大華高清智能卡口系統護航南京交通

　　當前，以"標清攝像機+工控機"為主的單點式卡口建設模式已經不能滿足當前用戶對卡口系統的要求。嵌入式一體化高清卡口系統整體解決方案優勢盡顯，將在智能交通領域中發揮重要作用。南京"320項目"中的大華高清智能卡口系統穩定可靠、功能強大，為"智慧南京"護航。

　　南京"320項目"概述

　　項目概述

　　大華股份參與了南京市智能交通（一期）項目建設，該項目涉及206個點位，包括部分桿件、接電、光纖通訊等重新建設。新建系統兼超速抓拍功能，能對過往車輛進行無縫隙抓拍（應包括機動車道和非機動車道）并自動號牌識別，清晰抓拍車輛及前排司乘人員臉像，并準確對車輛的行駛速度進行檢測，并將被盜搶、違法等車輛信息通過中心實時比對和實現實時報警。

　　系統架構

　　大華前端高清車牌識別抓拍設備選用高清晰度的工業級網絡攝像機；主控設備采用工業級嵌入式計算機；補光方式選用LED光源；機動車檢測方式選用高可靠性環形線圈/視頻檢測冗余模式（平時以線圈檢測為主，出現故障時，能自動轉換為視頻檢測模式），可全天候記錄車輛特征及號牌，為系統提供高質量信息源。詳細現場情況、光照度、道路情況等請投標方自行勘查確定。

　　前端每個車道架設基于RFID技術的射頻天線和車輛數據讀取設備。射頻采集數據與視頻采集數據進行雙基匹配后存入中心及接入市局指揮中心系統平臺。

　　系統組成

　　南京智能交通系統由大華檢測線圈、車輛檢測器、高清智能抓拍攝像機、高清全景球機、補光燈、射頻天線、射頻讀寫器、工業交換機、終端服務器等組成。前端基站視頻識別部分完成車輛的抓拍、測速、車牌的識別工作，射頻部分完成車輛電子標簽的捕獲工作。然后通過通信傳輸系統將采集到的車輛信息，包括車輛圖片、經過的時間、車型、車輛牌照、車型、速度、行駛方向、是否超速違章等信息發送中心服務器同時也能夠將中心的控制信號傳輸至前端。

　　系統功能

　　電子標簽采集功能：通過桿件上安裝的讀卡器和RFID射頻天線識別車輛上安裝的電子車牌，捕獲電子車牌內的相關信息，并實時發送至后臺，幫助后臺做進一步的處理。

　　雙基匹配功能：對所有經過車輛進行捕獲，將其視頻數據與射頻數據實時進行匹配，匹配結果存入數據中心。

　　車輛捕獲功能：對所有經過車輛進行捕獲，除了能夠捕獲在車道上正常行駛的車輛外，還具備捕獲跨線行駛車輛的功能，并且具有自動選擇有效圖片（有汽車牌照）、刪除垃圾圖片的功能。

　　車輛測速功能：在進行抓拍的同時測定車輛的行駛速度。在采用地感線圈作為檢測車輛的方式時，一個車道上安裝有前后兩個地感線圈檢測車輛，測量通過車輛的行駛速度。該硬件主要由車檢器卡、測速卡等組成，專門用于測量車輛的速度，測速結果送給智能工業攝像機處理。

　　車輛特征和車輛駕駛人面部特征高清晰拍照功能：在車輛通過時，高清抓拍機能準確拍攝包含車輛全貌、駕駛室內司乘人員面部特征的圖像，并將圖像和車輛通行信息傳輸給智能工業攝像機終端服務器，并可選擇在圖像中疊加車輛通行信息（如時間、地點、車速、方向等）。

　　車輛牌照自動識別的功能：自動對車輛牌照進行識別，包括車牌號碼、車牌顏色的識別。在實時記錄通行車輛圖像的同時，還具備對民用車牌、警用車牌、軍用車牌、武警車牌的車牌計算自動識別能力。

