），反斜杠必须一对出现，后面须存在反斜杠。这样存储结果为:大图“d:image 200404big 20040408 131639.jpg”小图“d:image 200404 small 20040408 131639.jpg”图片名称以时间给出。默认路径为当前应用程序的路径。a) setdictate(lpctstr strdictate)设置发送到开拓者的命令，对于没有打开的串口，该函数不作任何处理。该命令参数必须以字节形式的字符串给出，并且以空格隔开，例如需要模拟触发开拓者，需要设置这样的命令setdictate(“aa 55 01 02 34 55”);5、 事件函数：a) void onreceiveplate(lpctstr strplate, lpctstr strcolor) 接收识别结果（strplate）和车牌颜色(strcolor)，其中strcolor为（0黄、1蓝、2白、3黑）其中一种。b)void receivesmallimg(bstr strsmallimg)接收小图（strsmallimg）。根据设置的存储图片路径，存储小图。c)void receivebigimage(bstr strbigimg)接收大图(strbigimg)。根据设置的存储图片路径，存大图。d) void receiveflag(short nflag)接收标记(nflag)。1 表示有识别结果和小图； 2 表示无识别结果但有小图； 3 表示无识别结果和小图。e) void receivespeed(long nspeed)接收速度(nspeed)。附件2 移动式开拓者支架安装说明移动式开拓者车载安装支架，由汉王公司专门针对移动式开拓者设计开发得，它安装方便，不影响副驾驶员的乘坐。安装步骤如下：1) 取出黑色专用支架，先将支架前端的两个吸盘紧紧的贴在汽车副驾驶员面前的前挡风玻璃上，在确认吸盘粘贴牢靠后，根据仪表盘长度的不同调节支架中央的黑色螺母，使支架的前后长度适于将支架后端的支脚支起后保持稳定，调节完成后将黑色螺母拧紧，使之不前后移动，最后将支架后端的支架支起（注：根据用户所用的车辆的不同，所选择的支脚配件也相应改变，视安装现场具体情况而定）。2) 取出用于调节数码摄像机拍摄角度的云台，先用蝶形螺丝将之固定于黑色支架后端，再将长方形黑色托板用蝶形螺丝固定于云台之上，将螺丝及云台手柄拧紧。3) 取出数码摄像机，先旋下摄像机底部的螺丝（待用），注意长方形黑色托板左端的孔洞，用螺丝从此处穿过后，将摄像机牢牢固定在黑色托盘的左端。安装工作完毕。开拓者安装示意图附件3 系统车载供电系统安装该系统供电部分是汽车的点烟器，汽车点烟器输出的直流12v电可直接接入移动式开拓者，另一路12v电，通过电源逆变器变个220v交流电，给外置视频采集卡、笔记本电脑和数码摄像机供电。上电顺序如下：1) 将点烟器接线盒插入点烟器中；2) 将其中一路直流输出接到移动式开拓者，打开移动式开拓者电源；3) 另外一路接到车载逆变器；4) 车载逆变器的输出接到车载的接线板上；5) 将笔记本、视频采集卡和数码摄像机的电源接到接线板上，上电工作。断电顺序如下：1） 关掉将笔记本、视频采集卡和数码摄像机的电源；2） 断开车载逆变器和点烟器之间的连接；3） 关闭开拓者，断开移动式开拓者和点烟器之间连接；4） 拆掉点烟器的接线盒。移动式开拓者安装示意图方案一：摄像机安装于前挡风玻璃图一：前挡风玻璃摄像机支架视频线电源线反光镜遮阳板摄像机雷达说明：1、摄像机和雷达固定于支架上，支架用胶粘于前挡风玻璃反光镜下方。 2、摄像机电源线与视频线由遮阳板穿过引入车门压条，并一直引至副驾驶座位下。图二：逆变器眼移动式汉王眼视频线电源线rs232数据线接入dc12v电源线dc12v电源线座椅说明：1、摄像机电源线由副驾驶座位下穿过并引入逆变器插座。2、摄像机视频线由副驾驶座位下穿过并引入移动式开拓者视频接口。3、接dc12v电源线至逆变器接线柱。4、接dc12v电源线至移动式开拓者dc12v电源接口。5、移动式开拓者rs232数据线接入笔记本电脑串口。移动式开拓者接口示意图：开关视频复位串口dc12v电源方案二：摄像机安装于后车门车窗外玻璃图三：后车门车窗摄像机摄像机支架及卡子电源线视频线前车门车窗说明：1、摄像机由摄像机支架及卡子固定于后车门车窗旁边的三角状玻璃框上。2、摄像机电源线与视频线由后车门车窗外通过开启车窗玻璃引入车内后车门压条，并一直引至副驾驶座位下。图四：逆变器眼移动式汉王眼视频线电源线rs232数据线接入dc12v电源线dc12v电源线座椅说明：1、摄像机电源线由副驾驶座位下穿过并引入逆变器插座。2、摄像机视频线由副驾驶座位下穿过并引入移动式开拓者视频接口。3、接dc12v电源线至逆变器接线柱。4、接dc12v电源线至移动式开拓者dc12v电源接口。5、移动式开拓者rs232数据线接入笔记本电脑串口。方案三：摄像机安装于后挡风玻璃图五：后挡风玻璃视频线电源线摄像机支架摄像机说明：1、摄像机固定于支架上，支架用胶粘于后挡风玻璃上。 2、摄像机电源线与视频线引入后车门压条，并一直引至副驾驶座位下。图六：逆变器眼移动式汉王眼视频线电源线rs232数据线接入dc12v电源线dc12v电源线座椅说明：1、摄像机电源线由副驾驶座位下穿过并引入逆变器插座。2、摄像机视频线由副驾驶座位下穿过并引入移动式开拓者视频接口。3、接dc12v电源线至逆变器接线柱。4、接dc12v电源线至移动式开拓者dc12v电源接口。5、移动式开拓者rs232数据线接入笔记本电脑串口。“移动式电子警察”系统设备报价序号设备名称基本要求单价数量合计1笔记本电脑品牌机，迅驰技术，主频不低于1.5mh，12”显示屏，不小于512m内存，40g硬盘， 10/100m网卡，windows xp 专业版，内置sd卡读卡器，光电鼠标，背包，配2块锂电电池，充电器1个，配一块128m u盘。17000117，0002