雷达测速卡口方案.docx

1、雷达测速卡口方案雷达测速卡口方案浙江徳威电子有限公司DSIPC4472-6高清网络摄像相机智能卡口系统一、徳威电子高清智能卡口系统简介近年来，随着经济的快速发展，机动车持有量迅速增加，交通管理现状和需求的矛盾进一步加剧，与车辆相关的刑事和治安案件也逐年上升，特别是盗抢机动车辆案件。在此情况下，如何利用先进的科技手段提高交通管理水平，抑制交通事故，打击、预防涉车案件，镇慑犯罪分子，提高社会治安管理水平是当前公安交通管理部门亟待解决的问题。针对公安部门的需求以及我国的道路特点，浙江徳威电子有限公司开发出新一代的高清智能检测系统。系统利用先进的光电、计算机、图像处理、模式识别、远程数据访问等技术，对

2、监控路段的机动车道、非机动车道进行全天候实时监控并记录相关图像数据。前端处理系统对所拍摄的图像进行分析，从中自动获取车辆的通过时间、地点、行驶方向、号牌号码、号牌颜色、车身颜色等数据。并将获取到的信息通过计算机网络传输到卡口系统控制中心的数据库中进行数据存储、查询、比对等处理，当发现肇事逃逸、违规或可疑车辆时，系统会自动向拦截系统及相关人员发出告警信号。为交通违章查纠、交通事故逃逸、盗抢机动车辆等案件的及时侦破提供重要的信息和证据。系统采用高性能高清摄像相机作为前端的信息采集设备，图像分辨率高达16001200像素，能够在一张照片上清晰的显示车辆的所有细节信息以及司机的面部特征，并具有很高的车

3、牌自动识别率。高清智能监测系统能及时准确地记录经过卡口的目标信息，不但可以随时掌握出入辖区的车辆流量状态，对超速等违章行为进行处罚，还可以准确记录相关数据信息，为公安刑侦提供重要的参考依据。该系统已在全国多个省份的卡口项目中成功应用，并获得了良好的效果！二、设计原则本设计以行业标准作为设计依据，结合现场的具体情况，用最佳设计方案体现最高的性能价格比，是本方案设计的指导思想，也是本方案设计的基本出发点和追求的目标。本设计主要贯彻“高质量”及“低价格”两条主线来进行设计的。先进性：在投资费用许可的情况下，系统采用当今先进的技术和设备，一方面能反映系统所具有的先进水平，另一方面又使系统具有强大的发展

4、潜力，以便该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应。可靠性：系统的可靠性是指系统抵御外界干扰的能力及受外界干扰时的恢复能力。鉴于本系统的应用性质，其运行可靠性应得到充分保证。系统最重要的就是可靠性，系统一旦瘫痪的后果将是难以想象的，因此系统必须可靠地、能连续地运行，系统设计时在成本接受的条件下，从系统结构、设备选择、产品供应商的技术服务及维修响应能力等各方面均应严格要求，使得故障发生的可能性尽可能少。即便是出现故障时，影响面也要尽可能小。系统具有防盗、耐高温、抗寒、散热排风等基本功能，使用的各类电气接线端子、过载、漏电及断路保护装置、避雷装置等装置，均符合国家有关电气安全标准要求。系统具有因意外

5、事件宕机后自动重启功能。安全性：对于一个系统来说，其内外部的安全性也非常重要，应具有密码、多级控制级别、撤设防级别；操作人权限可划分为系统设置、超级用户、值班员等，各种系统控制、报警时间应具有记录及共享功能。网络环境下系统软硬件平台、信息传输加工和数据存储共享等应把安全性放在首位，加强整个系统的安全防护体系建设，保障系统网络的安全可靠性，避免遭到恶意攻击和数据被非法提取、使用的现象出现。可扩展性：系统设计时应充分考虑今后的发展需要，系统应具有预备容量的扩充与升级换代的可能。由于技术和需求在不断的发展，对系统功能和建设规模、建设质量的要求也将不断的增多。因此，在系统设计上，系统接口应具备良好的扩

