隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市居民生活水平的不斷提高，機(jī)動(dòng)車(chē)已經(jīng)成為人們出行不可或缺的交通工具，政府交管部門(mén)也越來(lái)越重視對(duì)進(jìn)出城市的機(jī)動(dòng)車(chē)的有效管理。在此前提下，管理部門(mén)也將重點(diǎn)放在了城市兼有電子警察功能的卡口系統(tǒng)的建設(shè)上。

   智能交通之電子卡口系統(tǒng)的技術(shù)分析（漢中安防監(jiān)控）

   城市電子卡口監(jiān)控系統(tǒng)是指依托道路上特定場(chǎng)所，如收費(fèi)站、交通或治安檢查站等卡口點(diǎn)，對(duì)所有通過(guò)該卡口點(diǎn)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛進(jìn)行拍攝、記錄與處理的一種道路交通 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)用于城市道路或高速公路出入口、收費(fèi)站等重點(diǎn)治安地段的全天候?qū)崟r(shí)檢測(cè)與記錄。可自動(dòng)識(shí)別過(guò)往路口車(chē)輛號(hào)牌、顏色等特征，驗(yàn)證出車(chē)輛 的合法身份，自動(dòng)核對(duì)黑名單庫(kù)，自動(dòng)報(bào)警?？蓪?duì)路口情況進(jìn)行監(jiān)控與管理，包括出入口車(chē)輛管理、采集、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)工作狀態(tài)，以便于警務(wù)人員及相關(guān)部門(mén)對(duì) 道路的安全進(jìn)行監(jiān)控。整個(gè)系統(tǒng)是集通信、信息采集、指揮、管理于一體的綜合系統(tǒng)，具有管理維護(hù)、統(tǒng)計(jì)、查詢(xún)及報(bào)表打印等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通違章、肇事逃逸等 嫌疑車(chē)輛的監(jiān)控與處置。

   那么，城市電子卡口系統(tǒng)主要有哪些技術(shù)呢？就讓筆者來(lái)為大家解讀一番。

1一、電子卡口系統(tǒng)主要技術(shù)分析

   1、夜間補(bǔ)光抓拍技術(shù)

   白天的光線(xiàn)比較充足，治安卡口攝像機(jī)抓拍率一般都可以保障在95％以上。所以夜間抓拍效果就成了整體抓拍率能否有效提高的關(guān)鍵。

   由于城市治安卡口安裝地點(diǎn)普遍夜間光線(xiàn)比較昏暗，再加上夜間行駛車(chē)輛的大燈會(huì)影響普通攝像機(jī)，使之產(chǎn)生光暈無(wú)法拍清車(chē)牌。解決這個(gè)問(wèn)題的一個(gè)方法就是使用全光譜LED燈（或偏振光燈）對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)光。這樣不但能抵消大燈的影響，而且可以照亮車(chē)牌，保障抓拍效果。

   然而補(bǔ)光燈有一個(gè)弊端就在于閃光的時(shí)候會(huì)影響到駕車(chē)司機(jī)的眼睛，分散司機(jī)的注意力，從而可能帶來(lái)交通隱患。面對(duì)這種情況，星光級(jí)產(chǎn)品的出現(xiàn)可謂是一場(chǎng)“及時(shí)雨”。星光級(jí)產(chǎn)品能在微光情況下，通常是指星光環(huán)境下無(wú)任何輔助光源就能顯示清晰的彩色圖像。

   筆者采訪了北京凌云光技術(shù)有限責(zé)任公司智能交通和監(jiān)控業(yè)務(wù)中心產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理王銳，他為我們介紹了凌云光的星光卡口一體機(jī)，不需要補(bǔ)光，僅需要正常的道路 照明的光照條件，即可滿(mǎn)足電子警察和城市卡口的應(yīng)用，可以清晰分辯車(chē)牌，車(chē)身顏色，道路標(biāo)志標(biāo)線(xiàn)等信息。在微光條件下，可以清晰分辨物體的顏色，提供彩色 視頻流。

  2、移動(dòng)車(chē)輛檢測(cè)技術(shù)

  在交通電子警察卡口系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的車(chē)輛檢測(cè)方法是地感線(xiàn)圈方法。該方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確率高。大叔埋置地感設(shè)備需損壞路面，不便于安裝和維護(hù)，成本較高。

