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山西快乐十分500期:電子警察卡口方案 遵循交警流程規范

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發布人:中關村在線   瀏覽   次【字號 】 發布時間:2014年4月25日 打印本頁

山西快乐十分前三预测 www.cxclik.com.cn 第1頁:掌握ITS一體機核心技術

  近兩年,越來越多的企業扎堆切入智能交通行業,但智能交通是一個高門檻行業,原因:第一,各個地方系統集成商掌握優勢資源,地域性很強,像上海的寶康很難切進北京,北京的四通也難以切入上海;第二,智能交通有嚴格的行業標準,招標之前的產品檢測要符合標準指標:GA/T832-2009、GA/T496-2009、GB/T21255-2007等;第三,智能交通涵蓋領域廣,包括卡口、電警、紅綠燈、公交報站、收費系統等,一般供應商僅能提供某幾個系統而已。

  2011年上市之后的開始向智能交通、平安城市領域滲透,2012年開始組建智能交通團隊,旨在研發智能交通系統核心的一體機產品及完整方案。在如此高門檻下,智能交通卡口電警方案具備哪些突圍的優勢呢?

  一、掌握ITS一體機核心技術

  在高速公路方面的產品和平臺積累,為其提供卡口電警提供經驗值。高速公路對高清的實時非壓縮、編解碼壓縮技術都有需求和應用,在這方面的技術積累已長達十年之久。

  1、 一體機產品線基本完善

  現有:200萬像素(高低端兩款8123和8125,功能性能一致,區別在成像尺寸和視頻幀率,分別15幀和25幀,15幀圖像可以滿足公安交警部門的應用需求)、300萬像素(交通領域對300萬的需求相對較少)、500萬像素(高低端兩款8153和8155,分別為15幀和25幀)、800萬像素一體機。

  2、大量投入研發圖像前處理技術、智能識別技術

  一機多用、一體機集成化是電警卡口系統的趨勢。一體機是采用嵌入式技術的、高度集成化的系統,而非單一產品,包括:ISP圖像前處理系統(主要實現自動曝光、自動白平衡、降噪、邊緣增強等功能)、DSP視頻處理系統(主要起檢測、抓拍、識別等作用)以及視頻采集、編碼、外設控制和網絡發送。下面重點看圖像前處理技術和智能分析識別技術。

  電警最重要的三要素:車牌、停車線、信號燈。信號燈的光暈是供應商最頭疼的環節,遠端路口的信號燈箭頭指示非常關鍵,這主要以來圖像前處理技術解決。圖像前處理技術可以根據環境變化或功能要求變化對參數進行調整,可調整參數的多寡是一個衡量技術水平的標準。從視覺效果看,衡量的是:是否有光暈擴散、圖片處理后顏色是否一致、夜晚光暈抑制效果下箭頭指示燈是否清晰、夜晚圖片降噪效果、車牌漢字字母是否筆畫粘連、鋸齒狀是否明顯等,這些對公安交警部門都非常關鍵。

  智能交通設備要實現對違法車輛的自動抓拍需要支持定位-跟蹤-識別的三大分類算法:定位是對進入檢測區域的移動目標進行檢測,目標是機動車還是非機動車或大廈影子偏轉、樹影擺動等,電警卡口對運動目標定位檢測的精度要求很高,否則誤報大導致廢片增多,采用多種檢測條件以提高檢測精度,譬如車頭特征檢測、車牌區域檢測和尾燈檢測等。跟蹤是對車輛行駛軌跡跟蹤,技術策略是:對監控畫面整體建模,對整體車輛行程進行塊狀處理,通過每一幀的對比得出車輛完整的行駛軌跡。最后一步識別對實時性要求高,有的做法是把識別放在后臺處理,而是把識別放在前端執行。

  3、技術風格:穩扎穩打,注重細節

  市面上的一體機有的并非自主研發,保持了以往的技術風格,穩扎穩打、一手操辦,從2012年開始進行研發,已經獲得應用。在產品處理上考慮是比較細致的。比如:一臺機器同時實現抓拍和視頻對快門的要求不同,前者為捕捉高速運動物體需要千分級快門,后者則更注重整體場景呈現明亮效果需要快門偏慢,采用了雙快門結構滿足不同需求。

  二、以應用為導向,電警卡口前端方案完善

  可以提供卡口電警的全套軟硬件系統。橫向比較看,卡口電警方案已經解決了諸多用戶關注的問題,比如紅綠燈等,方案配置也比較完善。

  電子警察配置標準化

  標準套餐:ITS一體機、補光燈(多種補光方案)、鏡頭、適配器、萬向節、智能終端服務器。智能終端服務器的作用在于前端存儲備份,一旦出現鏈路中斷,路口配置的終端服務器可以存儲,恢復鏈路后自動傳到中心。

