近年来，随着经济的快速发展，机动车数量迅速增加，各类犯罪活动存在驾车逃离现场的情况。合肥市公安局前期建设的5个点位共10套卡口已无法满足公安部门对犯罪车辆追踪的需求，因此合肥市视频监控系统项目要求新建高清治安卡口，以便更好的服务于城市治安，为案件侦破工作提供重要的线索和证据。

　　文/王少群 安徽四创电子股份有限公司安防事业部

　　本次合肥市视频监控系统共新建高清治安卡口20套(80台)，主要分布在市内主要交通道口和进出入城道口，实施部署按照市局与项目部点位勘测为准，采用500万高清摄像机作为抓拍单元，按照双向八车道，每台高清摄像机监控2个车道，并配置2台窄波雷达，2个闪光灯，2个LED频闪灯，以保证抓拍和录像的效果。

　　项目需求分析

　　高清卡口采用高清数字摄像机+视屏虚拟线圈检测方式，采用闪光灯补光，每台相机配一个闪光灯一个LED灯;在一定补光的条件下能保证24小时看清车牌号牌、车身颜色及轮廓、前排驾驶员。将抓拍图片、车牌识别结果、人脸特征图片、人脸特征参数上传控制中心，控制中心内的计算机接收外场设备的数据，将数据处理后存入数据库并进处理。

　　为实现高清晰稳定抓拍，摄像机对高清视屏处理自动触发抓拍，同时输出闪光同步信号控制闪光灯闪光。由摄像机完成成像、检测、补光三者的同步。摄像机支持对超速(视屏虚拟线圈模式支持雷达测度)、可分车型分别设置标志限速和执法限速值、逆行等违章抓拍，上传到违章审核、处罚系统。

　　前端路口采用全嵌入式系统设计，使用高清抓拍一体机，摄像机抓拍、识别后，记录自动上传到中心服务器，路口无须安装前置服务器。

　　抓拍的图片和高清录像之间实现时钟精确到秒的同步，目录图片阅读时可选录像视频播放提前起始时间的任意间隔(以秒为单位)。

　　抓拍的图片识别并标记存入各归类目录可搜索数据库，实现复合关键词、模糊类型搜索查询。

　　在抓拍图片中叠相关文字信息：时间、地点、方向、车速、限速、车牌号码、设备编号。符合GA/T 497-2009《公路车辆智能监测记录系统通用技术标准》的要求。

• 前端设备保存设备所安装位置的经纬度信息；
• 抓拍图片具有图片防篡改功能。

　　前端摄像机自带存储，到网络中断时数据保存在该存储，网络恢复后自动续传。在断网状态下，可暂存图片。系统通信模块设计仲裁机制，在发生网络等故障时，系统能自动根据数据传输的优先级，将断点处的数据自动回传。

　　前端设备平均每车道照明功率<75W。

　　系统全天候工作，按照无人值守方式设计，可远程对各站点数据进行维护，系统具有故障诊断功能，并具有故障自动恢复能力。

　　系统具有能诊断报警功能，能及时诊断各类故障信息并将故障情况发送至指挥中心。

　　系统总体架构

　　从总体结构上，高清卡口系统分前端车辆数据采集系统、网络通讯子系统、后台卡口管理中心三大部分。

　　前端车辆数据采集系统是高清卡口系统的核心部分，对经过道路卡口的车辆进行抓拍，获得车辆图像，并自动实时地识别车牌字符，记录下车辆经过的时间、车型、车速、车道数、车牌号、方向等数据;本次系统采用高性能工业摄像机作为前端的信息采集设备，能够在一张照片上清晰的显示车辆的所有细节信息，并具有很高的车牌自动识别率。在每车道独立配置一台窄波雷达，独立完成测速工作，测速结果精确稳定。

　　网络通讯子系统主要实现卡口前端车辆数据采集部分与后台卡口管理中心部分的数据和图像信息的传输。主要分四个部分：前端信息采集部分、运营商网络传输部分、中心网络交换部分、中心业务应用部分。

