卡口监控业务知识及竞品分析

卡口监控业务知识及竞品分析系统工程部--黄癸生1目录卡口概述系统组成关键技术浅析高清卡口在智能交通中应用展望卡口系统各厂家平台分析第一章卡口概述治安卡口的作用治安卡口的发展历程卡口几种类型与业界其它智能系统的差别治安卡口几个重要指标治安卡口的规范摘要治安卡口的作用基本原理记录通过特定道路的每一辆车或人群，通过抓拍图片信息，获取人脸部及车牌信息、前排司乘人员特征信息等特征，经过时间、人、车辆特征等信息，为公安机关侦查破案、打击防范、行政管理等工作提供有力的帮助。主要作用人脸、车辆捕获号牌、人脸识别违法行为取证车辆布控拦截等系统功能速度测定车流量分析布控撤控自动报警综合匹配查询车辆对比监测车辆特征及驾驶人高清晰拍照功能行车轨迹分析等发展历程从技术构成看发展摄像机分辨率从模拟标清到数字高清发展；先经历了工控机后置，后又经历了DSP主机替换工控机的方式；视频图像传输由将大量图像数据远距离传输到后端主机发展为图像采集、识别处理等工作全部在相机内部进行（相当于工控机前置）；识别率不断提高，达到95%以上，识别车牌类型不断增加，可以识别农用车、民航车等特殊车牌；以车身颜色识别为代表的视频检测技术进一步应用于卡口系统；补光方式由恒定照明向闪光灯再向LED灯或红外灯发展；车辆检测方式正由原来单一的环行线圈检测等发展为线圈和视频两种检测方式相结合的冗余检测；车辆测速范围和精度不断提高，由线圈测速向视频辅助测速发展。从系统功能看发展治安卡口系统从最初的简单的监视查询功能逐步向多样性发展。基于车牌识别的基础数据不断得到挖掘，卡口业务数据也从单一的治安及交通监控发展为可供交通管理、城市规划、公安刑侦、国安安保、高速公路多路径识别等不同业务部门均可以综合应用的综合业务系统。电子警察标清卡口高清卡口智能综合检测系统治安卡口的发展趋势卡口几种类型治安卡口通过在前端部署安装摄像机设卡，对经过卡口的人员或车辆进行抓拍。车辆抓拍系统采用高清晰摄像机，采用线圈或视频来检测车辆，当车辆通过监测区时，系统适时捕获一幅经过车辆的图片，可以清楚的分辨出图片中车辆的颜色、特征、号牌、司乘人员的面部特征。测速卡口测速卡口系统主要安装在国道、省道、高速公路和交通事故易发地段，主要目的是通过系统使过往车辆减速，减少由于车速过快而引起的交通事故。系统采用先进的电子、计算机、图像处理和网络通信技术手段全天24小时不间断自动记录过往车辆的车牌号码、车牌颜色、车型、行驶方向、车速等各种参数，对于被盗、超速行驶、肇事逃逸和违法未处理实现自动报警。收费站卡口高速、省道、国道及其他道路上的收费站是进出城市的必经之处，在各收费站建设高清卡口系统，并将所建设的系统进行联网，实现车辆数据的共享，对公安破案和车辆查询具有十分重要的意义。雷达超速抓拍卡口在高架、高速公路等不能使用线圈的环境，采用雷达用为触发方式，系统所选用的雷达为军工产品，具有角度小、抗干扰性强，避免邻车道干扰、反应速度快等特点，通过安装高清雷达测速卡口系统可以很好的打击超速行车行为。与业界其它智能系统的差别标清卡口与高清卡口的区别以是否能看清前排司乘人员特征为界限。另一种说法是成像像素在80万以上。标清，主要针对模式摄像机做的卡口，图片特征上，像素低（约40万左右），可以看清车牌以及车身特征，不能很好的看清前排司乘人员特征。高清，以工业数字摄像机做的卡口，成像像素在百万像素以上（200万主流）。可以清晰看清车牌，车身全貌以及前排司乘人员特征。能通过图片分辨出更多特征信息，扩充系统功能。卡口与电子警察的区别：治安卡口追求的是不漏拍经过的任何车道的每一辆车。电警追求的是不抓错任何一辆违章车辆。卡口一般抓拍的是车头信息，电警一般抓拍的是车尾信息。卡口注重的效果是治安，对案件侦查提供帮助，一般不进行处罚；电警是追究违章交通行为，通过处罚的手段，企图达到减少交通违章等行为。治安卡口一般部署在各辖区交通出入口，选择“一夫当关、万夫莫开”交通要道；电警一般设立在红绿灯路口处。