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1××市闯红灯视频电子警察系统方案书2目录第一章公司简介第二章系统技术方案设计第三章部分客户名单第四章售后服务3第一章公司简介深圳市xxxxxxx有限公司是一家专业从事智能交通系统（ITS-IntelligentTransportSystems）产品研发、生产及工程的民营高科技企业。作为国内较早的专业ITS产品供应商之一，一直致力于新产品的开发与研制。从1996年的第一代“电子警察”的诞生至今，xxxx公司生产的Jxxxxx“电子警察”产品已经增加到了10多个型号，实现了产品专业化、系列化的目标。及高科技高科技钢结构共捐款交换机规定凡人工方法给客户近年来，国内经济迅速发展的同时给交通管理带来的新问题也日趋紧迫，xxxxx以此为契机，依托其强大的科研力量、运用各种高科技手段为交通管理部门进、可靠的解决方案，并将以此为已任，为我国的ITS建设贡献力量。我们一贯认为，专业的技术指导是保证产品售后服务的关键，为此，组建了一支拥有雄厚技术力量的技术支持服务队伍，随时地为客户提供专业、快捷、值得信赖的售后服务。系列“电子警察”产品在全国各地40多个城市的成功应用使我们有信心在中国的智能交通领域树立民族品牌，实现产业报国的目标。4第二章技术方案设计第一节前言一、系统设计目标××市视频电子警察系统工程的建设，旨在规范××市城市交通秩序，减少车辆违章现象，提高交通管理的现代化，对交通路口、路段的违章实施24小时监控，通过高科技手段查处交通违章，提高管理效能，实现文明执勤，大大降低交警的劳动强度，有效查处和减少交通违章，保障交通有序、畅通和安全。二、系统设计先进性该系统运用了当今先进的数字图像处理技术、计算机通信技术以及数据库技术进行设计开发，具有很高的技术含量：1、采用计算机神经科学技术，实现高效的车形动态分析跟踪的视频检测核心方式；2、违章图片有效性智能确认，使最终照片有效率极高；3、多张违章过程照片抓拍，三、系统设计依据1、公安部公交管[1997]231号文件2、GBJ93《工业自动化仪表工程施工及验收规范》3、《道路交通科技发展“九五”计划和2010年规划》4、《全国城市实施道路畅通工程总体方案》5、《公安交通指挥中心建设发展的若干意见》6、中华人民共和国公共安全行业标准GA/75-947、《中华人民共和国公共安全行业标准》-闯红灯自动记录系统通用技术条件8、CESC89：97，建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范四、系统设计原则系统设计应符合公安部公交管[1997]231号文件提出的“中心建设应遵循的基本原则的六项要求”，且应符合国家的有关标准和规范。系统应具有实用性、5可靠性、先进性、开放性、兼容性、可维护性。系统应具有良好的升级、扩展能力，应具有一定的容量，为保持系统的先进性留下充分的发展余地。第二节设计原理及流程图一、系统原理1、闯红灯违章抓拍原理视频电子警察系统利用当前先进的数字图像处理技术，根据离散数学的相关算法对捕获的数字图像信号进行不断的运算执行某些特定的加工和分析，通过计算机处理输出检测结果和完成抓拍记录功能。安装在路口的CCD彩色视频摄像头获取路口的实时图像，路口的工控机通过图像捕捉卡获取到将CCTVVideo标准模拟图像信号后转换成数字图像信号。在视频图像中根据不同的车道预先设定一个或者多个检测范围，这些检测范围之内的像素组成了虚拟的检测区域。因为实时图像每秒钟有25帧的图像变化，每一帧图像的检测区域之内的像素灰阶值都是有变化的。当有运动的车辆通过检测区域的时候，检测区域之内的像素灰阶值会产生一系列比较明显的动态变化，从而可以进行物体形态分析，比如分析出是车辆在运动还是行人在运动，以及运动的速度、方向、位置等一系列信息。另一方面，安装在路口的信号灯转换器同时接受信号灯的电流信号，并将信号灯的电流信号转换成一个高低电平的输出信号。