北京文安城市路口综合违法监测系统方案 智能机0808.doc

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1、文件号：VT-TLVD-S520R城市路口高清综合违法监测系统智能一体机方案北京文安科技发展有限公司www.vion-2005-2011北京市海淀区中关村东路8号905室邮编100083电话010-82526186 版权所有目 录1 概述41.1系统建设背景41.2电子警察发展历程41.3系统设计原则71.4系统设计依据82系统优势92.1双核高性能智能摄像机92.2高清录像与高清视频直播102.3高清视频检测综合违法抓拍112.4视频识别红绿灯信号122.5高捕获率、高有效率122.6违法抓拍位置精确132.7系统整体低功耗153系统结构设计163.1路口单元163.1.1路口单元布局及整体

2、设计163.1.2路口单元硬件选型173.1.3硬件安装设计183.1.4路口单元工作流程图203.2传输线路223.2.1传输线路总体设计223.2.2网络传输硬件选型233.3中心管理单元233.3.1中心管理单元设计234系统功能244.1路口单元功能244.1.1闯红灯违法抓拍244.1.2不按规定车道行驶违法抓拍284.1.3车辆逆行违法抓拍334.1.4车辆压线违法抓拍354.1.5违法图片保存功能364.1.6治安卡口功能374.1.7机动车车牌自动识别374.1.8交通流量统计与交通事件检测功能384.1.9高清视频录像与远程高清视频直播384.1.10违法抓拍图片防篡改404

3、.1.11视频识别红绿灯404.2中心管理单元功能444.2.1系统管理功能454.2.2用户操作功能465系统性能指标及设备参数535.1系统性能指标535.2设备及参数546工程设计规范606.1总则606.2系统构成616.3设备外观616.4架杆规格616.5设备架设627系统设备推荐安装配置方案637.1多种车道路口推荐安装方案631 概述1.1 系统建设背景城市道路路口作为城市交通的重要节点，是影响整个城市交通的关键。对其进行有效的控制、管理成为治理城市交通的核心问题。电子警察系统作为城市路口交通管理系统的一部分，已经成为治理路口交通的有效方式之一。目前，采用纯视频检测与识别技术实

4、现包含闯红灯违法、不按规定车道行驶（包括直行车道左右拐、右拐车道直行、左拐车道直行、违法占用非机动车道等）、逆向行驶、压黄线等多种违法监测功能，以及治安卡口、交通流量统计、信号灯控制开关量输出、高清录像等全功能的高清综合违法监测系统已成为发展主流。北京文安科技作为国内电子警察系统行业的引领者，一直推动着电子警察系统的发展。通过对自主研发的视频图像识别算法进行深度优化，在国内率先推出了基于500万像素CCD高清智能一体机的城市路口综合违法监测系统。从而摒弃了使用工控机或DSP嵌入式设备做控制主机的传统前端系统结构，并且无需红绿灯信号检测器。只需一台高清智能一体机就可以同时实现高清视频成像、红绿灯

5、状态识别、路口车辆违法行为抓拍、治安卡口、交通流量统计、H.264高清视频压缩编码输出等功能。这一系统的推出，大大简化了电子警察系统前端结构，使得整体系统集成度更高、设备运行更加稳定，安装调试更加简单，维护更加方便，必将成为城市交通管理部门有效遏制路口各类违法行为、规范车辆驾驶行为、保障道路畅通、缓解城市道路拥堵的有力技术手段。1.2 电子警察发展历程闯红灯电子警察自动监控系统在国内的应用已经有十几年的历史。产品的技术实现方式较多。2004年6月公安部发布了闯红灯自动记录系统通用技术条件（GA/T496-2004）将该类产品的功能和性能要求纳入了标准化管理。2009年2月根据近五年来技术的发展

6、，又发布新的版本GA/T496-2009，将该类产品的技术指标和安装测试条件进行了进一步的规范。随着技术的不断进步和客户需求的不断提升，闯红灯电子警察系统在短短十几年间已经发展经历了6种产品形态。图1-1 电子警察系统发展历程第一个阶段（2001年之前）电子警察系统实现方式是地感线圈触发数码相机抓拍，此种方式由于采用民用数码相机，机械快门容易损坏，可靠性较差其次，由于数码相机更新换代快，同型号数码相机在一两年后会难以找到；再次，数码相机无法实现连续抓拍，系统无法实现卡口功能。另外，此种方式需要在前端铺设地感线圈（感应棒），施工和维护成本比较高。第二个阶段（2001年2005年）电子警察系统实现

