一個(gè)典型的治安卡口的框架模式基本是相同的，在這個(gè)模式中，治安卡口系統(tǒng)的工作流程是這樣的：(1)高清攝像機(jī)實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控錄像，并實(shí)時(shí)向后端發(fā)送錄像;(2)抓拍控制程序?qū)崟r(shí)分析錄像，對汽車進(jìn)行捕捉、定位、和抓拍;(3)要求測速時(shí)，抓拍控制程序同時(shí)從雷達(dá)獲取機(jī)動(dòng)車駕駛速度;(4)圖片發(fā)送、存儲(chǔ)到前端智能設(shè)備;(4)前端智能設(shè)備將抓拍信息與圖片打包、疊加，然后發(fā)送給后臺(tái)處理系統(tǒng);(5)后臺(tái)處理系統(tǒng)處理抓拍圖片信息和監(jiān)控錄像信息，進(jìn)行交罰、報(bào)警、步控等處理;(6)傳送給其他后臺(tái)系統(tǒng)，或進(jìn)行信息二次處理，進(jìn)行區(qū)間測速或套牌處理;(7)上送指揮中心，實(shí)時(shí)顯示視頻錄像，或?qū)π畔⑦M(jìn)行其他處理。

　　在治安卡口產(chǎn)品中，有兩個(gè)重要的概念需要在此強(qiáng)調(diào)一下，它們一個(gè)是抓拍率，一個(gè)是抓拍正確率。前者表示每100輛車抓拍到了多少，后者表示在抓拍到的圖片中，有多少張是可以用作交通處理的，有多少屬于廢圖。這兩個(gè)指標(biāo)是一個(gè)治安卡口產(chǎn)品最重要的技術(shù)指標(biāo)。

　　中國智能交通產(chǎn)品發(fā)展了近20年了，在這20年的發(fā)展中，高的抓拍率和抓拍正確率、運(yùn)行穩(wěn)定不停機(jī)、數(shù)據(jù)安全不受侵害一直是智能交通產(chǎn)品追求的主要目標(biāo)。20年來，雖說智能交通產(chǎn)品框架結(jié)構(gòu)變化并不大，但是其各個(gè)部分的職能和各個(gè)部分的產(chǎn)品質(zhì)量卻發(fā)生了巨大的變化，對這三個(gè)目標(biāo)意義重大。

　　工控機(jī)模式與一體機(jī)模式

　　對于治安卡口來說，最大的遺憾莫過于案件偵破時(shí)，查找卡口圖片尋找不到，甚至連錄像也沒保存下來。據(jù)說長春嬰兒被害案中，人們就遭遇到了這樣的尷尬。這就是治安卡口產(chǎn)品的穩(wěn)定性問題。

　　工控機(jī)模式是抓拍控制程序運(yùn)行在前端智能設(shè)備的模式，一體機(jī)模式是抓拍控制程序運(yùn)行在高清攝像機(jī)中的模式。前端智能設(shè)備是什么?其實(shí)它就是一種計(jì)算機(jī)產(chǎn)品，因?yàn)檫@種產(chǎn)品通常在室外環(huán)境運(yùn)行，因此，對計(jì)算機(jī)的環(huán)境適應(yīng)能力做了針對性的改進(jìn)，溫度適應(yīng)范圍更廣，防塵能力更強(qiáng)，抗?jié)衲芰Ω鼜?qiáng)。這類計(jì)算機(jī)有一個(gè)自己的名字，叫做工業(yè)計(jì)算機(jī)，或者叫工業(yè)控制機(jī)。

　　在工控機(jī)模式中，抓拍程序運(yùn)行在前端智能設(shè)備之中，其抓拍的流程如下：(1)攝像機(jī)實(shí)時(shí)輸出監(jiān)控錄像到前端智能設(shè)備;(2)抓拍控制程序分析錄像，確定抓拍;(3)前端智能設(shè)備發(fā)出抓拍命令給攝像機(jī);(4)攝像機(jī)抓拍圖片;(5)攝像機(jī)輸出抓拍圖片;(6)前端智能設(shè)備存儲(chǔ)圖片，并發(fā)到后臺(tái)系統(tǒng)。

