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1、浙江大华高清卡口系统(DH-CP200)步力B浙江大华技术股份TECWNCtWY2021年1月第一局部系统方案设计1.L概述针对目前公安、交警、治安等执法部门对技术标准要求的提升和市场的响应,我们开发出了高达200万像素的嵌入式公路车辆智能监测系统,车辆图像的分辨率达1600*1200像素,所抓拍的图片不仅可以清楚的看清前排司乘人员的面部特征,也可以高质量的分辨车辆的牌照,具有很高的车牌自动识别率,识别率实测可达98%以上.线圈检测智能卡口系统主要由嵌入式一体化抓拍主机、同步补光单元频闪闪光灯、车辆检测单元、网络传输单元、电源单元及全天候防护罩组成.利用先进的光电、计算机、图像处理、模式识别、
2、远程数据访问等技术,对监控路面过往的每一辆机动车进行连续24小时全天候实时记录,计算机根据所拍摄的图像进行车牌自动识别,并能进行车辆动态布控,对超速、逆行等违法以及被盗抢、肇事逃逸、作案嫌疑车辆进行报警.通过公安网络将各个监控点信息传送到交通管理指挥中央,实现信息共享.本方案在应用系统设计中，对经过公路车道的所有车辆进行图像记录，并实时识别出车辆的牌照，可将识别结果与公安黑名单车辆库、交警违法车辆库的车牌号进行比对,并有实时报警功能；系统记录的图像可以清楚地分辨前排司乘人员的面部特征，图像的分辨率到达1600*1200像素；系统同时兼顾：既能清楚的分辨司乘人员的面部特征,且具有尽可能高的车牌自
3、动识别率；系统可以适应各种天气光照环境,对于白天的强光和夜间的补光都有有效的解决方法；系统有较快的拍摄速度、识别速度、查询速度、报警速度；并具有友好的接口,可以与其它系统方便的共享信息.1.2. 系统设计原那么 标准化：公路车辆智能监测记录系统严格根据公安部颁标准？公路车辆智能监测记录系统通用技术条件？(GA/T497-2021)规定的技术要求进行设计，同时,在采用高清摄像技术方面又进行了功能和性能上的扩展. 可扩展性和兼容性：由于用户以后的需求会不断增加,系统建设的规模将随之扩大,在设计上，既要在功能上推陈出新,又要兼容旧的系统，以保护用户的投资，因此我们采用模块化设计,模块间数据传输均采用
4、标准的传输协议,任何一个模块的升级短期内都不会影响到其它模块的正常应用. 可用性：我们充分考虑用户实际情况,针对大多数用户的要求，设计出可满足各种功能需要的方案，并充分考虑了人为不可抗拒的其他因素造成故障的可能性，应用案例众多,工程经验丰富. 易用性：卡口系统采用嵌入式一体化抓拍主机，模块化的设计使安装使用非常方便.用户只需简单的接线，并按相应的调试程序进行安装调试就可到达最正确的应用效果.所有实时监控、牌照识别、实时上传等工作,均为完全智能限制,不用单独设置. 合理性：严格以系统工程学及其它先进理论指导设计，使系统的各局部合理配置，有机融合并尽可能的发挥设备潜力和软件功能,最大限度地提升性能
5、价格比. 先进性：充分利用科技进步成果,采用先进设备和软件,使系统具有完备的功能,并且易于升级换代,在保证其先进性的前提下具有较长的生命周期. 实用性：系统功能充分满足用户的实际需求,人机界面友好，易于使用、治理、维护、扩展. 可行性：系统设计、选材、选型符合国家和地方政府的法规政策,与用户及上级治理部门的治理制度相适应,与用户在经济承受水平方面的实际情况相吻合. 可靠性：采取选用高集成设备,采用自动检测、自动报警、自动监控和容错等技术来保证可靠性. 平安性:系统具有防病毒,防误操作特性,有较强的抗干扰、抗静电水平，同时提供数据备份、恢复举措.系统还将提供用户等级权限保护,有效排除人为因素的干