7、方式为标清摄像机+数码相机。随着视频图像识别技术的进步，直接通过分析视频的方式检测闯红灯违法行为成为可能。此方式一般采用视频虚拟线圈技术，避免了铺设地感线圈存在的缺点，但由于采用民用数码相机进行抓拍，依然存在稳定性差、更新换代快、维护困难、无法连续抓拍，从而无法实现卡口功能等问题。此外，早期的视频触发技术，也存在捕获率低、误抓率高、功能单一等问题。第三个阶段（2006年2007年）电子警察系统实现方式为标清全景+每车道标清特写抓拍，这种方式避免了数码照相机抓拍的缺点，性能稳定。但由于采用标清摄像机进行抓拍，摄像机分辨率低，导致全景抓拍图片无法看清车牌号码、必须每车道加装车牌特写摄像机。全景与特

8、写抓拍需要同步，并经过同一性认证方可执法。第四个阶段（2008年2009年）电子警察系统最主要的特征是采用高清CMOS或者CCD摄像机进行违法抓拍，此种方式克服了数码相机可靠性差寿命短和标清摄像机抓拍分辨率低的问题。触发方式主要分为地感线圈触发和标清视频触发两种。这一阶段视频触发技术得到了迅速的发展，北京文安科技推出了能够对路口经过车辆进行轨迹跟踪的视频检测系统，从而实现了对车辆不按规定车道行驶，逆行，压线等违法行为的综合监测。闯红灯电子警察系统也逐步被改称为路口综合违法监测系统。这一阶段由于视频触发单元和视频抓拍单元仍然采用不同设备，所以依然存在同步抓拍等系统配合问题，导致系统较为复杂。第五

9、个阶段（2010年2011）随着高帧率高清CCD摄像机的普及，特别是帧率在815帧/秒以上，分辨率在200万到500万像素的CCD的出现，采用单一高清CCD摄像机同时完成视频触发、违法抓拍、治安卡口和高清录像等功能成为可能。由于CCD摄像机曝光时间短，还可以采用频闪补光技术，大大减少路口光污染。这一技术的主要难点在于对高清视频进行识别分析，计算量大，需要进行大量的算法优化。随着厂家的努力，这一类路口综合监测系统已经在全国得到大规模普及和推广。第六个阶段（2011年）基于单高清摄像机的方案虽然优势很大，但由于计算量大，一般都要在路口前端安装高性能工控机或者DSP控制主机，系统结构比较复杂。另外，

10、工控机由于受环境的影响很大，会降低系统的整体稳定性。而DSP控制器虽然稳定性较好，但由于处理性能的问题无法同时实现路口违法整体检测和高清视频编码。高清CCD智能一体机的出现解决了这些问题，通过将红绿灯信号视频识别、视频检测、车牌识别、和高清视频编码等功能固化到摄像机中，省去了以往系统中的控制主机和信号检测器。使得系统整体集成度更高，结构更加简单。大大提高了系统的可靠性，方便安装维护，并大幅度减少了系统总体功耗。综上所述，电子警察系统再向功能更全、集成度更高、稳定性更强的趋势发展，而基于高清智能CCD一体机集成视频分析算法的电子警察系统必将成为未来电子警察系统的主流。也将成为未来交通物联网的一个

11、重要组成部分。1.3 系统设计原则在系统设计中，我们将遵循以下设计原则： 先进性与合理性：系统采用目前集成度最高、成像效果最好的高清CCD智能一体机。直接将软件固化到智能一体机中，摒弃了工控机模式。前端设备使用寿命、抗恶劣环境等方面都有了很大的提升。确保系统在室外能够长期稳定、可靠安全地运行。抓拍的高质量图片优于抓拍结果优于公安部发布的闯红灯自动记录系统通用技术条件（GA/T496-2009）中规定的技术标准。 经济性与实用性：系统采用纯视频识别模式对车辆行为进行识别，无需铺设地感线圈。其次，系统采用高清CCD智能一体机作为成像及控制设备，无需工控机及其他控制设备。再次，系统夜间补光采用LED

