电子警察系统项目方案.doc

企业信息网关系统 0 目 录 1、 概述1 2、 业务功能规划1 2.1 业务介绍1 2.2 业务功能目标1 3、 建设方案2 3.1 建设目标2 3.2 建设原则2 3.2.1 先进性原则.2 3.2.2 开放性原则.3 3.2.3 可靠性原则.3 3.2.4 经济性原则.3 3.2.5 服务性原则.3 4、 网络组织3 4.1 总体描述3 4.2 组网方案3 4.3 系统硬件各部分功能简述5 4.4 系统软件后台管理功能6 4.5 系统强大的拓展力6 4.6 系统详细说明6 4.6.1 前端系统方案设计.6 4.6.2 前端系统结构设计.7 4.6.3 前端系统功能描述.7 5、 系统优势8 5.1 系统产品的先进性和产品化8 5.2 系统拥有排错能力8 5.2.1 对于红灯亮前超越停车线的车辆不拍照.9 5.2.2 绿灯通行情况下不拍照.9 5.2.3 多信号相位控制.9 5.3 消除其它干扰信号的方法9 5.4 夜间补光技术10 5.5 违法过程描述10 企业信息网关系统 1 5.6 违法信息记录12 5.7 违法照片的加密处理12 5.8 违法图片传输保存和处理12 5.9 视频使用算法13 5.9.1 越界“物”检测法：.13 5.9.2 越界车辆的识别：.13 5.9.3 轨迹点的描述违章车辆的判定.14 5.9.4 地感线圈检测方法.14 5.9.5 地感线圈施工标准.14 6、 系统工作原理16 7、 系统软件说明17 7.1 软件构架17 7.2 一般说明18 7.3 闯红灯抓拍系统数据采集端软件配置及说明19 7.3.1 闯红灯抓拍系统相关参数的设置.19 7.3.2 视频参数设置.20 7.3.3 车道名称设置.21 7.3.4 用户管理.22 7.3.5 查看数据.22 7.4 闯红灯电子警察系统中心服务器软件说明24 7.4.1 软件安装和启动.24 7.4.2 前端主机管理.24 7.5 闯红灯抓拍系统数据管理软件说明25 7.5.1 软件登陆界面.25 7.5.2 数据管理.25 7.5.3 违章处理单.26 7.6 闯红灯抓拍系统触摸屏软件使用说明27 8、 中心平台管理软件27 8.1 登陆画面27 8.2 记录查询28 8.3 记录编辑29 8.4 记录审核30 8.5 流量统计31 8.6 临时布控32 企业信息网关系统 2 8.7 报警显示33 8.8 用户密码设置34 8.9 系统管理34 8.10 部门管理34 8.11 监控点管理35 8.12 主机管理35 8.13 用户组管理36 8.14 记录管理37 9、 建设条件38 9.1 电源要求38 9.2 环境要求38 企业信息网关系统 0 1、概述 随着城市道路监控技术和 ITS 智能交通技术的发展和融合，“电子警察”已经成为 缓解交通紧张。降低交通事故和隐患体现科技强警的一项重要举措。电子警察执法处 罚系统具备高技术含量，可以对“超速、逆行、闯红灯、禁停、压黄线、抢占公交道 等” 一系列违章现象进行准确、稳定、自动、全天候的监控、执法和处罚。电子警察 的出现可以大大缓解因违章行为导致交通事故与警力少和警务人员劳动力强度大的矛 盾，有效抑制的由于人力违章引起的交通事故。电子警察在国内一些大中城市经过几 年的广泛应用，技术已经很成熟，由早期单一的闯红灯抓拍演变为多项违章内容及车 流量、排队长度、等待时间、车道占用率、平均速度等交通信息统计分析的监控系统。 “电子警察”系统是运用先进的电子、计算机、图像处理、网络通信和数据等技术 手段来监测交通路口的机动车及其驾驶员并记录违法行为的电子设备，其核心是自动 监测和记录机动车及其驾驶人的违法行为过程，并能为交通管理部门提供有效的执法 证据，是应用非常广泛的违法监测记录系统。 2、业务功能规划 2.1 业务介绍业务介绍 电子警察安装与城市交通路口，全天候对机动车辆闯红灯等违章行为进行记录。 为公安交通违法者进行处罚和教育提供照片依据。系统可以实现与现有公安网中相关 信息系统共享互动，可将交通管理、社会治安监控、报警服务、重大事件综合调控等 集成到统一平台，利用网络平台实现信息共享，为公安局及相关管理部门提供科学化、 现代化的管理手段。电子警察系统业务优点： 1）提高机动车驾驶员的自觉性，增强安全意识； 2）减少因闯红灯违法行为而造成的交通事故、堵塞和交通混乱； 3）监测和记录称量情况，组织和调度交通流，改善治安和交通秩序； 4）为交通肇事逃逸和涉及机动车案件等违法行为提供线索和证据。 