　　在一體機(jī)模式中，抓拍程序運(yùn)行在智能攝像機(jī)內(nèi)，其抓拍流程如下：(1)攝像機(jī)實(shí)時(shí)錄像監(jiān)控，并分析錄像，進(jìn)行抓拍;(2)攝像機(jī)輸出抓拍圖片;(3)前端智能設(shè)備存儲(chǔ)圖片，并發(fā)到后臺(tái)系統(tǒng)。

　　就產(chǎn)品發(fā)展的三個(gè)主要目標(biāo)而言，一體機(jī)相對于工控機(jī)產(chǎn)品有諸多優(yōu)點(diǎn)：(1)從上面可以看到抓拍流程簡潔，故障點(diǎn)少;(2)前端智能設(shè)備所采用的器件(比如磁盤)對室外環(huán)境的適應(yīng)能力要弱一些，無法與攝像機(jī)相比;(3)工控機(jī)模式中，前端智能設(shè)備是必備部件，不可或缺，而一體機(jī)模式中，前端智能設(shè)備是可選部件。這一點(diǎn)對于采用太陽能供電時(shí)是十分重要的特征。

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　　卡口攝像機(jī)的重要特性

　　治安卡口用高清攝像機(jī)有幾個(gè)特性對于工程實(shí)施十分重要，這些特性包括：(1)功能范圍;(2)抓拍率與攝像機(jī)的數(shù)量關(guān)系;(3)攝像機(jī)監(jiān)控道路寬度;(4)冗余檢測。

　　大約5年以前，治安卡口產(chǎn)品的功能還是比較單一的，卡口機(jī)只提供卡口記錄功能。如果需要錄像，就要再提供1臺(tái)監(jiān)控(或全景)攝像機(jī);如果要抓拍壓線，就要再提供另一套系統(tǒng)抓拍壓線。近年來隨著多功能治安卡口產(chǎn)品的出現(xiàn)，一臺(tái)治安卡口就可以提供多個(gè)功能，包括過往記錄、壓線、逆行等。在本方案中，如何處理壓雙黃線，攝像機(jī)是否具備多功能的特點(diǎn)十分重要。

　　按照高清攝像機(jī)的使用常識(shí)，1臺(tái)200萬的高清攝像機(jī)可以監(jiān)控兩條車道，1臺(tái)500萬高清攝像機(jī)可以監(jiān)控3條車道。不過，這只是就功能而言?？陀^上，治安卡口中1臺(tái)相機(jī)監(jiān)控多條車道會(huì)對抓拍率有一些影響，而當(dāng)卡口設(shè)在城市車流量較多的地段時(shí)則更加突出一些。因此，在車流較大，而且較為重視抓拍率的卡口設(shè)計(jì)中，人們一般都會(huì)選擇1臺(tái)200萬攝像機(jī)監(jiān)控1條車道，以此來確保抓拍率和抓拍正確率。

　　卡口設(shè)計(jì)中，抓拍距離大都定位在20-25米的區(qū)域內(nèi)，這是對抓拍處理和補(bǔ)光的一種平衡。抓拍距離近一些，夜間補(bǔ)光效果會(huì)更好一些，但是對處理速度要求就更苛刻，尤其是選擇線圈檢測與視頻檢測冗余的情景中;抓拍距離遠(yuǎn)一些，夜間補(bǔ)光效果就可能更差，尤其是綠色環(huán)保的LED補(bǔ)光，問題可能會(huì)更多一些。

　　這樣的卡口設(shè)計(jì)中，卡口選用鏡頭大致在25mm至35mm之間，這樣，1臺(tái)200萬像素的標(biāo)準(zhǔn)的4：3攝像機(jī)監(jiān)控道路寬度大約是4.5-5.5米。當(dāng)?shù)缆愤^寬，需要監(jiān)視更寬的范圍時(shí)，就需要改變，以犧牲其他性能來擴(kuò)大監(jiān)控寬度。

