【安防知識網】面對各城市機動車保有量、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不僅是必須，也是急需?；诖?，本文將介紹視頻檢測器，是如何建設成為智能化的城市治安卡口。

　　近年來，隨著我國經濟的發(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峻的挑戰(zhàn)。為提高對刑事、治安案件的快速響應、處理及進一步預防能力，設置治安卡口系統對于社會治安具有重大的現實意義。

　　不同于過去平安城市所建設的監(jiān)控卡口，當期城市治安卡口的建設，大量采用了圖像智能分析技術，可快速將視頻圖像轉換為結構化的信息描述。智能化的城市高清卡口系統，不但可以及時準確地記錄機動、非機動車輛、行人等目標的特征信息，也隨時掌握各出入要道的人車狀態(tài)、進出時間和移動方向，對各種盜搶犯罪、肇事逃逸、作案嫌疑車輛快速反應，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、有效的依據。

　　因此，面對各城市機動車保有量、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不僅是當務之急，也是一項長期任務，開展卡口系統的建設勢在必行?；诖?， 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。

　　設計與發(fā)展理念

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

　　全時間、全區(qū)域、全對象、全智能的卡口應用理念

　　· 全時間：系統可支持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：系統規(guī)劃的監(jiān)測目標應涵蓋了機動車輛、非機動車及行人等所有行經卡口的人車目標;

　　· 全區(qū)域：系統可以適應復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，系統可以自動識別監(jiān)測目標的特征，以結構化信息的形式記錄。

　　多業(yè)務綜合應用的發(fā)展理念

　　現代化城市管理的建設必將走向總體規(guī)劃及資源共享。系統的規(guī)劃設計針對公安警務、交通管理業(yè)務的綜合管理，可以在相同的設備中實現城市治安卡口、交通違章取證、交通事件檢測、以及交通流量統計等多項業(yè)務綜合應用，實現以一套系統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)、強大的數據支持。

　　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、傳輸系統、中心應用系統三大部分。

　　前端采集系統

　　前端信息采集系統主要組成部分為：視頻檢測器、高清攝像機、補光設備、及設備箱等基礎設施，安裝在外場路段，通過高清攝像機采集視頻圖像、視頻檢測器實時分析檢測，實現全天候不間斷的機動車、前排司乘人員、非機動車和行人等檢測目標的圖片抓拍和信息處理、存儲、通信等功能;對于抓拍的機動車圖片實現號牌、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進行存儲，并由通訊設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組成做具體說明。

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

[nextpage]　　2、機動車道配置原則：以一臺高清攝像機(含鏡頭)、一臺視頻檢測器、二臺補光燈、一套攝像機防護罩，可覆蓋2條相鄰的機動車道(國際標準寬度)。若監(jiān)測卡口相鄰的車道數超過2條以上，以相同原則增加設備數量，攝像機之間的監(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、非機動車道配置原則：以一臺高清攝像機(含鏡頭)、一臺視頻檢測器、一臺補光燈、一套攝像機防護罩，可覆蓋1條非機動車道。

　　4、前端采集系統通過視頻檢測分析的方式，抓拍行經卡口的車輛及行人目標，監(jiān)測捕獲的目標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、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、前端采集系統配置LED補光燈作為輔助照明設備，根據現場照度不同進行補充照明，白天克服太陽光過強造成的環(huán)境照度問題，夜間增強駕駛人臉像和車輛輪廓及號牌圖片效果。補光燈的工作由視頻檢測器根據現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捕獲和自動識別的圖片、數據信息進行實時采集和處理，同時保存圖片和數據，產生的信息在本地保存的同時輸出到通信傳輸系統送到后端管理中心。

　　7、工業(yè)級高清攝像機采用200萬像素逐行掃描CCD攝像機，具備10比特數模轉換以及數字電路處理技術，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。攝像機的安裝位置，以實際工作需求為準，安裝時無視角盲區(qū)，能有效防止人為破壞。

　　傳輸系統

　　本方案可使用已經建成的傳輸網作為視頻圖像和視頻檢測數據的傳輸網絡。

　　中心應用系統

　　中心應用系統接收所有前端采集系統的數據，經過匯總及結構化存儲，提供業(yè)務單位作為治安卡口監(jiān)測業(yè)務執(zhí)行的平臺，具體功能如下。

　　· 黑名單車輛統一布控報警：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，系統黑名單車輛的快速布控軟件能夠針對車牌號碼自動進行搜索和監(jiān)測，一旦發(fā)現黑名單車輛及時向指定的系統或人員發(fā)出報警，并系統自動進行跟蹤和聯動視頻圖像監(jiān)控系統鎖定對象;

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

　　· 套牌車輛檢測分析：針對被盜搶車輛經常套用車牌這一現象，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;

　　· 跟車關聯性分析查詢：針對犯案車輛經常集體活動，有較明顯的跟車現象。通過數據挖掘方式對不同區(qū)域出現的車輛集進行分析，能夠找出與嫌疑車輛有關聯的車輛，為職能部門破案提供線索;

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

　　· 車輛特征數據分析查詢：對區(qū)域內車輛的相關特征數據(屬地、屬性、結構、車型、顏色等)進行統計分析，并能提供相關報表數據，為了解區(qū)域內車輛運行狀況提供信息支持;

