系统设计

　　随着网络化、高清化、智能化发展的逐渐成熟，智能卡口监控系统也开始呈现出明显的网络化、高清化、智能化这些特征。一套典型的智能卡口监控系统主要由前端智能检测系统、存储系统及中心管理系统等部分组成，如图1所示。

图1 智能卡口监控系统结构图

　　前端系统主要由高清摄像机、地线感应器、智能检测主机等组成。高清摄像机主要负责全景的拍摄进行实时监控;地线感应器将通过车辆所产生的数据精确地传送到智能检测主机，并触发高清摄像头的抓拍动作，对感应区域的车辆甚至人脸进行抓拍，所有数据都传送到智能检测主机进行整理、筛选、处理，最后所有的信息进行本地的存储，并将一些交通道路的实时信息传送到中心平台，包括具体车辆的号牌、型号、是否超速/超载等，供客户端实时的浏览或回放，抓住每一个重要的瞬间。

　　中心管理系统主要由应用服务器、WEB服务器、数据服务器及磁盘阵列所组成。应用服务器主要负责对采集的数据进行处理，并将信息保存到数据服务器;WEB服务器主要是响应远程客户的请求，提供数据查询、统计及远程管理维护等功能;数据服务器主要是提供数据库管理软件的安装平台，并对数据库的访问权限等进行设置和控制。

　　存储系统主要包括本地存储和平台存储。目前主要采用磁盘阵列的方式，能够对数据进行海量存储，并对海量数据实现优化管理，达到数据扩容的功能和提供最优的数据服务性能。

　　前端系统功能

图2 卡口前端系统现场模拟图

　　车辆捕获功能

　　系统能对所有经过车辆进行捕获，除了能够捕获在车道上正常行驶的车辆外，还具备捕获跨线行驶车辆的功能，并且具有自动选择有效图片(有汽车牌照)、删除垃圾图片等功能(如图3所示)。

图3 系统捕获的有效车辆图片

　　车辆测速功能

　　系统在进行抓拍的同时，通过地感测定车辆的行驶速度，并且具备分车型分别设置标志限速和执法限速值的功能。[nextpage]

　　车辆特征和车辆驾驶人面部特征高清晰拍照功能

　　在车辆通过时，智能工业摄像机能准确拍摄到包含车辆牌照和车辆全貌、驾驶室内司乘人员面部特征的图像，图像能分辨车辆类型、车身颜色和所载货物，然后将图像和车辆通行信息传输给智能服务器，并可选择在图像中叠加车辆通行信息(如时间、地点、车速、方向等)。

图4 车辆测速显示

　　每辆车生成一张图片，系统可实时将数据上传至用户应用服务器，按每部车辆至少存贮特征图像和全景图像各一张计算，其磁盘应具备不少于120万辆车的图像存贮能力。当超出该车辆数时，自动对最前面的数据依次进行循环覆盖，图像格式为1600×1200像素的JPEG/24bit格式，可根据业主要求对存储空间进行设置，能达到图片的存储周期为一年，视频图像存储周期为3个月。

　　车辆牌照自动识别功能

　　系统可自动对车辆牌照进行识别，包括车牌号码、车牌颜色的识别。

　　在实时记录通行车辆图像的同时，还具备对民用车牌、警用车牌、军用车牌、武警车牌的车牌计算机自动识别能力，包括2002式号牌。车牌颜色分为黑、白、蓝、黄四种车牌颜色。

　　车身颜色自动识别功能

　　系统可自动对车身深浅和颜色进行识别，可供用户根据车身颜色来查询通行车辆，为公安稽查和刑侦案件的侦破提供了科技新手段。

　　车辆型号判别功能

　　系统采用车牌颜色和视频检测技术相结合的方法对车辆进行分型。对于民用车来说，蓝颜色车牌表示的是小型车辆，而黄颜色车牌表示的是大型车辆。因此，可以首先利用车牌颜色来判断车辆类型，对于无法根据车牌颜色判别车型或者无法判断车牌颜色的情况，可利用图像分析技术来辅助区分车辆的类型。