6、扰.1.3. 系统设计依据令？道路交通平安违法行为图像取证技术标准？GA/T832-2021令？机动车号牌图像自动识别技术标准？GA/T833-2021令？公路车辆智能监测记录系统通用技术条件？GA/T497-2021令？公安交通指挥系统工程建设通用程序和要求？GA/T651-2006令？公安交通治理外场设备根底施工通用要求？GA/T652-2006令？机动车测速仪？GBT21255-2007令？平安防范工程技术标准？GB50348-2004令？报警图像信号有线传输装置？GBJl15-87令？民用闭路电视监控系统工程技术标准？GB50198-94令？计算机信息系统平安保护等级划分准那么？GB1
7、7859-1999令？建筑物电子信息系统防雷技术标准？GB50343-2004令？平安防范工程程序与要求？GA/T75-1994令？视频安防监控系统技术要求？GA/T367-2001令？平安防范系统验收规那么？GA308-2001令？平安防范系统通用图形符号？GA/T74-2000令？邮电通信网光纤数据传输系统工程施工及验收暂行技术标准？令公安部?城市报警与监控系统建设“3111试点工程实施方案？令公安部?交通治理信息系统建设框架？令除上述标准以外的遵循国家现行的其它相关标准和标准要求1.4. 系统工作原理（一）系统测速原理我国吕我网A测速原理示意图当车辆触发B线圈时，系统记录下当前的时刻TB
8、;当车辆触发线圈A时,系统记录下当前的时刻TA,同时计算车辆的速度8TA-TBi其中DB为B线圈与A线圈之间的距离；车辆检测器给出触发信号,触发高清楚工业摄像机进行图像捕捉；同时,高清楚像机给出触发信号同步闪光灯补光；高清像机捕捉到车辆图像并生成图像储存在主机中；系统将车辆图像进行处理并识别出车辆的信息通过网络上传至限制中央效劳器中.（二）系统流程系统运行流程图1.5. 系统结构我公司设计的公路车辆智能监测记录1卡口）系统由卡口车辆记录子系统、中央治理子系统和网络通讯子系统三局部构成.1.5.1 .前端车辆记录子系统结构卡口车辆记录子系统是公路车辆智能监测记录系统的核心局部,系统由嵌入式一体化
9、抓拍主机、同步补光单元频闪闪光灯、车辆检测单元、网络传输单元等四局部组成.对经过道路卡口的所有车辆进行抓拍，获得车辆图像，并自动实时地识别车牌字符,记录下车辆经过的时间、车型、车牌号、方向等数据；并全部汇入网络通线圈检测系统前端结构示意图1.5.2中央治理子系统结构中央治理子系统主要实现对卡口设备进行远程治理、网络的监控、抓拍图像和数据的处理、可疑黑名单车辆的布控,预收费车辆数据下载，以及违章车辆的处分等工作，并充分考虑与其它交通治理软件系统的接口兼容问题.中央系统还可以设立一个WEB数据库效劳器,安装有ORACLE数据库,让它收集各个数据效劳器上的数据,用户可以通过IE浏览器上网查询,全面统
10、计各数据收集服务器的数据,掌握全部的卡口车辆信息.市分局联网拓扑图如下:垃法乍衲数抑阵a拉优蚁据片设备付戌用广管一理中央存储一物代询 美联数W还I 平台领校啜口 致据比对情恻报争/虹子地图飒刑 持的我旌分好 智隹检索求像,ifFB-nt WJ T聃布柠市分局联网拓扑图1.5.3网络通信子系统结构网络通讯子系统主要实现卡口车辆记录局部和指挥中央治理局部的数据和图像信息的传输.组网结构图如下:什福设落代阳用督老75 打印R公支“网线圈检测系统组网结构16系统各主要局部介绍1.6.1车辆检测局部车辆检测局部采用地感线圈的检测方式进行检测，地感线圈是目前被广泛使用的准确性最高的车辆检测方式.地感线圈是