6、展性，当硬件设备升级时，增加的新设备应和原有的设备具有一致性接口，实现硬件设备升级系列化、模块化。系统应方便兼容更高分辨率的高清摄像机，且无需改动软件，仅通过软件设置即可实现。规范性：由于本系统是一个严格的综合性系统，在系统的设计与施工过程中应参考各方面的标准与规范，严格遵从各项技术规定，做好系统的标准化设计与施工。一切应从实际出发，使智能系统具有较高的实用效能。这也是高清监控系统在当今之所以能迅速兴起并发展的关键所在。易维护性：系统应在设计时充分考虑其易维护性，以确保系统在使用过程中出现故障时能在最短时间内恢复运行。系统应具备设备日志记录、远程维护与管理、故障及时告警等功能，以方便日常维护。

7、三、设计依据中华人民共和国道路交通安全法中华人民共和国道路交通安全法实施条例公路车辆智能监测记录系统通用技术条件GA/T 497-2009公安交通指挥系统工程建设通用程序和要求（GA/T651-2006）道路交通安全违法行为图像取证技术规范（GA/T832-2009）公安部关于公安交通指挥中心建设与发展的若干意见公安部公安计算机信息系统“九五”规划公安部交通管理信息系统建设框架公安部、建设部决定2000年在全国实施以提高城市交通管理水平为中心的“畅通工程”的要求国家技术监督局测量、控制和试验室用电气设备的安全要求国家技术监督局信息技术设备的安全中国电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232-9

8、0.92四、系统整体描述1、系统性能指标项目指标车辆捕获率（5km/h300km/h）99，能准确捕获中线行驶车辆。牌照识别率白天车辆号牌识别率98%，号牌识别准确率95%；夜间车辆号牌识别率97%，号牌识别准确率95%；车牌颜色：黑、白、蓝、黄、绿。识别牌照种类民用车牌（除5小车辆），警用车牌，04式新军用车牌，07式武警车牌及2002式新车牌。车身颜色识别准确率深浅分类准确率80%；9种常见颜色车辆的识别率70%。可识别的车身颜色类别深色、浅色区分；识别9种常见车身颜色。系统单次处理时间800ms。测速误差车速在0km/h100km/h时，误差不超过-6km/h0km/h；车速在100km

9、/h以上时，误差不超过-6%0%。车型判别2种(大、小型)。图像分辨率16001200图片格式及占用空间JPEG，24bit 彩色，每张约200KB。智能高清高清摄像相机终端服务器车辆信息存储容量大于120万辆车信息。系统接口100MB以太网。供电电压AC 154V264V，48Hz52Hz。系统总功耗（双向四车道、雷达测速）400W环境温度-10+60环境湿度在+40时，95，无凝结平均无故障连续运行时间MTBF10000h2、系统功能概述功能名称功能描述基本业务功能目标图像捕捉对经过卡口的所有目标的图像进行捕捉。汽车号牌识别从捕获的目标图像中识别出车辆的车牌号码。车身颜色识别从捕获的目标图

10、像中识别出车辆的车身颜色和颜色深浅。断面车流量对断面车流量进行统计。断面车速对断面车速进行检测。时间占有率通过对捕获的信息进行分析统计出时间占有率。数据查询管理对数据库中的数据进行实时和远程查询。设备状态监测对设备的运行状态进行监测管理,保证设备的正常运行。设备防盗监测对前端设备运行安全进行监测，以防被盗窃或人为损坏。通讯状态监测对系统运行中的通讯状态进行监测，保证数据的正常传输。远程维护管理通过WEB程序,用户可以远程对应用软件进行在线维护。事件日志记录对应用软件运行中发生的各类事件和异常信息记录到日志中。系统自动校时前后端设备按照设定的周期自动校时，保证数据的一致性扩展业务功能车辆统一布控