（注：目前也逐渐发展市区卡口，方向为和电警融合。电警也突破红绿灯界限，逐渐延伸到高速公路、部分交通严管地段）几个重要指标抓拍率即捕获率，一段时间内，抓拍的车辆数与经过此卡口的实际车辆数之比。省厅标准规定，在监控区域内对0km/h～140km/h行驶的车辆图像捕获率应≥99%；在监控区域内对140km/h～240km/h行驶的车辆图像捕获率应≥95%。识别率不考虑准确率的情况，车辆检测器识别的图片数量与收到的实际图片数量之比。识别准确率车辆检测器识别出来的全牌准确的图片数量与实际收到的图片数量之比。测速误差卡口系统计算出来的速度与车辆实际行驶速度的速度差与实际速度之比。吞吐量这里的吞吐量是保证系统正常运行速度、反映时间，每秒钟接收、处理图片的数量。注：以上1、2、3项最为重要，也是决定系统总体性能的技术指标。相关规范介绍（一）前端布点方面分省际卡口、城际卡口以及城区卡口，前端部署在重要交通要道。宜提前800m～1500m设置机动车限速标志。治安卡口现场点的设备箱应具备防盗、防水、防虫、防破坏、耐高温等功能，并应预留适当的空间和电源功率。推荐后置识别处理方式。卡口前端设备的安装地点宜有路灯等辅助光源，或根据实际情况增设夜间稳光光源以减少抓拍图像时补光灯等对车辆驾驶员的影响。管理平台规范统一数据接口，向全省“大治安卡口”联网共享转化，实现“一点布控、全网响应”。应依托省、市、县三级监控中心平台，通过建设同级的卡口集成平台，实现对辖区卡口号牌系统采集的机动车数据的布控、管理等功能。上级卡口集成平台应能对下级卡口集成平台实现统一管理，省级卡口集成平台应能实现对全省治安卡口系统的统一管理。各级卡口集成平台由同级指挥中心负责日常运作和下达布控、出警指令，以形成有效的拦截工作机制。根据“金盾工程”总体规划，从安全、稳定、可靠、易扩展的角度考虑，卡口号牌系统软件必须基于J2EE开发体系的B/A/S架构实现，采用国产主流linux平台，国产中间件，数据库选用MySQL5.0以上企业版或Oracle8.0以上版本。相关规范介绍（二）系统指标要求：捕获率：在监控区域内对0km/h～140km/h行驶的车辆图像捕获率应≥99%；在监控区域内对140km/h～240km/h行驶的车辆图像捕获率应≥95%。识别率：全天应≥95%，识别准确率：全天应≥93%，图片质量：车辆前排司乘人员面部信息抓拍图像的5级图片比例应≥90%；当5级图片比例≥85%而90%时，则4级图片比例必须≥10%；当5级图片比例85%或出现3级以下（不含3级）图片时，则该项指标判定不达标。车头车尾同步抓拍率：≥99%测速误差：30km/h≤v120km/h，≤5%；120km/h≤v≤240km/h，≤8%存储时长：各地要求不一，但必须要达到90天以上。MDBF:无故障持续运行时间，一般只对系统服务器、工控机作要求。相关规范介绍（三）数据格式方面图片要求存储图像为JPEG编码格式，应符合ISO/IEC15444:2000的要求，压缩因子不高于70；单个存储图像文件大小原则上≤1.5MB。图像存储的命名规则a）目录命名规则目录命名由年月日时和卡口编号组成。yyyy（年）/mm（月）/dd（日）/hh（小时）/DDDDDDDDDDDD（卡口编号12个字节）示例：2007/12/23/22/123457890ab，即2007年12月23日22点1234567890ab号设备的图像目录。说明：上述时间以24小时计时，月日时均采用两位表示，不足两位时前位补0。b）图像命名规则图像命名由时分秒毫秒和图像编号组成。hh（时）mm（分）ss（秒）MMM（毫秒）rr（图像编号）.jpg示例：06032512201.jpg，即6时3分25秒122毫秒第一幅图像。说明：上述时间以24小时计时，月日时分秒均采用两位表示，不足两位时前位补0；毫秒采用三位表示，不足三位时前位补0。