2.2 业务功能目标业务功能目标 项目系统建成投入使用后，根据主动防范，管理前置的要求，要实现以下主要应 用目标： 1） 、实现对管辖范围内重点区域等部位的远程可视化控制管理，实时掌控重点区 域的动态，一旦发现群体事件等警情，及时处置，并进行网上取证等工作，提高维护 企业信息网关系统 1 社会稳定的能力。 2） 、视频监控中心及各监控室实现网上可视化巡逻，提高公安机关对社会治安的 管控能力，警情的实时发现率和快速响应处置能力，以及对街面发生案件的现场抓捕 和打击能力。 3） 、利用视频智能分析功能，提高公安机关对公共复杂场所、重点监控区域的监 管能力，借助智能视频分析及时判断监控现场发现的可疑现象，提高预警能力。 4） 、利用视频摘要检索功能，提高公安机关对案情回放查证的发现率，提升图像 监控系统为侦查破案的调查取证的支撑力，以提高破案率。 5） 、利用设备故障检测和图像质量诊断功能，实现对前端监控设备和高清图像的 智能化诊断管理，实时掌控前端设备的运行状态，提高发现故障、分析故障的能力， 强化设备的维护管理，提高设备的完好使用率，为系统发挥作用奠定扎实的基础。并 适当实现前端报警联动，提高监控图像的有效性。 6） 、符合最新 GB/T 28181-2011 标准，实现对监管单位、交警视频等公安单位和 社会面图像资源的汇接应用，视频图像信息的互联互控，不同部门间的信息共享，支 持相关单位的授权访问，提升全市网络化综合治安图像监控系统的综合应用效益。 7） 、通过多级用户权限管理和日志管理，提高监控系统的使用安全性和管理水平。 通过监控系统设备配置和后台管理软件平台简洁、直观的操作，实现系统快速有效的 分类使用。 3、建设方案 3.1 建设目标建设目标 电子警察系统可缓解警力不足，扩大非现场执法力度，可以有效避免产生警民矛 盾，监督违章驾驶，监管违法行为等日常交通管理工作，由此所产生经济和社会效益 是极其显著的。然而，随着规范化、人性化执法理念的深入，电子警察系统应该推行 “一告知、二警告、三取证”模式来运作，其中“一告知”是指公开告知电子警察系统安装 位置及功能；“二警告”是指对违法者进行监测并警告；“三取证”是指对不听劝告的违法 者进行违法取证并执法。 3.2 建设原则建设原则 3.2.1 先进性原则 系统必须严格遵循国际标准、国家标准和国内通信行业的规范要求； 企业信息网关系统 2 需符合视频技术以及通信行业的发展趋势，并确保采用当前成熟的产品技 术； 所有的系统采用最先进的技术，确保今后相当长的时间内技术上不会落伍。 3.2.2 开放性原则 满足今后的发展，留有充分的扩充余地； 建议选择国内主流通信厂家的设备，确保产品得到持续的技术支持和可靠 的服务。尽可能避免选择小厂家的以及采用非标准协议的设备。 3.2.3 可靠性原则 确保系统具有高度的安全性，不易感染软件病毒； 对工作环境要求较低，环境适应能力要强； 系统设备安装使用简单，无需专业人员维护； 系统需要满足724小时无人职守方式稳定的工作 3.2.4 经济性原则 综合考虑电子警察系统的性能和价格，最经济最有效地进行建设，性能价格比在 同类系统和条件下达到最优。 专业网关由中国移动提供，无需投资。 3.2.5 服务性原则 企业无需投入维护成本，由中国移动提供专业服务。 4、网络组织 4.1 总体描述总体描述 基于建设目标，本方案建议如下： 电子警察系统由闯红灯车辆抓拍记录子系统、中心管理子系统和网络通讯子系统 三部分构成。 4.2 组网方案组网方案 前端采集部分是整个系统的“眼睛”，前端控制主机每秒监测 15 帧，当系统监测 到有闯红灯压线前、压线中以及压线后三张图片，反应机动车闯红灯违法过程，通过 网络传输部分将图像和数据信息传送到控制主机。数据处理部分和中心管理部分是整 个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统功能的指挥中心。 企业信息网关系统 3 电子警察系统组网方案如图 1 所示。 企业信息网关系统 4 企业信息网关系统 5 图 1 电子警察系统组网应用 1）前端抓拍系统 前端抓拍系统采用地感线圈触发抓拍技术，负责完成在红灯状态下，抓拍违章车 辆闯红灯行为，并将抓拍的图片和相关的信息（时间、地点、车辆信息、车牌图片等） 及时通过网络送回指挥中心的后端服务器系统。