【安防知識網(wǎng)】面對各城市機(jī)動車保有量、城市人口持續(xù)增加，警力相對不足的情況，智能化的城市治安卡口建設(shè)不僅是必須，也是急需?；诖耍疚膶⒔榻B視頻檢測器，是如何建設(shè)成為智能化的城市治安卡口。

　　近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及市場的繁榮，城市交通的車流量和人流量越來越大，公路網(wǎng)也日益完善、快捷方便，但是利用各種交通工具跨區(qū)域的違法犯罪活動也隨之而來，使得治安防控面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為提高對刑事、治安案件的快速響應(yīng)、處理及進(jìn)一步預(yù)防能力，設(shè)置治安卡口系統(tǒng)對于社會治安具有重大的現(xiàn)實意義。

　　不同于過去平安城市所建設(shè)的監(jiān)控卡口，當(dāng)期城市治安卡口的建設(shè)，大量采用了圖像智能分析技術(shù)，可快速將視頻圖像轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)化的信息描述。智能化的城市高清卡口系統(tǒng)，不但可以及時準(zhǔn)確地記錄機(jī)動、非機(jī)動車輛、行人等目標(biāo)的特征信息，也隨時掌握各出入要道的人車狀態(tài)、進(jìn)出時間和移動方向，對各種盜搶犯罪、肇事逃逸、作案嫌疑車輛快速反應(yīng)，提升了公安一線打擊違法犯罪的能力和戰(zhàn)斗力，為快速偵破案件提供了科學(xué)、有效的依據(jù)。

　　因此，面對各城市機(jī)動車保有量、城市人口持續(xù)增加，警力相對不足的情況，智能化的城市治安卡口建設(shè)不僅是當(dāng)務(wù)之急，也是一項長期任務(wù)，開展卡口系統(tǒng)的建設(shè)勢在必行?；诖耍?本文將介紹視頻檢測器，是如何在智能化的城市治安卡口發(fā)揮作用。

　　設(shè)計與發(fā)展理念

　　基于城市治安卡口的基本需求，以及當(dāng)前城市發(fā)展建設(shè)的情況，城市治安卡口解決方案的規(guī)劃與設(shè)計理念如下。

　　全時間、全區(qū)域、全對象、全智能的卡口應(yīng)用理念

　　· 全時間：系統(tǒng)可支持365天×24小時，全時間工作，對于夜晚或陰天等光照條件不佳時，也能保障足夠的捕獲與識別能力;

　　· 全對象：系統(tǒng)規(guī)劃的監(jiān)測目標(biāo)應(yīng)涵蓋了機(jī)動車輛、非機(jī)動車及行人等所有行經(jīng)卡口的人車目標(biāo);

　　· 全區(qū)域：系統(tǒng)可以適應(yīng)復(fù)雜多變的外場地形環(huán)境，做到全區(qū)域覆蓋;

　　· 全智能：在不依賴人力介入的情況下，系統(tǒng)可以自動識別監(jiān)測目標(biāo)的特征，以結(jié)構(gòu)化信息的形式記錄。

　　多業(yè)務(wù)綜合應(yīng)用的發(fā)展理念

　　現(xiàn)代化城市管理的建設(shè)必將走向總體規(guī)劃及資源共享。系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計針對公安警務(wù)、交通管理業(yè)務(wù)的綜合管理，可以在相同的設(shè)備中實現(xiàn)城市治安卡口、交通違章取證、交通事件檢測、以及交通流量統(tǒng)計等多項業(yè)務(wù)綜合應(yīng)用，實現(xiàn)以一套系統(tǒng)完成城市道路的綜合信息采集，向公安下屬的治安、刑偵、交通等部門及其他政府、事業(yè)單位提供實時、動態(tài)、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持。

　　基于視頻檢測器的城市治安卡口方案

　　城市治安卡口方案可區(qū)分為：前端采集系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、中心應(yīng)用系統(tǒng)三大部分。

　　前端采集系統(tǒng)

