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智能監(jiān)控卡口系統(tǒng)在平安城市中的應用

2022-01-07 09:55:35 yaay04 362

同時智能交通系統(tǒng)作為平安城市建設的重要組成部分,承擔著車輛行為監(jiān)控的重要任務,隨著機動車數(shù)量的持續(xù)快速增長,交通事故、交通擁堵及與機動車相關的治安案件也迅速增長,智能交通系統(tǒng)對于提高刑事案件偵破率、緩解交通擁堵、提高道路通行效率方面發(fā)揮著越來越重要的作用,政府主管部門對于智能交通系統(tǒng)的重視程度也越來越高。

 近年來在視頻監(jiān)控的基礎上,將交通卡口的技術融入到監(jiān)控相機中,使監(jiān)控相機在錄像的同時,兼顧識別車輛信息,稱之為智能監(jiān)控卡口系統(tǒng)(也稱:城市泛卡口系統(tǒng))。

 智能監(jiān)控卡口系統(tǒng)是一種面向城市治安防控和交通管理的復合型的高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)。在滿足常規(guī)道路監(jiān)控系統(tǒng)對道路斷面全覆蓋的視頻監(jiān)控需求以及全天候的高清錄像需求的同時,智能監(jiān)控卡口系統(tǒng)引入全畫面視頻檢測、視頻跟蹤、車牌識別等多種業(yè)內領先的視頻智能技術,使得傳統(tǒng)的道路監(jiān)控系統(tǒng)具備了以下特色功能:

1、 機動車通行記錄抓拍1張圖片、支持車流量統(tǒng)計;

2、 機動車特征屬性(車牌識別功能、車牌顏色識別功能、車身顏色識別功能、車型識別功能)自動提取;

3、 支持結構化語義;

4、 支持機非人抓拍;

5、 結合中心管理平臺的研判分析模塊可實現(xiàn)以下業(yè)務應用:

 基于特征屬性的視頻錄像及圖片快速檢索;

 假/套牌車輛實時分析及報警;

 基于特征屬性的車輛智能研判;

 智能監(jiān)控卡口系統(tǒng)主要用于城市道路、主干道、次干道、支路等城市道路環(huán)境的普通治安視頻監(jiān)控、車輛抓拍和車牌識別,單臺智能監(jiān)控卡口抓拍單元可實現(xiàn)對3車道及以下道路斷面的高清視頻監(jiān)控的全覆蓋。

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智能監(jiān)控卡口系統(tǒng)構成

 智能監(jiān)控卡口系統(tǒng)由前端子系統(tǒng)、網(wǎng)絡傳輸子系統(tǒng)和后端管理子系統(tǒng)組成。實現(xiàn)對監(jiān)控點道路全斷面的視頻監(jiān)視、圖像傳輸、圖像預覽、錄像存儲、錄像檢索回放及管理,同時實現(xiàn)對機動車進行圖片抓拍、識別、傳輸、處理、分析與集中管理。

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前端直傳和前端主機備份兩種方式靈活選用

 1、前端子系統(tǒng)

 負責完成道路斷面的高清視頻圖像采集、編碼、壓縮及圖像上傳,同時負責完成對機動車的信息采集和分類。包括車輛特征照片、車牌號碼與車牌顏色等。并完成圖片信息識別、數(shù)據(jù)緩存以及壓縮上傳等功能,主要由智能監(jiān)控卡口抓拍單元、光纖傳輸設備組成。

 2、網(wǎng)絡傳輸子系統(tǒng)

 前端子系統(tǒng)局域網(wǎng)由一部工業(yè)交換機將同一路口所有的智能監(jiān)控卡口抓拍單元組成路口局域信息交換系統(tǒng),通過光收發(fā)器將交換機的網(wǎng)絡信號傳輸?shù)街行摹?/span>

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智能監(jiān)控卡口系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖

 3、中心管理子系統(tǒng)

 智能監(jiān)控卡口前端系統(tǒng)實現(xiàn)了在監(jiān)控相機中嵌入車牌識別、車身顏色識別、車標識別、視頻檢測、視頻測速、機非人抓拍等多種智能化應用。前端相機將所過車生成的圖片、視頻以及識別的信息回傳到中心,進行存儲(包含結構化的視頻),為平臺軟件的數(shù)據(jù)比對,利用技戰(zhàn)法、套牌分析等技術進行挖掘分析。更準確地定位跟蹤嫌疑車輛,與標準卡口一樣,是公安破案的有力武器。

 搭建平臺后可實現(xiàn)對轄區(qū)內相關數(shù)據(jù)的匯聚、處理、存儲、應用、管理與共享,由中心管理平臺和存儲系統(tǒng)(TDR)組成。中心管理平臺由搭載平臺軟件模塊的服務器組成,包括:總控管理服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、交通數(shù)據(jù)接收服務器等。