同时可将现场的实时图像传送回中心 控制室进行监控录像。 2）传输系统 传输系统可分为光传输系统、无线传输系统和宽带传输系统。前端系统通过系统 所提供的的不同的通信条件实时将抓拍到的数据、图片上传至后端系统，是连接前端 与后端的“生命线”。 3）中心处理控制 后端中心管理系统在收到前端系统采集的基本信息之后，根据不同的需求，对这 些信息进行相应的处理，例如：对电子警察前端系统送来的违章车辆图片进行相应的 处理；同时对前端的视频进行实时监控并录像，切换处理等。 4.3 系统硬件各部分功能简述系统硬件各部分功能简述 本系统是运用工业级 CCD 摄像机所采集的视频信号来做为信号源，运用视频检测 及地感线圈触发抓拍相结合的处理技术，自动判断车辆违章行为，同时具有拍摄速度 快，获取现场信息量大，可同时对多方向、多辆车进行捕获，真正体现了其对处理大 量数据的优势，做到了真正的智能化。它的科技含量很高，它运用了多种高效的数学 企业信息网关系统 6 及视频方面的算法同时结合了我公司在智能交通行业领域多年的实践经验研制而成。 该系统的成功推出也奠定了先凯丽柯智能交通的行业地位。 智能化程度高： 本系统可在 24 小时无人值守的条件下稳定运行，它含有软硬件双重防死机检测机 制，自动检测机器当前的工作是否正常，对于异常情况进行自动修复，有自启动功能， 对于意外断电等，也可自动恢复，并能保证数据的安全性。 系统具有免维护功能，开机即可自动进入工作状态，同时可支持移动硬盘自动下 载功能方便用户及时获取违章图片信息。 4.4 系统软件后台管理功能系统软件后台管理功能 我们还有一套强大且易用的后台管理软件，在指挥中心的服务器中，装入本套管 理系统，可对从前端抓拍系统捕获的违章车辆数据进行处理、分类、管理，以便于今 后对历史数据进行查询、处理等。可以为交警提供更多、更好的证据，便于警察执法。 同时还可以将交警手动抓拍的各种违章车辆图片和视频片断都可以导入至中心违章处 理平台，由该平台负责统一管理。 该系统支持快速查询、快速浏览等功能，还可配上触摸屏，只用一个手指即可完 成对违章车辆的照片进行显示，并可制成违章通知单，打印通知书或通过网络发送给 违章单位或个人。报表打印功能，可为您打出所需时间段的所有违章车辆，或多次违 章车辆，方便了您的统计工作，为领导决策，提供大量、充分的依据，这样，您可以 加强在某一时间段，对某些车辆或路口的管理，减少违章的发生，提高道路的通行能 力，保证畅通。 4.5 系统强大的拓展力系统强大的拓展力 该系统可以与我们的压实线、压黄线、逆行、测超速系统、车牌识别系统等结合， 形成综合信息管理平台。这样，除了提高我们产品的科技含量和竞争力外，也为用户 提供了多种选择和多种组合的机会，如：您可以在一个项目中选装闯红灯监测系统、 卡口系统、压黄线检测系统、压实线检测系统、逆行检测系统和测车流量检测系统等， 并将之统一管理，即可节省经费提高利用率，也可节约大量现场安装费用。 4.6 系统详细说明系统详细说明 4.6.1 前端系统方案设计 闯红灯抓拍前端系统通过动态视频检测结合地感线圈触发抓拍技术对违章闯红灯 车辆数据进行采集。这些数据包括：车辆牌照信息、位置信息（通过的路口名称、通 过路口的时间、通过路口的方向或车道）、车辆的号牌图片、车辆的全景图片等。 在前端系统解决方案中，每一个方向（不超过 3 个标准车道）配置一台全景摄像 企业信息网关系统 7 机，用于拍摄路口全景图，每个监控车道配置一台特写摄像机，用于拍摄汽车尾部牌 照。 4.6.2 前端系统结构设计 前端系统的工作原理是：信号控制系统接收路口红绿灯信号，在红灯状态下，利 用地感线圈触发方式，对闯红灯的车辆进行抓拍，系统抓拍违章车辆的车牌图片（一 幅）和该方向的全景图片（两幅连续车辆闯红灯的过程图片）并记录下相关信息（违 章时间、地点、行驶方向、闯过停车线的红灯时刻等）；所有信息和数据可通过传输 系统，定时或立即传回指挥中心后端系统的服务器。 4.6.3 前端系统功能描述 1) 采用地感线圈检测技术，抓拍违章的大车、中巴、小车，产生多张能够清晰 反映车辆违章过程的且可作为处罚依据的附有相关数据彩色照片，并将上述图像及文 字数据传回后台服务器数据库。 2) 采用先进的视频处理技术实时对城市路口交通情况进行监视，可根据不同现 场情况选择采用光纤通信、微波数字传输技术、宽带等通信方式将抓拍数据及图片传 回指挥中心进行处理。 