　　视频监控功能

　　前端卡口的全景摄像机全天摄录的图像资料通过智能检测主机实时传回后端管理平台，可在后端管理平台上实现实时观看、资料检索、历史调阅等操作。

　　记录及图像存储功能

　　系统自动抓拍车辆图像，并记录车辆通过的信息，包括时间、地点、号牌、车型、前排司乘人员面部特征等，图像以JPEG格式实时存储在智能工业摄像机终端服务器中。系统可存储不小于120万辆车的记录及图像信息。

　　数据自动上传和历史数据下载功能

　　智能检测主机除自动实时存储车辆通行记录和图像外，同时还可根据用户对数据上传的设置，将用户需要的车辆通行数据(包括记录和图像)通过TCP/IP网络协议自动上传至用户应用服务器。例如可上传违章超速车辆的信息和图片，而非违章车辆仅上传基本信息，非违章车辆的图片保存于智能工业摄像机终端服务器中。

　　智能检测主机提供对历史车辆通行数据进行下载的接口，用户应用服务器可以通过该接口实现对智能工业摄像机终端服务器中的数据下载功能。

　　Web方式数据查询浏览功能

　　智能检测主机具有通过Web方式对存储的历史数据进行查询浏览的功能，用户可通过Web方式查询浏览车辆历史数据，同时可查询每个车道的车流量情况。

　　前端设备管理维护功能

　　智能检测主机预留时间校正接口、参数的设置接口和运行情况的诊断、检测和恢复接口，同时负责管理所有与之联系的特写和全景摄像机。所有设置均可通过Web方式进行，也可通过后端用户应用服务器上安装的专用工具软件进行。用户应用服务器可通过智能检测主机实时查看前端设备的运行状态。前端设备在检测到系统故障时，进行自动恢复，同时实时报告给用户应用服务器，便于快速恢复。[nextpage]

　　远程自动更新功能

　　系统可通过智能检测主机对所有与之联系的特写和全景摄像机的软件进行远程自动更新;系统也可对智能检测主机自身的软件进行远程更新，便于系统软件的升级和维护。

　　卡口平台系统功能

　　实时卡口信息监看

　　实时监看某个卡口或多个选定卡口的通行车辆信息及相关联的车辆抓拍图片。并可对抓拍图片实现放大、缩小、拖拉、旋转等操作。

　　实时调阅卡口监控的视频图像。把卡口监控视频资源按照地域分类管理。提供方便的录像检索、查询手段，可根据时间、地点等信息检索并回放图像，回放时可实现播放、快放、慢放、单帧放、拖曳、暂停等功能。

　　各类信息查询统计

　　查询统计的信息可以支持整体表格方式导出。

　　车辆信息查询功能

　　可以根据车辆的经过时间、号牌号码、车牌颜色、卡口名称、行驶方向、车道编号等条件进行查询，对号牌号码应具备模糊查询的功能。

　　违法信息查询功能

　　可以根据车辆的经过时间、号牌号码、车牌颜色、卡口名称、违法类型等条件查询违法信息数据，对号牌号码应具备模糊查询的功能。

　　布控信息查询功能

　　可以根据车辆的经过时间、号牌号码、车牌颜色、卡口名称、行驶方向、布控类型、布控人等条件，查询布控信息数据，对号牌号码应具备模糊查询的功能。

　　报警信息查询功能

　　报警信息查询主要包括：设备故障报警信息查询、违法车辆报警信息查询、布控报警信息查询及报警处理情况查询。

　　日志查询功能

　　系统日志支持按时间或分类进行查询。操作日志支持按操作员用户名和操作时间进行查询。

　　流量统计功能

　　系统可按照用户需要，针对所监测的多个卡口、单一卡口或某车道，来统计各个时段的历史流量数据、平均车流量数据等信息，并生成统计图以报表形式输出。

　　车辆布控比对功能

　　各地用户通过省级管理平台对其所在区域具有布控管理权限，可进行嫌疑车辆、违法车辆、涉案车辆的布控比对。可在本域范围内布控，也可向上级单位申请跨区域布控。允许进行模糊布控和精确布控，模糊布控就是对车辆号牌信息不全的车辆也可以实现布控。