11、基于涡流传感器的工作原理，线圈中由车辆检测器提供一直产生着频率稳定的交变电磁场，当车辆经过线圈时，交变的电磁场会在车辆的金属底盘中产生涡流，而涡流电磁场又会反过来影响线圈中频率，车辆检测器就是根据线圈中变化的震荡频率来判断车辆经过信息，并给出开关量信号触发抓拍主机抓拍图像.车辆检测器采用高速车辆检测器,检测器响应时间小于5ms能保证快速有效地触发.开关量输出采用光隔离输出，以预防触点式开关输出时的延时,大大地提升了测速和抓拍的准确度.普通车辆检测器的响应时间一般在20ms-40ms左右,不便用于高速触发测速的应用场合,会有触发延时和测速不准的现象.1.6.2车速测量局部为保证相对准确的速度测量
12、值,我们采用一个车道铺设两个线圈的方法来测量车辆的速度.如下图.5000mm车速测量原理示意图图中,线圈A为触发线圈,线圈B为测速线圈.测速采用微电脑硬件测速装置,测量速度精确,误差小,且有效速度确实认和误差比拟均由微电脑来完成,在车辆触发的同时,有效的速度值立即传输到图像采集单元与图像数据混合传输到上位存储器中.1.6.3像采集抓拍局部系统图像采集抓拍局部是整个系统工作的根底，图像质量的好坏、可靠的抓拍是决定图像有效和车牌识别率直接因素，因此,本系统中我们设计采用专门为车辆捕获应用的高清楚工业摄像机以到达系统设计的目的.为了更可靠地到达图像采集抓拍的目的，在每个车道上安装一个专业高清楚工业摄
13、像机拍摄经过车道的车辆,使用高清楚工业像机使所拍摄的车辆图像不仅能清楚的分辨汽车牌照,而且能更清楚的分辨司乘人员的面部特征,如下图.现场实际抓拍效果图1.6.4动力电源局部动力电源包括空气开关,断路器、稳压电源、过载保护装置、漏电保护装置、防雷装置、接地装置等组成.系统采用220V交流电源供电,所有的设备供电都要经过必要的平安装置（稳压、过载、漏电，保证用电及设备的平安.各类设备都能单独限制供电,维护方便.摄像机防护罩、脉冲频闪灯、立杆、机箱等室外设备设计都充分考虑到了防水、防尘需要.在立杆上还安装有避雷装置,预防雷电破坏.1.6.5辅助光自动限制局部辅助光系统是卡口系统中在环境光缺乏的情况下
14、，仍然具有能捕捉到高质量车辆图像的重要的辅助系统，我们方案中采用频闪闪光灯补光，能发出强度可调的微秒量级的脉冲光，是一般闪光灯闪光持续时间的几十分之一,由于闪光持续时间很短,因此对司机眼睛的刺激减到最小，同时又能清楚拍摄车牌、车型和司乘人员的容貌.窄脉冲发生器中采用智能关断技术,最大限度地节约了电能,使得连续的补光间隔时间最小可达几微妙,在车流较大和车距较窄的极端情况下都能迅速的发出窄脉冲光来.1.6.6主控计算机局部本系统所有硬件均为模块化嵌入式系统,前端不采用工控主机,图像拍摄、压缩、传输均在前端完成.系统支持以太网传输,使用TCP/IP协议,后端只需一台计算机就可接收所有测点发回的拍摄数
15、据，网络占用少,标准协议可方便与已有网络连接.前端设备都配置有IP地址,可通过IP地址在监控中央限制前端设备的工作参数,减少维护人员的工作量.为使拍摄下来的图像的亮度能适合白天、晚上、阴天、晴天等全天候的情况，我们设计了可靠的算法来通过摄像机的曝光时间和增益值来自动限制拍摄图像的亮度,使得每张图像的亮度既不太亮,也不会太暗,并且可适应逆光和顺光等各种光照情况.前端设备前端设备前端设备前端设备系统中央结构示意图序号设备名称型号数量备注1中央治理效劳器dellR9001数量按实际需求配置2web效劳器dellR71013代理效劳器dellR2001一般15套卡口主机接一台代理4数据存储效劳器DH-
