城市道路高清卡口整体解决方案

　　高识别率、成像清晰、实时可靠的治安卡口系统的建设，可提供满足系统要求的高效、安全和畅通同时遍布全市的通讯网络，并完成高效、稳定、强大、易扩展的中央处理系统建设，以保证系统实现集公安（包括指挥部、刑侦、交警、治安等）、环保、交通、规划等单位的业务需求为一体的系统平台。实现打击违法犯罪分子、规范城市交通秩序和为其它应用系统提供交通基础数据的目的。

　　充分调研和分析各单位业务需求的基础上，通过全面、细致、详尽和科学的系统分析和设计，使系统最终能实现各类用户的业务需求，同时满足用户对系统实时性、综合性以及安全性等各方面的要求。充分考虑监控点分期建设带来的系统可扩展性要求。系统设计时遵循可靠性、先进性、标准性、可维护性、经济性、实用原则、系统安全原则、易操作原则的设计原则。

　　一、技术方案

　　双检测方式

　　传统车辆检测方式多采用线圈检测。当线圈出现故障时，出现无法抓拍，导致过车图片漏拍。本次项目采用线圈检测为主视频检测为辅的检测方式。高清一体化摄像机支持线圈检测+视频检测方式，线圈正常时，工作在线圈检测模式下，当线圈检测出现故障时，高清摄像机自动、迅速地切到视频检测模式；当线圈检测恢复正常后又立即切回线圈检测模式，最大程度确保连续、完整地记录所有通行车辆。

　　前端内置车牌识别

　　高清嵌入式一体化摄像机，内置高性能DSP芯片，支持内置车牌识别功能。相机内置车牌识别，将传统模式中后端服务器的车牌识别算法移植到前端相机中。车牌识别算法分散到每个相机中，可大大降低后端服务器的压力，节省项目成本，同时避免了服务器故障时造成系统整体无法正常使用的问题，提高了系统的可靠性。

　　水印加密防篡改

　　摄像机内置水印加密功能，从源头对数据和图像进行加密，即使现场下载数也可验证其真伪，断绝了数据篡改的可能性。

　　单车道独立运行

　　卡口设备每台摄像机配置相应的网络传输设备即成一套系统，完全不受相邻车道摄像机和其它主控制设备的影响，具有单车道独立运行能力。在网络传输正常的情况下，即使有某个车道的摄像机不能正常工作，也不会导致整个卡口点位全部无法运行，大幅度地降低了系统故障时的漏拍率。

　　INUX系统防病毒

　　卡口摄像机及终端管理设备均采用单任务、稳定性非常好的专用嵌入式操作系统Linux。系统稳定可靠，有效防止病毒入侵。

　　嵌入式结构稳定可靠

　　目前国内大多数智能卡口系统均采用工控机＋高清网络摄像机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，但稳定性较差，体积庞大，使用不便。本项目充分利用视频图像监控领域的技术优势，采用嵌入式结构，主机硬件电路采用高新兴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进和优化，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。 

　　表1 工控机与嵌入式一体机对比

　　测速精准，误差小

　　系统测速采用微电脑硬件测速装置，测速精确，误差小，测速范围＜100km/h时，误差不超过-6km/h～0km/h；测速范围≥100km/h时，误差不超过-6%～0%。

　　二、系统架构

　　卡口系统主要由前端数据采集子系统、网络传输子系统、中心管理子系统等部分组成。前端数据采集子系统采集的数据通过网络传输子系统传输到中心管理子系统中，进行数据集中管理、存储、共享等处理，系统整体结构图如（图1）所示。 

　　图1 系统整体结构图

　　前端采集子系统

　　前端数据采集子系统对经过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、地点、车牌号、行驶方向等数据，并全部汇入网络传输子系统，传输至中心管理平台。该部分系统由200万高清摄像机、LED灯/闪光灯、线圈、车辆检测器、SD存储卡/终端管理设备、以太网交换机、光传输设备等组成。

　　嵌入式一体化摄像机和补光设备采用同杆安装的方案，该方案对司乘人员面部图像的抓拍起到更好的效果。安装示意图如下图所示： 

　　图2 线圈卡口同杆安装示意图

　　网络传输子系统

　　网络传输子系统主要包括交换机、光传输设备等，实现前端采集子系统与中心管理子系统之间的数据和图像信息传输。建设光纤链路作为前端与中心的数据传输通道，保证数据传输的实时性和可靠性。本次项目将全部采用光纤传输方式。 

　　图3 光纤组网图