3) 采用线圈检测技术作为触发摄像机对违章车辆进行抓拍的媒介对在红灯亮起 时仍通过停车线的车辆进行抓拍，同时还可对各路口的违章车流量进行检测统计。 4) 整个系统可在-20-70工作环境中，全天候 24 小时运行，并有良好的符合 相应国家标准的防雷、防尘、防潮措施。 5) 抓拍的车辆违章图片为一幅车辆牌照近景图和两幅连续的车辆违章的全景图， 抓拍的车辆违章图片能清晰、完整的辨认出记录下违章车辆的车型、车身颜色、牌照 号码。 6) 选用工业级彩色摄像机，清晰度高、照度低、稳定性好；公司自主开发的摄 像机控制技术，使摄像机的抓拍能适应不同的天气和光线环境影响，使系统能全天候 的工作。 7) 在夜间，采用沈阳先凯丽柯电子工程有限公司自主开发的 LED 补光灯作为抓 拍的辅助光源，不仅可以将车辆大灯发出的强光进行压制将车牌突出显示也可使夜间 抓拍的车牌号码清晰可辨。 8) 在有通讯的条件下，采用软硬件结合方式，能自动监控系统的正常工作。同 时采用定时报告和紧急报告两种方式，向远端指挥中心报告情况，使中心值班人员更 方便、有效地监控系统正常运行。 9) 系统维护、系统软件配制、应用软件安装简单，易于操作，操作界面友好， 数据处理工作简单、快捷。业务流程清晰，符合交通管理业务的处理习惯。系统数据 企业信息网关系统 8 备份及数据恢复快速简单。系统具有在指挥中心就可以对前面系统进行远程诊断和简 单的系统维护的功能。 10) 路口前端抓拍设备有单套系统储蓄 200 万张相片的能力。 11) 连续抓拍间隔150 毫秒。 12) 有违章处理操作员对抓拍的规章图片确认的功能，该功能应操作简单，方便 实用。 13) 工作条件：在白天或夜晚光照度0.7ux 情况下，系统工作正常时，本系统可 以同时捕获四个方向的闯红灯车辆，同时可配合号牌识别技术和有效车牌判断技术即 可将违章车辆号牌进行识别还可以将无效抓拍图片进行自动过滤，极大的降低人工输 入号牌和判断违章的工作量。 14) 连续捕获能力：在车辆正常行驶下，可对多辆车连续捕获。 15) 车辆图片：可以实时记录整个违章过程，提供三张图片，一张为红灯车辆未 过停车线、一张为红灯期间车辆已过停车线，第三张为车辆特写，可看清车辆号牌。 16) 车辆信息：管理大量违章车辆信息，包括车牌号码车型日期违章时间违章 地点红灯持续时间及红灯亮后闯红灯时间。 17) 图像处理：可对图像双击进行放大、缩小等并具有强大的视频图像调整功能。 18) 数据查询：可按车牌号码违章时间违章地点等查询违章车辆，并浏览、修改、 删除违章车辆信息，进行事故回放。 19) 处罚信息：打印违章处罚通知单，本通知单可通过网络或信函方式直接通知 违章个人及单位。 20) 车牌自动识别功能：系统可将违章车牌进行自动识别显示功能。 21) 通讯功能：可采取活动硬盘、电话线、光缆、无线等多种方式进行数据的存 取和传送。 5、系统优势 5.1 系统产品的先进性和产品化系统产品的先进性和产品化 1) 产品的先进性 闯红灯产品是我们警用项目，起点较高，采用目标识别及跟踪等成熟技术，它可 以将行人、自行车、右转弯车辆等有效去除，是一套有效的闯红灯违章车辆抓拍系统。 2) 产品化 该产品适应性强，可靠性高，断电、漏电保护，系统自动恢复等，结合路口实际 企业信息网关系统 9 情况，并经过多年的实践，现在的已经是一个较成熟的产品，可在野外全天候 24 小时 正常工作。 5.2 系统拥有排错能力系统拥有排错能力 我公司产品的前端控制软件连续 24 小时全天候实时对交通路口违法车辆的 闯红灯违法行为进行检测和抓拍，另外还可以根据用户实际情况利用同一种主机硬件 设备对违章逆行、压黄线、压实线等违章行为进行抓拍且所有的动作和任务都是由计 算机自动完成。 1) 捕获依据 由于闯红灯行为是一种典型的过程行为，因此检测过程分为三步：行为预测、行 为跟踪、行为判断，这三个步骤缺一不可。所以，系统软件必须同时检测到信号灯转 换器的“红灯”信号和检测到有违法车辆经过的信号，才能记录目标车辆，缺少其中一 个信号则不会发出捕获指令。 2) 闯红灯行为判断 对于“红灯”亮后进入停车线且继续向前行驶越过停车线的违法车辆，符合上述的 捕获依据，具备“红灯”信号和检测到有违法车辆经过的信号，系统软件会在计算周期 内自动跟踪判断一段时间后，自动记录该车辆的违法行为。 