系統(tǒng)設計

　　隨著網(wǎng)絡化、高清化、智能化發(fā)展的逐漸成熟，智能卡口監(jiān)控系統(tǒng)也開始呈現(xiàn)出明顯的網(wǎng)絡化、高清化、智能化這些特征。一套典型的智能卡口監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端智能檢測系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)及中心管理系統(tǒng)等部分組成，如圖1所示。

圖1 智能卡口監(jiān)控系統(tǒng)結構圖

　　前端系統(tǒng)主要由高清攝像機、地線感應器、智能檢測主機等組成。高清攝像機主要負責全景的拍攝進行實時監(jiān)控;地線感應器將通過車輛所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)精確地傳送到智能檢測主機，并觸發(fā)高清攝像頭的抓拍動作，對感應區(qū)域的車輛甚至人臉進行抓拍，所有數(shù)據(jù)都傳送到智能檢測主機進行整理、篩選、處理，最后所有的信息進行本地的存儲，并將一些交通道路的實時信息傳送到中心平臺，包括具體車輛的號牌、型號、是否超速/超載等，供客戶端實時的瀏覽或回放，抓住每一個重要的瞬間。

　　中心管理系統(tǒng)主要由應用服務器、WEB服務器、數(shù)據(jù)服務器及磁盤陣列所組成。應用服務器主要負責對采集的數(shù)據(jù)進行處理，并將信息保存到數(shù)據(jù)服務器;WEB服務器主要是響應遠程客戶的請求，提供數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計及遠程管理維護等功能;數(shù)據(jù)服務器主要是提供數(shù)據(jù)庫管理軟件的安裝平臺，并對數(shù)據(jù)庫的訪問權限等進行設置和控制。

　　存儲系統(tǒng)主要包括本地存儲和平臺存儲。目前主要采用磁盤陣列的方式，能夠對數(shù)據(jù)進行海量存儲，并對海量數(shù)據(jù)實現(xiàn)優(yōu)化管理，達到數(shù)據(jù)擴容的功能和提供最優(yōu)的數(shù)據(jù)服務性能。

　　前端系統(tǒng)功能

圖2 卡口前端系統(tǒng)現(xiàn)場模擬圖

　　車輛捕獲功能

　　系統(tǒng)能對所有經(jīng)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)、刪除垃圾圖片等功能(如圖3所示)。

圖3 系統(tǒng)捕獲的有效車輛圖片

　　車輛測速功能

　　系統(tǒng)在進行抓拍的同時，通過地感測定車輛的行駛速度，并且具備分車型分別設置標志限速和執(zhí)法限速值的功能。[nextpage]

　　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，智能工業(yè)攝像機能準確拍攝到包含車輛牌照和車輛全貌、駕駛室內(nèi)司乘人員面部特征的圖像，圖像能分辨車輛類型、車身顏色和所載貨物，然后將圖像和車輛通行信息傳輸給智能服務器，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)。

圖4 車輛測速顯示

　　每輛車生成一張圖片，系統(tǒng)可實時將數(shù)據(jù)上傳至用戶應用服務器，按每部車輛至少存貯特征圖像和全景圖像各一張計算，其磁盤應具備不少于120萬輛車的圖像存貯能力。當超出該車輛數(shù)時，自動對最前面的數(shù)據(jù)依次進行循環(huán)覆蓋，圖像格式為1600×1200像素的JPEG/24bit格式，可根據(jù)業(yè)主要求對存儲空間進行設置，能達到圖片的存儲周期為一年，視頻圖像存儲周期為3個月。

　　車輛牌照自動識別功能

　　系統(tǒng)可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機自動識別能力，包括2002式號牌。車牌顏色分為黑、白、藍、黃四種車牌顏色。

　　車身顏色自動識別功能

　　系統(tǒng)可自動對車身深淺和顏色進行識別，可供用戶根據(jù)車身顏色來查詢通行車輛，為公安稽查和刑偵案件的偵破提供了科技新手段。

　　車輛型號判別功能

　　系統(tǒng)采用車牌顏色和視頻檢測技術相結合的方法對車輛進行分型。對于民用車來說，藍顏色車牌表示的是小型車輛，而黃顏色車牌表示的是大型車輛。因此，可以首先利用車牌顏色來判斷車輛類型，對于無法根據(jù)車牌顏色判別車型或者無法判斷車牌顏色的情況，可利用圖像分析技術來輔助區(qū)分車輛的類型。

　　視頻監(jiān)控功能

　　前端卡口的全景攝像機全天攝錄的圖像資料通過智能檢測主機實時傳回后端管理平臺，可在后端管理平臺上實現(xiàn)實時觀看、資料檢索、歷史調(diào)閱等操作。

　　記錄及圖像存儲功能

　　系統(tǒng)自動抓拍車輛圖像，并記錄車輛通過的信息，包括時間、地點、號牌、車型、前排司乘人員面部特征等，圖像以JPEG格式實時存儲在智能工業(yè)攝像機終端服務器中。系統(tǒng)可存儲不小于120萬輛車的記錄及圖像信息。

