高清全視頻檢測違章取證系統(tǒng)的特點、功能及優(yōu)勢分析

非現(xiàn)場交通執(zhí)法模式與傳統(tǒng)執(zhí)法模式的最大區(qū)別在于違法/違章一旦發(fā)生即可以形成視覺資料記錄在案，行為人并不是在違法現(xiàn)場馬上得知自己已被記錄，而是在視覺資料經(jīng)審查無誤成為行政處罰證據(jù)后才按程序接受調(diào)查，并接受處罰。此外，從證據(jù)的特點來看，視覺資料的突出特點是能形象、生動、直觀地反映案件事實，這是其他證據(jù)無可代替、比擬的。道路交通管理非現(xiàn)場執(zhí)法模式是指利用攝錄器材、設(shè)備等方式收集視覺資料，對道路交通違法/違章行為實施記錄，并依法處罰的一種新型執(zhí)法模式。

車輛違章取證系統(tǒng)（簡稱：違章取證系統(tǒng)），廣泛應(yīng)用于道路路口，可有效地防止闖紅燈、逆行、軋線、變道行駛等交通違法/違章行為，減少由此引發(fā)的交通事故。

違章取證系統(tǒng)的發(fā)展過程

傳統(tǒng)的違章取證系統(tǒng)

傳統(tǒng)系統(tǒng)采用環(huán)形線圈式車輛檢測器對車輛行駛狀態(tài)進(jìn)行檢測，由線圈式車輛檢測器、信號燈燈態(tài)檢測器、攝像機(jī)、集中控制器、補(bǔ)光燈、路口控制主機(jī)等構(gòu)成；對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的違章車輛進(jìn)行捕捉，連續(xù)抓拍多張圖片并進(jìn)行號牌識別，構(gòu)成完整的取證數(shù)據(jù)信息。

線圈式車輛檢測器采集車輛信息，信號燈燈態(tài)檢測器采集信號燈狀態(tài)，這兩個檢測器輸出聯(lián)接到集中控制器，集中控制器根據(jù)車輛位置信息、信號燈狀態(tài)，判斷車輛是否處于闖紅燈違章狀態(tài)：如果處于違章狀態(tài)，則發(fā)出觸發(fā)脈沖至攝像機(jī)，攝像機(jī)進(jìn)行圖像抓拍，將圖片傳送至路口控制主機(jī)；路口控制主機(jī)對圖片進(jìn)行處理，進(jìn)行車牌識別、圖片合成、信息疊加等處理，處理完成后通過傳輸鏈路將結(jié)果傳送至監(jiān)控中心，見圖1.

取證系統(tǒng)示意圖

該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、對車輛檢測率高等特點，但只能對闖紅燈違章行為進(jìn)行違章取證，對逆行、軋線、變道行駛等違章行為不能檢測和取證，同時由于環(huán)形線圈易損壞、修復(fù)困難、埋設(shè)線圈破損路面等問題，使用程度在逐步減少。

視頻檢測違章取證系統(tǒng)

該系統(tǒng)采用視頻檢測方式對機(jī)動車進(jìn)行實時檢測，當(dāng)機(jī)動車出現(xiàn)闖紅燈、逆行、軋線等違章行為時，攝像機(jī)抓拍多張圖片至控制主機(jī)，控制器主機(jī)對圖片進(jìn)行處理后，上傳至控制中心?？刂浦行膬?nèi)的計算機(jī)系統(tǒng)接收到外場設(shè)備的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)處理后存入數(shù)據(jù)庫。

標(biāo)清視頻檢測違章取證系統(tǒng)

標(biāo)清攝像機(jī)由于像素數(shù)較少（一般為40萬像素），當(dāng)畫面覆蓋路口全景時，車輛號牌不能識別；為此，需要采用車道特寫攝像機(jī)用于拍攝車輛號牌，全景攝像機(jī)用于拍攝車輛違章過程的圖片。

標(biāo)清違章取證系統(tǒng)實現(xiàn)了對車輛的視頻檢測，可以對逆行、軋線、變道行駛等違章行為進(jìn)行有效的取證。但由于標(biāo)清攝像機(jī)像素數(shù)較低，因此必須采用多臺攝像機(jī)分別工作的方式，存在著系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、違章證據(jù)易出現(xiàn)缺陷等問題。

高清視頻檢測違章取證系統(tǒng)

隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，攝像機(jī)技術(shù)進(jìn)入到了高清化時代，目前高清攝像機(jī)的像素數(shù)已達(dá)到200萬以上，采用高清攝像機(jī)可實現(xiàn)1臺高清攝像機(jī)覆蓋1個車流方向，實現(xiàn)了特寫攝像機(jī)和全景攝像機(jī)的合一，在單張圖片中不僅可顯示路口全景及車輛違章過程，車輛號牌也清晰可辨，解決了標(biāo)清攝像機(jī)違章證據(jù)存在缺陷的問題。

高清全視頻檢測違章取證系統(tǒng)

系統(tǒng)特點

系統(tǒng)采用高清視頻檢測方式對機(jī)動車和信號燈燈色進(jìn)行實時檢測，當(dāng)有機(jī)動車出現(xiàn)闖紅燈、逆行、軋線等違章行為時，高清攝像機(jī)抓拍多張圖片至控制器，控制器對圖片進(jìn)行處理后，上傳至控制中心。控制中心內(nèi)的計算機(jī)系統(tǒng)接收到外場設(shè)備的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)處理后存入數(shù)據(jù)庫，見圖3、4.由于對機(jī)動車和信號燈燈色實現(xiàn)了視頻檢測，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、可靠、維護(hù)方便。

