一、系统概述

随着城市经济的发展，车辆剧增，出现的交通阻塞，交通事故发生频率高，交通环境污染，交通治安混乱等一系列问题，严重影响着当前城市经济的发展和人民的生活，而同时交通设施的建设存在普遍滞后的状况，解决这些问题是当前所需，也是刻不容缓的。从系统、整体的范畴考虑，将交通中的各要素综合考虑，做到人、路、车三者的有机结合，充分应用电子警察系统使交通监控真正实现"智能化"，极大地提高交通管理的效率，确保交通安全。

闯红灯等违章是造成当今社会交通事故的主要隐患之一。电子警察系统可以广泛应用在无人值守的路口、单行线、禁行、限时道路、限车型车道、主辅路进出口、公交专用道、违章超速等。利用科技手段实现对这一违章行为进行有力的治理，既能有效的防止此类交通违章行为，减少由此引起的事故，又能对违章的驾驶员起到很大的威慑作用，促进交通秩序向良性循环，同时能将部分交警从岗亭上解放下来，在一定程度上缓解警力不足的矛盾，真正体现向科学技术要警力的无穷力量。这一系统解决了无人值守路口无法对冲红灯车辆进行处罚的问题，同时也为交通管理部门执法提供了科学依据。

电子警察系统通常由车辆检测、图像采集、数据处理、信息传输、数据检索及处理等几个部分组成，目前国内电子警察系统已经存在的几种主要方案：

车辆检测部分，目前国内有地感线圈检测和视频检测两种方式。地感线圈是需要在车道上切割环行线槽，然后埋设感应线圈（或感应棒）。车辆通过时感应线圈会发出信号给相应设备，对车辆的检测比较准确，但是遇到复杂的环境，机动车和非机动车混杂的道路时很容易出现误触发。同时由于需要在地下埋设感应线圈，加大了施工难度同时提高了工程成本。并且线圈在大车重压下容易损坏，增加了维护成本。视频检测方式是根据目标车辆进入视频扫描区域开始实时测，找到系统认为最佳的车牌进行抓拍与识别，特别适用于车流量复杂的城市交通环境。

图片采集部分，目前国内有普通像素模拟视频摄像机抓拍和百万像素高清摄像机抓拍方式。而普通像素模拟视频摄像机只能覆盖单车道，在多车道的情况下，还要考虑两条车道之间交叉覆盖的摄像机，这样大大增加了成本和施工难度。单台百万像素高清摄像机，可完整覆盖多车道，施工简单，维护方便。

数据处理部分，目前国内有图片式软件识别、工控机式视频流识别、嵌入式DSP 视频流识别。图片式软件识别处理速度慢，识别率低。工控机式视频流识别，性能不稳定，需要经常维护，大大增加了维护成本。嵌入式  DSP 视频流识别，性能稳定，处理速度快，识别率高。

二、系统应用

三、系统架构

中科安胜高清电子警察系统由四大部分构成：前端图像采集部分、数据处理部分、传输部分、中心管理部分。

前端采集部分是系统的前沿部分，是整个系统的"眼睛"，它把监测的内容变为图像和数据信息，传送到控制主机，抓拍识别部分的好坏及它产生的图像信号质量将影响整个系统的质量。

网络传输部分是系统的图像信号通道。

数据处理部分和中心管理部分是实现整个系统功能的指挥中心。

系统架构图如下：

3.1.1、图像采集前端

图像采集前端包括：200 万 CCD 高清摄像机，百万像素镜头、LED 辅助光源、室外防护罩。图像采集前端通常安装在 L 型架杆上。摄像机与车牌识别设备通过网络连接，支持 TCP/IP 协议。同时考虑防雷措施，在高清摄像机后端接网络防雷器以及电源防雷器。

3.1.2、数据处理单元

数据处理单元采用中科安胜高清视频流车牌识别器，型号为TSHT－H200,该设备采用高性能DSP芯片，其数据处理能力强大。设备集成度高，高效稳定，可扩张性强。

平台具备的极高处理能力，实现了海量数据的实时处理。应用先进的计算机视觉算法，可对车辆行进过程中的图像进行逐帧处理和识别，有效提高设备对复杂环境的适应能力。系统可捕获多个有效帧，对每一帧识别处理，经内部评判机制，给出识别结果。