　　前端卡口每个点位视频、图片数据等信息通过电信ONU回传至就近派出所OLT，然后接入派出所局域网网络，数据中的录像通过派出所网络存储在设备(VCN3000)上，图片数据通过派出所和市公安局的网络传至市公安局，经后台服务器处理，在卡口库上进行存储。

　　后台卡口管理中心主要实现对前端卡口设备进行远程管理、网络的监控、抓拍图像和数据的存储及处理、可疑黑名单车辆的布控等工作，并充分考虑与整个市局中心平台软件系统的接口兼容问题。后台系统还设立WEB数据库服务器，安装有ORACEL数据库，让它收集各个数据服务器上的数据，用户可以通过IE浏览器上网查询，全面统计各数据收集服务器的数据，掌握全部的卡口车辆信息。

　　系统总体架构图：

图 系统总体架构图

　　系统功能如下：

　　1、车辆捕获功能

　　采用雷达检测触发摄像机抓拍技术，能全天候24小时不间断地对车辆自动进行实时监测抓拍，实时自动识别机动车辆牌照号码，并记录显示车辆号牌的图片。将图像存储到磁盘相应目录下,车辆通过的信息写入相关数据库,并在全景图像中标明车辆通行数据,如时间、地点、车型、车辆号牌、车牌颜色、车速、方向等。

图 车辆捕获功能展示图

　　2、全嵌入式技术

　　前端整个系统采用全嵌入式技术，做到长期运行的高度稳定。抓拍摄像机直接把数据上传到服务器的数据库中，无须工控机配置。

　　卡口前端设备能承受高温、低温、雨淋、盐雾、粉尘等各种气候环境;各类设备防护罩具有一定的机械强度，并达能到适应应用环境的防尘防水密封同时能电加热功能，长期使用不会锈蚀，设备内部不会有大量积尘;在静电放电、浪涌、电源短时中断等电磁干扰环境下暂时降低性能指标，但不会出现电气故障，系统内已贮存的图像、数据不会丢失;设备安装与现场环境相协调;设备应具有状态自检功能。

　　3、图像记录功能

　　系统拍摄的车辆及人员特征图像分辨率为≥ 2448*2048，图像以JPEG格式存储。车辆通过的信息写入中心平台数据库，同时在图像中叠加车辆通行数据，如：记录编号、设备编号、检测时间(年月日时分秒)、车牌号码、车牌颜色、车型分类、车身颜色、检测地点、检测车道信息、检测方向、车牌图片等信息。

　　4、虚拟线圈抓拍技术

　　系统可以采用虚拟线圈抓拍技术，对不可切割线圈的点位，可直接采用虚拟线圈抓拍;对应采用线圈的点位，当线圈故障时，摄像机可自动切换到虚拟线圈工作模式。

　　图虚拟线圈抓拍技术展示图

　　如上图，从逐帧视频中可以看到，当整个车头进入虚拟线圈时，虚拟线圈触发抓拍，并对抓拍图片进行车牌定位、车牌号牌识别、车牌颜色，如下图。

图抓拍图片示例图

　　5、雷达测速功能

　　雷达检测在现阶段，广泛应用于智能交通领域，采用雷达检测有系统实现简单，检测精度高等一系列优势。本系统采用雷达测速方式，当车辆通过雷达波覆盖区域时，导致微波频率发生变化，此时雷达提供给相机触发信号进行抓拍同时给出速度值。每车道配置一台窄波雷达，配合串口服务器与摄像机一对一使用，独立检测，独立抓拍。有效避免了视频检测时的漏车情况发生和视频测速不准确。

　　6、高清晰度的成像功能

　　在车辆通过时，高清智能摄像机能准确拍摄包含车辆全貌、驾驶室内司乘人员特征的图像，图像分辨率为2592*1936，图像以JPEG格式存储。车辆通过的信息写入中心平台数据库，同时在图像中叠加车辆通行数据，如：记录编号、设备编号、检测时间(年月日时分秒)、车牌号码、车牌颜色、车型分类、车身颜色、检测地点、检测车道信息、检测方向、车牌图片信息。