　　前端信息采集系統(tǒng)主要組成部分為：視頻檢測器、高清攝像機(jī)、補(bǔ)光設(shè)備、及設(shè)備箱等基礎(chǔ)設(shè)施，安裝在外場路段，通過高清攝像機(jī)采集視頻圖像、視頻檢測器實時分析檢測，實現(xiàn)全天候不間斷的機(jī)動車、前排司乘人員、非機(jī)動車和行人等檢測目標(biāo)的圖片抓拍和信息處理、存儲、通信等功能;對于抓拍的機(jī)動車圖片實現(xiàn)號牌、顏色、車型等特征自動識別等功能，所有信息在視頻檢測器內(nèi)進(jìn)行存儲，并由通訊設(shè)備將獲取的所有信息實時傳遞給后端管理中心。以下對前端信息采集系統(tǒng)組成做具體說明。

　　1、前端設(shè)置的高清攝像機(jī)、視頻檢測器完成了圖像抓拍，及號牌、顏色、車型等目標(biāo)特征識別到圖片信息采集處理的一個完整過程(圖1)。

[nextpage]　　2、機(jī)動車道配置原則：以一臺高清攝像機(jī)(含鏡頭)、一臺視頻檢測器、二臺補(bǔ)光燈、一套攝像機(jī)防護(hù)罩，可覆蓋2條相鄰的機(jī)動車道(國際標(biāo)準(zhǔn)寬度)。若監(jiān)測卡口相鄰的車道數(shù)超過2條以上，以相同原則增加設(shè)備數(shù)量，攝像機(jī)之間的監(jiān)測場景維持交叉覆蓋確保不會發(fā)生跨線行駛漏車(圖2)。

　　3、非機(jī)動車道配置原則：以一臺高清攝像機(jī)(含鏡頭)、一臺視頻檢測器、一臺補(bǔ)光燈、一套攝像機(jī)防護(hù)罩，可覆蓋1條非機(jī)動車道。

　　4、前端采集系統(tǒng)通過視頻檢測分析的方式，抓拍行經(jīng)卡口的車輛及行人目標(biāo)，監(jiān)測捕獲的目標(biāo)以車牌特寫及全車圖片方式分別保存，同時在圖片下方疊加地點(diǎn)、車道、時間、號牌、顏色、車型等信息，并保證圖片的不可修改性。同時也可以通過視頻檢測輸出車輛速度。

　　5、前端采集系統(tǒng)配置LED補(bǔ)光燈作為輔助照明設(shè)備，根據(jù)現(xiàn)場照度不同進(jìn)行補(bǔ)充照明，白天克服太陽光過強(qiáng)造成的環(huán)境照度問題，夜間增強(qiáng)駕駛?cè)四樝窈蛙囕v輪廓及號牌圖片效果。補(bǔ)光燈的工作由視頻檢測器根據(jù)現(xiàn)場光照條件自動判別控制，確保圖片的清晰捕獲和有效識別，但同時保證輔助照明設(shè)備對人和環(huán)境的光污染極少。

　　6、視頻檢測器對高清晰攝像機(jī)捕獲和自動識別的圖片、數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實時采集和處理，同時保存圖片和數(shù)據(jù)，產(chǎn)生的信息在本地保存的同時輸出到通信傳輸系統(tǒng)送到后端管理中心。

　　7、工業(yè)級高清攝像機(jī)采用200萬像素逐行掃描CCD攝像機(jī)，具備10比特數(shù)模轉(zhuǎn)換以及數(shù)字電路處理技術(shù)，有高的靈敏度、好的信噪比、以及極小的垂直拖尾電平，輸出1920×1080P/25幀的高清圖像。攝像機(jī)的安裝位置，以實際工作需求為準(zhǔn)，安裝時無視角盲區(qū)，能有效防止人為破壞。

　　傳輸系統(tǒng)

　　本方案可使用已經(jīng)建成的傳輸網(wǎng)作為視頻圖像和視頻檢測數(shù)據(jù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)。

　　中心應(yīng)用系統(tǒng)

　　中心應(yīng)用系統(tǒng)接收所有前端采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，經(jīng)過匯總及結(jié)構(gòu)化存儲，提供業(yè)務(wù)單位作為治安卡口監(jiān)測業(yè)務(wù)執(zhí)行的平臺，具體功能如下。