　　冗余檢測是產(chǎn)品具備兩種檢測方式，通常是線圈車檢器檢測與視頻檢測兩種方式的冗余。第一道檢測一般是線圈檢測，通常安裝位置稍遠(yuǎn)一些(22米以外)，車檢器檢測到汽車，即直接進(jìn)行處理;第二道檢測一般是視頻檢測，位置比線圈車檢器要近一些。如果車檢器沒有檢測到汽車，則視頻檢測進(jìn)行處理。這個(gè)特點(diǎn)對于中國北方寒冷地區(qū)非常有用，因?yàn)橐坏蕉?，冰雪封蓋，可能會(huì)導(dǎo)致車檢器失靈。

　　抓拍圖片與錄像的存儲(chǔ)

　　項(xiàng)目實(shí)施的環(huán)境各不相同，用戶的要求也各不相同，因此，對于抓拍圖片與錄像的傳輸與存儲(chǔ)的處理也是形態(tài)各異的。

　　理想的情況當(dāng)然是圖片和錄像都可以實(shí)時(shí)傳輸?shù)街行倪M(jìn)行實(shí)時(shí)處理，而且信號質(zhì)量精度越高越好。然而，實(shí)際設(shè)計(jì)中，有很多因素需要考慮，需要平衡的。

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　　(1)實(shí)時(shí)性

　　錄像輸出時(shí)，以視頻輸出為傳輸信號直接傳送到后臺(tái)，這是實(shí)時(shí)效果最好的方式。以往的標(biāo)清攝像機(jī)、DVR、模擬矩陣上墻就是這樣的做法。CCTV監(jiān)控的處理方式非常成熟，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化做得很好，不過，它受標(biāo)清信號的限制，不適合高清視頻信號的傳輸與存儲(chǔ)。

　　這兩年人們開始研究高清視頻信號的產(chǎn)品，很多廠商提出了高清攝像機(jī)、NVR、解碼器、高清矩陣的產(chǎn)品策略。高清視頻信號較標(biāo)清視頻信號提升了很多，但是目前還存在一個(gè)缺點(diǎn)，就是非標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)備與信號的整合非常困難?，F(xiàn)在一些主要廠商正在著手解決這個(gè)問題，不過高清產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的形成還需要時(shí)間。

　　目前的視頻信號處理大致為三種方式：第一種是標(biāo)清信號的實(shí)時(shí)傳輸，采用同軸電纜BNC的傳輸方式實(shí)時(shí)傳輸。需要存儲(chǔ)的話，則存儲(chǔ)到DVR設(shè)備上;第二種是高清信號的實(shí)時(shí)傳輸，采用網(wǎng)線/HDMI/RGB的方式傳送，并根據(jù)具體情況存儲(chǔ)到前端或后端的NVR設(shè)備上;第三種方式高清信號的文件傳輸，例如每2分鐘存儲(chǔ)一個(gè)文件，然后將文件傳送到中心，進(jìn)行準(zhǔn)實(shí)時(shí)的信號處理

　　(2)信號質(zhì)量

　　標(biāo)清攝像機(jī)只能輸出標(biāo)清信號D1或CIF，高清攝像機(jī)的視頻信號可以輸出多種，比如500萬攝像機(jī)可以輸出D1、130萬、200萬、和500萬視頻信號。像素?cái)?shù)越多，視頻質(zhì)量越好、越穩(wěn)定，但是傳輸帶寬的壓力就越大，信號存儲(chǔ)壓力也越大，實(shí)時(shí)處理難度就更大。

　　(3)存儲(chǔ)

　　視頻信號的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量巨大。根據(jù)攝像機(jī)碼流的不同，1臺(tái)500萬的攝像機(jī)一般每分鐘存儲(chǔ)容量在10MB至30MB之間，1個(gè)月的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量很可能就超過500GB。因此，如何傳輸、存儲(chǔ)、處理這些視頻錄像信息，對于智能交通產(chǎn)片來說，是一個(gè)需要認(rèn)真研究的課題。