　　數(shù)據(jù)自動上傳和歷史數(shù)據(jù)下載功能

　　智能檢測主機除自動實時存儲車輛通行記錄和圖像外，同時還可根據(jù)用戶對數(shù)據(jù)上傳的設置，將用戶需要的車輛通行數(shù)據(jù)(包括記錄和圖像)通過TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議自動上傳至用戶應用服務器。例如可上傳違章超速車輛的信息和圖片，而非違章車輛僅上傳基本信息，非違章車輛的圖片保存于智能工業(yè)攝像機終端服務器中。

　　智能檢測主機提供對歷史車輛通行數(shù)據(jù)進行下載的接口，用戶應用服務器可以通過該接口實現(xiàn)對智能工業(yè)攝像機終端服務器中的數(shù)據(jù)下載功能。

　　Web方式數(shù)據(jù)查詢?yōu)g覽功能

　　智能檢測主機具有通過Web方式對存儲的歷史數(shù)據(jù)進行查詢?yōu)g覽的功能，用戶可通過Web方式查詢?yōu)g覽車輛歷史數(shù)據(jù)，同時可查詢每個車道的車流量情況。

　　前端設備管理維護功能

　　智能檢測主機預留時間校正接口、參數(shù)的設置接口和運行情況的診斷、檢測和恢復接口，同時負責管理所有與之聯(lián)系的特寫和全景攝像機。所有設置均可通過Web方式進行，也可通過后端用戶應用服務器上安裝的專用工具軟件進行。用戶應用服務器可通過智能檢測主機實時查看前端設備的運行狀態(tài)。前端設備在檢測到系統(tǒng)故障時，進行自動恢復，同時實時報告給用戶應用服務器，便于快速恢復。[nextpage]

　　遠程自動更新功能

　　系統(tǒng)可通過智能檢測主機對所有與之聯(lián)系的特寫和全景攝像機的軟件進行遠程自動更新;系統(tǒng)也可對智能檢測主機自身的軟件進行遠程更新，便于系統(tǒng)軟件的升級和維護。

　　卡口平臺系統(tǒng)功能

　　實時卡口信息監(jiān)看

　　實時監(jiān)看某個卡口或多個選定卡口的通行車輛信息及相關聯(lián)的車輛抓拍圖片。并可對抓拍圖片實現(xiàn)放大、縮小、拖拉、旋轉等操作。

　　實時調(diào)閱卡口監(jiān)控的視頻圖像。把卡口監(jiān)控視頻資源按照地域分類管理。提供方便的錄像檢索、查詢手段，可根據(jù)時間、地點等信息檢索并回放圖像，回放時可實現(xiàn)播放、快放、慢放、單幀放、拖曳、暫停等功能。

　　各類信息查詢統(tǒng)計

　　查詢統(tǒng)計的信息可以支持整體表格方式導出。

　　車輛信息查詢功能

　　可以根據(jù)車輛的經(jīng)過時間、號牌號碼、車牌顏色、卡口名稱、行駛方向、車道編號等條件進行查詢，對號牌號碼應具備模糊查詢的功能。

　　違法信息查詢功能

　　可以根據(jù)車輛的經(jīng)過時間、號牌號碼、車牌顏色、卡口名稱、違法類型等條件查詢違法信息數(shù)據(jù)，對號牌號碼應具備模糊查詢的功能。

　　布控信息查詢功能

　　可以根據(jù)車輛的經(jīng)過時間、號牌號碼、車牌顏色、卡口名稱、行駛方向、布控類型、布控人等條件，查詢布控信息數(shù)據(jù)，對號牌號碼應具備模糊查詢的功能。

　　報警信息查詢功能

　　報警信息查詢主要包括：設備故障報警信息查詢、違法車輛報警信息查詢、布控報警信息查詢及報警處理情況查詢。

　　日志查詢功能

　　系統(tǒng)日志支持按時間或分類進行查詢。操作日志支持按操作員用戶名和操作時間進行查詢。

　　流量統(tǒng)計功能

　　系統(tǒng)可按照用戶需要，針對所監(jiān)測的多個卡口、單一卡口或某車道，來統(tǒng)計各個時段的歷史流量數(shù)據(jù)、平均車流量數(shù)據(jù)等信息，并生成統(tǒng)計圖以報表形式輸出。

　　車輛布控比對功能

　　各地用戶通過省級管理平臺對其所在區(qū)域具有布控管理權限，可進行嫌疑車輛、違法車輛、涉案車輛的布控比對?？稍诒居蚍秶鷥?nèi)布控，也可向上級單位申請跨區(qū)域布控。允許進行模糊布控和精確布控，模糊布控就是對車輛號牌信息不全的車輛也可以實現(xiàn)布控。

　　布控范圍可分三種：單點布控、多點布控和區(qū)域布控。布控人員填寫布控車輛數(shù)據(jù)、布控范圍、布控理由、布控單位、布控有效期、報警方式及報警提示內(nèi)容等有關信息后，系統(tǒng)可根據(jù)指定范圍自動比對布控。布控有效期到期后或布控處置結果得到確認后，則自動取消布控任務并通知布控人。