12、频闪补光灯，功功耗降低为普通补光设备的60%80%。另外，采用视频方式识别红绿灯信号状态，无需加装红灯信号采集设备。从而降低系统设备、施工、运行成本。 标准性与扩展性：系统设计严格遵守最新的国际标准、国家标准和行业标准。可以与其它相关系统联网和通讯；可配置多种数据传输接口，并且对外提供标准的数据接口，支持标准的应用开发平台，系统软硬件平台的良好扩容、扩展能力，可方便地与外部设备/系统连接。 可靠性与易维护性：系统设计充分考虑实际运行环境及用户使用特点，前端设备高度集成，设备故障点少稳定可靠。通过远程操作即可对前端设备完成配置。配置操作界面美观、易于操作。1.4 系统设计依据 系统的建设遵循如下

13、标准：闯红灯自动记录系统通用技术条件GA/T496-2009公路车辆智能监测记录系统通用技术条件GA/T497-2009道路交通安全违法行为图像取证技术规范GA/T832-2009机动车号牌图像自动识别技术规范GA/T833-2009公路交通安全设施设计技术规范JTJ 074-2003中华人民共和国公共安全行业标准GA38-92中华人民共和国道路交通安全法GB2004.5.1中华人民共和国道路交通安全法实施条例 电气装置安装工程 电缆线路施工及验收规范GB50168-92机动车安全检测设备GB/T11798-89道路交通标志和标线GB5768机动车、驾驶员及违法管理等相关数据库规范2004版建

14、筑物防雷设计规范GB50074-94雷电电磁脉冲的防护国际电工委员会IEC1312-132 系统优势 2.1 双芯高性能智能摄像机系统采用高清CCD智能一体机作为系统的成像与控制部分。相比于COMS摄相机而言，CCD摄像机具有成像清晰、色彩还原度高、连续抓拍间隔短等优点。采用CCD成像技术的摄像机，目前已经成为各地电子警察系统的首选成像设备。高清智能摄像机集成两块算法处理器：一块处理器用于实现高清图像编码，向外提供H.264格式的高清图像编码视频流，可用于对前端路口实现24小时不间断录像；另一块处理器集成视频分析算法程序，用于识别过往车辆行为并控制摄像机进行抓拍。图2-1：高清智能CCD一体机

15、外观；图2-1：高清智能CCD一体机内部结构。图2-1 高清智能一体机外观图图2-2 高清智能一体机内部结构图2.2 高清录像与高清视频直播高清智能一体机内单独的视频编码芯片可向外输出基于H.264格式的1080P或720P的高清视频流。1080p格式下视频帧率可达8帧/秒以上，画面清晰流畅，可清晰显示车辆违法行为或者交通事故的细节过程。此外，和MPEG2和MPEG4 ASP等压缩技术相比，在同等图像质量下，采用H.264技术压缩后的数据量只有MPEG2的1/8，MPEG4的1/3。在有限的存储空间内可保存更长时间的录像文件。下图为8帧/秒录像与1帧/秒录像对比。当车辆行驶速度为72km/h时

16、，也就是20m/s的车速下，对于1帧/秒的录像，帧间车辆运动20米，很多运动细节无法看到。而当录像帧率为8帧/秒时，帧间车辆运动为2.5米，能够很好地体现车辆运动的过程。图2-3 8帧/秒视频截图图2-4 1帧/秒视频截图2.3 高清视频检测综合违法抓拍系统采用视频检测的方式直接分析车辆行为，相对于传统地感线圈为触发方式的系统具有以下优势： 无需破坏路面、铺设地感线圈，从而减少了建设、维护施工时对正常交通的干扰，也减少了日常运行维护的工作量，节省了工作成本，提高了工作效率。 传统地感线圈为触发方式的系统只能抓拍车辆闯红灯这一种违法行为，而采用视频检测方式的系统可综合监测路口车辆违法行为，充分发

17、挥系统性能。表1-1为4个不同路口的车辆违法数据，充分说明了对路口多种违法行为进行监控的必要性。路段名称各种车道闯红灯违法直行车道左右拐违法右拐车道直行与左拐违法左拐车道直行与右拐违法逆向行驶违法违法压线路口 一21321514315路口 二1836121888路口 三20291517910路口 四12302021611注：大量抓拍数据分析显示，在路口发生的各类违法事件中，闯红灯违法只占较小的一部分表 2-12.4 视频识别红绿灯信号直接采用视频识别算法确定红绿灯状态，能够适应阳光、阴影、灯光、雨、雪、烟、雾、CCD成像噪声等环境干扰和风与振动引起的摄像机与红绿信号灯的之间的相对晃动。系统性能