 平臺以公安實戰(zhàn)業(yè)務應用為導向,以視頻圖像應用為手段,綜合城市治安監(jiān)控、治安卡口監(jiān)控、卡口抓拍等多業(yè)務的全方位應用管理系統(tǒng)。集成了巡邏監(jiān)控、稽查布控、地圖應用、資產運維、系統(tǒng)配置等多種業(yè)務應用,集多種管理手段、分析處理手段于一體,最大程度地提高了視頻監(jiān)控的作用和效率。

 平臺提供開放的第三方系統(tǒng)集成接口,能與GIS系統(tǒng)、三臺合一接處警系統(tǒng)、稽查布控系統(tǒng)等公安其它業(yè)務子系統(tǒng)進行集成,實現(xiàn)警視聯(lián)動,為各類報警提供警情處置預案,結合GIS/ GPS系統(tǒng),對報警點、監(jiān)控點進行定位跟蹤,實現(xiàn)對車輛、警力的可視化指揮與調度,能夠最大程度地實現(xiàn)跨地區(qū)、跨部門視頻監(jiān)控資源的共享和互聯(lián)互通互控,提供一個視頻信息資源的統(tǒng)一監(jiān)控檢索系統(tǒng),充分發(fā)揮視頻監(jiān)控在加強城市管理、提高警務效率、組織群防群治、預防和打擊違法犯罪等方面的作用。

  智能監(jiān)控卡口工作原理

 智能監(jiān)控卡口系統(tǒng)前端主要由抓拍單元、補光燈組成。抓拍單元采用200萬像素CMOS傳感器,分辨率為1920*1080。

 抓拍單元內置抓拍算法,可以將經(jīng)過的車輛進行采集、檢測、抓拍、識別、存儲、輸出等功能。

 相機通過高清視頻對過往車輛進行采集,通過內置算法完成車輛檢測、跟蹤、抓拍、識別、存儲和圖片傳輸?shù)墓δ堋?/span>

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 檢測方式可以有視頻檢測、和外觸發(fā)檢測。由于視頻檢測無需外接設備,故障點少,性價比高,所以在目前應用中視頻檢測較為廣泛。算法通過高性能的處理器,可將車輛的重要元素提取并處理。將車燈、車牌、車標、車型多項特征來提升捕獲率。

 提高抓拍率后同時還需降低誤抓拍,例如(桿體抖動、樹影、雪花、落葉等干擾)算法增加了自學習功能,具備一定的抗干擾能力。算法對相機采集的場景進行分析學習、通過圖像差分,背景學習和車型分析、動態(tài)物體跟蹤以及對環(huán)境光線變化和機、非、人運動物體歸類等一系列過程,保證相機全天候都可穩(wěn)定抓拍。

 智能監(jiān)控卡口在平安城市應用中的特點

 1、 卡口記錄抓拍

 智能監(jiān)控卡口系統(tǒng)在滿足日常視頻監(jiān)控需求的基礎上,通過實時智能識別、軌跡跟蹤,準確記錄過往車輛經(jīng)過的信息,清晰辨別車身、車牌號、車型等特征,包括機動車經(jīng)過的地點、行駛方向、經(jīng)過時間、號牌號碼、號牌顏色、車輛類型等內容。

 系統(tǒng)抓拍卡口信息,圖像清晰,滿足國標要求,也可以設置不啟用圖片抓拍,節(jié)省占用空間,會記錄卡口過車信息,供結構化語義分析使用,減少了人工查詢海量視頻錄像的負擔,通過特征信息,能夠快速檢索、定位到指定時間段的視頻,極大的提高了公安、交警查辦案件的效率。

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 2、 智能分析、識別

 智能監(jiān)控卡口系統(tǒng)具備視頻智能檢測和分析功能,可自動對車輛牌照進行識別,包括車牌號碼、車牌顏色和車型等,通過對運動車輛的運行軌跡分析、視頻跟蹤,達到準確抓拍。

 車牌識別支持大角度識別,在各種條件下能極大的提高識別準確率,較好的滿足各種施工條件,同時具備視頻測速功能。

 傳統(tǒng)的車牌識別,車牌字符能夠正確分割的前提是車牌圖像能夠水平,以至于水平投影和垂直投影能夠正常進行,本系統(tǒng)通過智能車牌角度檢測、傾斜矯正和圖像旋轉等高科技手段,達到準確識別出車牌信息的效果。

 3、 非機動車行人檢測

 步行、自行車、二三輪車等“慢行交通”群體,目前仍是城市交通出行的主流群體,本系統(tǒng)具備非機動車、行人的檢測功能,這樣對監(jiān)控下的有動態(tài)信息的物體都可以檢測到并記錄,這樣記錄信息更全面,有了這些信息,進一步減少了人工查詢大量視頻信息取證的負擔,可以直接根據(jù)特征進行定位。

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 4、 視頻兼容H.265

 智能監(jiān)控卡口系統(tǒng)視頻采用最新的H.265編碼技術,能夠提高壓縮效率,提高魯棒性和錯誤恢復能力,減少實時的時延,減少信道獲取時間和隨機接入時延、降低復雜度等。