3) 误拍防止方法 5.2.1 对于红灯亮前超越停车线的车辆不拍照 我们自动判别车辆进入停车线的时间，由于在进入停车线之前不具备“红灯”信号， 我们在算法里面自动判断该车辆是正常行驶通过，不进行捕获记录；对于红灯亮后进 入停车线，但不向前行驶，停止在停车线外，只在绿灯亮后向前行驶的车辆不拍照。 我们的软件可以设置一个跟踪检测周期，也就是在该检测周期内，两个虚拟的检 测区域必须要连续变化，并且变化的幅度超过了我们设定的门槛值，这样我们才认为 是车辆在通过。如果车辆在“红灯”亮后进入停车线，但不向前行驶，停止在停车线外， 第二个检测区域的图像基本不会产生变化，这种情况下我们也不进行捕获记录。 5.2.2 绿灯通行情况下不拍照 在该种情况下系统检测到是“绿灯”信号，虽然检测区域有车辆经过，缺少“红灯”信 号，不进行捕获记录。 5.2.3 多信号相位控制 如果路口的信号灯为多相位控制，分左转、直行、右转等信号，可以在不同的车 道上方，分别设定不同的虚拟的检测区域来对各个车道进行检测，我们只针对同一个 车道的两个线圈进行检测，以防止对不同车道产生漏拍与误拍等情况，有利于执法的 公正性和准确性。 企业信息网关系统 10 5.3 消除其它干扰信号的方法消除其它干扰信号的方法 对于太阳光、车灯、过道行人等的视频图像，我们成为“干扰信号”，针对该类干 扰信号，我们的系统主要采用几种方法进行消除：设定一个门槛值，信号的变化必须 要大于门槛值才能够认为是一个车辆触发信号，否则，我们在计算过程中自动消除该 类信号；设定多个检测区域，同时判断多个检测区域是否都有信号变化，如果只是 1-2 个区域产生变化，我们也认为是干扰信号，自动消除；设定跟踪周期，一个车辆的违 法行为必须在一个周期内造成多个检测区域的连续变化，如果物体停止运动了，或者 变化周期过短或者过长，我们都认为是干扰信号，自动消除； 另外，在现场的安装和调试过程中，需要经过多次的预置位的调整才能够达到一 个比较理想的效果，我们需要针对不同干扰信号的分析和统计，有目的的根据不同的 路口交通状况来设置我们的系统运行参数，这样更能从综合情况上消除多种干扰信号 的影响。 5.4 夜间补光技术夜间补光技术 为了达到 24 小时全天候运行，针对一些夜间光线不足的路口路段，我们采用 LED 脉冲照明技术来弥补外界光源的不足。利用车辆牌照夜间具有荧光效果这一特性，控 制具有特殊光谱的 LED 灯在车辆经过时提供瞬间脉冲照明，从而起到夜间增强牌照图 片效果的作用，并且不影响驾驶员的视线。车牌照抓拍辅助光源，内嵌控制器控制光 源发出脉冲尖峰光。全面增加车牌的图像信息数据，功耗低，彻底消除汽车前灯对摄 企业信息网关系统 11 像机的干扰。本光源与传统的闪光灯或泛光灯比较具有功耗低、发光效率高、寿命长、 无光污染等特点。本光源的应用，可以大大简化系统的现场调试工作，提高工作效率。 5.5 违法过程描述违法过程描述 违法照片由一组 3 幅真彩色照片组成，图像分辨率 768576。能够记录机动车闯 红灯过程中三个位置的信息以反映机动车闯红灯违法过程。如下图所示： 1）红灯亮，车未越线的照片 能证明车辆闯灯前红灯已亮。 2）红灯亮，车已越线的照片 能证明车辆闯红灯 企业信息网关系统 12 3）车牌特写。 能证明违章车辆身份 5.6 违法信息记录违法信息记录 我们对每个违法照片的自动记录的信息包括了停车线、红灯信号、红灯启动时间、 红灯持续时间、红灯亮后几秒钟过线、违法日期时间（年、月、日、时、分、秒）， 车道等信息。违法照片清晰可辨，肉眼可以识别到号牌号码、红灯信号、停车线以及 车身颜色等重要违法信息。 5.7 违法照片的加密处理违法照片的加密处理 违法照片在抓拍记录的时候，前端软件会自动使用我们的加密算法对其进行加密 处理，并将加密信息保存一起上传到文件服务器。主要提供两种方式：第一种是记录 企业信息网关系统 13 每一张违法照片的原始像素和文件大小，如果照片被修改，则可以将原始记录的像素 和修改之后的像素进行对比；第二种是在违法照片生成的同时叠加一个透明的底纹进 行软件加密，如果照片被修改，则可以通过检查加密底纹进行判断。经过加密的违法 照片可以进行公告和公证，能够作为法律依据，为执法提供有效性。 5.8 违法图片传输保存和处理违法图片传输保存和处理 我们的前端系统检测到有违法行为之后，通过视频采集卡将采集到的模拟格式的 视频流转换成数字格式的静态图片（JPEG 格式）保存在工控机的硬盘里。 