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智能交通卡口系统中高清监控设备的应用

   随着我国智能交通产业的发展,数字高清相机在交通领域的进一步推广使用,彻底改变了原有的模拟方案的工作模式。高清相机逐渐成为当今智能交通的主流设备。目前,网络高清相机以其传输距离远,分辨率高,帧速快等特点被越来越多的应用。常见的智能交通领域——告诉公路交通卡口。

卡口简介:

  卡口用于城市道路或高速公路出入口、收费站等治安卡口及重点治安地段的全天候实时检测与记录。可自动识别过往路口车辆号牌和车牌特征,验证出车辆的合法身份,自动核对黑名单库,自动报警,并可对路口情况进行监控和管理,包括出入口车辆管理、采集、存储数据和系统工作状态,以便工作人员对道路安全进行监控,系统维护、统计、查询和打印报表等工作;而且数据准确。

  采用治安卡口车辆识别系统进行非现场执法以及监控的手段进行交通管理是当今城市交通建设的主流。

  卡口一般由车牌识别系统、摄像设备、辅助灯、地感线圈以及车辆检测器等组成。摄像设备中包括摄像机、防护罩、防雷接地设备等。通过视频线和电源线等传输线路将摄像部分与路边的车牌识别器连接。其中,摄像设备采集的实时视频信号通过视频线传入到车牌识别系统(一般为工控机+识别软件)中,环形线圈的触发信号通过线路传输到车辆检测器中,智能控制开关自动调节辅助灯亮度,以便得到质量更好的拍摄图像。车牌识别系统为卡口系统的核心设备,与其余设备一起协调工作。另外,车牌识别器通过通信网络与远端监控中心连接,进行数据和指令的传输,以及为公安专网上其它合法的电脑用户提供远程服务。

  卡口系统在逻辑上由若干模块构成,分别是摄像模块、照明模块、视频控制模块、车辆检测模块、车辆抓拍模块、车辆号牌识别模块、车型识别模块、车速检测模块、信息处理模块、存储模块、统计模块、自动报警模块、网络通信模块。根据各个功能模块来完成各种性能指标。

                                          

  摄像模块

  相关硬件由摄像机、防护罩等相关设备组成,安装在需要监控的路口。摄像机安装在路口信号灯杆的横臂上(或单独架设“T”型杆),对应所监测的车道,拍摄汽车的号牌(一般拍摄汽车正面号牌,但也有拍摄尾部号牌的)。

  摄像模块将实时拍摄所监控车道的情况,并通过视频线路将拍摄的实时信号传回到路口的工控机中,即完成现场的视频采集工作。

  照明模块

  照明模块包括辅助照明灯及光控自动感应开关两部分,该模块可根据环境光强不足或足时,自动关闭或开启,以弥补夜间环境光不足。若光线不足会导致图像偏暗,噪声增大,降低图象质量。

  视频控制模块

  视频控制模块主要控制由摄像模块传送回的视频信号,除负责协调各摄像模块,还能设置采集卡视频参数,以此实现小范围光强变化对图象质量的程序精细控制。

  车辆抓拍模块

  实时抓拍通过车辆的图像,为系统中号牌识别提供图像信息,其相关的信息将包括通过时间、车牌图像等,并将这些信息传送到系统后续模块中进行相关处理。

  车辆号牌识别模块

  识别通过车辆的号牌信息。接收到车辆抓拍模块提供的图像后,经过判断对图中汽车的牌照进行识别并自动纠错处理后,将识别出的号牌结果传入到后续模块中。识别时将不受图像中车辆牌照安装位置的限制。

  车辆检测模块

  一般采用地感线圈技术,即在需检测的路口埋设一个地感线圈,路口设备箱中安装车辆检测器,车辆检测器的功能是与地感线圈一起,构成一个LC感应振荡电路。当地感线圈上面有车辆通过时,改变了线圈的电感量,使得LC振荡电路产生不同的振荡频率差异信号。车辆检测器通过检测不同的信号,得到是否有车辆通过的情况。线圈检测技术已经相当成熟,其检测有效率可达99%以上。车辆监测模块一旦监测到有车辆通过,立即通知车辆抓拍模块进行抓拍。

                                          

  车速检测

  在每个车道上,沿道路前进方向铺设两块相距一定距离的线圈

  当车辆通过第1块线圈时,线圈将向车辆检测模块发送触发信号,车辆检测模块收到触发信号后,立即记录车辆通过时间。同样,当车辆通过第2块线圈时,车辆检测模块也立即记录车辆通过时间。通过计算,得到车辆通过这两块线圈的时间差(即车辆通过两块线圈的间距所花费的时间)。由于在铺设线圈时,已得到两块线圈间距离的准确尺度,通过下述公式:

  车辆通过时的瞬时速度=线圈间距/时间差

  可计算得到所需监测的车速。由车检器自动计算得到,并经过偏差矫正,计算的结果与在系统中预设的超速标准进行比较,若超标则为超速行驶,为违章行为,立即发送报警信息给信息处理模块。

  车型识别

  车型的分类一般是通过车牌颜色区分大小车型的。识别的车型分为大、小两种型号。即具有黄色号牌的车辆为大型车,其它颜色号牌为小型车。

  信息处理模块

  信息处理模块主要对监控点采集的车辆信息进行存储、统计、报警及通信传输。卡口部分的信息主要是比较原始的数据记录(如,采集到的车牌、车型、时间、车速信息等),存储模块是在链路中断时起暂存的作用,所有数据将通过通信传输模块实时上传到监控中心进行存储和处理。一般都具有断点续传的功能。

  一般使用软触发功能抓拍图片。当车辆通过线圈,线圈会检测到电感变化,由车检器给出信号到工控机。运行在工控机程序上的程序检测到该信号后,发送软触发命令给相机,触发采图。相机采集到的图像通过网线传回工控机内存,叠加速度、车型等信息后存储在临时存储区域。

  
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