全功能电子警察系统的设计方案

　　随着城市现代化的飞速发展，天津的机动车辆呈现快速增长的趋势，在城市的道路交通中，违法超速、大货车在禁行时间内上路行驶、套牌车等黑名单车辆上路行驶等违法事件更是屡见不鲜;检测各类违法事件是公安机关维护交通秩序的一项重要工作。

　　目前的道路交通状况日趋复杂化，交通事件多样化以及交管部门对信息需求的不断增加，使得系统结构设计越来越庞大、设备越来越多。在某些重要的交通路段和路口，常常有几台甚至十几台摄像机同时工作，不仅影响了道路交通景观，同时也给出行者造成了心理压力。

　　从技术层面上分析，系统设备越多、使用效率越低、故障率相对较高，随之而来的是后期投入的维护人力和维护费用也就相对较多。同时重复性的立杆基础、供电等方面的市政建设，即增加了投资也影响了城市景观。

　　因此，研究全功能电子警察设备，不仅可以优化系统结构，而且还充分挖掘系统硬件资源潜力，利用有限的资金发挥最大的经济效益。

　　随着城市路网建设的快速发展，各自为政的分系统建设，已经不再适应未来发展趋势。建立多业务、多任务的综合系统，精减前端设备，统一传输路由、统一管理平台，是本次全功能电子警察系统研发项目的核心任务。

　　总体而言，本文研究的全功能电子警察系统与目前一般交通检测系统相比，主要具有以下的特点：

　　1) 拥有完备的综合交通检测功能，涵盖了车牌识别、交通流数据检测、车型精确区别、无牌车辆抓拍报警、车辆超速违法检测记录、黑名单比对报警和实时监控七大主要功能。

　　2) 具有大场景视野，既能够提供全场景的监控与检测，也能够同时满足违法取证与高精度车牌识别的要求。

　　3) 提供与环型线圈检测器相同特性的激光触点式信号，能够极其准确的检测目标车道的车辆，达到99%的捕获率，这是传统视频检测系统不具备的。

　　4) 系统设计在软硬件配置、底层数据格式和通讯接口与传输等方面与交管指挥中心的现有系统保持一致，因此接口方便，兼容性好。

　　5) 由于使用一套多功能检测设备实现了以前要多套不同系统来分别完成的功能，整个系统的成本大大降低，也提高了系统的整体稳定性。

　　6) 拥有完全国产自主知识产权的图像自适应控制采集技术、高精度车牌识别技术、这些技术指标在国际上均处于领先地位。

　　7) 具有完善的系统运行状况监控与故障自动检测报警功能，系统维护方便。

　　1、全智能电子警察系统设计思路

　　1.1实现货车的准确识别

　　采用超声波交通检测器，不受光线、气候影响，能识别客货车等9种车型。各项指标达到或超过国家标准，是质量稳定，性能可靠的超声波检测器,具有如下特点：

　　●　能更准确地检测流量、车型、车速、占有时间、车头时距、堵车时间。

　　●　车型分辨更细，超声波交通流检测器对车型分辨率更高，能识别客货车等9种车型，分别为：小客车、中客车、大客车、小货车、中货车、大货车、特大货车、集装箱、拖挂车，综合识别率≥93%。

　　●　采用二进制数据传输格式，比原来的ASCII码数据格式大大降低了数据传输量，提高了数据传输的可靠性和少占用通讯资源，更适合多点和无线传输的需要。

　　●　单探头检测方式，即可保持原双探头检测方式的检测精度，而且由于减少了1个探头，从而使安装更简便、运行更可靠、安装费用更低，同时减少了对城市景观的影响。 

　　如左上图： 

　　1.2实现高清视频技术应用

　　随着智能交通技术的发展和视频检测技术的广泛应用，“图像”作为信息量最大，最直观的信息源，在交通综合监测系统中，有着举足轻重的地位。图像质量的优劣，直接影响整个系统的能力和运行效率。

　　目前，在交通监测系统中使用的摄像机，CCD总像素都只有40万像素左右，对于一些需要更高像素画质的场合，如：车流量较大，交通环境较为复杂的路段或路口，既要求摄像机能大范围的监控，又要求录像回放中看清车辆的细节特征， 40万像素的图像对于这样的图像处理明显不够的。同时多数COMS的高清摄像机夜间感光效果较差，且拍摄高速运动车辆要产生变形等劣势，无法满足电子警察全天候的需求。

　　超大靶面CCD高清摄像机的出现大大提高了摄像机图像的分辨率，令图像的细节更加清晰和细腻。高像素意味着大信息量，视线所及，细微之处一览无遗。一般摄像机下无法清晰辨认的车牌细节等无不纤毫毕现。

　　在全功能电子警察系统中，使用超大靶面CCD的200万像素高清视频摄像机，将高清视频技术应用于电子警察领域，无疑是一次技术的创新。

　　1.3实现无后车牌车辆抓拍

　　由于电子警察系统日益增多，而电子警察多数拍摄车尾，所以很多车主采取不挂或者有意遮挡后车牌的方法以求逃避处罚。本系统针对此违法行为，在少量增加设备的前提下，实现了无后车牌抓拍功能。

　　如右下图： 

　　2、系统设计亮点

　　2.1最先进的交通违法监测系统前端核心技术：

　　“激光雷达”同步方式是指采用短距测距激光触发加雷达测速，分别利用了两种设备各自物理工作原理的先天优势：短距测距激光对车辆触发极其准确，不会受到干扰，而窄波的测速雷达由于是属于多普勒效应，测速精度极高。

　　同时激光触发可以为超声波检测器精确引导所要检测的车辆，使超声波检测器可以准确判断出目标车辆的车型。

　　2.2先进的运动分析判定计算：

　　由于要抓拍无后车牌或者后车牌遮挡的车辆，就需要准确判断其为唯一的目标车辆，所以需要的目标车辆的运动轨迹进行分析判定，计算速度还需要极快，因为时速90KM的车辆每秒钟的位移为25米，在不到10米的拍摄区域内，留给计算判定的时间不足400毫秒，所以计算和判定的难度相当大。所以采用由硬件支撑的DPS内嵌算法。