18、稳定可靠。由于无需加装信号检测设备，不但减去了信号检测设备器，而且解决了信号灯状态传输问题，减少了线缆施工，从而减少了施工费用和系统故障点。2.5 高捕获率、高有效率在实际应用中电子警察系统的捕获率和有效率是矛盾的，如果增加捕获率势必会产生大量的抓拍结果，这会降低系统的有效率。交管人员在筛选图片的时候将会增大工作量。如果想提高系统的有效率，将会降低系统的捕获率，这会漏抓很多路口违法车辆。解决这对矛盾的根本是需要对车辆与其他物体（人、自行车等）进行区分。通过公司自主研发的核心视频图像处理算法，收集到大量的学习样本，再从海量学习样本特征中提取出车辆内部最不同于其他事物的特征，并采用最新的分类器算法

19、，训练出快速而又可靠的车辆定位器，通过对车辆与车牌的双重识别，确保了软件的高捕获率与高有效率。 各种违法类型抓拍性能指标： 闯红灯车辆捕获率: 白天：98%，夜间：92% 闯红灯捕获有效率：白天：95%，夜间：90% 不按车道行驶捕获率：白天：92%，夜间：90% 不按车道行驶捕获有效率: 白天：88%，夜间：85% 压线捕获率：白天：95%，夜间：92% 压线捕获有效率: 白天：92%，夜间：88% 逆行捕获率: 白天：95%，夜间：92% 逆行捕获有效率: 白天：92%，夜间：90% 卡口车辆捕获率: 白天：98%，夜间：95% 卡口车辆捕获有效率（识别率）: 白天：95%，夜间：92%

20、交通流量估计准确率:95% 交通事件检测准确率:95%2.6 违法抓拍位置精确采用车辆跟踪算法，在对车辆进行定位的基础之上，再对时间轴上的图像信息进行密集采样，对已定位的车辆进行目标锁定，并对锁定的车辆进行实时跟踪，计算出车辆的精确位置和车辆的运动矢量轨迹曲线图，来确保车辆违法位置的精确抓拍。抓拍的图片第一张图片车辆整体在停止线前、第二张图片车辆整体在停止线后、第三张图片车辆整体通过路口中心，抓拍结果优于公安部发布的闯红灯自动记录系统通用技术条件（GA/T496-2006）中规定的技术标准，从而避免了在处罚时出现的不必要的争议。图2-5违法车辆抓拍位置2.7 系统整体低功耗本系统采用的500万

21、像素CCD高清智能一体机在功能实现上高度集成，平均功耗不超过10瓦。而传统的摄像机+控制主机模式，当采用嵌入式工控机时，每台工控机功耗至少超过30瓦，加上摄像机，总功耗在35瓦以上。而采用DSP的控制主机，总体功耗也要在20瓦以上。本系统夜间补光采用LED频闪补光灯。这种灯采用LED发光技术电光转化率可达90%。补光灯采用频闪技术同摄像机同步，在摄像机成像的时候灯才亮（由于频闪速度很快所以肉眼看上去和普通等发光没有区别）。这样不但可以延长LED等的使用寿命，还可以把单方向补光系统的功耗降低到30W左右。3 系统结构设计城市路口高清综合违法监测系统由路口单元部分、网络传输部分和中心管理单元部分构

22、成。路口单元主要包含高清智能一体机、补光灯；网络部分主要包含交换机、光纤收发器；中心管理单元包含电子警察中心管理服务器、数据存储主机和视频存储主机。图3-1 系统拓扑图3.1 路口单元3.1.1 路口单元布局及整体设计城市路口高清综合违法监测系统路口单元部分主要由视频捕获设备（高清智能CCD摄像机、SD存储卡与补光灯）和数据传输设备（交换机、光纤收发器）组成，能够完成红绿灯状态检测、机动车违法行为检测、违法图片抓拍、夜间补光灯控制、相关信息网络上传等任务。路口四个方向的高清智能一体机通过网线汇总到地面机柜中的交换机上，交换机与光纤收发器相连转换成光信号后通过光纤将抓拍数据与实施视频传输到交管中