　　車輛顏色的自動識別功能：自動對車身深淺和顏色進行識別，可供用戶根據車身顏色來查詢通行車輛,為公安稽查和刑偵案件偵破提供了科技新手段。自動區分出車輛為深色車輛還是淺色車輛；并識別出9種常見車身顏色，9種顏色包括：白，灰(銀)，黃、粉、紅、綠、藍、棕、黑。

　　高清數字錄像的功能：卡口系統利用前端高清攝像機對每車道進行視頻錄像，幀頻不低于每秒5幀，錄像數據是對圖片數據的一種有力補充。

　　南京"320項目"特點

　　嵌入式結構穩定可靠

　　目前國內大多數智能卡口系統均采用工控機＋高清網絡攝像機的方式實現圖像的抓拍，這種方式在研發上較為便捷，容易實現，但穩定性較差，體積龐大，使用不便。本方案充分利用大華股份在視頻圖像監控領域的技術優勢，采用嵌入式結構，主機硬件電路采用大華股份已在安防領域產品上應用成熟的硬件平臺，并根據卡口抓拍實際應用需要，對硬件電路進行了改進和優化，保證了系統在惡劣條件下長時間可靠運行。

　　先進的智能化視頻分析算法

　　系統采用了大華自主研發的視頻分析技術，首先構建背景模型，然后通過背景分離（背景減除）技術來進行圖像變化的檢測（目標闖入、逆行、變道等都是一種模式的圖像變化），其思路是對視頻幀與基準背景圖像進行比較，相同位置的像素（區域）變化則認為是變化了的區域，對這些區域進一步處理、跟蹤、識別，得到包括目標位置、尺寸、形狀、速度、停留時間等基本形態信息和動態信息。白天，該系統主要通過車牌照定位+車輛模型分析方式進行車輛運行軌跡跟蹤，進而獲取有效的信息。夜間，系統則通過車輛牌照定位+車燈運行軌跡分析方式來獲取有效信息。取得目標的有效信息之后，再根據系統預設的觸發條件判斷是否給出觸發信號。

　　白天車輛軌跡跟蹤示例圖

　　夜間車燈軌跡跟蹤示例圖

　　攝像機內置車牌識別功能

　　大華高清一體化攝像機內置車牌識別功能，將傳統模式中后端服務器的車牌識別算法移植到前端相機中。采用動態視頻識別技術，實現對視頻流每一幀圖像進行識別，從而達到增加識別比對次數，提高識別準確率的目的。

　　識別的具體步驟分為車牌定位、車牌提取、字符識別。在自然環境中，相機首先對采集到的視頻圖像進行大范圍相關搜索，找到符合汽車牌照特征的若干區域作為候選區，然后對這些侯選區域做進一步分析、評判，最后選定一個最佳的區域作為牌照區域，并將其從圖象中分割出來。

　　車牌定位與識別示意圖

　　完成牌照區域的定位后，再將牌照區域分割成單個字符，然后進行識別。大型項目中，車牌識別算法分散到每個相機中，可大幅提高整個系統的反應速度，降低后端服務器的壓力、節省項目成本、同時降低了傳輸占用帶寬、避免了因服務器故障而造成的系統癱瘓問題，提高了系統的可靠性。

　　雙碼流攝像機，同步支持抓拍和錄像

　　采用的高清抓拍攝像機支持雙碼流，即在保證圖片抓拍的同時能實現24小時錄像功能，以200萬索尼CCD攝像機為例，錄像分辨率可達到1600*1200。可以在白天、夜間有輔助光源情況下實現清晰錄像，錄像中能清晰地反映車輛的顏色，車輛類型，運動軌跡；并提供錄像查詢、錄像下載等功能。且高清錄像與圖像抓拍功能同時實現，互不影響

　　強光抑制功能

　　晚間車輛行駛時，前置大燈的強光正面照射攝像機，在畫面上會產生強烈的眩光。一般攝像機拍攝的圖片，會在畫面上產生很大的光暈。大華智能交通卡口系統采用了特殊補光技術，并對攝像機作必要的改進，使攝像機拍攝的圖片具有獨特的、效果極佳

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