16、ESS3016X15交换机16口26机柜标准19寸17ups山特CloKS18鼠标键盘标准11.73中央软件中央平台软件支持於和C/S两种结构模式,可根据用户要求或实际情况进行架设.B/S结构下平台界面;*4M2vrrwpjiJBErI9a：2M0wmwJTtXtmNOR2B/S结构下查询界面C/S结构下平台界面第二局部系统功能及性能指标2.1.系统功能2.1.1.车辆捕获系统采用线圈检测来捕获经过的车辆,全天候车辆捕获率大于99览在汽车通过时,系统能对所有经过的车辆进行捕获并自动记录车辆图像信息,系统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/压线行驶车辆的功能.白天能清楚识别车辆
17、牌照及整个车身的特征情况，晚上能克服车辆迎头拍摄的前大灯眩光问题,夜间车辆牌照及整个车身特征同样清楚.并在照片上叠加通行时间、地点、车速、方向、限速等信息、.实拍效果如下：现场实际抓拍白天效果图现场实际抓拍夜间效果图2.1.2图像记录本系统采用专门为卡口应用设计的高清楚工业摄像机，整个摄像系统是嵌入式一体化抓拍主机、同步补光单元频闪闪光灯、车辆检测单元、网络传输单元、电源单元及全天候防护罩等组成的精密系统,它们之间的精确配合使得白天和晚上抓拍的车辆图像清楚度都很高.在环境照度比拟低的情况下（例如夜晚），系统自动开启闪光灯发生进行补光,以增强图片亮度,保证图片足够清楚.在强光照射下（例如晴天正午
18、），系统会自动调整摄像机的成像模式,抑制强光影响,保证图片曝光正常,成像清楚.在逆光情况下，系统也会自动调节拍摄主体的亮度,车牌依然很清楚.这样,在各种环境和气候条件下,摄像机都可以拍摄到清楚的图片，非常有利于人工识别和机器识别牌照信息.图像分辨率不低于1600*1200,并将图像以JPEG格式存储于前端主机内，主机标配160G大容量存储空间,可存储近百万张照片记录，空间满后，自动循环覆盖，图像中标明车辆通行数据，如时间、地点、车速、方向等情况.系统自动删除号牌不完整的照片，保存有完整号牌的照片，实现无遗漏车辆检测.现场实际抓拍图像记录效果图2. 1.3区间测速系统支持点测速及区间测速,测速精
19、度符合GB21255-2007机动车测速标准.点测速：通过检测车辆通过每一个卡点前后两线圈的时间差,计算车辆的实时速度,具体见前面整体系统工作原理局部；区间测速：原理与点测速类似.选取更长的测速区间,一般在1015公里，测速区间选择要注意，中间不应有进出匝道.车辆经过第一个断面时,车牌被抓拍，并自动识别，同时上传中央车牌号,通过时间等信息；车辆经过第二个断面时,系统再次抓拍车牌，并进行识别.记录车辆通过这两个断面的时间差,利用“速度二距离/时间公式,计算出车辆的平均速度，区间测速能很好的预防驾车人躲避熟悉测速点的问题,作为处分超速违法行为的法律依据将更有说服力，区间测速与单点测速相比有如下优势
20、：1 .监控范围大,区间测速系统由于对监控路面进行长距离监控,对该区间内行驶的机动车进行全程监控,扩大了超速监控的范围，限制了区间内整体的行车速度.2 .测速精度高.区间距离为两个监测断面之间的距离,通过激光测量标定，距离误差几乎为零；机动车行驶时间为经过两个监测断面的时间差,所有断面点设备时间同步,并采用GPS时钟校时,时间误差小.3 .“反监控水平强、监控效果显著.机动车驾驶员常利用电子狗等高科技设备提前发现电子警察并进行逃避；在单点测速或监控点周边地段刹车减速,经过监控点后继续超速行驶；这类具有反监控水平的违法超速车,在区间测速系统监控下将无所遁形.4 .说服力强,更容易被理解和接受.区