23、心。图3-2 路口单元布局图3.1.2 路口单元硬件选型 双芯高性能智能摄像机：作为整个系统的核心部分，成像与控制部分选用双芯高性能智能摄像机。这种摄像机采用CCD成像技术，成像效果好、可实现连续抓拍。另外，摄像机集成视频处理芯片，设备即是成像设备又是控制设备。达到高度集成，稳定性大大增强。 LED频闪补光灯：为了保证系统能够全天候提供清晰可见的违法图片，需要在夜间对环境进行补光。系统选用LED频闪补光灯，这种补光灯可以与高清摄像机进行同步控制，提供连续的高速连续闪光。用肉眼看去是一个常亮的补光灯，但实际其在快速闪烁。这样的做法既避免了对司机行人等眼睛造成伤害，又可以达到节能目的，同时延长了补

24、光灯的使用寿命，取得了理想的补光效果。 防护罩：防护罩作为保护摄像机正常工作的关键部件，必选IP66等级（IP66指灯具完全防止外物侵入，且可完全防止灰尘进入，承受猛烈的海浪冲击或强烈喷水时，电器的进水量应不致达到有害的影响）的具有温控功能的防护罩。3.1.3 硬件安装设计摄像机、补光灯的安装位置直接影响到整个系统的工作效果，为达到最好的监测效果，根据实际施工经验推荐以下施工参考： 钢结构：立杆杆高6米，距离路面停止线20米，距离路口红绿灯不超过100米； 摄像头架设：摄像机架设尽可能选在检测区域的中心位置， 500万可以检测3个车道，稳定安装与钢结构之上； 补光灯架设：补光灯同摄像机架设于同

25、一水平线上距离摄像机1.5米左右，2个车道需要1个LED补光灯，3车道需要2个LED补光灯； 机箱架设：架设于钢结构立杆出现孔上方，采用悬挂侧向安装。图3-3 安装示意图图3-4 实际安装图（正面）图3-5 实际安装图（背面）3.1.4 路口单元工作流程图整个系统采用纯视频分析的方式进行识别检测，同时做到红绿灯状态识别；车辆车牌识别、跟踪；车辆违法抓拍；视频录像、实时点播等功能。整个系统工作流程图如：图3-4所示。图3-4工作流程图3.2 传输线路3.2.1 传输线路总体设计图3-5 系统网络拓扑示意图路口单元的网络设计主要是将路口多个方向的高清智能一体机汇总到一起，以便向系统中心上传数据。可

26、采用有线和无线两种方式进行网络连接。有线方式直接采用超五类网线将高清智能一体机同交换机进行连接；无线方式通过无线传输模块实现用无线方式将路口多个方向的摄像机汇总到一起的目的，避免施工布线的麻烦。路口单元到中心网络部分的网络设计主要实现各路口单元同中心单元的互联，以实现各路口数据到中心的传输。由于路口一般距离监控中心较远，所以在实现方式上需采用光纤进行传输。在前端路口加装光纤收发器将网络信号转换成光信号，通过光纤将信号传输到管控中心，之后通过管控中心的光纤收发器将光信号转化成网络信号。3.2.2 网络传输硬件选型 交换机：交换机作为系统重要的网络连接设备，直接影响到整个系统的数据传输。室外环境恶

27、劣，我们选用工业级交换机。保证整个系统的网络稳定可靠。 光纤收发器：路口前端距离中心监控机房较远，网线传播距离一般不超过100米。如果超过100米需要光纤传输。选用光纤收发器可将网络信号转换成光信号以便光纤进行传输。3.3 中心管理单元3.3.1 中心管理单元设计 中心管理单元主要由中心管理服务器、数据库管理服务器、打印服务器组成。主要实现中心web服务、数据存储、视频存储、和报表罚单的打印工作。图3-6 中心网络结构图4 系统功能4.1 路口单元功能4.1.1 闯红灯违法抓拍城市路口高清综合违法监测系统直接通过分析视频可以检测行驶车辆的状态信息。在红灯状态时如果有车辆经过检测区，系统便对该车

28、辆进行抓拍。由于采用视频轨迹跟踪方式，系统可判断右侧混行车道行驶车辆越过停止线后是直行还是右转，如果右转，系统便不进行抓拍。 闯红灯车辆捕获率：白天：98%，夜间：92%； 闯红灯捕获有效率：白天：95%，夜间：90%；图4-1 闯红灯违法图4-1白天直行车道闯红灯违法图4-2夜间直行车道闯红灯违法图4-3 左转车道闯红灯违法4.1.2 不按规定车道行驶违法抓拍由于采用直接分析视频的方式监测车辆的行驶状态，系统可以准确判断直行车道左右拐、右拐车道直行与左拐、左拐车道直行与右拐等违法行为。 不按车道行驶捕获率：白天：92%，夜间：90%； 不按车道行驶捕获有效率：白天：88%，夜间：85%；直行

