電子警察技術(shù)原理分析
電子警察是一種利用自動化檢測與測量技術(shù)捕獲交通違法或交通事故，利用網(wǎng)絡(luò)將采集的信息傳回相關(guān)部門進(jìn)行分析處理，并以此為證據(jù)對肇事者進(jìn)行處罰，以減少事故發(fā)生、輔助交警工作的方法。與交警監(jiān)管相比，電子警察對事故的判斷更準(zhǔn)確，捕捉更迅速，在黑夜、惡劣情況下仍能正常工作，而同時減少了交警的人力支出!北京監(jiān)控安裝。
電子警察工作原理
1、電子眼采用感應(yīng)線來感應(yīng)路面上的汽車傳來的壓力，通過傳感器將信號采集到中央處理器，送寄存器暫存(該數(shù)據(jù)在一個紅燈周期內(nèi)有效);
2、在同一個時間間隔內(nèi)(紅燈周期內(nèi))，如果同時產(chǎn)生兩個脈沖信號，即視為“有效”，簡單的說，就是如果當(dāng)時紅燈，你的頭輪子過線了，而后輪子沒出線，則只產(chǎn)生了一個脈沖，在沒有連續(xù)的兩個脈沖時，不拍照;
3、有些情況是：有的人開車前輪越過線了，怕被拍到，于是他又倒一下車，回到 線內(nèi)，結(jié)果還是被照了，什么原因?就是因?yàn)橐磺耙缓蟮模a(chǎn)生了“一對”脈沖信號 (這一對脈沖是在同一個紅燈周期內(nèi)產(chǎn)生的)。
后期處理：
當(dāng)圖像被下載傳輸指揮中心以后，就需要對圖像進(jìn)行登記、編號、公告，再傳輸 到中心計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫，以備各種機(jī)關(guān)調(diào)用。
系統(tǒng)特點(diǎn)：
車輛捕獲率 -----100%(不包括二輪摩托車等)。
識別時間-----約1秒。
車牌識別率-----白天95%以上，晚上90%以上(比較高啊)。
適用車速 ------5-180Km/h。
1、違章電視抓拍的原理
有兩種方式，一種是地下埋設(shè)感應(yīng)線圈，橫桿上架設(shè)數(shù)碼相機(jī)，用于對闖紅燈的抓 拍，另一種是架設(shè)攝像機(jī)，用于對超速、闖紅燈、違章停車等進(jìn)行實(shí)時錄相。無論哪 種方式，都會對于違章車輛拍攝至少三張圖片，一張是瞬間違章圖片，一張是號牌識 別圖片，一張是全景圖片。不論哪種方式，都是24小時開機(jī)拍攝，圖片保留時間一般是一周。
2、違章處理過程
指揮中心收到圖片，會將車牌號信息與車管所信息相比對，從而調(diào)出車輛的綜合信 息，如車主、車型、顏色等，然后由信息處理人員錄入公安交通管理局網(wǎng)站， 以使違章車主能夠進(jìn)行查詢。
3、信息損失問題
不是所有違章的車輛都能夠被拍下來，只有車牌圖片清晰的情況下，信息錄入人員才能將違章車輛輸入數(shù)據(jù)庫進(jìn)行處理。
4、拍攝范圍：
一個攝像機(jī)通常只拍一個車道，少數(shù)可拍兩個車道，一般都是設(shè)在從左向右數(shù)的第一 和第二條車道上。數(shù)碼相機(jī)的拍攝范圍較寬，所以在城區(qū)內(nèi)大多數(shù)都能夠拍到同向所 有的車道。
電子警察主要技術(shù)功能(一)
電子警察主要的核心部分是車輛檢測技術(shù)、機(jī)動車車牌識別技術(shù)和視頻攝像部分。
車輛視頻檢測技術(shù)
目前在各城市電子警察中主要使用的車輛檢測器是線圈感應(yīng)器和視頻檢測器。地埋感應(yīng)線圈檢測器因其可靠性高，準(zhǔn)確率較高，而且價格低，在前幾年一直在被廣泛使用，但隨著電子技術(shù)的發(fā)展，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，功能強(qiáng)大的數(shù)字處理芯片的出現(xiàn)，車輛視頻檢測技術(shù)取得突破并發(fā)展的相當(dāng)成熟。與線圈檢測技術(shù)相比所具有的優(yōu)越性和高性價比已漸漸得到業(yè)內(nèi)人士的公認(rèn)，代表了未來車輛檢測領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用方向。