　　· 黑名單車輛統(tǒng)一布控報警：黑名單車輛的快速布控，就是在發(fā)出對布控對象的車牌號碼后，系統(tǒng)黑名單車輛的快速布控軟件能夠針對車牌號碼自動進(jìn)行搜索和監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)黑名單車輛及時向指定的系統(tǒng)或人員發(fā)出報警，并系統(tǒng)自動進(jìn)行跟蹤和聯(lián)動視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)鎖定對象;

　　· 行駛軌跡分析與回放：對嫌疑車輛的歷史軌跡進(jìn)行回放，并根據(jù)此項工程劃分的封閉網(wǎng)格區(qū)域，對其下一步將要匯入的路段進(jìn)行預(yù)測，為職能部門提前設(shè)卡圍堵提供相關(guān)信息支撐，該功能對采集數(shù)據(jù)的實時性有較高的要求;

　　· 套牌車輛檢測分析：針對被盜搶車輛經(jīng)常套用車牌這一現(xiàn)象，使用套牌車輛檢測軟件可以更好地為警方提供更多的偵破線索，提高辦案效率;

　　· 跟車關(guān)聯(lián)性分析查詢：針對犯案車輛經(jīng)常集體活動，有較明顯的跟車現(xiàn)象。通過數(shù)據(jù)挖掘方式對不同區(qū)域出現(xiàn)的車輛集進(jìn)行分析，能夠找出與嫌疑車輛有關(guān)聯(lián)的車輛，為職能部門破案提供線索;

　　· 車輛區(qū)域關(guān)聯(lián)性分析查詢：在作案手法相似的連環(huán)案件中，將多個事發(fā)地附近系統(tǒng)檢測到的車輛號牌進(jìn)行比對，根據(jù)車輛出現(xiàn)的頻次進(jìn)行嫌疑車輛區(qū)域關(guān)聯(lián)性分析;

　　· 車輛特征數(shù)據(jù)分析查詢：對區(qū)域內(nèi)車輛的相關(guān)特征數(shù)據(jù)(屬地、屬性、結(jié)構(gòu)、車型、顏色等)進(jìn)行統(tǒng)計分析，并能提供相關(guān)報表數(shù)據(jù)，為了解區(qū)域內(nèi)車輛運(yùn)行狀況提供信息支持;

　　· 非機(jī)動車與人員的特征查詢：可針對嫌疑目標(biāo)，進(jìn)行非機(jī)動車和人員的相似性比對分析，減輕工作人員的目標(biāo)篩選工作負(fù)擔(dān);

　　· 交通流參數(shù)檢測與統(tǒng)計分析：提供區(qū)域內(nèi)各檢測斷面地點(diǎn)流量、車速、時間占有率等交通流參數(shù)，及相關(guān)統(tǒng)計報表;

　　· 行程時間檢測：提供區(qū)域內(nèi)相鄰檢測斷面間的歷史行程時間，參照歷史規(guī)律，結(jié)合實測數(shù)據(jù)，對下一斷面的行程時間進(jìn)行預(yù)測，為區(qū)域交通誘導(dǎo)提供服務(wù)。

　　· 設(shè)備管理：對系統(tǒng)設(shè)備(攝像機(jī)、視頻檢測器等)進(jìn)行管理，根據(jù)需要可以增加、刪除、編輯監(jiān)控攝像機(jī)、視頻檢測器設(shè)備?？梢蕴峁┲庇^的設(shè)備列表界面，對前端采集系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控管理。

[nextpage]　　視頻檢測器工作原理

　　智能視頻檢測器的工作原理，是采用先進(jìn)的圖像分析技術(shù)(包含3D建模、目標(biāo)跟蹤、目標(biāo)檢測等)及軟件工程的運(yùn)算演繹，在連續(xù)不斷的視頻圖像中，獲取圖像中的目標(biāo)、目標(biāo)特征及運(yùn)動信息等，以結(jié)構(gòu)化的描述信息作為輸出。配合業(yè)務(wù)取證的需要，其可以同時獲取監(jiān)測目標(biāo)的特寫圖片，與信息疊加后同時輸出做的圖文對應(yīng)。

