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智 能 治 安 卡 口 系 统 教 案 管德永 2011年5月10日星期二 目 录 1、智能卡口系统概述 3 2、系统拓扑结构 4 2.1 车辆检测单元 5 2.2 前端摄像及辅助照明单元 5 2.3 图像采集及处理单元 6 2.4 传输单元 6 2.5 中心管理单元 7 3、系统工作原理 7 3.1 工作过程概述 7 3.2 线圈检测原理 9 3.3 测速原理 10 3.4 车牌识别原理 11 3.5 假牌车分析原理 14 3.6 套牌车分析原理 14 3.7 车流量统计原理 14 4、系统功能 14 5、软硬件配置 16 5.1 前端配置 16 5.2 指挥中心 18 5.3 系统软件 19 6、关键工程技术实现 34 6.1 补光技术实现方式 34 6.2 压黄线、跨中线抓拍实现方式 35 6.3 前后抓拍实现方式 36 6.4工控机安装方式 36 6.5 大屏幕告知、警示功能实现方式 38 6.6 道路治安监控功能实现方式 38 6.7 违法车辆实时拦截的实现方式 39 1、智能卡口系统概述 当前，在各类刑事犯罪当中和机动车辆有关的案件为数不少，如交通肇事逃逸、盗抢机动车辆等等。如果在进出市区的重要道路及高速公路的重点路段设立一个自动监控点实现对过往车辆的情况进行24小时不间断、全天候的自动记录，即安装道路车辆智能监测记录系统（俗称“智能卡口” ），则可为各地公安部门侦破案件提供重要线索与依据，并能有效地提高各地公安交警部门对机动车辆的管理水平。除此之外，该系统还具备测速及车流量监测的功能，可以实现对违法超速行驶车辆的监控与记录；“黑名单”缉查也是该系统的一个主要功能，这一功能的实现是基于系统嵌入了车牌自动识别模块。实践证明，智能卡口系统的建设是各地创建平安城市、实现道路安全不可缺少的重要手段，也是当前各地公安部门进行“3111”示范工程建设的一个重要内容。 公路车辆智能监测记录系统利用先进的计算机图像处理、模糊识别、远程数据访问等技术研制而成。系统对通过被监控路段的每一台机动车辆的前部物征图像（车牌类型及号码）和车辆全貌（颜色、车辆长度等）进行连续全天候实时记录，系统对抓拍到的车辆图像进行车牌自动识别并对车辆进行动态布控，对超速、逆行等非法行驶的车辆进行抓拍，并将车辆通过卡口监控点的时间、车速及车辆类型等信息一并生成数据文件保存，也可通过宽带网络将各个监控点的信息传送到远端的监控指挥中心，实现有机共享。 2、系统拓扑结构 该系统从逻辑结构上分为路口前端监控、传输和中心管理三个部分；从设备结构上分为五个单元，即车辆检测单元、前端摄像及辅助照明单元、图像采集及处理单元、传输单元及中心管理单元，如图1和图2所示。 图1 智能卡口系统拓扑结构图 图2 智能卡口系统前端拓扑结构图 2.1 车辆检测单元 此单元包括检测主机及地感线圈，主要完成对车辆的检测、车速的测定以及车流量的记数与统计。采用地感线圈的车辆检测方式，每个车道埋设两个地感线圈，线圈之间保持一定的间距。根据车辆通过前两个地感线圈的时间可以计算出车辆的行驶速度。 2.2 前端摄像及辅助照明单元 由于普通摄像机所摄图像的最大分辨率为768×576，人眼能看清车牌要求车牌像素大小不低于100个像素点，而车牌自动识别软件要求车牌像素大小范围在120～150个像素点之间，为了满足自动识别软件有效识别车牌的需求，普通摄像机在路口有效拍摄宽度最大为2.5m～2.8m，而标准每条车道宽度为3.75m，为保证车牌识别效果，所以每条车道至少需配置一台特写摄像机；同时为了看清车辆的车型、颜色、轮廓、装载情况以及道路情况，每方向需配置一台全景摄像机。根据道路实际情况，每一个监控点的配置因车道数的不同而存在较大差异。 本系统为保证车牌识别效果，前端特写摄像机采 用1/2′彩色CCD摄像机用于对车辆特征及车牌进行监视；另外本系统采用1/3′CCD彩色摄像机（镜头为自动光圈、3倍光学变焦）对车辆的全貌进行监控，称为全景摄像机。为保证摄像机室外全天候正常工作，摄像机均安装于室外防护罩内。 为了使摄像机在夜间具有良好的拍照效果，监控点在夜间光照度应不低于100lux，故在夜间光线不足时，需采取补光措施，常用的补光设备是陶瓷金卤灯（CDM灯）或LED灯，一般情况下每车道配置1～2盏。 以标准单向双车道为例，前端摄像系统如图3所示，需要两台特写摄像机（每车道一台）和一台全景摄像机。 图3卡口系统前端安装示意图（同向双车道） 　　 2.3 图像采集及处理单元 该单元由工控计算机和视频采集卡及相应的控制软件组成。控制软件包括图像采集处理软件、车牌自动识别软件及数据库。 2.4 传输单元 传输单元主要包括远程网络通信软件、传输设备、传输线路，其中由于工控机的安装位置不同，传输设备也有所不同