 H.265作為新的視頻編碼標準,編解碼效率相比H.264可以提高10%以上,以編碼單位來說,H.264中每個宏塊大小都是固定的16x16像素,而H.265的編碼單位可以選擇從最小的8x8到最大的64x64,在相同的圖象質量下,相比于H.264,通過H.265編碼的視頻大小將減少30%左右,在碼率減少50%的情況下,H.265編碼視頻的質量還能與H.264編碼視頻近似甚至更好,其本質上說是比預期的信噪比要好。

 在不久的將來,H.265很可能將會成為主流。

 5、 抓拍圖片字符疊加

 抓拍圖片的靈活、多樣字符疊加,個性化設置,滿足不同現(xiàn)場、不同用戶的需求。

 字符疊加可以選擇疊加在圖片上、圖片下或是圖片內,圖片上或圖片下會自動增加黑邊。字符疊加的顏色、大小和背景色可以任意設置,方便調整。字符疊加的位置可以任意配置,靈活拖動,多選對齊。

 疊加的內容可以任意配置,可以定制別名,組合選擇,支持自定義,還可以疊加車牌小圖片,方便查看車牌信息。設置好字符疊加后,可以手動抓拍圖片,進行真實圖片的效果預覽,方便調試、設置和查看效果。

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 6、 流量統(tǒng)計

 智能監(jiān)控卡口系統(tǒng)支持每個車道的數(shù)據(jù)流量檢測,實時更新顯示流量檢測數(shù)據(jù)。

 檢測時間間隔可以自定義設置,檢測的數(shù)據(jù)包括車流量、平均速度、時間占有率、車頭時距等。

 路口車道的數(shù)據(jù)流量實時更新顯示,方便用戶實時查看路口通行情況,了解路況信息,也可以進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,對居民的日常出行和以后的道路規(guī)劃、改造提供最直接的依據(jù)信息。

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 7、 平臺接入

 傳統(tǒng)的平臺接入方式,都是把前端相機接入前端主機,再通過前端主機傳給后端平臺,供平臺使用,本系統(tǒng)直接引入了前端相機直連平臺后端的方式,節(jié)省了前端主機的成本,加快了平臺接收數(shù)據(jù)的速度,提高了平臺分析數(shù)據(jù)、稽查布控的能力。

 智能監(jiān)控卡口抓拍單元可以直接接入TDR(交通數(shù)據(jù)接收服務器),供智慧城市平臺使用。

通過網(wǎng)絡協(xié)議,系統(tǒng)將抓拍及檢測的數(shù)據(jù)實時自動上傳到智慧城市平臺,減少了通過主機再轉發(fā)給平臺后端的環(huán)節(jié),速度更快,更實時,加快違法處罰系統(tǒng)的處理速度和處理能力。

 車輛數(shù)據(jù)信息包括:車輛經(jīng)過的時間、地點、車道、車速、車輛與道路環(huán)境全貌兼車牌特寫圖片、車輛行駛速度、車牌號碼、車牌顏色等。

 系統(tǒng)支持斷點續(xù)傳功能,在斷網(wǎng)情況下,可將抓拍的圖片及相關車輛數(shù)據(jù)暫時存儲在本地抓拍相機SD卡(最大支持128G)中,到網(wǎng)絡恢復正常后,將斷網(wǎng)期間的數(shù)據(jù)自動上傳到中心平臺數(shù)據(jù)庫,保證車輛數(shù)據(jù)不丟失。

 8、 記錄查詢,視頻檢索

 結合相機的卡口記錄信息,可以對特征信息進行快速檢索,定位視頻,方便查詢和分析現(xiàn)場場景,更快的發(fā)現(xiàn)問題,解決問題。

 可以對查詢條件進行篩選,查詢條件包括車輛的經(jīng)過時間段、路口、車牌號碼、車輛品牌、車身顏色等,通過記錄信息,直接定位、播放該時間點的視頻信息,觀察案發(fā)現(xiàn)場的錄像全過程,方便公安、交警的取證。

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 9、 施工安裝簡單方便

 智能監(jiān)控卡口設備的安裝相比傳統(tǒng)的卡口系統(tǒng)要簡便很多,傳統(tǒng)的卡口安裝對立桿高度、桿件橫挑臂的長度、抓拍的角度等都有嚴格的要求,而智能監(jiān)控卡口對立桿高度在沒有特殊要求的情況下,一般要求立桿高度為4~6米;桿件橫挑臂的長度可根據(jù)現(xiàn)場實際情況從最邊車道上方伸出1-3米。

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 總結

 智能監(jiān)控卡口系統(tǒng)用于彌補卡口系統(tǒng)在分布區(qū)域上的空白,可以覆蓋城市的各支路、單行線等非主干道。在傳統(tǒng)視頻監(jiān)控模式的基礎上增加機動車抓拍、號牌識別、布控等功能,解決了傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控模式海量視頻錄像堆砌在中心,需要大量人力投入進行人工查車的問題;同時配合平臺實現(xiàn)布控報警,讓新一代監(jiān)控相機實現(xiàn)從事后查證到主動視頻防控的質的飛躍。


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