　　實現(xiàn)多級多方式報警

　　當前端卡口采集的車輛信息與黑名單數(shù)據(jù)庫中布控的車輛信息比對成功時，系統(tǒng)可根據(jù)用戶設置選擇發(fā)出多級報警信號，即向省級管理平臺、各布控單位及布控人發(fā)出報警信號。[nextpage]

　　可選擇多種報警方式，包括聲光報警、短信報警、彈出框報警等。聲光報警指系統(tǒng)可通過擴音設備和報警燈發(fā)出報警聲光信號。短信報警指系統(tǒng)將報警內(nèi)容通過短信網(wǎng)關發(fā)送到布控人的手機號碼上。彈出框報警指系統(tǒng)將報警內(nèi)容以網(wǎng)頁彈出框方式出現(xiàn)，以引起操作人員的注意。

　　短信報警信息的內(nèi)容包括報警車輛所經(jīng)過的卡口、車牌號碼、車牌顏色、通過時抓拍的圖片、通過的時間以及報警類型等，系統(tǒng)可由操作人員根據(jù)實際情況設置報警內(nèi)容。

　　違章車輛信息審核

　　對進入違法嫌疑數(shù)據(jù)庫的車輛信息，可按照違法時間、違法類型、違法地點等條件進行查詢，可手工修改號牌號碼(對系統(tǒng)錯誤識別的牌照進行人工糾錯修改)、號牌種類、違法時間、違法地點、違法類型等信息。經(jīng)過審核的違法車輛數(shù)據(jù)，可作為正式交通違法處罰數(shù)據(jù)，用于交通違法處罰業(yè)務。系統(tǒng)還可支持逐條審核、批量審核等方式。

　　歷史圖像同步回放

　　刑偵業(yè)務部門比較關注嫌疑車的細節(jié)特征，嫌疑車的駕駛員臉像和行人臉像，對歷史回溯排查相關車(人)出現(xiàn)的時間、先后次序有著嚴格的要求。系統(tǒng)能夠對通過指定卡口點的車輛圖片嚴格按照時間順序和通過先后順序進行歷史回放，最大限度地提升線索甄別的效率。

　　對于指定車輛，系統(tǒng)可自動同時關聯(lián)出其在指定時間段內(nèi)通過卡口的信息、抓拍圖片以及通過該卡口時的監(jiān)控視頻資料。

　　基于GIS系統(tǒng)的卡口資源管理

　　基于GIS系統(tǒng)實現(xiàn)對卡口的圖形化直觀管理，系統(tǒng)能夠與公安警用GIS平臺實現(xiàn)互聯(lián)。

　　在地圖上直觀地表現(xiàn)所有卡口的地理位置、所屬行政區(qū)劃分信息、主要交通干道信息，以及布控攔截站地理位置信息等。在地圖上點擊卡口圖標，可直接讀取到該卡口的數(shù)據(jù)信息。

圖5 車輛特征和車輛駕駛人面部特征圖

　　對偵測到設備工作異常的卡口和發(fā)出布控報警的卡口，可在地圖上以圖文閃爍和顯目顏色方式提示。

　　電子地圖的各種操作，包括放大、縮小、全圖、移動、打印、點選、框選、不規(guī)則選擇等操作具備“鷹眼”功能。可以中心定位的方式快速定位到某個指定卡口。根據(jù)用戶輸入的卡口名稱關鍵字搜索符合的結果，并提供定位展現(xiàn)。

　　針對超速車輛的監(jiān)控處罰

　　管理平臺可對每個卡口的通行車輛限速值進行設置，支持批量設置和單一設置。由前端卡口根據(jù)本卡口限速值進行車輛超速判斷，并向后端管理平臺發(fā)送超速車輛違法取證圖片。同時，管理平臺將超速車輛信息列入違法嫌疑名單數(shù)據(jù)庫。

　　針對假牌、套牌車輛的監(jiān)控報警

　　管理平臺將前端卡口采集到的車輛信息與交警車輛信息庫進行對比分析后，發(fā)現(xiàn)不存在該號牌或與登記車輛信息不符合的情況，則系統(tǒng)判定該車輛為假、套牌嫌疑車輛，列入違法嫌疑名單數(shù)據(jù)庫。

　　完成布控車輛運行軌跡展示

　　通過分析某車輛在某一段時間內(nèi)經(jīng)過的各卡口的順序，在地圖上根據(jù)道路信息顯示出車輛的運行軌跡。

　　卡口信息發(fā)布功能

　　卡口管理信息的發(fā)布包括內(nèi)部發(fā)布以及外部信息發(fā)布，內(nèi)部信息發(fā)布是針對公安系統(tǒng)內(nèi)部用戶的信息廣播，包含信息比較廣泛，根據(jù)信息接受者的權限分配，向其發(fā)布不同密級的信息;外部信息發(fā)布主要面向公安系統(tǒng)外部用戶，主要包括需要向社會公開的交通管理信息，如違法信息、業(yè)務辦理信息等。

　　結語

　　總體而言，目前智能卡口系統(tǒng)仍然處于不斷完善的過程中，更為清晰的畫質(zhì)、更加智能豐富的應用、更加穩(wěn)定的性能都是卡口系統(tǒng)不斷追求的目標。