21、间测速系统测速原理简单,精度高，监控范围为全区间，限制区间内的平均车速,更容易被驾驶人接受.5 .可拓展性更强.根据应用的需要，区间测速系统可以扩展更多的应用功能，如：道路监控功能、治安（交通）卡口功能、交通流采集功能、非法占用路肩等违法取证功能路肩加设备）、交通诱导功能加诱导屏）等._区间,BlI即离I12kmI甲甲区间测速系统示意图区间测速功能在中央软件上实现,区间长度可以根据需要设定,通过时间或者车牌检索，可以查找出某个时间段通过测速区间车辆的平均速度,或者根据需要查找单辆车通过测速区间的平均速度.同时可关联相应车辆通过起始点和截止点的高清照片、通过时刻和瞬时速度.逆行抓拍：统通过对车辆
22、经过前后两线圈的时间先后,判断车辆是否是逆向行驶,假设是逆向违章,启动摄像机对违章车辆进行抓拍，并上传中央.时间T上时间丁 2平逆行抓拍示意图系统可自动判断不同违法类型,根据要求的传输协议及格式传输到中央处分平台.可根据需要进行本地或中央报警.2.1.4. 牌识别系统采用国内领先的图像识别算法,对所有通过车辆自动进行车辆号识另4、号牌颜色识别及车型等自动识别.1）牌照自动识别系统具备对民用、警用、军用、武警等汽车号牌计算机自动识别水平，白天车辆号牌识别率大于97%,夜间车辆号牌识别率大于90%.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水平
23、,包括2002式号牌.所能识别的字符包括：令“09十个阿拉伯数字；令A2二十六个英文字母；令省市区汉字简称（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）；令2004新军用车牌汉字（军、空、海、北、沈、兰、济、南、广、成）；令号牌分类用汉字（警、学、领、试、农、挂、拖、境）；令武警车牌字符；2）车型和颜色识别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，能自动识别黑、蓝、黄、白四种车牌底色.对于民用车来说,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乍
24、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,就利用图像分析技术来辅助区分车辆的类型.3）系统识别的车牌类型局部例如：博B0966譬CPS-OJlIffB_3607?睑赛网il帆XN301日智者/眼5UB6I2.1.5. 布控报警针对超速及被盗抢车辆和交通肇事逃逸车辆能实时布控报警.对于预交费车辆,可实时进行查询确认.当通过车辆与用户事先输入的被盗抢车辆或交通肇事逃逸等车辆的牌照号码及车型等信息特征相符合时，系统在现场可以立即以声光进行报警,提醒值班人员有可疑车辆通过；同时系统将报警信息传输到监控中央,与110或122系统结合进行抓逃.报警信息中包括车牌号、车速、车型、车辆通
25、过时间、车辆图片等.具备与交警或公安数据中央进行数据交换功能,并可实时将报警车辆的有关信息上传.2.1.6. 流量统计系统可根据需要,按时段、车型、车道、方向进行查询,并进行流量统计（包括流量图、流量表、流量曲线图），具备出具日报表、周报表、月报表、年报表等功能.2.1.7. 罚单打印针对超速、布控、违法、嫌疑等黑名单车辆图像经确认后可通过系统软件自带的罚单打印功能直接打印，具备WORD.EXCEL两种文档打印格式.2.1.8. 断点续传系统支持多种方式的数据传输.可通过FTP方式自动上传违法数据、车辆通过信息（时间、地点、车牌号等）、设备监测数据、流量统计数据等上传到中心治理系统；也可在中央