　　理想的情況是數(shù)據(jù)全部集中，實(shí)時(shí)傳輸?shù)胶笈_(tái)磁盤陣列，供后臺(tái)查詢、點(diǎn)播、和實(shí)時(shí)監(jiān)控。不過，這樣對于通信的要求很高，通信帶寬很大，而且不可以出現(xiàn)通信中斷。因?yàn)橥ㄐ诺闹袛嘁馕吨浵裥畔⒌膩G失!在標(biāo)清產(chǎn)品的時(shí)代里，因?yàn)闃?biāo)清視頻信號要求的通信帶寬較小，要求的存儲(chǔ)空間較小，因此直接傳輸?shù)街行南鄬θ菀讓?shí)現(xiàn)。但是，要實(shí)現(xiàn)高清視頻的傳輸和存儲(chǔ)，對設(shè)備要求高出很多，實(shí)現(xiàn)成本、通信穩(wěn)定性要求都也高出很多。

　　前端智能設(shè)備就是因?yàn)檫@個(gè)才有了它存在的價(jià)值。因?yàn)閿z像機(jī)可以安裝SD卡，抓拍圖片的存儲(chǔ)已經(jīng)不是問題，因此，一些點(diǎn)位已經(jīng)采用無前端智能設(shè)備的設(shè)計(jì)與實(shí)施?？墒?，錄像視頻的容量太大了，不適合SD卡的中轉(zhuǎn)存儲(chǔ)，這樣如果我們要求高清錄像信息，就需要一個(gè)智能設(shè)備(例如NVR)來充當(dāng)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備或者前端存儲(chǔ)設(shè)備的角色，用以確保數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。

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　　車牌識(shí)別處理

　　車牌識(shí)別是智能化的技術(shù)，它是計(jì)算機(jī)通過攝像機(jī)模擬人眼，對于檢測算法所定位的車牌進(jìn)行號碼識(shí)別。識(shí)別率和識(shí)別正確率是其重要的特征。

　　識(shí)別率就是對于定位的車牌識(shí)別出號碼的比率(識(shí)別不出置為NA)，其中識(shí)別正確的比率就是識(shí)別正確率。這兩個(gè)指標(biāo)對于卡口處理十分重要，一些其他后臺(tái)系統(tǒng)比如區(qū)間測速和套牌處理則是完全建立在這兩個(gè)指標(biāo)基礎(chǔ)上的。

　　目前識(shí)別有兩種途徑實(shí)現(xiàn)，一是在前端攝像機(jī)中置入識(shí)別功能，一種是在前端智能設(shè)備上或后臺(tái)系統(tǒng)上設(shè)置識(shí)別功能。前者的好處是處理速度快，報(bào)警、布控效果好，但是依賴于較高的DSP開發(fā)技術(shù);后者則是更加靈活，成本略低一些。

　　后臺(tái)處理功能

　　智能交通的后臺(tái)處理系統(tǒng)目前的功能框架基本框定為以下幾類功能：(1)違章罰款處理;(2)抓拍圖片的處理，以及其與錄像的聯(lián)動(dòng);(3)監(jiān)控錄像的播放、點(diǎn)播;(4)報(bào)警處理;(5)布控處理;(6)信息統(tǒng)計(jì)與報(bào)表;(7)數(shù)據(jù)的上傳。

　　交通信息的再加工處理

　　治安卡口信息的基本功能在于治安檢索、交通指揮、和違罰處理，這些基本功能都是在后臺(tái)處理系統(tǒng)上完成的。在這些基本功能之上，治安卡口還可以提供區(qū)間測速、套牌報(bào)警、視頻聯(lián)動(dòng)等功能，這些都是成熟的通用的信息處理功能，在前面的框架圖中，其他后臺(tái)系統(tǒng)就指的是這一類產(chǎn)品。