前端布局圖

前端布局圖

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能

該系統(tǒng)由前端采集/數(shù)據(jù)處理設(shè)備、傳輸鏈路、控制中心等組成。

系統(tǒng)可對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的通過車輛、違法/違章車輛進(jìn)行捕捉，連續(xù)抓拍多張過程圖片，并進(jìn)行車輛號牌的自動識別，構(gòu)成完整的取證數(shù)據(jù)信息。還可采用視頻檢測方式對信號燈燈色進(jìn)行檢測，可適應(yīng)多相位信號燈，不需通過電氣線路采集信號燈燈色信號?？勺詣优袛喹h(huán)境亮度，自動調(diào)節(jié)攝像機(jī)的曝光參數(shù)，使圖像處于最佳狀態(tài)，達(dá)到最佳的識別和監(jiān)控效果。可監(jiān)測車輛在路口的通行狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)闖紅燈、逆行、軋線、變道等違章行為時，連續(xù)抓拍多張過程圖片，并通過控制器處理圖片，并將圖片數(shù)據(jù)上傳到控制中心。

系統(tǒng)優(yōu)勢

該高清系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，一個車流方向只需設(shè)置1臺高清攝像機(jī)既可，不需連接其他信號設(shè)備。

視頻檢測儀可精確跟蹤車輛的運動軌跡，判斷車輛直行、逆行、左右轉(zhuǎn)方向、記錄車輛在車道停止線的前后位置、車輛跨越車道分隔線的行駛方向等情況，不需要外接車輛檢測器（環(huán)形線圈、地磁棒、微波、超聲波等車輛檢測器）。

系統(tǒng)可視頻檢測交通信號燈的燈色狀態(tài)，不需要外接紅燈檢測器及鋪設(shè)連接信號燈的電纜。

控制器采用高速多通道DSP,其處理能力強(qiáng)大，配置了嵌入式操作系統(tǒng)、專用的設(shè)備驅(qū)動程序、高效的TCP/IP協(xié)議棧、模糊識別算法等；可完成視頻圖像分析、目標(biāo)判別、速度檢測，以及號牌識別等多項功能。

控制器具備的極高處理能力，實現(xiàn)了海量數(shù)據(jù)的實時處理。應(yīng)用先進(jìn)的計算機(jī)視覺算法，可對車輛行駛過程中的圖像進(jìn)行逐幀處理和識別，有效地提高了設(shè)備對復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)能力。系統(tǒng)可捕獲多個有效幀，對每一幀圖像進(jìn)行檢測/識別處理，經(jīng)內(nèi)部評判機(jī)制，給出檢測/識別結(jié)果。

圖片的左上角可疊加：車輛檢測時間、號碼、車輛類型、車道號、行駛類型、是否違章、是否逆行、車輛位于停止線前信號燈狀態(tài)、車輛位于停止線后信號燈狀態(tài)、路口名稱、路口方向等信息，作為違章處罰的依據(jù)。

系統(tǒng)自帶大容量硬盤，可以存儲80萬輛卡口車輛數(shù)據(jù)，或20萬張違章處罰圖片。根據(jù)路口流量不同，可以提供15-45天的歷史數(shù)據(jù)存儲。與監(jiān)控中心的傳輸鏈路中斷時，控制器可進(jìn)行正常的識別和存儲；當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路恢復(fù)后，可下載存有的任意時間段的歷史數(shù)據(jù)。

控制器可進(jìn)行高清錄像，錄像幀率可以設(shè)定，默認(rèn)是2~4幀/秒。

在車輛允許通行狀態(tài)時，對正常通過的所有車輛進(jìn)行抓拍、記錄、車牌識別，實現(xiàn)卡口功能。卡口的數(shù)據(jù)記錄包括：2張車輛的圖、1張車牌彩色小圖、1張車牌2值圖、1張車牌識別結(jié)果。

根據(jù)車輛運動軌跡和信號燈的燈色狀態(tài)，自動判斷車輛是否違章，并對違章車輛進(jìn)行取證，按照標(biāo)準(zhǔn)對違章車輛的取證內(nèi)容包括：

取證系統(tǒng)構(gòu)架圖

· 圖片能清晰辨別違章時間、紅燈信號狀態(tài)、車牌號碼、車輛類型、車道停止線；

· 圖片編碼符合ISO/IEC 15444-2000的要求；

· 記錄最終合成為1張圖片：包含3張小圖和1張大圖，并疊加時間、地點、方向、車道信息等，作為執(zhí)法證據(jù)，圖片具有水印功能，防篡改；

· 可適應(yīng)復(fù)雜的氣候及光照條件，在陰天、雨天、強(qiáng)順逆光時，仍可以保證較高的車牌識別率，尤為突出的是夜間的車牌識別率非常高。

此外，該系統(tǒng)由于采用了TCP/IP協(xié)議接入外部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，因此，設(shè)備的升級、維護(hù)、參數(shù)調(diào)整均可在整個網(wǎng)絡(luò)中的任何一臺計算機(jī)終端上在線完成，從而大大提高了維護(hù)的效率，減少了維護(hù)成本。