高清电子警察系统解决方案-线圈+视频检测
3. 整体设计
该系统采用线圈检测模式为主、视频检测模式为辅的方式。当线圈链路工作异常时，系统自动切换至视频检测模式。系统采用500万CCD高清一体化摄像机为采集主体，单台摄像机可覆盖单向3车道；同步支持闪光灯和LED频闪灯进行夜间补光。
在线圈检测模式时，系统通过信号检测器判断红绿灯状态，通过地感线圈来检测是否有车辆通行。当处于红灯状态且有车辆经过时，车辆检测器触发高清智能摄像机来对违章车辆进行抓拍。设备稳定可靠，捕获率、识别率高。
在视频检测模式时，系统自动对视频流中运动物体进行实时逐帧检测、锁定、跟踪，根据车辆运动轨迹判断车辆是否违章并进行记录，无需破坏路面、埋设线圈。设备稳定，结构简单，便于安装维护。
系统主要由前端数据采集子系统、网络传输子系统和中心管理平台构成。系统整体结构如下：
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网络存储客户端DLP控制器 转发 存储 省监控中心管理 核心路由器防火墙网络存储客户端闪光灯LED补光灯光纤发射器交换机智能交通终端管理设备光纤接收器LED补光灯电子警察主机LED补光灯汇聚交换机光纤接收器管理 存储 WEB 转发地感线圈市监控中心地感线圈地感线圈智能终端管理设备检信号器测闪光灯LED补光灯LED补光灯光纤发射器交换机智能交通终端管理设备智能终端管理设备线圈检测方式(视频辅助）地感线圈地感线圈地感线圈电子警察主机LED补光灯信号检测器线圈检测方式(视频辅助） 系统整体结构示意图
3.1 数据采集子系统
数据采集子系统主要由图像采集设备（高清摄像机）、车辆及红绿灯信号检测设备、辅助光源（补光灯）、智能交通终端设备、智能终端管理设备、网络传输设备（光端机或光纤收发器）等组成，完成红绿灯状态检测、机动车违章行为检测、违章图片抓拍、补光灯控制、违章记录本地储存、相关信息网络上传等任务。
? 高清抓拍摄像主机：本系统采用500万像素高清抓拍摄像主机，分辨率
高达2448×2048。单台高清摄像机可覆盖3个车道，提供红绿灯检测、车辆检测及高清录像的视频流。
? LED补光灯：辅助光源采用LED灯，光敏控制模块设计可自动启动，当
环境光低于预设亮度，光源自动打开，为摄像机补光，保证夜间的摄像效果。发光器件为大功率LED，寿命在额定功率下达到30000小时。 ? 智能闪光灯：对违章车辆进行捕获时，同步触发闪光灯进行补光，确保
图片质量。
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? 车辆检测器：配合地感线圈对通行车辆进行检测，并提供触发信号给信
号检测器。
? 信号检测器：对红绿灯状态进行判断，并结合车检器信号对摄像主机提
供抓拍触发信号；当线圈链路工作异常时，触发相机切换至视频检测模式，确保系统继续有效运行。
? 智能交通终端管理设备：采用嵌入式高性能处理平台，内置大容量硬盘，
可接收来至高清摄像机的JPEG流、H.264视频流，并进行图片、录像的前端存储。支持140万、200万、500万高清监控摄像机的接入，具有图片断点续传、图片录像检索等功能。内置工业级交换机。
? 网络传输设备：包括光纤收发器等，承担将前端设备记录的车辆违法信
息传输到后端管理中心的任务。
3.2 网络传输子系统
主要承担将前端设备记录的车辆违法信息传输到后端管理中心的任务，同时操作人员在中心平台应用远程管理软件通过该网络可对前端设备进行远程管理、状态监测及设备参数设置。该传输网络可以采用数据专线、宽带网络、光纤网络、无线GPRS/CDMA等方式。如果与视频监视系统共用光端机，可采用数模复用光端机，即在一根单模光纤上传输视频监控系统前端摄像机的视频信号及控制信号，同时提供100/1000M的以太网口用以传输系统前端设备记录的违法车辆信息。
3.3 中心管理平台
中心管理平台主要实现对电子警察前端路口设备进行远程管理、网络监控、抓拍图像和数据的处理，以及违章车辆的处罚等工作，并充分考虑与其它交通管理软件系统的接口兼容问题。
管理中心采用一个中心管理服务器连接多个客户端的模式，中间架设了一个代理服务器，用来处理前端设备网络数据，一个代理服务器管辖多台前端设备。
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数据库用来记录中心服务器的各类参数和代理服务器的网络和识别信息。存储阵列用来存储前端设备抓拍的图片及相关数据信息。
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4. 详细设计
4.1 系统原理
4.1.1 系统工作原理
系统中主要设备由嵌入式一体化高清摄像机、补光单元、车辆检测单元、网络传输、智能终端管理设备、智能交通终端管理设备及中心管理等部分组成，系统核心设备为嵌入式一体化高清摄像机，该摄像机为我公司自主研发，具有完全自主知识产权，集抓拍、录像、压缩、传输于一体；除正常线圈检测方式外，系统还具有先进的视频检测功能，可以对视频图像进行逐帧识别，同时自动匹配对应车道，对过往车辆进行轨迹跟踪并做行为判断，如有违章车辆进行抓拍、车牌识别、录像、存储，处理结果上传到后台。同时系统兼顾卡口功能，即绿灯正常行驶的车辆，系统也可以进行记录。
红灯信号检测车辆检测车辆行为判定嵌入式主控模块嵌入式抓拍模块检测单元线圈检测模式传输模块同步补光模块控制单元线圈链路工作状态判断嵌入式抓拍模块选择相应工作模式通信网络存储服务器后台处理服务器查询终端工作模式选择后台管理系统控制单元车辆检测红灯信号检测车辆行为分析、判定传输模块同步补光模块检测单元视频检测模式嵌入式主控模块嵌入式抓拍模块 系统原理图
系统开通工作时，高清摄像机会对来自信号检测器的485信号实时进行检测，当线圈正常时，高清摄像机检测到485信息正常，系统工作在线圈检测模式，视频检测模式作为“独立”的系统处于“待命”状态。当车检器或线圈的链路发生故障时，相机在1分钟内无法检测到来自信号检测器的信号或检测到信号检测
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