　　除此之外，還有向其他中心傳輸、與其他中心信息交互的處理需求，這些則基本都屬于本地化的需求，會(huì)因各地各用戶的不同而不同，因此，對于客戶化開發(fā)與支持要求甚高。

　　情景劇需求分析

　　場景劇的要求是在滿足基本技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，卡口產(chǎn)品需要提供以下幾項(xiàng)功能：(1)流量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集;(2)超速取證;(3)逆行取證;(4)壓線取證;(5)車輛報(bào)警;(6)車輛動(dòng)態(tài)步控;(7)數(shù)據(jù)傳輸以及傳輸后的處理。

　　這里共有三個(gè)治安卡口，第一條是一個(gè)雙向10車道，第二條是一個(gè)雙向6車道，第三條是一個(gè)雙向8車道加兩條輔道。我們假設(shè)第一條和第三條路中心有隔離帶，第二條中間沒有隔離帶，只以雙黃線隔開。那么，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)第二條必須要處理雙黃線的壓線抓拍，而第一條和第三條可以根據(jù)具體需求決定是否處理壓線(白色實(shí)線)。

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　　當(dāng)然，還有運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性都是基本的需求，這些是項(xiàng)目實(shí)施的前提。由此，我們可以歸納產(chǎn)品的關(guān)鍵需求如下：

　　治安卡口過往記錄抓拍率高、抓拍正確率高

　　違罰抓拍準(zhǔn)確，抓拍取證完整，支持超速、逆行、壓線抓拍取證

　　后臺(tái)數(shù)據(jù)處理及時(shí)有效，信息共享性強(qiáng)

　　運(yùn)行穩(wěn)定可靠

　　第一個(gè)點(diǎn)位前端設(shè)備建議：

　　考慮到城市交通車流量巨大的特點(diǎn)，我們建議采用QJT-HDC-82X產(chǎn)品，這是1款200萬像素的智能攝像機(jī)，每條車道設(shè)置1臺(tái)QJT-HDC-82X智能攝像機(jī)、1臺(tái)QJT-RA-002測速雷達(dá)、1臺(tái)QJT-F-605 LED補(bǔ)光燈。每個(gè)點(diǎn)位設(shè)溫控機(jī)箱1個(gè)，內(nèi)含2臺(tái)前端智能設(shè)備QJT-IPC-6612、1臺(tái)100M交換機(jī)、1套光纖收發(fā)器、以及防雷線纜設(shè)備。

　　在這個(gè)配置中，QJT-HDC-82X采用視頻檢測方式，支持治安記錄抓拍、逆行抓拍、壓線抓拍(可選)，可以對違章抓拍生成小錄像，做為違罰的補(bǔ)充證據(jù)。因?yàn)槌鞘械缆芬话憬ㄔO(shè)比較標(biāo)準(zhǔn)，我們這里采用4：3標(biāo)準(zhǔn)攝像機(jī)。QJT-HDC-82X產(chǎn)品同時(shí)生成24小時(shí)高清錄像，以文件的形式循環(huán)存儲(chǔ)到前端智能設(shè)備上，不實(shí)時(shí)上傳，只用于后臺(tái)查詢檢索、點(diǎn)播、以及實(shí)時(shí)播放。

　　QJT-IPC-6612前端智能設(shè)備配備2TB硬盤，每臺(tái)QJT-IPC-6612連接5臺(tái)QJT-HDC-82X攝像機(jī)，接收抓拍圖片和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)高清錄像信息，循環(huán)存儲(chǔ)時(shí)間為15天。

　　當(dāng)QJT-IPC-6612出現(xiàn)故障時(shí)，QJT-HDC-82X可以將抓拍圖片存入攝像機(jī)內(nèi)部的SD卡，在通信正常時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)出來。不過，如果QJT-IPC-6612出現(xiàn)故障，24小時(shí)錄像信息就會(huì)停止存儲(chǔ)，人們只能處理抓拍圖片。

