校园|大专院校车辆超速违章系统解决方案

  1 项目概述

  1.1 项目背景

  目前各省教育部门对于校园安全越发重视，而生源的扩招、校舍的扩建、校区的扩容等，导致校园与社会的分界日渐模糊，造成校园的环境越发复杂。同时安保管理规范不健全，安全防范意识差，学生自我保护意识与能力不足，外来人员流动性大，安全管理人员少，巡检范围大。

  并且随着社会经济发展，交通在人类经济、社会活动中的地位日益显著。目前我国汽车保有量逐年激增，并且已在学校出现的车辆也在逐年激增，出现违规停车、超速等等现象。因此提高校园交通管理也成为学校部门比较关注的事情。

▲暨南大学四套卡口高清测速拍照系统

   利用先进的智能交通技术手段，建设智能卡口系统、道路抓拍系统、高点监控系统等将会对交通违法行为形成强大的威慑效果，可以促使广大驾驶员驾车时不敢稍有懈怠，遵章驾驶，交通安全得以提高，建设高效的智能交通管理系统是提高交通管理的最重要也是最有效的方式之一。

  2 需求分析

   目前校园主要是以普通监控为主，虽然可以监控到车辆运行，但无法实现车辆车牌的抓拍，抓拍点位覆盖不足、视频清晰度不够无法识别车牌等问题，导致不少校园交通事故无法正确排除原因。

  3 智能卡口系统发展趋势

  道路监控卡口系统经历了从标清到高清，从工控机、板卡、在到嵌入式一体化的不断发展，目前卡口系统的发展已经呈现出明显的高清化、一体化、智能化趋势，卡口系统摄像机像素经历了从标清到高清的发展过程，无论是监控范围还是清晰度都有明显的提高，很大程度上满足了用户对细节越来越高的要求。

  嵌入式一体化的出现，使整个系统的设备数量大大减少，使得系统的稳定性大幅度提高，施工变得非常简单、便捷，大大节省了安装、调试时间，同时也大大降低了维护的复杂度和成本。因此，嵌入式一体化卡口摄像机推出以后，迅速得到了市场认可。

  传统的卡口系统主要是对通过车辆记录图片信息，但是随着技术的发展，应用的不断深入，用户认知度的提高，一些智能化功能的需求越来越明显。拥堵检测、非法停车检测、非法掉头检测、交通流量统计、交通事故检测、抛洒物检测等，这些功能不仅丰富了用户体验，而且大大提升了系统的实用价值。使道路监控卡口系统从“眼睛”逐渐变成了会思考、会分析的智慧“大脑”。真正实现了智慧交通。

▲大连理工三套卡口高清测速拍照系统

  系统具备交通监控业务，针对校园十字路口或主干道进行道路监控，对于校园车辆超速等违规行为进行管理。

  清晰记录车辆经过卡口时的照片，清晰辨别车身、车牌号、车速。自动详实记录机动车经过的地点、行驶方向、经过时间、号牌号码、号牌颜色、车速、车辆类型等内容。

   可实现全天候进行实时视频监控,对于一些交通事故可以调用录像分析，便于事故处理。

  4.3相机一体化

   简化系统，提高稳定性和集成度是智能交通未来的发展方向，高清智能一体化抓拍相机集视频检测、车辆抓拍、车牌识别、数据处理等多项系统功能，提高系统集成度和运行稳定性。

  5.1车辆抓拍原理

  该系统利用雷达、光电、计算机、图像处理、模式识别、数据库处理等先进技术，对监控路段的过往车辆进行全天候实时监控并记录相关图像数据。

  采用工业级高清智能一体化抓拍相机作为图像采集设备，高灵敏度主动雷达设备为速度检测设备，智能一体机通过对连续视频序列进行分析，自动侦测单个或多个目标在特定区域的出现、滞留、变化、运动和消失，实现违法车辆的的抓拍，违法图片中车辆位置居中，证明力度高。并可实进获取路口的实时高清图像，同时可自动联动闪光灯辅助补光，使得在夜间也可拍出高清晰图片。

   5.2系统原理说明

  高清智能一体化抓拍相机本身具有图像处理芯片，可以实现对抓拍图像进行数字化处理。在高清智能一体机中DSP芯片上的集成车牌识别算法，利用当前先进的数字图像处理技术，根据离散数学的相关算法对捕获的数字图像信号进行不断的运算分析，自动获取所拍车辆的车牌号码、号牌颜色等数据。

