高清路口多功能闖紅燈自動(dòng)記錄系統(tǒng)技術(shù)方案v20-分體式畢業(yè)論文(文件)

　

【正文】 接口 C\CS 接口AD 采樣精度 14 位抓拍圖像格式 JPEG 壓縮圖像視頻圖像格式 單路 JPEG、單路 、雙碼流接口 10/100M 自適應(yīng)以太網(wǎng)接口（RJ45）本地存儲(chǔ) SD 卡工作溫度 環(huán)境溫度30℃~ +70℃功耗 ≤8W12V2) 500 萬像素高清攝像機(jī)部件類型 性能描述傳感器類型 CCD傳感器尺寸 Sony 2/3 吋像素?cái)?shù) 2456(H)*2048(V)像素尺寸（HV） 幀率 ≥10 幀/秒電子快門 可編程設(shè)置，~增益調(diào)節(jié)范圍 ~36dB 可調(diào)光圈 手動(dòng)鏡頭接口 C\CS 接口AD 采樣精度 14 位抓拍圖像格式 JPEG 壓縮圖像視頻圖像格式 Bayer 8Bit, Bayer 12Bit, YUV422, JPEG, MJPEG, MPEG4 高清路口多功能闖紅燈自動(dòng)記錄系統(tǒng)技術(shù)方案____________________________________________________________________________________________________ 29 / 36多種碼流輸出接口 100/1000M 自適應(yīng)以太網(wǎng)接口（RJ45）本地存儲(chǔ) SD 卡工作溫度 環(huán)境溫度30℃~ +70℃功耗 ≤8W12V3) 高清光學(xué)鏡頭（200 萬像素）型號(hào) 12mmMP2 16mmMP2適用像素 200 萬 200 萬焦距 12mm 16mm靶面尺寸 2/3＂ 2/3＂后截距 接口類型 CMount CMount光圈 , 水平視角 176。5) 用戶界面層提供基于 C/S 或 B/S 結(jié)構(gòu)的友好、易用的人機(jī)交互界面。作為整合道路交通監(jiān)控、治安監(jiān)控基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)等綜合信息管理平臺(tái)，其總體框架包括數(shù)據(jù)接入層、轉(zhuǎn)發(fā)存儲(chǔ)層、中間件層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、用戶界面層五個(gè)層次，如下所示：1) 數(shù)據(jù)接入層主要負(fù)責(zé)與外場設(shè)備、分局中心系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；完成采集圖片/數(shù)據(jù)的入庫存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)預(yù)處理及控制信息發(fā)送功能。是一個(gè)綜合性、專業(yè)性很強(qiáng)的信息整合、業(yè)務(wù)管理與決策支持平臺(tái)。照片存儲(chǔ)容量 xx(TB)=10001804 張247。10242) 高清視頻錄像容量計(jì)算xx 路高清視頻（25 幀/秒，2Mbps）存儲(chǔ) 30 天所需要的容量全景錄像存儲(chǔ)容量 xx（TB）＝2 （Mbps ）247。本系統(tǒng)主要存儲(chǔ)類型及容量測算方法如下：1) 路口卡口照片容量計(jì)算車流量按 10000 條/天/車道計(jì)算。 高清路口多功能闖紅燈自動(dòng)記錄系統(tǒng)技術(shù)方案____________________________________________________________________________________________________ 23 / 36對于后臺(tái)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)吞吐性能的設(shè)計(jì)，根據(jù)試驗(yàn)測試結(jié)果，現(xiàn)階段常用高性能 PC 服務(wù)器（Intel Xeon E52400 系列處理器≥2 顆，主頻≥，核數(shù)≥4 核，芯片組 Intel C600芯片組內(nèi)存：配置內(nèi)存≥64GB、windows2022server 操作系統(tǒng)）每秒鐘最多能夠負(fù)荷 10 張圖片的寫入速度，每小時(shí) 36000 張圖片寫入速度。? 實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車、違章過車、異常牌照等信息的查詢和圖片校對下載功能。實(shí)現(xiàn)車輛圖片的存儲(chǔ)管理? 通過 FTP 服務(wù)器為客戶端提供圖片查詢下載服務(wù)? 存儲(chǔ)介質(zhì)管理，應(yīng)當(dāng)可實(shí)現(xiàn)對目前多種主流存儲(chǔ)設(shè)備的接入，并可管理存儲(chǔ)空間、存儲(chǔ)策略。? 為 WEB 客戶端提供登錄服務(wù)。? 接收實(shí)時(shí)過車圖片。接入服務(wù)器可通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫共享或者 SDK 方式直接與指揮中心上端管理服務(wù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳和數(shù)據(jù)共享。? 給管理中心和 WEB 客戶端發(fā)送正常過車、超速過車、布控過車的車輛信息，及指定的實(shí)時(shí)過車圖片。? 識(shí)別超速車輛，生成違章信息。中心子系統(tǒng)的硬件構(gòu)架主要是由接入服務(wù)器、WEB 服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、 磁盤陣列、客戶端及本地網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等部分組成。