11、对各种被盗抢车辆、交通肇事车辆等黑名单车辆进行联网布控。车辆轨迹显示可以为GIS系统提供接口，通过图形化的方式显示车辆运行的路径。跟车关联性分析对相邻数据进行挖掘，获得破案线索套牌车辆检测对选定区域选定时间段内车牌信息进行重复比对五、系统详细设计1、系统构成系统结构图现场布局示意图硬件设备配置每个车道配置一个智能高清摄像相机作为抓拍相机、一台雷达，一台闪光灯。每个方向车道配置一台全景摄像机供抓拍路段面情况。（可选）图像捕获等功能都在摄像相机内完成，摄像相机直接连接智能高清嵌入式处理器，进行车牌识别，信息保存传输等功能。每个卡点配置一台UPS不间断电源。每个卡点配置一个落地机柜，放置上述的车辆检

12、测器、UPS不间断电源、智能高清嵌入式处理器以及网络通讯设备等。前端卡口系统前端卡口系统由检测雷达、高清智能摄像相机、智能高清嵌入式处理器等主要设备组成。1)雷达监测到车辆通过时，输出触发信号给高清相机，相机抓取通过车辆的特写照片，并同时记录车辆的速度、车长等信息；2)智能高清嵌入式处理器收取相机抓拍的特写照片，通过识别软件获得车辆车牌、车身颜色等信息；3)相机自带检测程序，可根据路面实际情况，选择打开或者关闭闪光灯；4)相机自检，带自动重启功能，保证设备正常运行。通信传输系统通信传输系统的主要功能是：实现把采集到的车辆信息，包括车辆图片、经过的时间、车型、车辆牌照、车型、速度、行驶方向、是否

13、超速违章等信息发送中心服务器同时也能够将中心的控制信号传输至前端。本次设计推荐采用以太网光纤收发器配合单模光纤在前端系统与中心系统之间构建传输网络，可以通过路边的接线井进行布线，在没有接线井时，采用地下铺设管道或架空的方式。传输至卡口分中心的图片及数据信息全部上传至监控专网，为各个子系统提供数据源。中心管理系统后端的硬件构架主要是由应用服务器、数据服务器、客户端及本地网络设备等部分组成。应用服务器：接收来自前端数据采集部分的数据并对其数据进行处理，处理后的信息和图片保存到数据库服务器内保存。数据服务器：提供数据库管理软件的安装平台，控制对数据库管理系统数据访问权限、为数据查询、统计及运算等数据

14、操作提供内存空间，并和其他数据库服务器共同承担因数据操作带来的工作压力，实现负荷均衡和性能上的优化。客户端：监控人员通过客户端对数据进行查询、整理、处罚等等操作。2、系统软件介绍软件窗口右上角显示软件启动信息，其中“磁盘管理系统”和“图像数据传输系统”将随“公路车辆智能监测记录系统”软件的启动而自动加载。 将“显示抓拍车辆记录信息”前的单选框打上“”，即可显示当前抓拍的车辆记录。此页面主要包括以下信息：A 经过卡口车辆的图片B 该车辆的车牌信息及系统识别后的车牌记录C 车辆信息包括卡口名称、行驶方向，车牌号、日期时间、图片存储路径等。基本设置在基本设置中主要包括四个部分：存储路径设置、功能选项

15、设置、附加功能设置、其他功能设置。1、存储路径设置在此设置中可修改卡口图片及违法车辆图片的存储路径2、功能选项设置A区域中可以对数据是否记录入数据库，是否生成卡口图片，是否生成违法车辆图片进行设置。B区域中，可对数据库类型的选择，行为类型的选择以及是否启用看门口及看门口类型进行相关设置3、附加功能设置路口DSP管理此选项卡主要包括DSP列表及DSP设置1、DSP列表路口设备列表是指卡口相机的IP地址，如有多个相机是会一一显示，单击某个相机IP，则可对其进行DSP设置2、DSP设置单击左侧DSP列表中的IP地址，对此DSP进行设置，黑色字体部分主要包括路口名称，卡口的最大车道数，路口方向，所属车