　　在环境无雾、雨雪天情况下，对监控区域内的规范行驶的车辆图像包含车辆牌照等特征，能够看清楚车辆牌照和车辆全貌，图像能分辨车辆类型、车身颜色和所载货物。

　　系统拍摄的图像可全天候清晰辨别驾驶室内司乘人员特征。

图 拍摄架构图

　　7、车辆逆行抓拍功能

　　系统可对违法的逆行车辆进行取证抓拍，机动车逆行抓拍效果(第一张)

图 逆行抓拍示意图图

　　8、车身颜色识别功能

　　系统可自动对车身颜色进行识别，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侦破提供了科技新手段。

　　系统可自动区分出车辆10种常见车身颜色，10种颜色包括：白、灰、黄、粉、红、紫、绿、蓝、棕、黑。

　　9、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。

　　车牌号码自动识别：

　　设备具有车牌识别功能，可识别符合“GA36-92”(92式牌照)和“GA36.1-2001”(02式牌照)标准的民用车牌照和04式新军车牌照与07式新武警车牌照的汉字、字母、数字、颜色等信息。支持标准双层牌识别，支持近景摩托车牌识别。车牌识别对外提供的信息有：车牌小图(车牌检测图和车牌二分值图)、车辆大图、车牌识别号码、以及车牌颜色等。

表 车辆牌照识别表

　　车牌颜色自动识别：

　　系统能识别黑、白、蓝、黄四种车牌颜色。

　　10、前端数据断点续传和前端设备数据下载功能

　　高清智能卡口的图片信息数据和高清实时视频，网络正常情况下，高清智能卡口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存储中心;例如可上传违章超速车辆的信息和图片和非违章车辆上传基本信息和非违章车辆的图片。前端路口具有数据备份功能，如因网络中断或其它故障，高清录像文件将存储于路口存储NAS(4T)，待故障恢复后自动上传。

　　11、图片防篡改功能

　　系统具有水印加密功能，抓拍图像后即在前端摄像机内部DSP采用DES5加密技术，从源头上加以数据保护，可区分出正常和被篡改的图片，使得无论在传输、存储过程或者后端中心数据被窃取修改后都能被检测到，保证了执法的真实、公平、公正。

　　功能实现

　　1、车辆布控

　　1)黑名单布控管理

　　用户可以查看所有已经纳入布控管理的车辆信息，用户可以进行增加、删除、撤控和设置等操作。通过“黑名单布控管理”，可以看到布时间、车牌号码、布控人等信息分类，用户在已有的黑名单中，可以进行查看，修改，删除，撤控操作，也可以查看过往车辆。

　　2)报警处理

　　此模块会把所有的已经报警的车辆全部罗列出来，可以查看到所有已经报警车辆信息。

　　可以查看此车辆的图像信息。

　　可以对此条报警信息进行处理，处理结果包含“已截获”、“未截获”、“其他”，此三种结果都需要填写处理处理内容。处置结果可以在卡口报警查询里查看。

　　2、信息查询

　　1)过往车辆查询

　　过往车辆查询功能记录了所有经过卡口的汽车图像，用户可以根据通行时间，车牌号码或者通行卡口来进行筛选操作。

　　通过“查看”，可看到发现此车时间段内的图像和视频等详细信息

　　2)卡口报警查询

　　卡口报警查询的功能是把所有已经报警的卡口全部罗列出来，可以查看所有已经报警的卡口、报警车牌号和报警时间，用户可以根据车牌号码或者车辆类型来进行查找。

　　3、信息统计

　　1)报警处置统计

　　用户可以统计一定时间段内所有的报警处置数据。并可以以直方，折线或者饼状这几种方式分别展示。可以将图表导出成Excel表格。

　　2)卡口报警统计

　　卡口报警统计根据卡口为单位的报警统计，用户同样可以根据需要选择车辆或者时间来统计数据。

　　3)过往车辆统计

　　统计各卡口所有的过往车辆数据。

　　4、数据分析

　　数据分析功能分为区间分析，轨迹查询，频度分析和套牌嫌疑车辆分析等四大模块。

　　区间分析可以分析某两个卡口之间的车流量，起到一个监控实时录像的功能。轨迹查询则针对某一辆车进行跟踪定位，查询一段时间内的运行轨迹，对于追捕失踪车辆有着很好的帮助。频度分析功能可以查看某一个卡口的车流量，分析车辆通过卡口的次数。套牌嫌疑车辆分析功能可以罗列出某一车牌号码被记录的所有车辆情况，给用户判断是否被套牌提供了数据依据。