視頻車輛檢測器是一種基于視頻圖像分析和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對路面車輛運(yùn)行情況進(jìn)行檢測分析的集成系統(tǒng)。它能實(shí)時分析輸入的交通圖像，跟蹤圖像中的車輛，獲得各種交通數(shù)據(jù)。
視頻車輛檢測器的主要優(yōu)勢：
1、視頻虛擬線圈的位置擺放可以根據(jù)路況任意調(diào)整，其線圈功能屬性也可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置，如：存在、延時、延遲、脈沖和計(jì)數(shù)。選用不同屬性的線圈可以實(shí)現(xiàn)不同的控制需求，每路視頻圖像可以設(shè)置多個這樣的虛擬線圈。
2、感應(yīng)線圈的壽命大約在2-5年(根據(jù)交通量及路面溫度而定),而視頻檢測器的使用壽命要超過10年。
3、采用全景攝像機(jī)作為視頻傳感器，它無需切割破壞路面，乃至鋪設(shè)很長的線圈饋線電纜，最大程度的縮短了封閉道路的時間。另外，視頻虛擬線圈的位置可以根據(jù)需要任意放置，而感應(yīng)線圈安裝在一個位置后就不能根據(jù)路況的變化而任意移動，否則重復(fù)切割路面會嚴(yán)重影響道路的使用壽命。
4、采用了數(shù)字信號處理技術(shù)(DSP)和先進(jìn)算法，視頻檢測能夠面對路面反光、車輛陰影、惡劣氣候及各種光照條件的挑戰(zhàn)，它都能夠精確、可靠檢測數(shù)據(jù)，真正實(shí)現(xiàn)全天候的檢測控制。
車輛視頻檢測技術(shù)在交通信息采集、統(tǒng)計(jì)、分析方面應(yīng)用最為復(fù)雜，這種視頻交通檢測器采用視頻處理與識別技術(shù)而構(gòu)造的觀測站，能 夠自動提取若干交通流參數(shù)，自動分類車型，并能檢測一般交通事故和其他特殊交通事故。該檢測器可安裝于公路交通干道或重要交通觀測點(diǎn)，用于替代傳統(tǒng)的交通觀測站。此外，在闖紅燈、超速、禁行移動電子警察系統(tǒng)中，都采用視頻車輛檢測技術(shù)，而傳統(tǒng)的地埋感應(yīng)線圈正在被取代。
車牌識別作為交通監(jiān)控的核心技術(shù)，應(yīng)用在多項(xiàng)子系統(tǒng)中，如闖紅燈監(jiān)測系統(tǒng)、超速監(jiān)測系統(tǒng)、逆行監(jiān)測系統(tǒng)、禁行監(jiān)測系統(tǒng)、公交車道監(jiān)測系統(tǒng)、非機(jī)動車道行車監(jiān)測系統(tǒng)、壓雙黃線監(jiān)測系統(tǒng)、緊急停車帶行車監(jiān)測系統(tǒng)、移動式車輛稽查系統(tǒng)等等。智能化多媒體網(wǎng)絡(luò)車牌識別系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在過往車輛自動登記、驗(yàn)證，公路收費(fèi)，車輛安全核查，小區(qū)、停車場管理等方面。
系統(tǒng)采用視頻實(shí)時觸發(fā)方式進(jìn)行檢測抓拍，能夠自動偵測、準(zhǔn)確識別及驗(yàn)證行駛或停泊中車輛的整車車牌號碼。可對已抓拍圖像與數(shù)據(jù)庫資料及時進(jìn)行比對，當(dāng)發(fā)現(xiàn)應(yīng)攔截車輛時，系統(tǒng)能在本地機(jī)和中心機(jī)上及時報(bào)警。系統(tǒng)采用先進(jìn)的模糊圖像處理技術(shù)，通過程序能很好的實(shí)現(xiàn)對于車牌的整體傾斜、車牌的文字傾斜、車牌的污損和模糊等的處理，將人眼都很難辨別的車牌號識別出來。
電子警察主要技術(shù)功能(二)
車牌識別的流程可分為車牌定位、車牌預(yù)處理、字符分割和字符識別四個步驟。
車牌識別流程
系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能和技術(shù)特點(diǎn)
★準(zhǔn)確識別不同地區(qū)及各種類型的車牌號碼。
★采用圖像自動觸發(fā)方式，不需要其他外在觸發(fā)機(jī)制。
★自動完成車輛記數(shù)，車流量統(tǒng)計(jì)。