多業(yè)務(wù)帶緩存光纖收發(fā)器是針對監(jiān)控高清網(wǎng)絡(luò)視頻信號(hào)進(jìn)行設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，在傳輸過程中對視圖：多業(yè)務(wù)綜合傳輸網(wǎng)管系統(tǒng)頻信號(hào)不做任何拆封包的處理，使視頻信號(hào)可以最快速的傳輸至監(jiān)控機(jī)房接收設(shè)備，減少傳輸過程中造成的非實(shí)時(shí)性。1) 前端帶寬需求本系統(tǒng)的前端子系統(tǒng)主要帶寬需求參考如下：? 對于系統(tǒng)前端帶寬需求的計(jì)算，初步按照雙向 4 車道 200W 相機(jī)覆蓋 2 車道，每車道每秒鐘各抓拍一輛車，單張圖片數(shù)據(jù)大小為 300KB，兩車道數(shù)據(jù)量為 ；按每臺(tái)攝像機(jī)附帶 編碼高清視頻，帶寬為 8Mbps/路；最大帶寬占用（+8Mbps）*2= 。120 秒3600 秒24 小時(shí)15 天4 路247。圖：前端路口設(shè)備架設(shè)示意圖. 前端存儲(chǔ)每個(gè)路口采用嵌入式智能主控機(jī)內(nèi)置 工業(yè)級(jí)硬盤，可以對路口四個(gè)方向數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲(chǔ)，包括：交通違法抓拍圖片、卡口車輛數(shù)據(jù)、交通流量數(shù)據(jù)、高清實(shí)時(shí)錄像等。采集系統(tǒng)與監(jiān)控中心服務(wù)器采用專網(wǎng)傳輸，在網(wǎng)絡(luò)條件許可情況下，可以通過后臺(tái)管理機(jī)觀看前端高清攝像機(jī)+ 智能主控機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面；? 多車道抓拍高清攝像機(jī)+智能主控機(jī)具備多車道抓拍能力，即根據(jù)需要可由一臺(tái)攝像機(jī)進(jìn)行 13 個(gè)方向的交通違法抓拍任務(wù)，系統(tǒng)采用軌跡跟蹤技術(shù)，可防止相反方向車輛誤拍。? LED 頻閃燈使用高效率、壽命長的 LED 頻閃燈作為補(bǔ)光設(shè)備，避免了對駕駛?cè)藛T及行人造成影響，同時(shí)補(bǔ)光燈采用頻閃同步技術(shù)，將攝像機(jī)實(shí)際工作幀率與頻閃燈頻率進(jìn)行同步，在確保補(bǔ)光效果的前提下大幅降低了實(shí)際功耗，使其更加節(jié)能、環(huán)保、長效。? 智能主控機(jī)采用高性能、低功耗嵌入式主機(jī)，散熱好、穩(wěn)定性高；系統(tǒng)采用 Windows 操作系統(tǒng)，界面友好，操作簡便。 高清路口多功能闖紅燈自動(dòng)記錄系統(tǒng)技術(shù)方案____________________________________________________________________________________________________ 15 / 36? 檢測方式采用純高清視頻流監(jiān)測觸發(fā)，準(zhǔn)確捕獲車輛通過時(shí)間、位置，車輛牌照自動(dòng)識(shí)別、純視頻識(shí)別紅燈信號(hào)。同時(shí)基于視頻流多幀連續(xù)的優(yōu)勢，在識(shí)別過程中我們采用了多幀識(shí)別結(jié)果對比評(píng)估機(jī)制，系統(tǒng)默認(rèn)將識(shí)別可信度最高的識(shí)別數(shù)據(jù)作為唯一識(shí)別結(jié)果進(jìn)行輸出，從而提高了系統(tǒng)車牌識(shí)別的精度。? 根據(jù)完整、準(zhǔn)確的目標(biāo)歷史跟蹤軌跡數(shù)據(jù)，結(jié)合系統(tǒng)配置的檢測規(guī)則進(jìn)行目標(biāo)違法行為的判定。? 隨后基于視頻流進(jìn)行目標(biāo)的檢測和提取，提取出視頻圖像中的活動(dòng)目標(biāo)，這些目標(biāo)可能包括車輛目標(biāo)也包括行人、摩托車、自行車等，隨后逐幀對視頻圖像中的目標(biāo)進(jìn)行持續(xù)跟蹤。圖：無牌車輛檢測及抓拍 高清路口多功能闖紅燈自動(dòng)記錄系統(tǒng)技術(shù)方案____________________________________________________________________________________________________ 12 / 36第三章. 技術(shù)原理視頻檢測原理卓視智通高清路口多功能闖紅燈自動(dòng)記錄系統(tǒng)，針對城市道路大流量道路的具體特點(diǎn)，采用五百萬像素高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)實(shí)時(shí)視頻流，利用先進(jìn)的數(shù)字圖像處理技術(shù)、模式識(shí)別技術(shù)、車輛檢測技術(shù)、紅燈信號(hào)識(shí)別技術(shù)等結(jié)合交通工程學(xué)的要求，實(shí)現(xiàn)車輛的檢測、跟蹤、識(shí)別與高精度抓拍。 高清路口多功能闖紅燈自動(dòng)記錄系統(tǒng)技術(shù)方案____________________________________________________________________________________________________ 10 / 36圖：信號(hào)同步原理5) 融入領(lǐng)先的高清車輛牌照識(shí)別技術(shù)系統(tǒng)采用全新百萬像素高清牌照檢測識(shí)別技術(shù)，首先采用動(dòng)態(tài)車輛定位技術(shù)進(jìn)行預(yù)處理，然后進(jìn)行車輛的牌照定位、車牌分割、字符切分和識(shí)別流程，與傳統(tǒng)的拍照定位技術(shù)相比，降低系統(tǒng)的運(yùn)算量，大幅提高了車牌照定位效率和識(shí)別的處理效率。