   近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)攝像機(jī)拍攝的視頻進(jìn)行車(chē)輛檢測(cè)的方法，逐漸受到人們的重視。利用視頻檢測(cè)車(chē)輛，對(duì)路面設(shè)施不產(chǎn)生破壞，安裝和維護(hù)方便，不影響道路通行狀況，可以節(jié)省大量人力物力，有利于交通治安卡口系統(tǒng)的發(fā)展。

  由于其相對(duì)于傳統(tǒng)車(chē)輛檢測(cè)技術(shù)顯而易見(jiàn)的優(yōu)勢(shì)，基于視頻的車(chē)輛檢測(cè)成為近20年來(lái)智能交通系統(tǒng)中的研究熱點(diǎn)之一，已出現(xiàn)不少視頻車(chē)輛檢測(cè)方法，主要分為兩類(lèi)：

  一類(lèi)是基于移動(dòng)攝像機(jī)的，如汽車(chē)輔助駕駛系統(tǒng)中的車(chē)輛檢測(cè)和無(wú)人機(jī)交通監(jiān)控系統(tǒng)中的車(chē)輛檢測(cè)；

   另一類(lèi)是基于靜止攝像機(jī)的，用于路面交通監(jiān)控系統(tǒng)。目前基于靜止攝像機(jī)的車(chē)輛檢測(cè)方法主要用于獲取各種交通參數(shù)，通常需要進(jìn)行車(chē)輛跟蹤或比較復(fù)雜的車(chē)輛 識(shí)別。（參考文獻(xiàn)：楊阿麗，劉峽壁，魏雪，萬(wàn)玉釵：《用于交通治安卡口的全天候視頻車(chē)輛檢測(cè)方法》，《合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）》，2012年3月 底3期。）

   3、車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別技術(shù)

   城市電子警察卡口監(jiān)控系統(tǒng)在進(jìn)出口車(chē)道上，均安裝車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別單元，對(duì)于進(jìn)出車(chē)輛，通過(guò)前端攝像機(jī)抓拍圖片，車(chē)牌識(shí)別單元的處理，輸出該車(chē)車(chē)牌號(hào)碼，然 后系統(tǒng)對(duì)該車(chē)號(hào)碼從系統(tǒng)合法車(chē)輛數(shù)據(jù)庫(kù)、非法車(chē)輛數(shù)據(jù)庫(kù)等數(shù)據(jù)庫(kù)一一檢索，以確定該車(chē)信息，如果是合法車(chē)輛，則順利通過(guò)，如果是非法車(chē)輛，卡口執(zhí)法人員可 直接發(fā)出停車(chē)指令，進(jìn)行處理，如果為嫌疑車(chē)輛，則可對(duì)其進(jìn)行盤(pán)查。

   車(chē)牌自動(dòng)識(shí)別的準(zhǔn)確程度是卡口施工指標(biāo)中最重要的一環(huán)，每天經(jīng)過(guò)卡口的車(chē)流量非常巨大，如果單靠人員手動(dòng)錄入車(chē)牌，那是不可想象的。所以需要不斷提高系統(tǒng)的識(shí)別率。

   現(xiàn)在常用的識(shí)別算法有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、圖象對(duì)比算法等，他們各有優(yōu)勢(shì)，想得到一個(gè)好的效果，就需要將這兩種算法有效的結(jié)合。

   筆者采訪了北京藍(lán)卡軟件技術(shù)有限公司智能識(shí)別研發(fā)中心技術(shù)總監(jiān)張向明，他為我們分享了藍(lán)卡車(chē)牌識(shí)別的創(chuàng)新技術(shù)：

   （1）高清立體抓拍技術(shù)：用2個(gè)或2個(gè)以上的攝像機(jī)從多角度進(jìn)行抓拍，并對(duì)多個(gè)角度車(chē)牌截圖進(jìn)行“置信度分析”，選取“置信度”最高的車(chē)牌截圖，也就能得到角度最正的車(chē)牌截圖，也就提高了車(chē)牌識(shí)別的正確率，也就增強(qiáng)了系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性。

   （2）車(chē)牌焦點(diǎn)曝光技術(shù)：自動(dòng)鎖定車(chē)牌位置，以車(chē)牌為拍照的焦點(diǎn)，類(lèi)似現(xiàn)在的數(shù)碼相機(jī)自動(dòng)識(shí)別出人臉的位置，以人臉位置為焦點(diǎn)；自動(dòng)對(duì)車(chē)牌位置測(cè)光，智 能進(jìn)行車(chē)牌位置的曝光和閃光的參數(shù)調(diào)整，做到強(qiáng)光抑制，弱光補(bǔ)光，過(guò)曝降曝。該技術(shù)可以解決夜晚情況，大燈情況，及雨雪干擾情況。