  根據車道大小提供200、300、500、800萬攝像機,根據路口條件提供LED、頻閃燈等方案,根據是否要測速以及測速精度提供視頻檢測或線圈檢測等方案,針對信號燈狀態可以提供信號燈檢測器或視頻檢測器的方案。

  在檢測方面,外場設備檢測與視頻檢測的作用互補。外場設備精度更高,但存在硬件設備故障高的缺點,出現故障時自動切換到視頻檢測模式,外場設備檢修之后自動切換到外場設備檢測模式,包括線圈檢測器、信號燈檢測器、雷達測速儀等;另外,在霧霾嚴重的大路口,視頻檢測可能不太清晰,可以用外場設備檢測解決問題。

  電警方案通常需要具備幾種功用:違法抓拍、卡口記錄、流量統計、高清視頻錄像等。違法抓拍對違法行駛車輛進行抓拍記錄,包括違法過程照片、號牌特寫照片和違法過程短錄像,發送后臺經過確認審核之后進行違章處罰。抓拍記錄采用全景+特寫的方式,便于后續業務應用。路口流量統計可以定時發送到后臺交通誘導和控制系統。高清實時視頻與錄像便于實時查看路況和交通事故回查。本文重點解讀電警違法抓拍的實現。

  違法抓拍規范化

  電警違法抓拍的照片符合《GA/T832-2009道路交通安全違法行為圖像取證技術規范》和《GA/T496-2009闖紅燈自動記錄系統通用技術條件》標準規定。電警方案可以捕獲多種違章類型:闖紅燈、不按指定車道行駛、逆行、實線變道等。

  按照新交規的要求,闖紅燈扣6分,不按規定車道行駛扣3分,因此,方案中對闖紅燈和不按規定車道行駛的行為進行了區分。按照國標要求,闖紅燈抓拍三張過程照:第一張是在停車線之前,可見信號燈紅色;第二張是剛過停車線,可見信號燈紅色;第三張是駛離路口的方向。不按規定車道行駛則包括左轉車道直行或右轉、直行車道左轉或右轉等,與信號燈狀態無關。圖片存儲的方式多樣,可以是3張獨立原始圖,或合成圖(3+1過程照加1張特寫照或3合1),同時還可以根據客戶需求提供約10秒的完整違法過程錄像,對爭議處??梢越腥啡?。

  第2頁:卡口系統:滿足公安與交警需求

  卡口系統:滿足公安與交警需求

  卡口抓拍需符合《GA/T832-2009道路交通安全違法行為圖像取證技術規范》和《GB/T21255-2007機動車測速儀》標準規定??ǹ諳低秤氳緹低臣芄估嗨?,只是增加了車輛檢測器??ǹ謐罟刈⒌奈フ呂嘈褪淺?、逆向行駛以及違反禁止標線行為等。

  測速卡口對測速精度要求非常高,國家標準要求誤差在-6%之內。視頻測速是卡口測速的有效手段,但它受到的外界干擾較多如大風等,如果作為處罰依據的話精度難以達到,這種情況下需要配合采用外場設備測速。根據交通法規,超速50%上下的處罰代碼不同,嚴重性不同,卡口系統在測速時形成兩張車輛在不同位置的照片,根據路口的限速和車輛實際速度計算出超速百分比,按規定處罰。

  針對逆行抓拍,同樣需要形成一個違法過程抓拍,如果在單行路口要讓限制標志在抓拍圖片中清晰顯示??ǹ誄蹬剖侗鴣舜車暮排剖侗鷸?,還提供車型大小、車身(提供7種顏色識別)、車標標示(目前識別率還在改進中),同時還要24小時清晰看到駕駛人員臉部特征。針對跟車行為的抓拍,有時兩輛車可能被識別為一輛車,根據運動檢測、特征檢測和號牌定位,可以準確抓拍跟車行為的第二輛車。

  另外,卡口系統如果同時要滿足交警和公安的需求,公安不僅關注機動車抓拍,還希望捕獲非機動車以及行人信息,支持多類型抓拍,可以為公安事后案件偵破提供有用的證據。

  特色應用:收費站防闖卡口系統

  收費站防闖卡口系統是特色方案,主要應用在各道路收費站道口,在對正常通行車輛實現普通卡口抓拍功能的同時,一旦發生機動車沖卡行為,系統可自動抓拍生成沖卡行為過程圖片,并對車道全景視頻進行單獨存儲,由高速管理公司的法務部門作為起訴證據。

  傳統收費站卡口建設在崗亭后端,對車輛進入收費亭抓拍照片;而卡口安裝位置相對傳統位置偏后,對正常交費車輛只抓拍一張,對沖卡車輛抓拍2張過程圖片(第一張道閘沒有升起、第二張車輛明顯前沖),并形成違章過程的錄像。系統組網結構與卡口系統類似。