16、道等信息的设置。3、系统功能车辆捕获功能系统能对所有经过车辆进行捕获，除了能够捕获在车道上正常行驶的车辆外，还具备捕获跨线行驶车辆的功能，并且具有自动选择有效图片（有汽车牌照）、删除垃圾图片的功能。在正常车速(5km/h300km/h)范围内的监控区域内规范行驶的车辆图像捕获准确率达99%以上。系统采用雷达检测车辆，同时实现测速功能。车辆测速功能系统在进行抓拍的同时测定车辆的行驶速度。当机动车速度小于100km/h时，道路实测误差应不超过-6km/h-0km/h；当机动车速度大于或等于100km/h时，道路实测误差应不超过-6%-0%。系统具备分车型分别设置标志限速和执法限速值的功能。MPR-

17、U 系列微普微波交通信息检测与车辆超速监测雷达是一款利用高频微波（24GHz）多普勒oppler）效应（用于精确测量速度）和调频连续波（FMCW）效应（用于准确检测车辆存在）的波束双体制高科技智能交通类产品。该产品安装于车道正上方，还能准确提供道路交通信息（车量、车辆实时速度、占有率、车型以及车头时距等），同时能精确测量速度（最高速度分辨率可达0.38km/h）并能准确提供车辆超速信息（抓拍触发信号）和大车占用小车车道信息（抓拍触发信。该产品是国家高技术研究发展计划（863 计划）支持项目双波束微波交通信息采集技术与装（项目编号 2008AA11Z203）的第一阶段实用化成果。车辆特征和车辆驾

18、驶人面部特征高清晰拍照功能在车辆通过时，智能高清摄像相机能准确拍摄包含车辆全貌、驾驶室内司乘人员面部特征的图像，并将图像和车辆通行信息传输给终端服务器，通过识别软件可在图像中叠加车辆通行信息（如时间、地点、车速、方向等）。在环境无雾包括雨雪天情况下，对监控区域内的规范行驶的车辆图像包含车辆牌照等特征，能够看清楚车辆牌照和车辆全貌，图像能分辨车辆类型、车身颜色和所载货物。系统拍摄的图像可全天候清晰辨别驾驶室内司乘人员面部特征。系统采用徳威电子专用的智能高清摄像相机，分辨率高达200万像素，同时具备智能成像和控制补光功能，能够在各种复杂环境（如雨雾、强逆光、弱光照、强光照等）下和夜间拍摄出清晰的图

19、片。车辆牌照自动识别功能系统可自动对车辆牌照进行识别，包括车牌号码、车牌颜色的识别。1.车牌号码自动识别在实时记录通行车辆图像的同时，还具备对民用车牌、警用车牌、军用车牌、武警车牌的车牌计算机自动识别能力，包括2002式号牌。所能识别的字符包括:阿拉伯数字“09”十个英文字母“AZ”二十六个省市区汉字简称京、津、晋、冀、蒙、辽、吉、黑、沪、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、豫、鄂、湘、粤、桂、琼、川、贵、云、藏、陕、甘、青、宁、新、渝、港、澳、台；04式军用车牌汉字军、空、海、北、沈、兰、济、南、广、成号牌分类用汉字警、学、使、领、试、境07式武警车牌字符WJ样式的字母数字在环境无雾、车牌挂放规范、无污

20、损且不含五小车辆情况下，系统白天车牌识别率应不小于98%，号牌识别准确率不小于95%；晚上车牌识别率不小于97%，号牌识别准确率不小于95%。2.车牌颜色自动识别系统能识别黑、白、蓝、黄四种车牌颜色。车身颜色自动识别功能系统可自动对车身深浅和颜色进行识别，可供用户根据车身颜色来查询通行车辆,为公安稽查和刑侦案件侦破提供了科技新手段。系统可自动区分出车辆为深色车辆还是浅色车辆；并识别出9种常见车身颜色，9种颜色包括：白，灰(银)，黄、粉、红、绿、蓝、棕、黑。深浅分类准确率不小于80；9种常见车身颜色识别准确率不小于70。车辆型号判别功能系统采用车牌颜色和视频检测技术结合的方法对车辆进行分型。对于