26、通过TCP/IP网络下载操控前端设备.如因网络中断或其它故障,信息备份存储于前端设备中，待故障恢复后再自动上传，具有断点续传功能，也可通过USB存储设备直接下载前端设备中的数据.2.1.9. 远程治理系统提供设备编号、设备时钟、设备运行状态监测设置等设备参数配置,可通过前端人机交互界面进行现场配置,也可以在中央远程配置及获取校验，以及实现远程的重启、复位等远程维护，同时提供设备故障报警、设备运行状态监控、系统现场登录等信息的日志治理.2.1.10. 信息查询系统能对车辆通行信息、车辆违法信息、布控/撤控信息、系统运行日志信息、系统操作日志等信息按不同条件进行查询统计.包括通行车辆的实时监控、车
27、辆精确查询、模糊查询、布控查询、报警查询、通行车辆流量统计等功能,查询的信息可以多种形式打印输出.2.1.11. 权限设置和日志记录系统具备权限治理设置功能,能够对不同对象分配不同类型的使用权限.系统具备日志记录功能.可记录主要设备、网络状态日志和主要运行软件的工作日志,还能记录设备或者网络状态改变1重启、或者重新连接）、主要软件发生重启或故障等事件日志.系统具有时钟校时功能,24h内设备的计时误差不超过1秒.22性能指标22L总体性能指标1检测方式线圈检测2平均无故障连续工作时间3,0000小时以上(MTBF)3工作温度-30oC+70oC4工作相对湿度20%95%（非凝结）5工作电源220
28、VAC35%,50Hz10%6抗电1500VDC,1分钟7绝缘10MQ（常温下）8图片像素1600X1200,JPEG9可检测最高车速180kmh10捕获率三99%11超速违法捕获准确率三98%12号牌识别率白天三99%夜间三95%13测速精度符合GB21255-2007机动车测速仪标准14抓拍方式1-2张/车15记录内容车型、车牌颜色、车牌号、时间、地点、车道、行驶方向、车速、限速16摄像机逐行扫描CCD,解析度1600X120017工作方式24小时全天候工作,防水、防尘、防雷和抗电磁干扰.2.2.2. 主要设备性能指标1）嵌入式一体化抓拍主机（浙江大华DH-ITC200CB） 摄像机传感器
29、类型：逐行扫描CCD； 摄像机色彩：24位真彩色； 本地存储容量：160G； 抓拍图像分辨率：1600*1200；摄像机的快门速度可设范围：1/50秒1/10000秒; 摄像机的传输方式：TCP/IP,FTP可选; 图像压缩方式：JPEG； 记录模式：1-2张/车； 抓拍图像及车牌识别时间：M）l秒； 报警输入/输出：4路； 数据接口：RS232,RS485,USB接口，10/10OM以太网口，CDMA/GPRS可选； 平均无故障时间：MTBFc30000小时； 平均修复时间：MTTRW30分钟； 工作电压：AC220V20%50Hz； 接地电阻：W4.； 摄像机功耗：VlOK 工作温度：-3
30、0+70； 相对湿度：95%； 嵌入式一体化主机防护等级：IP66； 满足7X24小时工业环境全天候连续工作要求； 满足GA/T497-2021?公路车辆智能监测记录系统通用技术条件？的要求.2）频闪闪光灯（DH-ITF130A） 频闪光源寿命：三300万次; 闪光时间：5uslms可选； 回电时间（全光）：WO.2s； 色温：5500K+200K： 照射角度：三55; 频闪灯功率：60WS； 闪光灯防护等级：IP66； 接地电阻：W4.； 工作温度：-30+70； 相对湿度：95%； 工作电压：ACIlOV280V;第三局部系统特点及技术要点分析3.1. 全嵌入式结构,前端无需工控机,系统稳
31、定可靠目前国内大多数智能卡口系统均采用工控机+视频采集卡的方式实现图像的抓拍,这种方式在研发上较为便捷,容易实现,但欠缺稳定性,体积庞大,使用不便.计算机病毒、操作系统漏洞等都将给该系统的稳定性造成隐患.而DH-CP200的系统设计充分利用大华公司在视频图像监控领域的技术优势,主机硬件电路采用大华公司已在安防领域产品上应用成熟的硬件平台，并根据卡口抓拍实际应用需要，对硬件电路进行了改良和优化,在元器件选择上全部采用工业级或军工级芯片，降低了功耗,保证了系统在恶劣条件下长时间可靠运行.DH-CP200采用LINUX操作系统,并专门针对抓拍功能需要对代码进行了裁减和优化,软件功能较为“专一，提升了