   （3）車(chē)牌畸變糾正技術(shù)：解決字體變形問(wèn)題：受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境制約，車(chē)牌表面和攝像軸線(xiàn)無(wú)法做到垂直，導(dǎo)致車(chē)牌發(fā)生畸變（即一頭大一頭?。h(yuǎn)離攝像機(jī)的位置 字符變小，對(duì)識(shí)別造成一定的困難。嵌入式立體車(chē)牌識(shí)別攝像機(jī)畸變校準(zhǔn)算法采用多色彩空間進(jìn)行車(chē)牌底色檢測(cè)，準(zhǔn)確定位車(chē)牌區(qū)域，獲取車(chē)牌傾斜角度及橫向變形 比例，最大傾斜角度達(dá)到25°，安全角度15°內(nèi)的準(zhǔn)確校準(zhǔn)率達(dá)到99%以上。

   （4）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法與特征識(shí)別算法結(jié)合：采用帶反饋的能量濾波算法進(jìn)行紋理檢測(cè)，使得車(chē)牌定位成功率從超過(guò)99%。多色彩空間的檢測(cè)保證了多種車(chē)牌類(lèi)型 的準(zhǔn)確認(rèn)定，包括：藍(lán)牌、黃牌、軍車(chē)、警車(chē)、WJ車(chē)輛、個(gè)性化車(chē)牌、使領(lǐng)館車(chē)牌、省港兩地車(chē)牌等。字符特征識(shí)別算法保證了>98%的字符識(shí)別率（現(xiàn) 場(chǎng)實(shí)測(cè)），而且不需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)訓(xùn)練；輔助的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別算法則是做了很好的補(bǔ)充，同時(shí)保證了良好的漢字識(shí)別率;車(chē)牌輕度無(wú)損不影響識(shí)別結(jié)構(gòu)。

  4、車(chē)輛信息二次提取

   新疆交警總隊(duì)從2014年11月16日起至2015年1月底，在全區(qū)開(kāi)展為期近80天的高速公路“安全帶-生命帶”道路交通秩序?qū)ｍ?xiàng)整治行動(dòng)，要求在高 速公路上行駛車(chē)輛上的駕駛員和乘客都要系安全帶，以全面提升高速公路上行駛車(chē)輛安全帶使用率，提高廣大司機(jī)和乘客旅途人身安全系數(shù)。

   根據(jù)北京地區(qū)的相關(guān)法律、法規(guī)，駕駛?cè)瞬幌蛋踩珟⒈涣P款50元，如果在高速公路、城市快速路行駛不按規(guī)定系安全帶，還將被扣罰2分。副駕駛以及車(chē)后排乘車(chē)人也應(yīng)該按照規(guī)定系安全帶，乘車(chē)人不系安全帶將被罰20元。

   這也對(duì)治安卡口系統(tǒng)提出了要求，要求車(chē)輛在經(jīng)過(guò)卡口的時(shí)候，系統(tǒng)能夠?qū)?chē)牌以外的其他信息進(jìn)行獲取和識(shí)別。

   北京博思廷科技有限公司總經(jīng)理王巍為我們介紹了博思廷的車(chē)輛信息二次提取服務(wù)器，該服務(wù)器可識(shí)別車(chē)型、車(chē)標(biāo)、車(chē)身顏色、檢測(cè)人臉、司乘衣服顏色等，亦可分析是否開(kāi)車(chē)打手機(jī)，是否系安全帶，是否違規(guī)放下遮陽(yáng)板等。

   凌云光的人臉卡口一體機(jī)，可以在高速視頻流里面實(shí)時(shí)提取人臉信息，速度高達(dá)20ms，可處理1080P50fps。

    5、作為兼有電子警察功能的卡口監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)然也同時(shí)裝有判斷交通違章的視頻分析軟件。

3總結(jié)

城市交通卡口系統(tǒng)是城市的出入動(dòng)脈的控制手段，每天都會(huì)有大量車(chē)輛通過(guò)它進(jìn)出城市。加強(qiáng)對(duì)卡口的管理可以有效協(xié)助公安機(jī)關(guān)偵破案件，加強(qiáng)平安城市的建設(shè)，意義十分重大。