29、车道左右拐 右拐车道直行与左拐 左拐车道直行与右拐 图4-4不按车道行驶图4-5直右混行车道左转违法图4-6直行车道右转违法图4-7白天左转车道直行违法图4-8夜间右转车道直行违法 4.1.3 车辆逆行违法抓拍路口高清综合违法监测系统可直接检测抓拍车道中逆向行驶的车辆，同时直接识别出车辆的车牌信息。 逆行捕获率：白天：95%，夜间：92%； 逆行捕获有效率：白天：92%，夜间：90%；图4-9 示意图图4-10 车辆逆行违法4.1.4 车辆压线违法抓拍 城市路口高清综合违法监测系统可直接检测抓拍压线的车辆，同时直接识别出车辆的车牌信息。 压线捕获率：白天：95%，夜间：92%； 压线捕获有效率

30、：白天：92%，夜间：88%；图4-11 压线图4-12车辆压线违法4.1.5 违法图片保存功能城市路口高清综合违法监测系统具有图片保存功能，保存图片格式采用JPEG格式，图片编码符合ISO/IEC 15444:2000的要求。图片信息可根据用户的需求进行叠加，合成的图片清晰度可以满足人工对车辆号牌号码进行认定，图片中红灯信号不会出现泛白、光晕等颜色失真而影响人工对红灯信号的判断。4.1.6 治安卡口功能 城市路口高清综合违法监测系统可直接对非红灯信号状态下通过的车辆进行车牌号码自动识别，并进行记录存储。记录格式可根据用户要求自己选择保存12张，记录信息包括：检测地点名、车道方向、车牌号、车牌

31、颜色等。系统可自动对车辆牌照进行识别，包括车牌号码、车牌颜色的识别。 卡口车辆捕获率：白天：98%，夜间：95%； 卡口车辆捕获有效率（识别率）：白天：95%，夜间：92%；图4-13 卡口图片4.1.7 机动车车牌自动识别 车牌号码自动识别系统能识别的字符包括:阿拉伯数字“09”十个英文字母“AZ”二十六个省市区汉字简称京、津、晋、冀、蒙、辽、吉、黑、沪、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、豫、鄂、湘、粤、桂、琼、川、贵、云、藏、陕、甘、青、宁、新、渝；04式军用车牌汉字军、空、海、北、沈、兰、济、南、广、成号牌分类用汉字警、学、使、领、试、境07式武警车牌字符WJ样式的字母数字 车牌颜色自动识别系统能

32、识别黑、白、蓝、黄四种车牌颜色。系统识别的车牌类型部分示例：4.1.8 交通流量统计与交通事件检测功能城市路口高清综合违法监测系统通过对所有通过的机动车辆进行监测，统计出交通流量参数（统计间隔可根据用户的要求进行任意设置）。如：车流量统计、平均车速、车道占有率、车头时距；并可分析道路中车辆的行驶状态产生交通事件报警信息（如：异常停车），方便交通管理人员及时准确的得到路口的交通路况信息。 交通流量估计准确率：95%； 交通事件检测准确率：95%；4.1.9 高清视频录像与远程高清视频直播高清录像功能由高清智能一体机内单独的视频编码芯片完成，可向外输出基于H.264格式的1080P或720P的高清

33、视频流。视频帧率可达到8帧/秒，画面清晰流程。可以在事后回访中清晰显示车辆违法行为的细节。监控中心安装NVR,可以对路口各方向进行24小时不间断录像。通过监控平台可以查看实时视频和存储录像。高清视频录像截图与标清视频录像截图对比：图4-14 高清视频录像截图（500万CCD，2448*2048）图4-15 标清视频录像截图4.1.10 违法抓拍图片防篡改城市路口高清综合违法监测系统对各类路口违法和交通事件进行抓拍后，为了保证记录的准确性和真实性。按照国家标准GA/T496-2009的最新要求，采用MD5加密算法对抓拍图片进行加密，防止人为对图片进行修改。中心管理系统接收到违法记录图片后，首先通