各个前端工控机可以通过光纤、ADSL、DDN、ISDN、PSTN、无线发射或 CDPD 蜂窝网等方式与控制中心的服务器连接，通过文件传输软件将前端的违法照片即时传 输到中心的数据库服务器进行保存。 操作员通过处理终端工作站对违法照片进行相关的编辑、确认、录入和复核，最 后通过报纸、声讯台、互联网、移动电话公司或者相关公告等方式进行违法车辆的违 法公告，违法驾驶员可以通过不同的方式查询违法记录情况，也可以直接到交警办证 大厅违法处理窗口查询违法情况、打印违法照片和办理处理手续。 5.9 视频使用算法视频使用算法 5.9.1 越界“物”检测法： 采用差分法，利用相邻两帧图像的灰度差以提取运动目标信息，对于连续图像中 的稳定不动部分，其灰度差值为 0，而运动部分则呈现出一定灰度差，因此，差分图像 是运动部分的信息。 越界物包括：人、人流、自行车、三轮车、摩托车、汽车等，差分法可将运动目 标的轮廓实时检测出来，其算式为： 其中 F2(xi,yj)为第 2 帧或第 3 场数字图像，i=1,2,768 j=1,2,288 F1(xi,yj)为第 1 帧或第 1 场数字图像 D(xi,yj)为差分图像。 5.9.2 越界车辆的识别： 采用句法结构识别法。句法结构是将复杂的图像一部分一部分地加以描述，将复 杂图像分解成单层或多层的子图像或基元，选用如下基元： 企业信息网关系统 14 用基元 S1,S8 可以描述出各种形状,如图: 其轮廓的集合串为: 用上面八个方向基元，可以描述出人、自行车、三轮车、摩托车和汽车，从而将 汽车有效识别出来。 5.9.3 轨迹点的描述违章车辆的判定 A如判定有超界车时,同时求出越界车有关部位的形心，计算公式为: 将此形心做为第一个轨迹点。 B、求越界车的第 2、第 5 个轨迹点方法 将越界车矩形窗口尽可能变成 6432 大小，并以此做为模板进行相关匹配，匹配 算法为： 在匹配区域内，找出是最小值点，该点为匹配点，即轨迹点，由多个轨迹点组成 的轨迹，可用来判断车辆是直行、左转还是右转，当此轨迹为右转时，系统自放弃该 车辆，当轨迹为直行或左转，系统自动捕获，并存储在数据库中，这样就捕到了真正 违章车辆，从而避免了误判、错判，减轻了后期处理的压力，也做到了高智能，真正 的“电子警察”。 5.9.4 地感线圈检测方法 我们的设备本身可以同时支持纯视频触发抓拍方式和地感线圈触发抓拍方式。根 企业信息网关系统 15 据标书要求我们使用地感线圈检测法，只需要按车道数增加车检器和在每条车道增加 2 组触发线圈就可以实现双重检测方式。环形检测线圈为埋设在车道中央的电缆，车辆 通过线圈上方时，会引起线圈电感量的细微变化，通过检测该变化可以判断出有无车 辆经过，如果在车道前后间隔固定距离埋设两个线圈，则可通过车辆经过线圈的逻辑 状态方便地得到车辆的行驶速度，系统还可以判别车辆行驶的方向，从而避免逆向车 辆或相邻方向左转车辆影响系统的判断，降低误拍率。 5.9.5 地感线圈施工标准 地感线圈大小：一般情况下，同一个地感线圈宽为 1 米，长为 2.5 米，可以根据道 路宽度适当放大或缩小。前后两地感线圈中心之间的距离应小于一辆车的长度（一般 默认为 3 米）。 线圈埋设位置：第一线圈埋在停车线内，第二线圈埋在停车线外。两个线圈间距 以停车线为中线。可根据现场环境适当调整。 地感线圈切割标准：线圈切割深度 30-50MM，宽度 4-10MM。四角做 45切割。 地感线圈匝数标准：3 至 5 匝，根据线径来定，线径越小匝数越多。如下图： 企业信息网关系统 16 地感线圈覆盖方法（推荐）：使用环氧树脂封盖，化学材料配置为环氧树脂+凝固 剂，二者混合比例为 3：1，沟槽表面用高质量沥青覆盖以便掩盖线圈痕迹。主要标准 是保证线圈线缆完全密封，内部无气泡。 防止干扰措施：路面上存在的金属物件有降低电感的作用，从而使线圈检测系统 的灵敏度降低。因此，在这些位置的线圈匝数要比通常匝数多绕 2 圈。最理想的情况 是，线圈与电缆或金属加强物之间的距离最小要 150mm，但实际往往不太可能。开的 线槽要尽可能的窄，将线圈线仔细的放入其中，当密封完成之后不要露在表面。 线圈和馈线理想的是要使用一条铜导线（最好是耐高温导线），没有接头，最小 能承受 5A 的电流。如果线圈线被连接到屏蔽馈线上，那么这些接头应该焊接，并接在 防水的接线盒内，这些对检测性能极端重要。线圈线（或馈线）一般要求用绝缘导线， 通常使用 PVC 绝缘线，但这种线过长时间后可能会出现气孔，进入潮气从而影响检测 器稳定性。