32、CPU的工作效率和整机的工作稳定性，系统采用软硬件双重看门狗技术,绝对预防了系统死机.并且将抓拍摄像机、控制主板、存储硬盘等设计为一体,使整个系统更加紧凑,安装维护更加方便.嵌入式一体机工控机结构性能更稳定,适合户外恶劣环境全天工控机工作环境一般要求在T(TC一候工作,工作环境温度-30+70+55结构紧凑,安装使用方便体积庞大,结构复杂,维护工作量大功耗更低VIOW近百瓦3.2. 独特结构设计,散热功能出众考虑到智能卡口室外工作环境的需要,整个系统采用了独特的结构设计,充分利用主机的外壳进行散热,进而保证了整个设备在夏季高温条件下运行的稳定可靠性.工作温度为-30”+70,可完全适用于内陆高
33、温枯燥地区.散热面1主机散热示意图3.3. 大容量本地数据存储摄像机内置大容量专用图像存储单元,可存储近百万张违章图片数据.目前采用工控机方式的智能卡口系统由于硬盘除需保存违章图片外，还需要保存操作系统文件和智能卡口应用软件,从而减少了图像文件的存储空间，另外病毒对分区的破坏也将影响数据的平安性,甚至导致数据丧失.而目前大多数嵌入式智能卡口系统还不具备本地大容量存储功能,如采用SD卡只能临时存储少量的图像数据,不适合常年全天候图像记录,并且SD卡存储抗震性能差,工作温度范围小,容易造成数据丧失.DH-CP200系统充分考虑了数据的平安性及长时间存储的需要,主机内置大容量160G的硬盘,满足了系
34、统长时间本地存储及数据备份，同时系统还可根据需要,实时或定时将图像数据上传到中央效劳器进行存储和查看,实现了设备本地存储与中央存储的双备份.34支持摄像机内置车牌识别系统除了在中央平台配置车牌识别软件进行车牌识别外，还可支持在前端摄像机内部嵌入识别软件进行识别，这种方式可大幅度降低中央代理效劳器的运算负荷,缓解数据处理压力，同时还解决了中央识别软件出现故障后整个系统都无法识别的问题,具有单套设备独立运行水平.1.5. 水印加密防数据篡改系统具有水印加密功能,抓拍图像后即在前端摄像机内部DSP直接进行加密处理,从源头上加以数据保护，中央在接收到前端传回的图片时需要做加密算法验证,可区分出正常和被
35、篡改的图片,使得无论在传输、存储过程或者后端中央数据被窃取修改后都能被检测到,保证了执法的真实、公平、公正.1.6. 自主研发,可个性化定制本系统为完全大华公司自主研发、设计,拥有各项原始数据、资料、源代码、开发包等,并拥有相关自主技术知识产权证实,可根据用户实际需要对各项功能进行修改、增加,进行个性化定制，以满足各种执法需求,不存在使用过程中造成的侵权、盗用等法律纠纷问题.1.7. 检测方式多样化系统支持除线圈外的雷达等多种检测方式,可根据各地条件不同灵活使用，合理安排资源,发挥设备的最大性能.1.8. 技术要点3. 8.1.清楚拍摄高速行驶车辆的分析我公司产品设计中,可以清楚拍摄最高时速为
36、180公里/小时的违章车辆图片.要想拍摄到清楚的车辆的图像,必须做到：一、镜头对焦准确；二、用高速摄像技术消除拖尾现象；三、合理适当的补光；四、准确的车辆定位；五、高速触发拍摄；六、高清楚的摄像机；七、准确的曝光限制.4. 8.2.拖尾现象产生的原因及解决方案D摄像机快门设置不合理导致,摄像机的快门速度最慢是1/50秒,最快是1/100000秒,如果快门速度较慢（小于1/500秒）时,运动物体在像机快门动作（曝光）时的位移量会被记录下来,造成运动物体发生径向模糊的现象,即拖尾现象.一般解决方法是将快门速度提升至1/500秒以上,但同样的快门白天拍好了，晚上往往不能兼顾.我们采用了获国家创造专利