34、过程序对抓拍图片进行算法加密，如果图片进行过变更，系统会生成提示信息。只有通过认证的图片才能进入下一步的处理。4.1.11 视频识别红绿灯城市路口高清综合违法监测系统直接通过分析视频的方式识别红绿灯信号的状态信息。系统可识别圆形灯、条形灯、箭头灯等多种红绿灯状态，如图4-16所示。系统可排除光照、摄像头抖动、雨雪天气等因素造成的影响。此种方式无需信号检测设备，不用铺设线缆，以便减少系统的维护和施工成本。 系统识别的红绿灯类型部分示例：图4-16 视频识别红绿灯类型4.2 中心管理功能系统中心平台主要是管理功能和用户操作功能，作为系统与用户直接的接口，用户可直接通过中心管理平台系统进行管理和应用

35、操作。图4-17 中心平台总体功能4.2.1 系统管理功能4.2.1.1 路口单元设置功能 城市路口高清综合违法监测系统可在系统中心通过设置软件对整个系统进行部署，通过网络中心可对前端系统的摄像机、软件参数进行设置。系统部署维护方便。4.2.1.2 违法抓拍图片保存功能城市路口高清综合违法监测系统具有图片保存功能，保存图片格式采用JPEG格式，图片编码符合ISO/IEC 15444:2000的要求。图片信息可根据用户的需求进行叠加，合成的图片清晰度可以满足人工对车辆号牌号码进行认定，图片中红灯信号不会出现泛白、光晕等颜色失真而影响人工对红灯信号的判断。4.2.1.3 违法抓拍图片防篡改模块城市

36、路口高清综合违法监测系统对各类路口违法和交通事件进行抓拍后，为了保证记录的准确性和真实性，按照国家标准GA/T496-2009的最新要求，加入了防篡改功能。当中心管理系统接收到违法记录图片后，首先通过防篡改模块进行检查。如果图片进行过变更，系统会生成提示信息。只有通过认证的图片才能进入下一步的处理。4.2.1.4 违法数据上传系统预留扩展接口可实现与多方平台的对接，以便把抓拍到得违法数据上传到上级管理平台。系统具有断电续传功能，如果遇到网络掉线、系统掉电等情况可先将数据保存到本地。待系统恢复后再将数据上传到管理平台。4.2.1.5 运行状态监控功能系统可以自动记录前端设备的运行日志，可以将高清

37、摄像机的工作状态、数据传输过程以及故障信息记录下来，自动传输到指定的数据中心。故障信息主要包括：图像故障（无图像、图像模糊）、视频记录故障、不能录制视频等故障。4.2.2 用户操作功能中心管理单元用户操作部分基于B/S模式架构。主要包括：系统管理模块；卡口管理模块；违法管理模块；流量管理模块；事件管理模块。用户可通过IE浏览器进行访问，对系统进行管理。4.2.2.1 系统管理模块图4-18 系统管理功能 用户管理：可灵活的添加用户组并对用户组设置权限，用户归属不同的用户组可根据需要灵活添加、修改、删除。系统可记录用户登陆、操作情况，并生成日志。 设备管理：可将各路口设备添加到平台，完成整个系统

38、的部署。 单位管理：可设置用户单位信息，灵活的添加、修改、删除单位信息。 数据管理：对平台数据进行备份管理。 4.2.2.2 违法车辆管理模块可方便查询系统抓拍到的闯红灯违法和不按车道行驶违法的信息并对违法信息进行审核。图4-21 违法管理功能 违法数据实时监控：可查看实时的违法数据，包括违法时间、类型、图片、视频等。 违法数据查询：可对违法数据进行查询，查询条件包括违法时间、地点、类型等。 报表功能：可根据用户设置的条件生成统计报表，方便用户打印。 违法信息处理：可对违法信息进行审核、确认、打印通知单、处罚等操作。4.2.2.3 治安卡口管理模块系统中心含有治安卡口管理功能，可以实现卡口的布

39、控、撤控。并进行卡口车辆查询和卡口报警车辆查询。图4-22 卡口管理功能 卡口布控管理：可以对卡口进行布控和撤控操作，布控时可把黑名单批量布控。 实时数据监控：可实时的查看过往车辆数据或报警车辆数据。 卡口数据查询：通过卡口查询操作，可方便的根据日期、卡口编号、车牌号等条件对布控车辆和已检测到的报警车辆进行查询。 报表功能：通过统计分析操作，可生成各监控的车辆统计报表和各监控的报警车辆统计报表。报表可以直接进行打印。4.2.2.4 交通流量管理模块系统查询前端各路口的交通流量信息，并生产相应的统计报表。图4-23 流量功能 流量查询：通过交通流量查询功能，可对不同路段的车流量信息进行查询。 流

