工程建设目标

　　本方案为某城市区际治安卡口系统方案，拟建设13个治安卡口监控点，覆盖某城市区的重要路口、关键及重点地点、区际主要出入口，共计15个方向，56个车道。

　　本方案综合运用现有的、先进的车辆检测技术、信号处理技术、计算机控制技术、图像处理技术、通信技术，构造的治安卡口系统主要实现以下几个目标。

　　· 为交通管理提供过往车辆高质量的图像信号，提供前排司乘人员相貌特征清晰可辨图像信息，监控路面交通状况，控制交通秩序；

　　· 采集各路口车流量、车速等信息，为管理部门提供决策依据；

　　· 车辆速度检测，有效制止超速违章行为，对超速处罚提供依据；

　　· 自动侦测，监控“黑名单”车辆，打击各类利用车辆的违法犯罪行为；

　　· 对套牌、假牌、故意污损遮挡车牌、不按规定使用车尾转向灯、前排司乘人员未系安全带、驾驶室超载、违章压线或越线行车、超速行车等违法行为取证。

　　系统架构

　　系统规范地可分为卡口前端层、卡口应用层、卡口中心层三个层次，通过网络连接构成完整的智能检测系统网络，如(图1)。实际运用中只分为卡口前端系统与后端系统两个层次，卡口前端系统负责监测车辆、拍照并发送至卡口应用层；后端系统负责识别前端层送来的图片中的车牌号码及相关车辆信息，存储图片，并将收集到的信息(可连同图片一起)发送至应用服务器。

　　在每个路口，前端层通过局域网交换机互联，将采集信息统一汇总，再通过光纤传输通信方式实时或定时向交警数据中心传送数据。监控中心包含了卡口应用层和中心层。

　　从方便用户使用的角度考虑，系统支持现场数据下载提取，前端设备可存储不少于120万辆车的图像文件。既保证了每个路口方向可靠、稳定地向监控中心传送数据，同时也便于远程系统功能升级。

　　卡口前端层

　　卡口前端层是在治安卡口现场安装布置的卡口前端应用系统，主要由车辆检测、图像采集单元、闪光灯、工控主机、控制程序单元、数据发送等单元组成。前端层负责监测车辆、拍照并发送至卡口应用层(见图2)。

　　机动车通过检测单元是该系统的核心部件，采用稳定可靠的地感线圈检测方式。在设计上选用高性能的微处理芯片，当采用18MHZ的晶振频率，CPU的指令执行时间仅为112NS，既满足公路车辆智能监测记录系统检测要求，又能有效降低功耗和EMI。一块检测板最多可同时接8个线圈(4车道)，在10MS周期内可以检测8线圈中任何一个线圈发生0.1%的电感量的变化，可以准确检测到经过线圈的各类机动或非机动车辆，多达256级的线圈灵敏度设置，可最大限度地减少误拍。二车道测速误差小于4MS，能够有效检测车速1~300KM/H的通过车辆。车辆通过检测板用于智能检测记录系统，最多可以同时监控4个车道。

　　车辆通过检测单元配有专用的监测软件，以仪表形式实时监控检测线圈的动态情况——如各线圈的振荡频率、压线触发动作、车辆通过各线圈时的频率变化等情况。

　　图像采集单元

　　系统推荐使用200万像素的高清晰智能摄像机作为特写摄像机。

　　特写摄像机用于车辆头部图像采集，具备强光抑制功能。采集的图像主要应用于车辆的外观、车型、颜色等特性的识别，车牌识别和违章检测。若安装车牌自动识别软件，可以实现车牌自动识别功能。特写摄像机的数字视频信号通过以太网络传输到车辆检测主机上，保存在主机的硬盘上。

　　特写摄像机最好安装在车道正上方，如果与车辆行驶方向有一角度，则通常与车牌平面角控制在 120°左右，摄像头与车牌立体角控制在 30°，摄像头与车头水平距离控制在20M～23M。此时，车牌在图像中所占大小为六分之一至五分之一，以保证车牌的识别取得最高的成功率。

　　抓拍系统单元

　　负责完成对数据信息的抓拍与图片传输。

　　抓拍系统主界面可以对需要控制的各项参数分别设置，提示信息详尽有效，方便维护人员维护时，迅速定位异常原因所在。

　　系统的图片和数字信息通过 FTP 协议传输到中心服务器上。在系统前端软件的配置文件中，可以设置 FTP 服务器的 IP 地址、FTP 用户名、密码，间隔时间等。

　　功能实现

　　· 车辆检测功能：适应各种天气，全天候自动监控、检测被监测车道内的机动车辆；车辆捕获率≥99%；

　　· 车辆抓拍功能：采用环形地感线圈检测器，车辆检测的响应速度小于10ms，主控器收到信号后立即启动摄像机进行抓拍，高清记录机动车图像信息和驾驶人信息。抓拍图像能够清晰辨认车辆类型、车身颜色、所处位置，有完整的车前景信息，包括完整的号牌，可辨别号牌颜色；

　　· 跨车道抓拍功能：通过摄像机部分重合的措施，实现了车辆跨车道行驶时的抓拍，同时改善系统车牌识别软件的算法，提高车牌识别率；

　　· 车辆前排司乘脸像捕获功能：在捕获的图片中，不仅反映车辆特征，还能辨别前排司乘人员脸像，脸像的捕获率大于90%。车辆前排司乘人员面部信息抓拍图像的5级图片比例应≥90%；当5级图片比例≥85%而<90%时，则4级图片比例必须≥10%；卡口号牌系统应确保全天候抓拍的车辆前排司乘人员面部信息图像质量能达到5级标准，具体抓拍图像质量评价法见表1；

　　· 车速检测功能：对通过的车辆速度进行测定，并能对超速车辆发出报警信号(可选)，当机动车速度小于100km/h时，道路实测误差在-3km/h～0km/h；当机动车速度大于或等于100km/h时，道路实测误差不超过机动车速度的-5%～0%。

　　卡口应用层

　　卡口应用层一般位于监控中心，也可以设置在前端，主要由号牌识别、数据存储等单元组成。应用层负责识别前端层送来的图片中的车牌号码及相关车辆信息，存储图片，并将收集到的信息(可连同图片一起)发送至卡口中心层。一台卡口应用层服务器负责接收并处理几个方向的卡口前端层送来的数据，日均处理量≤10万张图片。