城市道路監(jiān)控當(dāng)中的電子警察系統(tǒng)

攝像系統(tǒng)

作為電子警察的眼睛，攝像機(jī)是視頻電子警察最常用的拍攝工具，其性能穩(wěn)定，圖像傳輸方便。電子警察所用攝像機(jī)主要是全景攝像機(jī)和特寫(xiě)攝像機(jī)，攝像機(jī)的選用需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境來(lái)決定。首先要考慮兩點(diǎn)：一是攝像機(jī)性能，攝像機(jī)性能的好壞直接關(guān)系到在各種條件下能否拍攝出清晰畫(huà)面，在夜間能否看清車(chē)牌，所拍圖像色彩是否真實(shí)，滿足使用要求；二是攝像機(jī)的可靠性，攝像機(jī)要在可能發(fā)生的各種惡略環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，保證圖像質(zhì)量不惡化，故障率低。

道路監(jiān)控攝像機(jī)都安裝在很高的桿子上，安裝、調(diào)試、維修都需要高架車(chē)，還要影響正常的交通，如果攝像機(jī)故障率高，其售后維修服務(wù)費(fèi)高，還要影響工程商的信譽(yù)。

全景攝像機(jī)可以選用1/3CCD彩色攝像機(jī)、1/2CCD彩色攝像機(jī)，通常使用較多的是1/2CCD道路監(jiān)控彩色攝像機(jī)，這種攝像機(jī)有照度低、視角廣、色彩好、信噪比高、背光補(bǔ)償好等特點(diǎn)。在攝像機(jī)的選擇上是性能和價(jià)格是成正比的，如果對(duì)圖像色彩、清晰度、信噪比、照度等指標(biāo)要求較高或當(dāng)?shù)氐缆翻h(huán)境光線較暗一般攝像機(jī)無(wú)法拍攝出滿足要求的圖像，就需要選用高檔攝像機(jī)。

特寫(xiě)攝像機(jī)主要在車(chē)牌識(shí)別中看清車(chē)輛牌照，這類攝像機(jī)可選種類較多，如：1/2CCD攝像機(jī)，1/3CCD攝像機(jī)加補(bǔ)光系統(tǒng)，1/4CCD一體化攝像機(jī)加補(bǔ)光系統(tǒng)。根據(jù)對(duì)圖像質(zhì)量要求和應(yīng)用環(huán)境的差異，設(shè)計(jì)上選用不同的攝像機(jī)。

1、夜間道路照明很好，可以選擇攝像機(jī)種類較多，如低照度1/3CCD攝像機(jī)加少量LED燈補(bǔ)光或選用1/2CCD低照度色彩攝像機(jī)或一體化攝像機(jī)加補(bǔ)光燈。如果你要拍清車(chē)牌還要看清車(chē)體顏色，還要低信噪高清晰圖像，只能選用高檔攝像機(jī)。

2、道路光線較暗，一般攝像機(jī)需要功率較大的補(bǔ)光源，除能拍清牌照外，圖像中車(chē)體輪廓和色彩較差，噪波點(diǎn)多。若采用1/2CCD低照度攝像機(jī)加補(bǔ)光燈，可以得到較好效果。

3、道路光線很暗并需要識(shí)別前車(chē)牌照，如城市出入口、社區(qū)出入口、大廈出入口等地。由于車(chē)前燈較亮，環(huán)境光線很暗，光照反差較大，很強(qiáng)的垂直光斑，拍清車(chē)牌需要輔助光源，攝像機(jī)的選擇也很苛刻。如果需要遠(yuǎn)距離補(bǔ)光拍攝既要拍清車(chē)牌還要看清車(chē)輛輪廓顏色，這不僅需要1/2CCD高清晰、低照度、高信噪比、很好背光補(bǔ)償?shù)臄z像機(jī)，還需要經(jīng)驗(yàn)豐富的工程技術(shù)人員的反復(fù)調(diào)試。