40、量统计：通过交通流量统计功能，可对不同路口同一时段、同一路口不同时段的交通流量信息进行统计。 报表功能：系统可统计生成报表，方便客户查看、对比、打印。4.2.2.5 交通事件管理模块系统可以进行交通事件的查询、处理、统计等功能。图4-24 交通事件管理功能 事件查询：通过交通事件查询操作，可方便的根据日期、违法地点、违法类型等条件对检测到的交通事件进行查询。 事件处理：通过交通事件处理操作，可通知相关人员对事件进行处理。系统可记录是否对事件进行了处理。 事件统计：通过交通事件统计功能，可统计各路口不同时段或相同时段不同路口发生的事件情况。为相关执法人员提供数据依据。 报表功能：可对交通事件情况

41、按条件进行统计，报表可以直接进行打印。4.2.2.6 报警处理流程当路口发生报警行为时，系统中心通过实时弹出窗口的方式通知系统管理人员。系统管理人员接收到报警信息后，首先判断是哪种行为，之后系统会根据对应的流程进行处理，用户按照提示进行后续操作。整个报警流程见图4-25：图4-25 报警处理流程图4.2.2.7 非现场执法处理流程图4-26 非现场执法处理流程图5 系统性能指标及设备参数5.1 系统性能指标技术指标：城市路口高清综合违法监测系统（VT-TLVD-S520R）高清智能一体机高清摄像机500万像素2/3 CCD 8fpsLED补光灯节能频闪补光，每车道功率小于30 瓦检测方式高清视

42、频流检测红灯信号检测视频识别红绿灯状态监控范围500万：检测3车道适应车速范围0180公里/小时系统功能可抓拍违法类型闯红灯、直行车道左右拐、右拐车道直行与左拐、左拐车道直行与右拐、逆向行驶、压线治安卡口实时对过往机动车牌进行识别交通事件检测与交通参数估计交通参数估计（车流量统计、平均车速、车道占有率、车头时距），交通事件检测（异常停车）高清视频录像500万摄像机：分辨率：2432(H)*2048(V)帧率：8fps远程录像点播通过IE浏览器可实时对录像进行点播查看违法数据处理违法图片压缩方式图片格式应采用JPEG格式，JPEG图片编码符合ISO/IEC 15444:2000抓拍图片分辨率50

43、0万摄像机：2432(H)*2048(V)闯红灯违法图片记录内容车型、车牌号码、时间、地点、车道、车速闯红灯记录模式3张/车卡口图片格式12张可选性能指标闯红灯车辆捕获率白天：98%，夜间：92%闯红灯捕获有效率白天：95%，夜间：90%不按车道行驶捕获率白天：92%，夜间：90%不按车道行驶捕获有效率白天：88%，夜间：85%压线捕获率白天：95%，夜间：92%压线捕获有效率白天：92%，夜间：88%逆行捕获率白天：95%，夜间：92%逆行捕获有效率白天：92%，夜间：90%卡口车辆捕获率白天：98%，夜间：95%卡口车辆捕获有效率（识别率）白天：95%，夜间：92%交通流量估计准确率95%

44、交通事件检测准确率95%环境指标工作温度：-2070工作湿度：45%90%5.2 设备及参数 高清智能CCD摄像机：技术参数：型号VT-TLVD-S520R产品描述500万像素智能相机传感器类型彩色逐行扫描CCD（电子快门，清晰拍摄高速运动物体）传感器尺寸Sony 2/3吋像素数2432(H)*2048(V)像素尺寸（HV）3.453.45m帧率全分辨率8帧/秒曝光控制1微秒至125毫秒（通过命令设置，逐微秒可调）增益调节范围036dB镜头接口C接口自动光圈DC光圈控制AD采样精度14位抓拍图像格式JPEG压缩图像视频图像格式高清H.264视频流传输方式100/1000M自适应以太网接口（RJ45）和光纤千兆以太网接口（SFP），支持TCP/IP、HTTP、UDP、DHCP、PPPOESD卡插槽2个micro SDHC功耗15.5W 摄像机镜头技术参数：型号M1614-MP适应像素500万焦距16mm镜头直径与焦距之比的最大值01:01.4图像最大尺寸8.8mm6.6mm(11mm)工作范围光圈F1.4-F16C焦点0.3m-Inf控制光圈手动焦点手动对象大小17.2(H)cm12.9(V)cm 2/3视角D2/338.01/228.2H30.822.7V23.417.1 摄像机防护设备推荐：