21、民用车来说，蓝颜色车牌表示的是小型车辆，而黄颜色车牌表示的是大型车辆。因此，我们首先利用车牌颜色判断车辆类型，对于无法根据车牌颜色判别车型或者无法判断车牌颜色的情况，我们就利用图像分析技术来辅助区分车辆的类型。记录及图像存储功能系统自动抓拍车辆图像，并记录车辆通过的信息，包括时间、地点、号牌、车型、前排司乘人员面部特征等，图像以JPEG格式实时存储在智能高清嵌入式处理器中。系统可存储不小于120万辆车的记录及图像信息。数据自动上传和历史数据下载功能智能高清嵌入式处理器除自动实时存储车辆通行记录和图像外，同时可根据用户对数据上传的设置将用户需要的车辆通行数据（包括记录和图像）通过TCP/IP网络

22、协议自动上传至用户应用服务器。智能高清嵌入式处理器能提供可根据用户设置将车辆通行信息自动上传，例如可上传违章超速车辆的信息和图片，而非违章车辆仅上传基本信息，非违章车辆的图片保存于智能高清嵌入式处理器中。智能高清嵌入式处理器提供对历史车辆通行数据进行下载的接口，用户应用服务器可以通过该接口实现对智能高清嵌入式处理器中数据的下载。Web方式数据查询浏览功能智能高清摄像相机终端服务器具有通过Web方式对存储的历史数据进行查询浏览的功能，用户可通过Web方式查询浏览车辆历史数据，同时可查询每个车道的车流量情况。前端设备管理维护功能智能高清嵌入式处理器预留时间校正接口、参数的设置接口和运行情况的诊断和

23、检测、恢复接口，同时负责管理所有与之联系的智能高清摄像相机。所有设置均可通过Web方式进行，也可通过后端用户应用服务器上安装的专用工具软件进行。用户应用服务器可通过智能高清嵌入式处理器实时查看前端设备的运行状态。前端设备在检测到系统故障时，进行自动恢复，同时实时报告给用户应用服务器，便于快速恢复。远程自动更新功能系统可通过智能高清嵌入式处理器对所有与之联系的智能高清摄像相机的软件进行远程自动更新；系统也可对智能高清嵌入式处理器自身的软件进行远程更新，便于系统软件的升级和维护。4、系统特点完全嵌入式处理系统传统的模拟系统中，工控机和图像采集卡方式由于受系统底板的带宽，处理器性能，内存容量等种种硬

24、件方面的限制，最多只能实时处理4路视频信号。传统的高清系统，采用的是数字摄像机的方式，即系统在车辆经过时将摄像机拍的图片发送给工控机等处理系统进行识别处理和存储等操作，这样在车道数多于1个车道时，对传输和处理系统的要求非常高，以至于很难达到系统的设计处理能力要求。本系统使用了徳威电子最新研发的完全嵌入式处理系统，包括智能高清摄像相机和智能高清嵌入式处理器。每个车道配置一台200万像素智能高清摄像相机，负责车辆图片捕获工作，并将处理结果通过以太网发送给智能高清嵌入式处理器，并完成牌照和车身颜色的自动识别等功能。智能高清嵌入式处理器，负责车辆通行信息的接收存储和上传，同时用户可通过智能高清嵌入式处

25、理器查看管理所有前端设备，每台智能高清嵌入式处理器可以同时连接多达6台智能高清摄像相机，极大的提高了系统处理性能。同时，完全嵌入式系统设计的使用也使得系统的结构大大简化。车辆数据全天候存储本系统采用一台智能高清嵌入式处理器连接多台智能高清摄像相机的配置方案，智能高清嵌入式处理器可对智能高清摄像相机的数据进行接收存储和上传，同时可对所有前端设备进行管理维护。智能高清嵌入式处理器可以放置在室外抱杆机柜内，也可放置在室内。因此，与其他高清系统相比，本系统有多种优势：系统在与用户应用服务器网络联接不畅的情况下，智能高清嵌入式处理器可以存储车辆通行数据，这样保证了所有车辆通行信息不会因为网络状况不好而丢