安装在路口工控机的控制软件如果检测到信号灯转换器的“红灯”信号，并且检测区域内有车辆通过，系统的抓拍控制软件对运动的车辆进行跟踪检测一段时间，确认车辆的违章行为之后发出抓拍，则发出抓拍指令，将车辆的违章过程记录下来。检测区域变化信号灯信号变化车辆检测模块信号灯转换器抓拍控制模块，发出抓拍指示视频信号220V电源输出输出6系统的控制软件是24小时全天候实时对交通路口对违章车辆的闯红灯行为进行检测和抓拍，所有的动作和任务都是由计算机自动完成，对非“红灯”通过、车辆未超越停车线、车辆“红灯”前超越停车线再停止在检测区域的这些行为都是自动判别。由于闯红灯行为是一种典型的过程行为，因此检测过程分为三步：行为预测、行为跟踪、行为判决，这三个步骤缺一不可。所以，抓拍系统必须同时检测到信号灯转换器的“红灯”信号和检测到有违章车辆经过的信号，才能发出抓拍指令，缺少其中一个信号则不会进行抓拍记录。例子一，“红灯”亮时，虽然检测到信号灯转换器的“红灯”信号，但是车辆没有从检测车道区域经过，控制软件不会抓拍。例子二，路口的信号机是“绿灯”信号，则信号灯转换器检测到是“绿灯”信号，虽然检测区域有车辆经过，控制软件缺少“红灯”信号，也不会抓拍。如果路口的信号灯为多相位控制，分左转、直行、右转等信号，系统分析出车辆运动的方向，再根据信号形态进行判别车辆是否闯红灯，防止对不同车道产生漏拍与误拍等情况，有利于执法的公正性和准确性。2、闯红灯违章过程描述车辆闯红灯行为是一个过程，需要对整个违章过程进行描述，以提供有效的法律依据，体现执法的公正性。抓拍的违章照片一个由三张组成，分别是“红灯”未超越停车线全景照片、“红灯”后超越停车线全景照片以及号牌号码的特写照片。第一张照片为一张全景照片，主要描述在红灯亮时车辆未超越停车线的的全景照片，照片中含停车线以及路口的部分特征、红灯信号灯及违章车辆的车身。第二张照片为一张全景照片，主要描述在红灯亮时车辆超越停车线并行驶一段距离后的的照片（一般为车辆尾部超越停车线后5-10米），照片中包含有停车线、路口情况特征、红灯信号灯以及违章车辆的全部车身。从这张照片中可以分辨出违章车辆的车身颜色、车辆类型和号牌颜色等。由于在第一张和第二张照片中，违章车辆的准确位置不容易确定从而影响了车辆号牌号码的清晰度，鉴于目前CCD摄像机的清晰度限制，对违章车辆的车辆特征并没有充分体现。为此，系统增设了第三张特写照片，着重反映违章车辆的号牌号码及号牌颜色。（如下图）：7图2-1违章照片的信息包括了停车线、红灯信号、车牌号码、车辆类型、车身颜色、违章日期时间（年、月、日、时、分、秒），违章车道等情况。违章照片清晰可辨，肉眼可以识别到号牌号码、红灯信号、停车线以及车身颜色等重要违章信息。违章照片在抓拍记录的时候，系统抓拍控制软件会自动对其进行加密处理，主要提供两种方式：第一种是记录每一张违章照片的原始像素和文件大小，如果照片被修改，则可以将原始记录的像素和修改之后的像素进行对比；第二种是在违章照片生成的时候叠加一个透明的底纹进行软件加密，如果照片被修改，则可以通过检查加密底纹进行判断。经过加密的违章照片可以进行公告和公证，能够作为法律依据，为执法提供有效性。记录车辆闯红灯整个违章过程的另外一种行之有效的方法就是采用实时录像的方式，该系统提供了车辆在红灯状态超越停车线之前1秒和之后1秒钟的录像功能（此功能可选），用户可以根据需要对违章录像进行回放和截屏，以提高执法的说服力。3、编程方法的实现本系统采用分车道全车形提取分析跟踪的核心技术；通过图像捕捉卡对获取的视频源进行逐帧计算处理，对整幅图像进行定位分割，获取被检测车道区域的图像，其被检测车道区域的大小边界在实际编程中设置成变量参数，以方便实际运行调试，如下图：整个视频图像设定检测车道区域（可设置多车道区域）8当有车辆进入检测车道区域时，图像检测到后，抓拍控制软件开始进行逐帧跟踪计算处理，如下图：跟踪过程的图像频率设定为25帧/秒，对车辆是否在检测区域内连续运动进行判断，如下图：当车辆在跟踪分析的时间之内移动达到设定的拍照界限，如果抓拍控制软件同时检测到信号灯的信号为“红灯”信号，便发出拍照信号，将违章车辆的违章过程记录下来。