　　布控范围可分三种：单点布控、多点布控和区域布控。布控人员填写布控车辆数据、布控范围、布控理由、布控单位、布控有效期、报警方式及报警提示内容等有关信息后，系统可根据指定范围自动比对布控。布控有效期到期后或布控处置结果得到确认后，则自动取消布控任务并通知布控人。

　　实现多级多方式报警

　　当前端卡口采集的车辆信息与黑名单数据库中布控的车辆信息比对成功时，系统可根据用户设置选择发出多级报警信号，即向省级管理平台、各布控单位及布控人发出报警信号。[nextpage]

　　可选择多种报警方式，包括声光报警、短信报警、弹出框报警等。声光报警指系统可通过扩音设备和报警灯发出报警声光信号。短信报警指系统将报警内容通过短信网关发送到布控人的手机号码上。弹出框报警指系统将报警内容以网页弹出框方式出现，以引起操作人员的注意。

　　短信报警信息的内容包括报警车辆所经过的卡口、车牌号码、车牌颜色、通过时抓拍的图片、通过的时间以及报警类型等，系统可由操作人员根据实际情况设置报警内容。

　　违章车辆信息审核

　　对进入违法嫌疑数据库的车辆信息，可按照违法时间、违法类型、违法地点等条件进行查询，可手工修改号牌号码(对系统错误识别的牌照进行人工纠错修改)、号牌种类、违法时间、违法地点、违法类型等信息。经过审核的违法车辆数据，可作为正式交通违法处罚数据，用于交通违法处罚业务。系统还可支持逐条审核、批量审核等方式。

　　历史图像同步回放

　　刑侦业务部门比较关注嫌疑车的细节特征，嫌疑车的驾驶员脸像和行人脸像，对历史回溯排查相关车(人)出现的时间、先后次序有着严格的要求。系统能够对通过指定卡口点的车辆图片严格按照时间顺序和通过先后顺序进行历史回放，最大限度地提升线索甄别的效率。

　　对于指定车辆，系统可自动同时关联出其在指定时间段内通过卡口的信息、抓拍图片以及通过该卡口时的监控视频资料。

　　基于GIS系统的卡口资源管理

　　基于GIS系统实现对卡口的图形化直观管理，系统能够与公安警用GIS平台实现互联。

　　在地图上直观地表现所有卡口的地理位置、所属行政区划分信息、主要交通干道信息，以及布控拦截站地理位置信息等。在地图上点击卡口图标，可直接读取到该卡口的数据信息。

图5 车辆特征和车辆驾驶人面部特征图

　　对侦测到设备工作异常的卡口和发出布控报警的卡口，可在地图上以图文闪烁和显目颜色方式提示。

　　电子地图的各种操作，包括放大、缩小、全图、移动、打印、点选、框选、不规则选择等操作具备“鹰眼”功能。可以中心定位的方式快速定位到某个指定卡口。根据用户输入的卡口名称关键字搜索符合的结果，并提供定位展现。

　　针对超速车辆的监控处罚

　　管理平台可对每个卡口的通行车辆限速值进行设置，支持批量设置和单一设置。由前端卡口根据本卡口限速值进行车辆超速判断，并向后端管理平台发送超速车辆违法取证图片。同时，管理平台将超速车辆信息列入违法嫌疑名单数据库。

　　针对假牌、套牌车辆的监控报警

　　管理平台将前端卡口采集到的车辆信息与交警车辆信息库进行对比分析后，发现不存在该号牌或与登记车辆信息不符合的情况，则系统判定该车辆为假、套牌嫌疑车辆，列入违法嫌疑名单数据库。

　　完成布控车辆运行轨迹展示

　　通过分析某车辆在某一段时间内经过的各卡口的顺序，在地图上根据道路信息显示出车辆的运行轨迹。

　　卡口信息发布功能

　　卡口管理信息的发布包括内部发布以及外部信息发布，内部信息发布是针对公安系统内部用户的信息广播，包含信息比较广泛，根据信息接受者的权限分配，向其发布不同密级的信息;外部信息发布主要面向公安系统外部用户，主要包括需要向社会公开的交通管理信息，如违法信息、业务办理信息等。

　　结语

　　总体而言，目前智能卡口系统仍然处于不断完善的过程中，更为清晰的画质、更加智能丰富的应用、更加稳定的性能都是卡口系统不断追求的目标。