线圈推荐使用截面积等于或大于 1.5 平方毫米的绝缘的多芯铜导线（最好是 耐高温导线）。 在线圈附近，含铁量高的金属会严重影响线圈灵敏度，像下水道井盖或类似的物 体等，地应避开面上可见的物体，线圈与这些物体间应留 1 米的空间。而埋入地下的 钢筋等增强材料并不明显，但有可能对线圈灵敏度造成影响。当存在金属物体或钢筋 等增强材料时，线圈应安装在这些金属网上方 50mm 左右。如果允许降低灵敏度时， 这一距离可减小到 40mm。如果有接触不良现象，当震动时可能会引起阻扰变化，这 会反应到线圈电路中引起不可预料的变化。甚至引起线圈系统失效。 线圈连接： 从检测器到线圈方向的槽开始下线，并留出足够的线头供与检测器连接。 在线槽中下够要求的圈数。 把剩余线顺到线圈起点并使之与预留线头长度相等。 两条双绞在一起（每米 2030 次绞），连到检测器。 企业信息网关系统 17 馈线通过其他设备下时应预埋过管并用塑料管送入设备机箱。 6、系统工作原理 交通信号控制系统输出路口红绿灯信号，确定放行车道和禁行车道。禁行车道的 视频信号送到视頻车辆检测单元，车辆检测单元检测到有车辆通过禁行车道时，通过 主控机控制闯红灯违章抓拍单元拍摄违章车辆号牌图片和该方向的全景图片，为确保 所拍照片能作为交警执法依据，系统抓拍二幅连续全景照片和一张特写图片，以反映 车辆运行轨迹和违章车辆的违章信息。所有处理结果都存储于主控机存储单元中。存 储信息可通过人工控制下载到相关存储媒介，或由传输系统自动传给上端管理系统。 7、系统软件说明 7.1 软件构架软件构架 电子警察系统是对路口违章车辆进行抓拍的软件系统。该系统由两部分组成：第 一部分是闯红灯抓拍系统数据采集端软件，或者称之为“采集端”。闯红灯抓拍系统可 能包含有多个采集端，每个采集端可能位于不同的地理位置，相距数公里，其间通过 光纤连接成为一个计算机网络。这些采集端主机构成了闯红灯抓拍系统的基础。第二 企业信息网关系统 18 部分就是在指挥中心安装的闯红灯抓拍系统中心服务器软件、数据管理软件和触摸屏 软件。这部分软件用来处理采集端上传的数据。 1) 中心服务器软件需要安装在一台独立的服务器上，它用来汇集采集端抓拍的 数据并存储在服务器上。数据管理软件、触摸屏软件、网络版软件（如果选择支持 Web 浏览）都需要同中心服务器相连。 2) 数据管理软件也需要一台主控计算机，它根据登录方式的不同可分为中央监 控模块实时显示各个数据采集端所抓拍的数据；数据管理模块对系统中的数 据进行查询、编辑、删除、导出等管理操作，罚单的打印也可以通过此软件完成。 3) 触摸屏软件可以安装在客户端，方便客户进行查询。 了解闯红灯抓拍系统的结构，对软件的部署工作是非常重要的。闯红灯抓拍系统 的构成图如下： 闯红灯抓拍系统，以闯红灯抓拍系统数据采集端为基础，中心服务器为桥梁，数 据管理为用户交互界面。通过整个系统中各软件和硬件的完美结合实现交通行业的数 字化。整个系统中软件界面友好，操作方便简捷，运行稳定可靠。 企业信息网关系统 19 7.2 一般说明一般说明 闯红灯系统前端软件接收八路视频信号输入，用于实时监控、抓拍所有闯红灯 车辆。八路视频中，四全景，四路特写。 7.3 闯红灯抓拍系统数据采集端软件配置及说明闯红灯抓拍系统数据采集端软件配置及说明 7.3.1 闯红灯抓拍系统相关参数的设置 该项设置是整个闯红灯抓拍系统中最重要的一项设置,直接影响到整个系统的运行 效果，即影响抓拍率、有效率等指标。这些参数与现场外界因素密切相关，所以需要 一段时间的观察调整。下面简单阐述这些参数的设置步骤及方法。 在调节参数之前，我们先简单的了解一下相关的名词： 抓拍区域：指软件进行抓拍时，摄像机所能看到的视频区域。当运动物体进入抓 拍区域并且其大小在指定范围之内（参考车辆成像后大小设置）则进行触发，每个车 道拥有三个抓拍区。车辆依次路过抓拍区域 1、区域 2、区域 3 时进行抓拍。 视频检测灵敏度：系统根据灵敏度值进行视频数据分析，找出视频中运动物体区 域。数值越小越灵敏。 企业信息网关系统 20 线圈超时：与两个抓拍区域之间抓拍图片匹配相关参数，该值过大时可能会出现， 一条记录的两幅全景图片之间时间轴上差距较大的情况。该值过小，会漏拍一些图片， 根据现场情况选择最优值。 线圈之间最小时间片：两个区域之间抓拍前后相隔时间，与现场车速有关。 线圈最小时间片：抓拍区域的连续两次抓拍的最小时间间隔。与现场车速有关。 