26、失。系统采用4个独立网口的终端服务器，前端设备和后端设备可以分别处于不同的网络中，提高了系统可用的网络带宽，增强了数据的安全可靠性。本系统设计方案使得采用集中封闭管理和配置成为可能，使前端设备的数量和复杂性大大降低，易于安装，结构简洁，减少了用户的施工和维护成本。基于TCP/IP的前后端独立网络架构本系统智能高清嵌入式处理器与智能高清摄像相机之间、智能高清嵌入式处理器与用户应用服务器之间的数据通讯均采用TCP/IP协议，且采用两个独立的网络结构，即智能高清嵌入式处理器与智能高清摄像相机之间的网络和智能高清嵌入式处理器与用户应用服务器之间的网络相互独立。系统的通讯数据在发送前进行了数据的加密打包

27、，这样系统在保证易于扩展性的同时，也确保了数据的安全性。智能高清摄像相机实现高捕获率通常，公路每个方向两个车道，由于车道过宽和车辆不按道行驶，每个车道安装一台牌照特写摄像机的做法造成车辆漏检或者识别率不高的情况比较严重。为了在保证牌照识别率的情况下同时解决车辆漏拍问题， 我们推荐每个车道安装一台智能高清摄像相机，保证每个车道内的车辆都能被抓获。全天候高清成像反馈控制的全天候高清晰成像整个成像系统是一个由智能高清摄像相机、智能闪光灯和成像控制软件组成的精密系统，它们之间的有序配合和反馈控制使得白天和晚上抓拍的车辆图像清晰度高，确保车身、车牌和车辆前排司乘人员面部特征都清晰可辨。综合技术应用系统综

28、合了车辆前挡风玻璃对光线的反射特性、贴膜情况、环境光线照射情况，采用了特殊的镜头、专门的成像控制策略和补光方式，同时安排了合理的设备布设方式，使得系统全天候对各类车型都能有效解决前挡风玻璃反光和强光直射等问题，确保车身、车牌和车辆前排司乘人员面部特征都清晰可辨。高牌照识别率系统采用的牌照识别技术在大量的实际工程应用中识别率一直处于国内领先水平，系统保证了全天候成像清晰度，为车辆牌照的高识别率提供了前提条件。系统采用的牌照识别技术广泛应用于治安卡口、高速公路收费站、海关卡口、智能停车场出入口等领域，具有大量的工程实践经验，牌照识别可靠性、稳定性和一致性高，为系统的自动稽查布控提供了强有力的保障。

29、系统采用的牌照识别技术具有完全自主知识产权，同时采用模块化开发技术，可以针对用户需求快速进行针对不同牌照类型的识别软件定制开发。六、主要设备介绍1、高清智能网络摄像相机 DSIPC4472-6产品型号DSIPC4472-6传感器类型CCD 1/1.8镜头接口C型最大分辨率1600*1200最大拍照帧速率15FPS 1600*1200（JPEG）预览模式帧速率15FPS 800*600（JPEG）增益自动，手动白平衡自动，手动电子快门1/10秒1/100000 秒 自动，预览模式抓拍图像延时时间 1.2A技术支持提供SDK 开发包开放接口2、智能高清嵌入式处理器智能高清嵌入式处理器是由我们公司自

30、行研制开发的一款集图片处理、存储、传输于一体的设备，内部包括处理设备及交换机、光端机等多项设备。摒弃了传统电子警察前置工控机的作法，可以有效节约成本及提供机柜空间利用率。采用智能高清嵌入式处理器的优势：1、与我们的高清网络相机实现无缝对接。 此款设备为徳威电子自行研发开发的产品，与我们的网络相机可以直接连接，软硬件等端口数据已完全开放；2、高度集成化。此款设备已集成处理器、交换机、光端机等设备，客户除提供相应的网络传输媒介外，不需要再另外配套产品，一体化程序完善，方便检修维护；3、存储及处理能力强大。采用先进的处理器模块，处理图片能力强大，并能实现大容量存储。3、监测雷达 DS-MPRU 系列微普微波交通信息检测与车辆超速监