  綜合管理平臺:整合基礎功能???交警業務???/strong>

  除了硬件產品之外,方案中還提供綜合管理平臺,涵蓋監控子系統、錄像倒查子系統,地理信息子系統、卡口子系統、違法子系統等多個子系統。

  由于交通和公安的需求相近,這套平臺不僅可以用于交通領域,還可以用作平安城市的監控錄像倒查系統,指揮中心可以使用地理信息子系統,刑偵部門可以使用視頻資料庫子系統,交警可以使用違法子系統。

  1) 錄像倒查子系統實用性強。支持多路錄像回放,有的廠家可能只支持單路錄像回放。另外采用流格式寫入、存儲和查詢方式。存儲完全是流格式寫入,導出時可以形成任意大小文件,10分鐘或1個小時大小文件,后期處理時不需要找視頻編輯軟件對視頻進行剪接、分割、合并。由于存儲是流格式,而非文件格式,不會形成文件碎片。在錄像查詢時也有好處,由于流格式存儲界面顯示的白色區域是沒有錄像或錄像中斷,可以直觀知道什么時間錄像正?;蛑卸?。

  2) 地理信息子系統與GIS地圖結合的應用。車輛軌跡的展示,通過查詢某輛車在某段時間行駛,在地圖上自動形成車輛行駛軌跡。

  3) 卡口子系統可以實現多種應用?;鏡撓τ檬淺盜靜檠?,可以支持時間、車牌、地點等多個條件綜合查詢,某個時間某個路口有哪些號牌,或某個時間段某個號牌經過哪些路口。通過準確或模糊的車牌號碼還可以進行黑車布控的應用,除了客戶端顯示報警之外,還會發送短信到布控人員手機上。另外,卡口子系統還可以實現區間測速應用,在封閉路段建設一前一后卡口,由于封閉區間距離恒定,通過車輛經過兩個卡口的時間可以計算平均速度,準確性相對單點測速更高。

  4) 違法子系統吻合交警部門違法圖片處理流程。交警部門對抓拍圖片需要經過人工審核才能發布到處罰平臺,大多數交警部門都已經建立了人工審核平臺,但有的地區依然欠缺。將此子系統也納入平臺之下,審核流程為:系統抓拍圖片傳到后端人工校對,檢驗號牌識別是否正確、違法類型是否正確,校對之后進入審核環節,進行二次人工把關,之后再上傳處罰平臺。違法查詢可以根據時間、號牌、地點、類型進行查詢。

  現有交通方案中的平臺部分,沒有誰可以解決用戶所有問題,基本上是用戶提出什么業務需求,供應商再將需求做進方案中。綜合管理平臺具備了平臺應該有的基礎功能和交通業務???,以交通業務流程為核心還在逐步完善中,并試圖解決一些實際應用中的難題,這與高速公路方案的宗旨與態度一致。

  第3頁:重要的不是所站位置

  重要的不是所站位置,而是前進的方向

  雖然在智能交通領域是新入者,但是希望做出讓大家認可的方案。智能交通經過數字化、 網絡化、高清化、智能化的過程,面臨哪些問題?針對應用中的空白提出了解決思路和方案。

  1、 更加智能、多用的綜合應用

  1)“停止”類違章抓拍。

  現在各家更關注的運動類違章抓拍應用相對成熟,但是對停止類的違章分析并沒有做好,比如違章停車、綠燈不行等現象,后者在832規范有專門的違章代碼。針對停止類違章的解決思路是:槍球聯動抓拍,槍機對大場景進行監控,對限制停車區域進行檢測,如果有車輛進入并停下,槍機會提供球機一個定位信息,球機自動PTZ抓拍違停照片,可以設定五分鐘之后抓拍第二張照片,這樣就可以形成違章抓拍的依據。

  2)套牌假牌車輛“時空碰撞”。

  假若對兩個路口的距離做出限定,在某一段時間之內同時出現在兩個地方的兩輛號牌相同的車中必定有一個是套牌車或假牌車。

  2、更高像素一體機應用

  智能交通趨勢越來越高清,目前以200萬、500萬居多,更高像素的800萬、千萬級一體機可以解決哪些問題?