产品内嵌的软件包含了视频采集﹑图像预处理﹑车牌定位，车牌识别﹑车牌跟踪和车牌对比﹑图像压缩﹑数据传输等模块完全固化在电子芯片中，具有极高的稳定性。

3.1.3、网络传输

该系统适用多种网络传输方式，将识别结果传输至中心管理处。

3.1.4、中心管理

中心管理部分采用一台控制主机接收输出信息，分析车辆数据，输出车辆违章信息。

3.2、方案实施

我们设计用1台200万像素高清摄像机完全覆盖3个车道，同时对应每个车道安装一台LED辅助光源，高清摄像机的视频信号通过交换机输入到高清识别器TSH-H200，经过分析处理后，将识别结果经光纤收发器传送到后台服务器进行管理。

现场设备安装示意图

摄像机安装在3个车道中线的正上方L型杆上，距离地面的高度约为6米，安装角度以图像上沿稍高出红绿灯，图像下沿距离停止线5米左右为基准；停车线与相机立杆之间距离为18—22米。

LED光源安装在相机旁约1.5米位置的L型杆上，距离地面的高度约为6米，安装角度以光源照亮检测区域为基准；

设备箱内设备安装示意图

网络交换机、高清识别器及传输设备安装在设备箱中，高清摄像机的信号通过交换机输入高清识别器，经过分析处理后，识别结果经传输设备传送到后台服务器。

技术参数   

四、系统功能

4.1、电子警察功能

l        该系统具有先进的视频检测功能，可以对图像中的红绿灯信号做识别，同时自动匹配对应车道，当车辆闯红灯时，系统能够抓拍3张图片作为处罚的证据，分别为压线前一张，压线中一张，压线后一张，并自动对车牌信息进行识别和输出。

识别输出图片如下：

4.2、综合违章抓拍功能

l        本系统能够自动识别压线行驶、逆行等，当车辆发生上述违规事件时，系统能够自动抓拍图片作为处罚的证据，并自动对车牌信息进行识别和输出；

     压双黄线抓拍输出：

     逆行抓拍输出：

逆行压线输出：

4.3、卡口功能

l        本系统能够自动识别记录所有通过车辆信息；

4.4、高清录像功能

l        本系统配置一个标准路口一台FTP服务器，提供全天候高清录像功能；

4.5、黑名单功能

本系统能够设置需要监控的车牌号，并在检测到车牌后立即提供报警信息；

五、系统特点及优势

5.1、系统特点

l       无需地感线圈，纯视频方式检测停车线，方便系统施工。

l       无需红绿灯联动信号，纯视频方式智能检测红绿灯状态，提高系统稳定性。

l       专利技术支持多车道、多辆车同时号牌识别。

l       车牌号码识别时间平均在15ms内。

l       适应车速为0—120公里/小时

l       专利动态智能视频跟踪技术可以完整描述车辆运行轨迹。

l       号牌识别平均有效率符合GA/T497的要求，在满足国标要求120像素—180像素的情况下，识别率可达到99%

l       识别车牌大小范围可达到80像素到200像素；识别车牌亮度、对比度动态范围大；支持识别车牌一定程度的倾斜，倾斜10°以内。

5.2、系统优势

l       高可靠性：选用当前流行的最先进的嵌入式DSP技术，具有高度的稳定可靠性。

l       高适应性：采用专用辅助光源，可快速调节摄像头的曝光时间、快门等参数，保证抓拍图像的视觉效果。可适应白天、夜晚、车辆大灯、阳光直射、以及雨、雪、雾等天气情况。

l       高速数据处理：有能力处理大流量情况，可以处理每小时车道流量在8000辆以上的极端情况。

l       高性价比：本系统高度集成，能实现闯红灯抓拍，综合违章抓拍和卡口等功能。

l       安装维护简便：本系统由高清识别设备、高清摄像机、补光灯、传输设备等组成，自动视频识别红绿灯状态，结构简单，没有复杂的设备连线，故障率低，维护简单。

六、主要设备性能指标

6.1、高清摄像机

200万高清摄像机

产品规格表

6.3、高清车牌识别器TSH－H200

功能特点

高可靠性：选用当前流行的最先进的嵌入式DSP技术，高科技产品，具有高度的稳定可靠性。
高速数据处理：有能力处理大流量情况，可以处理每小时车道流量在8000辆（每秒3辆车）以上的极端情况。
高性价比：采用200万像素摄像机即可完整覆盖三车道。
高适应性：支持多款网络高清摄像机的视频流信号输入。
高开放性: 提供完整的示例程序源码,可用于二次开发。

TSHT－H200系列产品设备指标参数

技术参数