  并可将车辆的通过时间、地点、行驶方向、号牌号码、主动窄波雷达检测到的车速等数据，通过智能一体化抓拍相机统一处理并输出综合分析数据，通过网络发送至后端的终端主机。

  ◊系统原理图如下：

  主动窄波雷通过多普勒效应对车辆进行测速，并把相关信息传输给抓拍一体机，由一体机把车速信息叠加到和图片上并上传平台。抓拍一体机DSP处理芯片通过车牌及颜色识别算法对抓拍的车辆图片进行车牌识别、颜色识别，并叠加时间、地点、车速等信息。并将其进行数据压缩和传输。在网络故障时可缓存在相机SD存储卡中。

系统组成介绍：

  6.1车辆检测单元

  车辆检测、图像抓拍及识别单元为卡口抓拍一体机，可实现车辆识别、图片抓拍、车牌识别、数据压缩、通信上传一体化功能。

  根据现场情况，要求完全覆盖车道，根据车道数量部署高清抓拍一体机和一台闪光灯。

  应用车辆检测、智能抓拍、补光灯联动信号输出控制技术，在过车抓拍时获得良好的照明条件，实现7×24小时不间断抓拍功能。输出的照片上会叠加车道信息、时间信息、车辆速度等信息。

  卡口抓拍一体机内部的DSP处理芯片集成车牌识别算法及车牌颜色识别等关键技术，可以对抓拍的车辆照片自动识别车牌号码，车牌颜色等，并叠加车道信息、时间信息、车辆速度等信息。

 ▲深圳大学6套卡口高清测速拍照系统

  如遇传输线路突然中断，卡口抓拍一体机会将采集到的图片及数据全部存储到自带的SD卡中，等到线路恢复正常后，可进行断点续传，保证数据完整性。

  车辆测速单元采用主动窄波雷达设备，其工作原理为雷达所发射的高频信号从处于在其作用范围内的移动目标反射时改变频率值（多普勒效应）。这种多普勒频移正比于移动目标的速度。

  窄波束雷达之所以被称之为窄波雷达，是因为其自身雷达发射波瓣角非常窄，故称之为窄波束雷达测速仪。从其运用的角度而言，因其波瓣角比较窄，雷达有效测量范围，只限定在一个车道，有效的避免了相邻车道的车辆速度干扰。

  窄波束雷达的比起普通的宽波雷达，其优越性在于其能有效的避免相邻车道车辆的速度干扰，确保执法取证的正确性、严肃性、唯一性，由于其覆盖范围小，触发位置准确度高。

  卡口抓拍一体机能准确拍摄包含车辆正面全貌、车牌号码可清晰可辨，并在照片上叠加车辆通行信息（如时间、地点、车速、方向等）。

  采用补光灯和摄像机成像控制模块之间的反馈控制技术，满足夜间拍摄要求。采用强光抑制技术，防止强逆光、强顺光环境下对拍摄造成的影响。

  7.2车辆数据自动上传

  系统可将抓拍及检测的数据自动上传到管理平台，车辆数据信息包括：车辆经过的时间、地点、车道、车速、车辆与道路环境全貌兼车牌特写图片（高清摄像机抓拍）、违法类型、车辆行驶速度、车牌号码、车牌颜色等。

  在本地，抓拍相机将抓拍的车辆图片车牌号牌进行自动识别，将识别结果记录到本地，并上传到监控中心数据库、无需在中心进行识别，加快违法处罚系统的处理速度和处理能力。

  系统支持断点续传功能，在断网情况下，可将抓拍的图片及相关车辆数据暂时存储在本地抓拍相机SD卡中，到网络恢复正常后，将断网期间的数据自动上传到中心平台数据库，保证车辆数据不丢失。存储时间依据存储容量及交通车流量而确定。

   在雷达检测方式下，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%。雷达将检测到的车速数据通过控制线将数据传递给高清抓拍相机，实现数据叠加及平台处理。

  7.4车牌识别功能

   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。

   车牌识别准确率可达95%以上。

   系统具备字符自学习功能，并能对2002式个性化新车牌进行自动识别；具备对民用、警用、军用、武警等汽车号牌计算机自动识别能力，识别符合“GA36-92”（92式牌照）和“GA36.1-2001”（02式牌照）标准的民用车牌照和97式、04式新军车牌照与07式新武警车牌照的汉字、字母、数字、颜色等信息。系统能识别黑、白、蓝、黄四种车牌颜色。所能识别的字符包括：

  ♦阿拉伯数字 “0～9”十个

  ♦英文字母 “A～Z”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、使、临、港、澳、台；

  ♦军用车牌汉字 新式军车车牌，“A～Z”二十六个、字母与数字组合如KA *****等

  ♦号牌分类用汉字 警、学、领、试、挂、境、拖、农

  ♦新式武警车牌字符 WJ、0—9 、消、边、水、警、电、林、通，新式武警车牌

  7.5全天候高清成像

   系统综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，采用了交通专用高清镜头、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、车牌都清晰可辨。

  ♦白天抓拍图片实际效果图

 

  ♦夜间抓拍图片实际效果图