37、的高速摄像技术保证在车辆高速运行的状态下不管白天晚上均能抓拍到清楚的图像.2）图像采集的采集方式不合理导致.普通PAL制式的摄像机扫描系统是采用隔行扫描方式,每秒钟快门翻开50次,产生25帧图像,而每帧图像由奇数场和偶数场构成的.组成一帧图像的相邻两场图像的时间差约为20ms,以车速180公里/小时来计算,两场图像中的车辆会有1米的位移.在观看动态图像时，由于人视觉暂留现象，图像会很流畅.但如果以帧采集的方式获取图片，那么会得到一幅由两场组合的图像，画面中的车辆会出现重影一-即“拖尾现象，显然是不可能清楚的.如果车辆在画面中横向移动，这个现象更加明显.解决方案是每次采集只能采集一场的图像,这就
38、使得采集下来图像的真实分辨率最大是768*288像素.由于我们采用的嵌入式一体化抓拍主机的扫描系统是采用逐行扫描方式扫描,其采集下来的图像真实分辨率最大是1600*1200像素,远远大于普通监控摄像机，使得车辆的细节更清楚,这是一般监控摄像机不能到达的物理清楚度.3.8.3.摄像机没有拍到车牌的原因分析和解决方案1）车辆检测器响应速度慢,图像采集卡同步速度慢,导致系统采集图片时，车牌局部己经离开摄像机拍照区域,发生空拍，有时候发生的全景中的车辆和特写摄像机所拍车辆不一致也是这种情况导致的.因此我们选用的车辆检测器响应速度小于5ms,完全满足拍摄的需要，即使是时速180公里的车辆经过,检测器的响
39、应速度也不会使车辆延后250毫米以上摄拍.2）普通摄像机是场同步时序为20ms,即使是采用响应速度为5ms的检测器，计算机采集图像时也会有可能延时25ms,此时,时速180公里的车辆就会行进了1.25米,极有可能使车牌离开像机的取景范围；如果采用响应时间超过20ms的检测器,系统拍摄图像时车辆的位移会超过2米.而我们采用的高速高清摄像机是采用异步触发方式采集图像，即当一有检测器的触发信号,像机立即进行异步采集，几乎没有任何同步延时时间，使得车辆的定位异常准确，在不考虑车辆检测器发生误检的情况下，任何速度的车辆经过，拍摄下来的车辆图像无任何不良的位移.定位准确，车牌大小就不会产生误并，同时车牌也
40、不会位移到图像画面之外.3.8.4.夜间补光设备选型的技术分析和依据一般卡口的安装地点均为无任何路灯的场合,即使选用超低照度的摄像机，也不能完全看清车辆和车牌,加上卡口系统拍摄的都是车头局部的图像,车辆的大灯对图像的有效性产生直接的影响，因此,有效的补光是解决夜间成像质量的关键.传统的补光方式是采用色温较高的金属卤化物灯，由于拍摄高速运行车辆和抑制车头大灯对图像的影响,一般会采用高速快门的方式,这样就需要功率较高的金卤灯也对现场照明，即不经济也影响驾驶员的视线.我们的方案设计卡口现场采用功率较小长明灯作为辅助，用窄脉冲发生器进行补光.能发出光强和间隔时间可自动限制的脉冲光,清楚获得车牌、车型、颜色和司乘人员容貌.3.8.5.白天逆光和强光的解决技术方案和依据一般卡口均采用逆光补偿和强光抑制功能的摄像机来解决逆光和强光问题.而摄像机的逆光补偿和强光抑制功能的起做用需要较长的时间才行，卡口拍摄中由于车速较快,在摄像机还没来得及调整时车辆己经开过去了，这时拍摄的图像不是太黑就是太亮,根本不能很好的进行车牌识别.因此,我们采用可远程限制曝光的摄像机,每次拍摄一张图片时，软件会自动分析图像的亮度和车牌的亮度，当光亮度不适宜时,主控时机自动调节摄像机的曝光量,使图像的亮度和比照度到达最正确,进而提升了全天候的车牌识别率.3.9.安装方式卡口安装施工示意图