★對已抓拍圖像能與數(shù)據(jù)庫資料及時進(jìn)行比對，當(dāng)發(fā)現(xiàn)應(yīng)攔截車輛時，在本地機(jī)和中心機(jī)上及時。
★內(nèi)置的數(shù)據(jù)庫管理軟件能存儲、搜索及整理車輛資料，能自動備份數(shù)據(jù)并完成統(tǒng)計(jì)報(bào)告。
★在網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)各地的數(shù)據(jù)同步，可實(shí)時監(jiān)控前端系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。
★對運(yùn)動速度在 180公里/小時以下的汽車車牌進(jìn)行自動識別。
★在良好光照條件下，車牌識別率不低于96%，在陰雨天、夜間人工光照條件下，車牌識別率不低于90%。
★系統(tǒng)能夠識別的車牌類型包括：普通民用汽車車牌、軍用汽車車牌(含武警車牌)、警用汽車車牌
★系統(tǒng)能夠識別車輛類型，繪制出車輛的三維圖像。
★抓拍圖像的時間小于 0.03秒，識別圖像的時間小于0.2秒。
★系統(tǒng)適應(yīng)全天候條件下工作。
電子警察主要技術(shù)功能(三)
攝像系統(tǒng)
作為電子警察的眼睛，攝像機(jī)是視頻電子警察最常用的拍攝工具，其性能穩(wěn)定，圖像傳輸方便。電子警察所用攝像機(jī)主要是全景攝像機(jī)和特寫攝像機(jī)，攝像機(jī)的選用需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境來決定。首先要考慮兩點(diǎn)：一是攝像機(jī)性能，攝像機(jī)性能的好壞直接關(guān)系到在各種條件下能否拍攝出清晰畫面，在夜間能否看清車牌，所拍圖像色彩是否真實(shí)，滿足使用要求;二是攝像機(jī)的可靠性，攝像機(jī)要在可能發(fā)生的各種惡略環(huán)境下長期穩(wěn)定工作，保證圖像質(zhì)量不惡化，故障率低。
道路監(jiān)控?cái)z像機(jī)都安裝在很高的桿子上，安裝、調(diào)試、維修都需要高架車，還要影響正常的交通，如果攝像機(jī)故障率高，其售后維修服務(wù)費(fèi)高，還要影響工程商的信譽(yù)。
全景攝像機(jī)可以選用1/3CCD彩色攝像機(jī)、1/2CCD彩色攝像機(jī)，通常使用較多的是1/2CCD道路監(jiān)控彩色攝像機(jī)，這種攝像機(jī)有照度低、視角廣、色彩好、信噪比高、背光補(bǔ)償好等特點(diǎn)。在攝像機(jī)的選擇上是性能和價格是成正比的，如果對圖像色彩、清晰度、信噪比、照度等指標(biāo)要求較高或當(dāng)?shù)氐缆翻h(huán)境光線較暗一般攝像機(jī)無法拍攝出滿足要求的圖像，就需要選用�
檔攝像機(jī)。
特寫攝像機(jī)主要在車牌識別中看清車輛牌照，這類攝像機(jī)可選種類較多，如：1/2CCD攝像機(jī)，1/3CCD 攝像機(jī)加補(bǔ)光系統(tǒng)，1/4CCD一體化攝像機(jī)加補(bǔ)光系統(tǒng)。根據(jù)對圖像質(zhì)量要求和應(yīng)用環(huán)境的差異，設(shè)計(jì)上選用不同的攝像機(jī)。
1、道路光線很暗并需要識別前車牌照，如城市出入口、社區(qū)出入口、大廈出入口等地。由于車前燈較亮，環(huán)境光線很暗，光照反差較大，很強(qiáng)的垂直光斑，拍清車牌需要輔助光源，攝像機(jī)的選擇也很苛刻。如果需要遠(yuǎn)距離補(bǔ)光拍攝既要拍清車牌還要看清車輛輪廓顏色，這不僅需要1/2CCD高清晰、低照度、高信噪比、很好背光補(bǔ)償?shù)臄z像機(jī)，還需要經(jīng)驗(yàn)豐富的工程技術(shù)人員的反復(fù)調(diào)試。
2、在道路監(jiān)控工程中，經(jīng)常還會發(fā)生攝像機(jī)夜間參數(shù)調(diào)整好圖像滿足要求，白天效果很差，或按照公路朝向會發(fā)生強(qiáng)逆光現(xiàn)象，這時攝像機(jī)在某一固定參數(shù)下，無法保證每個時間段拍攝出滿意的圖片。根據(jù)工程中實(shí)際需求，一種智能車牌識別攝像機(jī)已經(jīng)問世，它可以根據(jù)監(jiān)控現(xiàn)場光線變化情況自動調(diào)整攝像機(jī)參數(shù)、補(bǔ)光燈開啟、補(bǔ)光燈強(qiáng)度等實(shí)現(xiàn)全智能控制，從而達(dá)到最佳效果。