　　對于分析的視頻圖像來源，其可支持從標(biāo)清到500萬高清的多種視頻圖像接入，具有系統(tǒng)高度集成、準(zhǔn)確率高、穩(wěn)定可靠、應(yīng)用豐富的特點(diǎn)。

　　對于目標(biāo)的捕獲及識別能力，其以對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的所有對象，包括機(jī)動車輛、機(jī)動車駕駛?cè)恕⒎菣C(jī)動車、非機(jī)動車駕駛?cè)恕⑿腥说?，進(jìn)行連續(xù)全天候的捕獲、記錄和識別。對于捕獲目標(biāo)的特征識別，可支持車輛號牌、車型、車標(biāo)、車身顏色，以及駕駛?cè)?行人衣著顏色、面部特征等。

　　對于事件的分析識別能力，可同時實現(xiàn)對于路口路段人車事件行為的識別能力，如車輛擁堵、路面遺撒、行人闖越/橫穿等交通事件，以及闖紅燈、禁左禁右、違章變道等交通違章行為。其他也支持自動采集，統(tǒng)計和分析得出該路段的交通參數(shù)。

　　基本功能

　　1、對經(jīng)過監(jiān)測點(diǎn)的目標(biāo)實時記錄并保存記錄信息：可對途經(jīng)的監(jiān)控目標(biāo)(機(jī)動車、前排司乘人員、非機(jī)動車、行人)進(jìn)行24小時捕獲，以信息描述及高清晰圖片的形式輸出。

　　2、車輛基礎(chǔ)特征信息識別提?。嚎勺詣荧@取機(jī)動車號牌號碼、號牌顏色、號牌結(jié)構(gòu)、車身顏色、車輛類型、車標(biāo)、裝載情況等信息。

　　3、圖片信息提供：可提供機(jī)動車道圖片、非機(jī)動車道圖片。每經(jīng)過一輛機(jī)動車提供一張全景圖片、每經(jīng)過一個非機(jī)動車道目標(biāo)需提供一張全景圖片。

　　4、車輛動態(tài)信息：實時記錄車輛通過卡口斷面的時間、地點(diǎn)、行駛方向。

　　5、車輛速度檢測：可以支持視頻測速或集成外部測試裝置等多種測速方式。

　　6、交通流參數(shù)檢測：獲取斷面車流量、車速、時間占有率等基本交通參數(shù)。

　　7、非機(jī)動車特征信息提取：獲取非機(jī)動車的顏色等特征信息，為對象特征匹配和檢索提供支持。

　　8、人特征信息提取：獲取行人和前排司乘人員的面貌特征、衣著主體顏色等特征信息。

　　9、能夠獲取機(jī)非亂行、非正常運(yùn)動的對象信息，即能夠抓拍逆行車輛并能清晰辨別號牌和車輛特征，能夠抓拍非機(jī)動車道上的機(jī)動車、機(jī)動車道上的非機(jī)動車和人的特征信息。

　　10、布控撤控功能：可以根據(jù)用戶要求對監(jiān)測點(diǎn)施行車輛布控和撤控，支持多種布控方式，包括：號牌布控、模糊布控、車輛顏色布控等。

　　11、自動報警功能：能對違章超速、布控車輛等進(jìn)行報警，支持本地和遠(yuǎn)程報警。

　　12、提供的數(shù)據(jù)圖像具有防篡改功能，例如水印、圖片加密技術(shù)。

　　13、能夠提供設(shè)備實時運(yùn)行狀態(tài)信息與故障報警信息。

　　方案特點(diǎn)

　　綜合采用國際前沿圖像分析技術(shù)，確保卡口的捕獲率及識別率

　　該方案采用了國際前沿的圖像分析技術(shù)-“3D模型法”，并且針對不同識別目標(biāo)與特征的需要，綜合使用了“目標(biāo)檢測法”、“目標(biāo)跟蹤法”、“幀差法”等不同的圖像分析技術(shù)，將多種圖像分析視頻檢測互補(bǔ)結(jié)合，以保證該系統(tǒng)高度穩(wěn)定捕獲能力及識別能力。