车辆成像后最大高度、最大宽度、最小高度、最小宽度：这些参数是相对于视频 采集卡采集的图像所说的（采集卡采集的图像为 768576）。高度是指屏幕上 Y 坐标 （纵向）距离，宽度是屏幕上 X 坐标（横向）距离。 7.3.2 视频参数设置 进入系统设置界面切换到“视频参数设置”页面，如图“视频参数设置”。视频 参数包括亮度、对比度、饱和度、色度（色相）等。 企业信息网关系统 21 7.3.3 车道名称设置 进入系统设置界面后切换到“车道命名”页面，如图“车道命名”所示。 企业信息网关系统 22 7.3.4 用户管理 进入系统设置界面后切换到“用户管理”页面，如下图所示。在这个页面中可以 进行添加、删除用户，修改用户权限、修改密码等用户管理操作（只有拥有用户管理 权限的用户）。超级用户拥有系统所有权限。 录入数据权限：享有该权限的用户可在闯红灯抓拍系统中央监视中实时监控各个 数据采集端录入闯红灯的车牌、颜色等信息。 编辑数据权限：享有该权限的用户可在数据管理软件中对数据进行编辑、修改等 操作。 删除数据权限：享有该权限的用户可在数据管理软件（系统中存在中心服务器， 否则在数据采集端软件）中进行数据删除操作。 用户管理：享有该权限的用户属于超级用户，可进行添加删除用户，修改用户权 限、修改用户密码等操作。建议具有该权限的用户名、密码由高级系统管理员掌握， 并注意保密性。 系统设置权限：享有该权限的用户可在闯红灯抓拍系统数据采集端软件中进入 “系统设置”界面，可设置系统设置中所有项（除用户管理以外）。在中心服务器端 可进行修改数据目录及配置 Web 服务器等操作。 7.3.5 查看数据 在查询条件编辑区域中编辑好查询条件后点击查询按钮，系统在查询记录显示区 企业信息网关系统 23 域中显示满足您查询条件的所有数据。 查看数据界面 在查询结果表格中可进行连续多选、排序、筛选、批量导出（格式有 CSV 格式和 HTML 格式）、删除、编辑、流量统计、打印等一系列操作。 点击工具栏上按钮可显示满足当前查询条件的流量统计图（注：流量统计精确 到天，即只能统计 yyyy-mm-dd 至 yyyy-mm-dd 的数据）。 企业信息网关系统 24 7.4 闯红灯电子警察系统中心服务器软件说明闯红灯电子警察系统中心服务器软件说明 7.4.1 软件安装和启动 中心服务器软件安装完毕后启动软件。 7.4.2 前端主机管理 通过该设置可以将系统中的主机逐一填加进服务器列表统一管理。如果没有把某 台数据采集端添加到中心服务主机列表中，则该数据采集端无法将数据上传到中心服 务器上。 企业信息网关系统 25 7.5 闯红灯抓拍系统数据管理软件说明闯红灯抓拍系统数据管理软件说明 闯红灯抓拍系统数据管理软件根据登录方式的不同，实现不同的功能。登录方式 有中央监视和数据管理两种方式。在一个闯红灯抓拍系统中可运行多个数据管理软件。 7.5.1 软件登陆界面 当运行闯红灯抓拍系统数据管理软件后，首先会弹出如下图所示登录对话框。在 对话框中输入中心服务器 IP 地址、用户名、密码，选择登录方式后点击确定后即可进 入中央监视或数据管理界面。 7.5.2 数据管理 在登录界面中选择登录方式为数据管理，输入登录所需相关信息后可进入闯红灯 抓拍系统数据管理界面。在该界面中可进行比较复杂的数据管理功能。这些功能与闯 红灯抓拍系统数据采集端软件的数据管理功能类似，支持更加复杂的数据查询条件。 可集中管理系统中所有抓拍记录。软件运行界面如下图所示。 企业信息网关系统 26 7.5.3 违章处理单 系统可自动生成违章打印清单用于对违章车辆车主查询打印。 企业信息网关系统 27 7.6 闯红灯抓拍系统触摸屏软件使用说明闯红灯抓拍系统触摸屏软件使用说明 闯红灯抓拍系统触摸屏软件界面简洁、操作简单，启动时只需正确填写中心服务 器 IP 地址，点击登录即可进入触摸屏软件界面。触摸屏软件主要是为司机查询违章记 录提供服务，因此只支持根据车牌号精确查询功能。 8、中心平台管理软件 该平台基于 BS 架构，是根据用户实际工作需求把电子警察及卡口等非现场处罚纳 入一个平台进行有效管理，真正实现了从前端数据采集到后端筛选再到领导审核一条 龙的管理模式，使交警管理人员能够轻松进行各种操作。 8.1 登陆登陆画面画面 打开 IE 浏览器，在地址栏中输入 http:/服务器地址/ItsWebServer，浏览器中出现 登陆页面，如下图所示： 企业信息网关系统 28 输入用户名和密码，然后点