c）卡口编号规则行政区划代、设备编码、方向码行政区划代码按照GB/T2260-2002编码；设备编码和方向码由各地级以上市公安局视频办统一编码，并报广东省公安厅视频办审核。数据库表格式参见《广东省治安卡口视频监控系统建设规范》7.1.1车辆信息数据库表格式相关规范介绍（四）•《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•《公路车辆智能监测记录系统通用技术条件》GA/T497-2009•《公安交通指挥系统工程建设通用程序和要求》GA/T651-2006•《公安交通管理外场设备基础施工通用要求》GA/T652-2006•《机动车测速仪》GBT21255-2007•《安全防范工程技术规范》GB50348-2004•《报警图像信号有线传输装置》GBJ115-87•《民用闭路电视监控系统工程技术规范》GB50198-94•《计算机信息系统安全保护等级划分准则》GB17859-1999•《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004•《安全防范工程程序与要求》GA/T75-1994•《视频安防监控系统技术要求》GA/T367-2001•《安全防范系统验收规则》GA308-2001•《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-2000•《邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收暂行技术规范》•《城市报警与监控系统建设“3111”试点工程实施方案》--公安部•《交通管理信息系统建设框架》--公安部第二章系统组成卡口前端层卡口应用层卡口基层中心层卡口中心层前端系统传输系统中心管理系统卡口分层卡口分部卡口分层卡口前端层指的是在治安卡口现场安装布置的卡口前端应用系统，主要由车辆检测、图像采集（控制）、数据发送等单元组成。卡口应用层由号牌识别、数据存储等单元组成。卡口应用层宜布置在卡口基层中心，也可根据实际需求布置在与卡口前端层相连的视频监控专网内任意节点上。卡口基层中心层由车辆布控、WEB查询、数据比对、监测报警、数据存储、数据检索等单元组成。卡口基层中心层在小规模的非联网治安卡口系统中可以不单独设立，其功能应相应合并到卡口中心层。卡口基层中心层可以是多层的结构，也可根据实际需求灵活布置。卡口中心层由车辆布控、WEB查询、数据处理、数据存储、设备状态监控、设备报修、卡口系统数据库、相关联数据库通用接口/数据网关、联网系统集成管理平台等单元组成。当不设立卡口基层中心层时，卡口中心层还应具备数据比对、监测报警等功能。卡口分层2000米(根据具体情况调整)监控点识别公安局指挥中心公安内部网光纤收发器分道器室外挂箱抓拍机、检测器等执勤人员拦截点比对、报警摄像机辅助照明灯F杆高约6米收发器卡口分层结构示意图卡口分部前端系统就是卡口分层结构里的卡口前端层，包含车辆检测子系统、高清拍照子系统、高清录像系统、测速子系统、补光照明子系统等。传输系统传输系统就是传输网络，是卡口前端与后台连接的桥梁，目前大多数卡口系统为中心存储、控制识别系统，离开了传输网络，前端系统将不再工作，系统就会陷入瘫痪状态。中心管理系统中心系统主要有服务器、相关联数据库通用接口/数据网关、存储设备、交换机以及识别仪组成、联网系统集成管理平台等单元组成。通过软件系统，实现车辆布控、WEB查询、数据处理、数据存储、设备状态监控、设备报修、数据比对、监测报警等功能。卡口分部卡口分部结构示意图第三章关键技术浅析图像采集方式介绍补光方式介绍测速实现方式介绍识别技术介绍错帧的存在及解决措施常见卡口前端介绍图像采集-线圈检测线圈检测触发原理：车辆检测器与埋在道路中间的线圈连接，车辆经过线圈后电感量发生变化，检测器内部电路震荡频率随着线圈电感量的变化而变化，达到一定阀值输出触发信号。（更深的研究请了解磁生电、点生词以及楞次定律方面的理论）特点：检测精度高（99%）、可靠