3、道路光線較暗，一般攝像機(jī)需要功率較大的補(bǔ)光源，除能拍清牌照外，圖像中車體輪廓和色彩較差，噪波點(diǎn)多。若采用1/2CCD低照度攝像機(jī)加補(bǔ)光燈，可以得到較好效果。
4、夜間道路照明很好，可以選擇攝像機(jī)種類較多，如低照度1/3CCD攝像機(jī)加少量LED燈補(bǔ)光或選用1/2CCD低照度色彩攝像機(jī)或一體化攝像機(jī)加補(bǔ)光燈。如果你要拍清車牌還要看清車體顏色，還要低信噪高清晰圖像，只能選用高檔攝像機(jī)。
無論是全景還是特寫攝像機(jī)的選擇，都需滿足最低的技術(shù)指標(biāo)。如果要追求更好的視頻效果或滿足特殊的需求，就需要選擇高性能攝像機(jī)。
針對于復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境設(shè)計(jì)的智能車牌識別攝像機(jī)，它主要由帶有RS-485或RS-232接口的一體化攝像機(jī)、1/2CCD攝像機(jī)，低功耗LED補(bǔ)光燈，智能控制板組成。
攝像機(jī)是針對監(jiān)控需求設(shè)計(jì)的，如果讓攝像機(jī)自行調(diào)節(jié)曝光強(qiáng)度，只能是依據(jù)圖像中某一固定區(qū)域的平均亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方式一般是固定的、非智能化的方式。在陰天時，陽光透過云層散射后光照很均勻，上午和下午、東西向和南北向沒有多少差別，攝像機(jī)拍到的車輛、路面、景物都會非常清晰。晴天時，陽光直射到路面上、車身上就產(chǎn)生了逆光、直射光的問題。逆光情況下，拍攝方向與陽光照射方向相反，拍攝到的路面、背景較清晰，而車牌區(qū)域的對比度很差不利于識別。直射光情況下，拍攝方向與陽光照射方向相同，拍攝到的車牌區(qū)域很亮導(dǎo)致字符筆劃較粗、相互粘連，而且我國的車牌都采用反光漆，有些時候會出現(xiàn)鏡面反射，無法看清車牌號碼。另外，車體表面的反光產(chǎn)生的亮線、光暈也會對識別造成影響。車牌識別多數(shù)用于識別運(yùn)動中的車輛，車牌區(qū)域在整個圖像中是不固定的，普通攝像機(jī)無法根據(jù)車牌區(qū)域進(jìn)行調(diào)節(jié)。
夜間環(huán)境下車輛開啟車燈，普通攝像機(jī)受大燈的影響減弱曝光強(qiáng)度造成圖像車牌區(qū)域很暗、無法看清號碼，車大燈的光線還可能形成大面積光暈遮擋車牌區(qū)域。夜晚也不能使用燈光太強(qiáng)的補(bǔ)光設(shè)備，那樣會影響司機(jī)視覺，存在安全隱患。
智能車牌識別攝像機(jī)能分析的圖像整體亮度和車牌區(qū)域亮度智能地調(diào)整攝像機(jī)的光圈、快門、增益等曝光參數(shù)。它可以動態(tài)跟蹤光線的變化，無論何時、何種光線條件下都能采集到盡量清晰的有利于識別的圖像。環(huán)境光較弱時攝像補(bǔ)光單元可自動開啟補(bǔ)光燈進(jìn)行主動補(bǔ)光。
這種可以選擇規(guī)格的攝像機(jī)、不同形式的補(bǔ)光燈利用控制板組合成滿足多種需求的智能車牌識別攝像機(jī)。SB-01是一款由SONY一體化機(jī)芯， 5W的LED點(diǎn)陣補(bǔ)光燈，控制板組成的智能車牌識別攝像機(jī)。它已經(jīng)應(yīng)用于多項(xiàng)道路監(jiān)控工程，解決了很多疑難問題。
目前電子警察在很多城市近幾年的應(yīng)用中取得了非常好的成效，它的發(fā)展已經(jīng)從大中城市到中小城市，發(fā)展速度非常快并已經(jīng)成為安防行業(yè)的主要增長點(diǎn)。現(xiàn)在電子警察技術(shù)已經(jīng)很成熟，高清電子警察系統(tǒng)已經(jīng)開始在一些城市應(yīng)用，不同的城市可以根據(jù)實(shí)際情況選用適合自己的方案。 |