如果车辆静止在检测区域之内，抓拍控制软件无法检测到像素的变化，不会发出拍照信号，这样可以避免对一些在“红灯”亮时之前就进入检测区域的静止车辆进行抓拍。如下图：检测有车辆进入跟踪车辆移动，25帧/秒车辆达到拍照界限，系统发出拍照信号拍照界限9拍照界限设定为可变参数，实际中可以根据实际情况进行调节。一般人多密集的路口车辆行驶速度较慢，可以将拍照界限设置比较远，以便跟踪检测时间更长；在郊外车辆行驶速度比较快的路口，可以将拍照界限设置比较近，防止高速车辆跑出检测区域造成漏拍。同时，也可以根据使用需要，对不同检测区域的四个边缘设置为敏感边缘和不敏感边缘，防止从不敏感边缘进入检测区域的车辆触发而造成误拍。车道通车跟踪处理过程中，可以分辨出车辆行驶的方向，从而可以使在可左车道的左传车不抓拍，右车道的右转车不抓拍，如下图：另外，由于系统采用先进的车形提取分析和行为跟踪判别技术，从而几乎不会引起由于自行车、行人、阳光、雷雨等非机动车辆等因素引发的误拍，也几乎不会产生漏拍现象。且夜间的准确率与白天的准确率几乎一样高。4、照片传输、保存和处理摄像仪抓拍到违章照片之后，将自动保存在工控机的硬盘内进行保存。从路口各个工控机到控制中心的服务器可以通过三种方式进行违章图片下载。第一可以通过光纤、ADSL、DDN、ISDN、PSTN、无线发射或CDPD蜂窝网等方式与控制中心的服务器连接，通过文件传输软件将保存在各个工控机的违章照片即时传输到交通指挥控制中心的文件服务器进行分类保存；第二利用笔记本电脑和路口工控机相连，通过网上邻居的方式将违章照片下载；第三可以将路口的活动硬盘取下，并带回控制中心进行集中下载处理。操作员通过处理终端计算机对违章照片进行相关的确认、录入和复核，最后通过报纸、声讯台、互联网、移动电话公司或者相关公告等方式进行违章车辆的违章公告，违章驾驶员可以通过不同的方式查询可右转车道通行的右转车，系统不抓拍10违章记录情况，也可以直接到交警办证大厅违章处理窗口查询违章情况、打印违章照片和办理处理手续。二、拓扑及流程图1、系统拓扑图系统拓扑图路口工控机光纤、ADSL传输等笔记本电脑下载活动硬盘下载中心服务器112、处理流程图IDC中心服务器普通终端1普通终端2普通终端n123456789101112AB12x6x8x2x9x3x10x4x11x5x7x1xEthernetA12x6x8x2x9x3x10x4x11x5x7x1xC以太网集线器CD刻录机磁带备份机(DLT&DAT)光盘塔Oracle大型关系型数据库IDC车管所服务器处理流程图第三节技术需要分析视频电子警察系统是采用虚拟车道的方式，对道路交叉口的特定方向的特定区域，通过视频图像分析的方式进行监视判断，以达到监视闯红灯等交通状况。结构大体分为视频摄像头部分、主机部分、信号接收和网络数据发送部分。视频摄像头主要负责对道路交叉口的特定区域的适时动态图像资料进行获取，采集到的图像资料经过主机进行处理，分离出有用的交通状况资料。在“红灯”情况下，如有车辆违章闯红灯，则经主机计算处理发出抓拍指示进行对违章车辆拍照，以便获取车辆违章过程和车辆的相关违章信息的图像资料待进一步处理。这种视频电子警察系统采用的检测手段，抛弃了在路口埋设线圈进行检测车辆的原始方法，使安装调试的难度降低。且系统能够生成统计资料也远远多于原始方式，给未来开发功能更加强大的电子警察系统奠定良好基础。该系统主要技术为将采集的视频资料如何进行快速的处理，然后从中如何获取有用的信息资料。这涉及到良好的硬件选取，和软件的高技术性的编程。12其指标为在车辆通过路口的瞬间，系统便可以提取出相关有用的资料，并及时反馈信息进行一系列处理工作。对于路口监视宽度为7米，车辆行使速度为50KM/H的情况来说，整体处理时间要在0.1秒内完成并反馈出信息。对于0.1秒内要判断出一系列连续情况，则图像处理量的任务是艰巨的，不但有非常佳的硬件配置，如主机板、CPU、