　　第二個(gè)點(diǎn)位前端設(shè)備建議：

　　第二個(gè)點(diǎn)位我們假設(shè)雙向6車道，中心沒有隔離帶，只以雙黃線隔開，因此，壓線功能是必須的，而不是可選的。與第一個(gè)點(diǎn)位類似，我們建議采用QJT-HDC-82X產(chǎn)品，每條車道設(shè)置1臺(tái)QJT-HDC-82X智能攝像機(jī)、1臺(tái)QJT-RA-002測速雷達(dá)、1臺(tái)QJT-F-605 LED補(bǔ)光燈。點(diǎn)位溫控機(jī)箱1個(gè)，內(nèi)含1臺(tái)前端智能設(shè)備QJT-IPC-6612，1臺(tái)100M交換機(jī)、1套光纖收發(fā)器、以及防雷線纜設(shè)備。

　　與第一個(gè)點(diǎn)位不同之處，假設(shè)城市道路一般建設(shè)比較標(biāo)準(zhǔn)，我們這里采用4：3標(biāo)準(zhǔn)攝像機(jī)，但中心兩條車道可能需要選擇2臺(tái)QJT-HDC-82X寬幅攝像機(jī)，以確?？梢约骖櫟诫p黃線的情景。QJT-IPC-6612前端智能設(shè)備配備2TB硬盤，每臺(tái)QJT-IPC-6612連接6臺(tái)QJT-HDC-82X攝像機(jī)，接收抓拍圖片和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)高清錄像信息，循環(huán)存儲(chǔ)時(shí)間為大約為15天。

　　第三個(gè)點(diǎn)位前端設(shè)備建議：

　　第三個(gè)點(diǎn)位是高架橋下，雙向8車道，兩邊各有6.5米寬的輔道。我們建議每條車道設(shè)置1臺(tái)QJT-HDC-82X智能攝像機(jī)(其中8個(gè)機(jī)動(dòng)車道采用8臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的4：3攝像機(jī)，兩個(gè)輔道采用寬幅攝像機(jī))、1臺(tái)QJT-RA-002測速雷達(dá)(2條輔道不配備雷達(dá))、1臺(tái)QJT-F-605 LED補(bǔ)光燈。點(diǎn)位溫控機(jī)箱1個(gè)，內(nèi)含2臺(tái)前端智能設(shè)備QJT-IPC-6612，1臺(tái)100M交換機(jī)、1套光纖收發(fā)器、以及防雷線纜設(shè)備。

　　在這個(gè)配置中，QJT-HDC-82X采用視頻檢測方式，支持治安記錄抓拍、逆行抓拍、壓線抓拍，可以對違章抓拍生成小錄像，做為違罰的補(bǔ)充證據(jù)。對于道路內(nèi)側(cè)的8條車道，我們采用4：3標(biāo)準(zhǔn)攝像機(jī)，進(jìn)行卡口記錄抓拍、測速、和高清監(jiān)控錄像;對于兩側(cè)的輔道，我們采用寬幅攝像機(jī)，進(jìn)行卡口記錄抓拍和高清監(jiān)控錄像。

　　后端設(shè)備建議：

　　在這個(gè)方案中，我們采用的是前端錄像存儲(chǔ)的方案。抓拍圖片全部存放到中心，但視頻錄像都存放在前端，只保留15天的錄像信息。用戶需要查看錄像時(shí)，可以通過后臺(tái)處理系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控、查詢、點(diǎn)播前端錄像。

　　弗雷賽普的后臺(tái)處理系統(tǒng)是智能交通的綜合管理系統(tǒng)，它可用來處理抓拍圖片、數(shù)據(jù)信息、和視頻錄像。系統(tǒng)可以設(shè)置前端車牌識(shí)別，也可以設(shè)置后臺(tái)車牌識(shí)別，并跟均識(shí)別結(jié)果提交報(bào)警信息，提供步控建議。需要同管理層面，它提供安全機(jī)制和設(shè)備管理機(jī)制，在生產(chǎn)實(shí)踐中使用案例豐富。

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