　　· 非機動車與人員的特征查詢：可針對嫌疑目標，進行非機動車和人員的相似性比對分析，減輕工作人員的目標篩選工作負擔;

　　· 交通流參數檢測與統計分析：提供區(qū)域內各檢測斷面地點流量、車速、時間占有率等交通流參數，及相關統計報表;

　　· 行程時間檢測：提供區(qū)域內相鄰檢測斷面間的歷史行程時間，參照歷史規(guī)律，結合實測數據，對下一斷面的行程時間進行預測，為區(qū)域交通誘導提供服務。

　　· 設備管理：對系統設備(攝像機、視頻檢測器等)進行管理，根據需要可以增加、刪除、編輯監(jiān)控攝像機、視頻檢測器設備?？梢蕴峁┲庇^的設備列表界面，對前端采集系統的設備狀態(tài)進行監(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，是采用先進的圖像分析技術(包含3D建模、目標跟蹤、目標檢測等)及軟件工程的運算演繹，在連續(xù)不斷的視頻圖像中，獲取圖像中的目標、目標特征及運動信息等，以結構化的描述信息作為輸出。配合業(yè)務取證的需要，其可以同時獲取監(jiān)測目標的特寫圖片，與信息疊加后同時輸出做的圖文對應。

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

　　對于目標的捕獲及識別能力，其以對監(jiān)測區(qū)域內的所有對象，包括機動車輛、機動車駕駛人、非機動車、非機動車駕駛人、行人等，進行連續(xù)全天候的捕獲、記錄和識別。對于捕獲目標的特征識別，可支持車輛號牌、車型、車標、車身顏色，以及駕駛人/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，統計和分析得出該路段的交通參數。

　　基本功能

　　1、對經過監(jiān)測點的目標實時記錄并保存記錄信息：可對途經的監(jiān)控目標(機動車、前排司乘人員、非機動車、行人)進行24小時捕獲，以信息描述及高清晰圖片的形式輸出。

　　2、車輛基礎特征信息識別提?。嚎勺詣荧@取機動車號牌號碼、號牌顏色、號牌結構、車身顏色、車輛類型、車標、裝載情況等信息。

　　3、圖片信息提供：可提供機動車道圖片、非機動車道圖片。每經過一輛機動車提供一張全景圖片、每經過一個非機動車道目標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、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、交通流參數檢測：獲取斷面車流量、車速、時間占有率等基本交通參數。

　　7、非機動車特征信息提?。韩@取非機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?。韩@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、能夠獲取機非亂行、非正常運動的對象信息，即能夠抓拍逆行車輛并能清晰辨別號牌和車輛特征，能夠抓拍非機動車道上的機動車、機動車道上的非機動車和人的特征信息。

　　10、布控撤控功能：可以根據用戶要求對監(jiān)測點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、布控車輛等進行報警，支持本地和遠程報警。

　　12、提供的數據圖像具有防篡改功能，例如水印、圖片加密技術。

　　13、能夠提供設備實時運行狀態(tài)信息與故障報警信息。

　　方案特點

　　綜合采用國際前沿圖像分析技術，確?？诘牟东@率及識別率

　　該方案采用了國際前沿的圖像分析技術-“3D模型法”，并且針對不同識別目標與特征的需要，綜合使用了“目標檢測法”、“目標跟蹤法”、“幀差法”等不同的圖像分析技術，將多種圖像分析視頻檢測互補結合，以保證該系統高度穩(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)劃使用的攝像機的監(jiān)測寬度可達8米以上，相鄰兩個攝像機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致漏拍的幾率，有效改善卡口系統對于跨線跟車所產生的影響。

　　無需外部觸發(fā)裝置，實現全對象目標捕獲識別

　　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、老化維護等工作。除此，視頻觸發(fā)的可以直接實現對非機動車及行人目標的抓拍記錄，是傳統線圈方式所難以實現的。

　　高效節(jié)能無光害的補光技術

　　該方案使用可控窄脈沖高亮度LED補光燈，可與攝像機同步觸發(fā)提供最佳的補光效果，對于補光燈的控制可根據現場光照條件自動調節(jié)，而非單純的定時開關燈。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。

　　設備運行狀態(tài)遠端管理、維護方便

　　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和補光燈的運行狀態(tài)，將檢測到的設備運行狀態(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。用戶既可以在系統運行現場進行控制操作，也能通過網絡進行數據傳輸、遠程訪問、遠程維護管理等。

　　業(yè)務功能靈活擴展及遠端布控撤控

　　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，可以真正實現一機多用，相同設備在同一個監(jiān)測斷面中可以實現多項業(yè)務功能。在城市治安卡口系統建成之后，可以在原有設備的基礎上擴充如交通事件檢測、交通違章取證、動態(tài)交通流量統計等業(yè)務功能。此外，視頻檢測器具備遠端程控的功能，可在管理中心對所有或個別檢測器進行布控與撤控。

　　結語

　　智能化城市治安卡口方案實現了“綜合信息采集，綜合信息接入共享、智能化應用”的設計理念。系統應用范圍廣泛，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域的基礎構件。其以良好結構、科學的設計，為用戶創(chuàng)造了包括業(yè)務統一、服務統一、信息標準化、提高資源利用效率等一系列重大利益，實現了集成系統的核心價值，帶給用戶可持續(xù)的未來。