　　有效改善跨線行駛及跟車時的漏車漏拍問題

　　該方案規(guī)劃使用的攝像機(jī)的監(jiān)測寬度可達(dá)8米以上，相鄰兩個攝像機(jī)的視場范圍可以重疊覆蓋，避免車輛跨線行駛時發(fā)生漏車;此外，此方案圖像分析采用連續(xù)多幀圖像、多次運(yùn)算識別、校驗比對最佳化等工作原理，有效減少行駛中的車輛因相互遮擋導(dǎo)致漏拍的幾率，有效改善卡口系統(tǒng)對于跨線跟車所產(chǎn)生的影響。

　　無需外部觸發(fā)裝置，實現(xiàn)全對象目標(biāo)捕獲識別

　　該方案采用視頻觸發(fā)的工作原理，不需要依賴外部裝置(如線圈)檢測車輛提供觸發(fā)來源，避免了外部觸發(fā)方式對監(jiān)測路面的破壞，以及外部觸發(fā)裝置的使用年限、老化維護(hù)等工作。除此，視頻觸發(fā)的可以直接實現(xiàn)對非機(jī)動車及行人目標(biāo)的抓拍記錄，是傳統(tǒng)線圈方式所難以實現(xiàn)的。

　　高效節(jié)能無光害的補(bǔ)光技術(shù)

　　該方案使用可控窄脈沖高亮度LED補(bǔ)光燈，可與攝像機(jī)同步觸發(fā)提供最佳的補(bǔ)光效果，對于補(bǔ)光燈的控制可根據(jù)現(xiàn)場光照條件自動調(diào)節(jié)，而非單純的定時開關(guān)燈。在完全無環(huán)境光照明的情況下，依然能夠拍下清晰的車牌、車身、以及駕駛員圖像。LED燈功耗小、節(jié)省能源，對周圍環(huán)境和駕駛員的影響可以降至最低。

　　設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)端管理、維護(hù)方便

　　視頻檢測器具有完善的自診斷功能，并可同時檢測高清攝像機(jī)和補(bǔ)光燈的運(yùn)行狀態(tài)，將檢測到的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和自身工作狀態(tài)信息、故障信息實時發(fā)送給管理中心系統(tǒng)。用戶既可以在系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)場進(jìn)行控制操作，也能通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程訪問、遠(yuǎn)程維護(hù)管理等。

　　業(yè)務(wù)功能靈活擴(kuò)展及遠(yuǎn)端布控撤控

　　該方案采用的視頻檢測器基于圖像分析、視頻觸發(fā)的優(yōu)勢，可以真正實現(xiàn)一機(jī)多用，相同設(shè)備在同一個監(jiān)測斷面中可以實現(xiàn)多項業(yè)務(wù)功能。在城市治安卡口系統(tǒng)建成之后，可以在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上擴(kuò)充如交通事件檢測、交通違章取證、動態(tài)交通流量統(tǒng)計等業(yè)務(wù)功能。此外，視頻檢測器具備遠(yuǎn)端程控的功能，可在管理中心對所有或個別檢測器進(jìn)行布控與撤控。

　　結(jié)語

　　智能化城市治安卡口方案實現(xiàn)了“綜合信息采集，綜合信息接入共享、智能化應(yīng)用”的設(shè)計理念。系統(tǒng)應(yīng)用范圍廣泛，既滿足城市治安監(jiān)測防控的需要，也同時成為智能交通領(lǐng)域的基礎(chǔ)構(gòu)件。其以良好結(jié)構(gòu)、科學(xué)的設(shè)計，為用戶創(chuàng)造了包括業(yè)務(wù)統(tǒng)一、服務(wù)統(tǒng)一、信息標(biāo)準(zhǔn)化、提高資源利用效率等一系列重大利益，實現(xiàn)了集成系統(tǒng)的核心價值，帶給用戶可持續(xù)的未來。