LED 實(shí)時(shí)補(bǔ)光燈因光線相對柔和被普遍采用；其缺點(diǎn)是須夜間常亮，而通常電子警察項(xiàng)目補(bǔ)光燈使用規(guī)模比較大；因此，對實(shí)際使用壽命和功耗關(guān)注度很高，1 臺(tái) LED 補(bǔ)光燈正常工作功率通常可達(dá) 5080W，長時(shí)間持續(xù)工作不僅影響系統(tǒng)使用壽命，而且也不利于環(huán)保節(jié)能的技術(shù)要求。系統(tǒng)不僅能夠完成闖紅燈等抓拍位置相對固定的交通違法行為，還可以對壓黃白實(shí)線、不按規(guī)定車道行車、違法掉頭等車輛軌跡不規(guī)則的交通違法行為進(jìn)行準(zhǔn)確檢測、抓拍和記錄。 高清路口多功能闖紅燈自動(dòng)記錄系統(tǒng)技術(shù)方案____________________________________________________________________________________________________ 8 / 36? 采用基于車輛建模的目標(biāo)檢測算法，通過對各種車輛進(jìn)行建模，采用機(jī)器學(xué)習(xí)的機(jī)制，結(jié)? 圖：車輛目標(biāo)軌跡跟蹤合人眼視覺的特點(diǎn)，借助于高清圖像的高分辨率，車輛目標(biāo)檢測算法，能夠很好的處理車輛之間的粘連，實(shí)現(xiàn)有效的車輛目標(biāo)檢測分割。系統(tǒng)采用基于高清數(shù)字視頻流的大區(qū)域交通視頻檢測技術(shù)，對所關(guān)注路口的交通流進(jìn)行視頻檢測分析，自動(dòng)檢測車輛違法、交通卡口抓拍、交通參數(shù)以及異常交通事件。圖：前端數(shù)據(jù)傳輸流程 高清路口多功能闖紅燈自動(dòng)記錄系統(tǒng)技術(shù)方案____________________________________________________________________________________________________ 5 / 361 臺(tái) 500 萬像素 CCD 高清攝像機(jī)+智能主控機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)對一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) 3 車道路口斷面進(jìn)行完整覆蓋，可同步完成：高清實(shí)時(shí)檢測、紅燈信號(hào)識(shí)別、車輛軌跡分析、車輛牌照定位、過車記錄抓拍、違法車輛抓拍、牌照自動(dòng)識(shí)別、監(jiān)測結(jié)果記錄、監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳、實(shí)時(shí)通訊等復(fù)雜的前端分析和管理功能。同時(shí)，非現(xiàn)場交通執(zhí)法系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用，不僅有效緩解了城市交通規(guī)模急速擴(kuò)張所帶來的警力不足問題，而且避免了傳統(tǒng)的現(xiàn)場執(zhí)法所造成的執(zhí)法尺度不一、人情執(zhí)法、情緒執(zhí)法等因素造成的不良社會(huì)影響，真正體了現(xiàn)向科技要警力的無窮力量。因此，對城市交叉路口交通違法行為的實(shí)時(shí)監(jiān)測與執(zhí)法，成為有效降低交通事故發(fā)生的一個(gè)重要措施。目 錄第一章. 系統(tǒng)概述 .........................................................................................................................................4. 系統(tǒng)背景 .................................................................................................................................................4. 選型依據(jù) .................................................................................................................................................5第二章. 系統(tǒng)特點(diǎn) .........................................................................................................................................71) 工業(yè)級(jí)、高性能、標(biāo)準(zhǔn)化、易維護(hù) ...................................................................................................................72) 車輛抓拍定位精確，系統(tǒng)普適性強(qiáng) ...................................................................................................................73) 多類型交通違法檢測、定位、抓拍 ...................................................................................................................94) 節(jié)能環(huán)保的智能