　　1)区间分析

　　如果用户需要对两个卡口之间的车流量或者车速进行测定，那么区间分析功能就解决用户需要对某两个卡口之间车流量进行查看的要求。

　　2)轨迹查询

　　轨迹查询可以对某一车辆进行轨迹的记录和分析。

　　3)频度分析

　　此模块可以分析出嫌疑车辆在一段时间内出现在某区域内的次数。用户选定时间段之后需要限定阈值和卡口范围，经过查询，则可以分析出来车辆在某一特定时间段内通过选定卡口的次数。

　　4)套牌嫌疑车辆分析

　　此模块，可以罗列出某一车牌号码被记录的所有车辆情况，用户可以根据车辆被记录的次数判断哪一辆车被套牌了。

　　5系统监控

　　1)操作日志查询

　　用户可以查看系统的操作日志，包括操作用户和操作时间，操作IP和操作模块，对系统的使用情况做到一目了然。

　　6基础管理

　　1)卡口管理

　　卡口管理模块针对系统内所有的卡口进行了统一管理用户可以查询，添加，删除和导入。通过查看，可以查看卡口的实时录像，修改功能则修改卡口的基本信息(包括卡口名称和经纬度坐标)，单击关联可以将卡口和相机关联起来。

　　2)相机管理

　　相机管理功能可以对现有卡口的相机进行管理，用户可以查询，添加，删除和导入。与卡口管理不同的地方在于，这里的相机需要单独配置，包括外同步延时，和输出帧率。

　　3)车行方向管理

　　用户可以对车行方向进行设置。

　　4)违法类型管理

　　此模块可以对违法类型进行管理，包括添加，修改，和删除。

　　5)黑名单库同步

　　此模块可以导入黑名单，需要先下载模板，再根据模板的格式录入数据，最后导入系统。

　　6)虚拟卡口管理

　　此模块的主要作用是对普通的摄像头虚拟成的卡口进行管理。

　　 建设情况

　　卡口点位建设位置在出入城的主干道路上，车流量大，施工安全隐患较大。建设过程中要求施工中做好安全防护措施，必须把安全质量放在第一位。

　　1、勘察

　　确定建设点位，要根据实际勘察结果，匹配杆件类型，确定杆件型号。

　　2、设备进场报验

　　所有安装的设备质量都要经过监理方严格检测，合格后后方可安装;

　　3、安全文明施工

　　施工过程中，严控登高作业、接电作业、夜间作业等危险作业，要求施工人员持证上岗，明确安全责任，确保安全文明施工。

　　卡口安装全景图

　　望江西路卡口

　　黄山路卡口

　　卡口抓拍图片

　　场景演示一：文忠路卡口(日间)

　　场景演示二：文忠路卡口(夜间)

　　项目运维

　　1、项目运维模式介绍

　　运维部门分为一级运维中心和二级运维中心，一级运维中心负责指导、监督、考核管理，主要包括运维部、呼叫台和市局驻点，其中呼叫台负责故障派发和运维考核;二级运维中心负责运维实施，主要包括四个运营中心(庐阳蜀山运维中心、包河运维中心、高新经开运维中心、瑶海新站运维中心)，各二级运维中心能快速对故障派发做出反应，保障运维的高效率性。

　　2.运维成效

　　合肥市视频监控系统项目卡口子系统进入运维阶段。整体卡口系统状态稳定，运行状况良好，得到合肥市公安局以及合肥市各部委办局高度认可，并在案件侦破、城市管理过程中起到关键性作用。

　　结束语

　　公安主导的平安城市类视频监控类项目，关注城市出入口道路和主干道的监控。在合肥的视频监控系统项目中，四创公司对监控点位采用高清晰度相机、LED闪光灯、雷达测速仪等设备，根据实战需要开发一整套卡口管理软件系统，做到了卡口系统“抓得到、拍得清、能追踪、便管理”，超出了客户期望。