  1) 轉彎待行區違章抓拍

  大型路口由于一體機離停車線距離遠,車牌越不清晰,車輛定位、軌跡跟蹤也會丟失。800萬攝像機達到3296*2536高分辨率,停車線前車牌像素可達到160個像素點,最遠處目標車輛的有效像素點還能保持在200*200,三張車牌都保證清晰,第三張圖片的車牌也能保證100個像素點,傳統電警是只能看到第一張車牌,第二、三張圖片只能看到車輪廓。

  2) 超大型路口紅燈信號視頻檢測

  城市主干道相交路口會形成超大型路口,超大型路口縱橫路寬均在60M以上,停車線距離對應的信號燈距離可能大于120M,攝像機到信號燈距離大于150M,紅綠燈像素點較低,無法進行算法識別檢測,目前的解決方案只能通過外場設備檢測,要么通過路口攝像機輔助檢測信號燈。更高像素的攝像機可以對上述問題很好解決,保證紅綠燈的真實有效性?!?00萬像素車牌120個像素點和800萬攝像機車牌160個像素點】

  3) 城市路口的環保

  現在抓拍照片、視頻錄像都需要增加額外的補光設備,多種補光設備對周邊居民干擾,也對駕駛員造成安全隱患,目前這個問題沒有辦法根治。想法是,降低燈功率,甚至將來只要通過環境亮度達到更好的視頻效果。采用更大靶面的CCD進行試驗發現:2/3英寸CCD夜間2個60W的LED幀同步頻閃燈對三車道路口補光效果,與相同場景下4/3英寸CCD夜間無其他補光設備的效果相近,也可以看到車牌。

  第4頁:系統點評

  核心觀點:電子警察是近期發展起來的系統,盡管已經解決很多應用上的問題,但是橫向比較看仍然需要強化亮點。

  對白天反射問題的解決方案是,攝像機鏡頭前加偏振鏡,用于消除晴天陽光直射導致的車輛前擋玻璃反光,但由于進光量減少,夜間的成像效果就偏暗了。有的廠商是采用機械裝置,白天安裝偏振鏡,夜間自動脫離,但是偏振鏡的安裝角度要求高,通過機械裝置反復安裝脫離會導致角度偏移,而且機械裝置也容易出故障。所以綜合考慮我們還是采用偏振鏡直接固定上去的方式,夜間進光效果通過其他技術手段彌補。

  抓拍攝像機圖像的防抖動校正。上海有3250套電子警察,剛裝上去很清晰,但是受汽車震動、風的影響,圖像就有變化。我們常年兩只隊伍做維護,只能做小維護。你要保證清晰度和抓拍率,你們是怎么解決?

  一方面我們的攝像機成像過程中采用了防抖動算法,能夠保證在日常的大車震動或者風力影響下圖像不會呈現抖動情況,另一方面我們對實際施工中的工程質量嚴格把控,對桿件挑臂遠端的受力抖動幅度較大的采用三角支撐或斜拉索等固定裝置,以保證最終的成像效果和抓拍率。

  ETC車輛的攔截,你們有什么方案和方法?上海正在試點,第一批試點幾個車道,第二批是260多個車道。

  智能交通行業經過這么多年的發展,應該說國內有一定實力的原廠商對行業的理解都趨于同質化,尤其在功能性的開發上,大家能夠做到的功能基本一致,真正體現實力差距的,不是一兩個不切實際應用意義的功能噱頭,而是在自身內功的修煉上,在成像效果的處理方面、在檢測算法的全面性方面、在識別算法的準確性方面。

  視頻檢測紅綠燈,當霧霾天氣通過外場檢測闖紅燈,??畹囊讕菰諛睦??交警是否處罰一定依據提供的影像資料判斷,如果紅綠燈不明顯,想罰都罰不了。我們做過一個激光測試儀,一個大場景合在一起才能作為??鉅讕?。

  霧霾天氣抓拍闖紅燈時,產品通過外場設備檢測其實仍然能夠保證較高的準確性。但是在實際應用中,交警部門會根據霧霾程度的嚴重性,對抓拍捕獲的違法圖片會進行逐一的人工校對、審核,如果霧霾非常嚴重,已經達到駕駛員看不清對向紅綠燈的程度,那么交警部門對此類違法圖片是不會進行處罰的,這也體現了交警部門的人性化執法方面。

  車輛識別放到攝像機中,后端平臺怎么對這些信息甄別、保存?

  前端攝像機完成對違法行為的判定、對車輛號牌的識別、對車速的檢定等工作后,發送到后端平臺的除了抓拍下來的圖片,以及在圖片上疊加字幕信息之外,還會生成提供平臺可讀取的數據文本文件,由平臺對其中數據進行甄別、保存入數據庫。

  系統設計時非常關注的一個問題:500萬、800萬應用之后碼流控制如何?

  目前智能交通產品的視頻編碼分辨率和碼流都是可調的,非常靈活:比如在帶寬條件寬裕的路口,可以提供2448×2048的500萬像素視頻,碼流8~16Mbps;對于帶寬條件有限的路口,可以提供1280×720的130萬像素視頻,碼流2~4Mbps。

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