4、在道路監(jiān)控工程中，經(jīng)常還會(huì)發(fā)生攝像機(jī)夜間參數(shù)調(diào)整好圖像滿足要求，白天效果很差，或按照公路朝向會(huì)發(fā)生強(qiáng)逆光現(xiàn)象，這時(shí)攝像機(jī)在某一固定參數(shù)下，無(wú)法保證每個(gè)時(shí)間段拍攝出滿意的圖片。根據(jù)工程中實(shí)際需求，一種智能車(chē)牌識(shí)別攝像機(jī)已經(jīng)問(wèn)世，它可以根據(jù)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)光線變化情況自動(dòng)調(diào)整攝像機(jī)參數(shù)、補(bǔ)光燈開(kāi)啟、補(bǔ)光燈強(qiáng)度等實(shí)現(xiàn)全智能控制，從而達(dá)到最佳效果。

無(wú)論是全景還是特寫(xiě)攝像機(jī)的選擇，都需滿足最低的技術(shù)指標(biāo)。如果要追求更好的視頻效果或滿足特殊的需求，就需要選擇高性能攝像機(jī)。

日本池上公司ICD-828P1/2CCD彩色道路監(jiān)控?cái)z像機(jī)，在1/2CCD攝像機(jī)中是較優(yōu)秀的，這款應(yīng)用了專業(yè)廣播級(jí)技術(shù)的攝像機(jī)具有水平分辨率530線，垂直光斑指標(biāo)為-126dB(池上廣播級(jí)攝像機(jī)為-135dB)。在監(jiān)控?cái)z像機(jī)中很少看到垂直光斑這項(xiàng)指標(biāo)，其實(shí)光斑是CCD傳感器的一個(gè)特性，在傳感器中沒(méi)有任何東西阻止強(qiáng)光穿射的曝光和在CCD上產(chǎn)生更多的電子，結(jié)果是在圖像中強(qiáng)烈的光出現(xiàn)時(shí)通常垂直斑紋也出現(xiàn)，在圖像中遮蓋了相關(guān)的細(xì)節(jié)。該款攝像機(jī)的最低照度是0.15Lux/F1.4/50IRE/AGCON，信噪比大于52dB。在公安部安全與警用產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中心檢測(cè)的2臺(tái)產(chǎn)品最低照度為0.11Lux/F1.4/50IRE/AGCON和0.09Lux,信噪比為57dB和59dB，而專業(yè)廣播電視攝像機(jī)信噪比在60~65dB。為便于工程商安裝調(diào)試攝像機(jī)，池上特有的遠(yuǎn)程遙控器RCU-701可使調(diào)試人員無(wú)需高空作業(yè),在施工現(xiàn)場(chǎng)很方便地調(diào)試攝像機(jī)參數(shù)。無(wú)論從技術(shù)指標(biāo)還是實(shí)際應(yīng)用的效果看，池上這款道路監(jiān)控像機(jī)得到廣泛好評(píng)。

針對(duì)于復(fù)雜應(yīng)用環(huán)境設(shè)計(jì)的智能車(chē)牌識(shí)別攝像機(jī)，它主要由帶有RS-485或RS-232接口的一體化攝像機(jī)、1/2CCD攝像機(jī)，低功耗LED補(bǔ)光燈，智能控制板組成。

攝像機(jī)是針對(duì)監(jiān)控需求設(shè)計(jì)的，如果讓攝像機(jī)自行調(diào)節(jié)曝光強(qiáng)度，只能是依據(jù)圖像中某一固定區(qū)域的平均亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方式一般是固定的、非智能化的方式。在陰天時(shí)，陽(yáng)光透過(guò)云層散射后光照很均勻，上午和下午、東西向和南北向沒(méi)有多少差別，攝像機(jī)拍到的車(chē)輛、路面、景物都會(huì)非常清晰。晴天時(shí)，陽(yáng)光直射到路面上、車(chē)身上就產(chǎn)生了逆光、直射光的問(wèn)題。逆光情況下，拍攝方向與陽(yáng)光照射方向相反，拍攝到的路面、背景較清晰，而車(chē)牌區(qū)域的對(duì)比度很差不利于識(shí)別。直射光情況下，拍攝方向與陽(yáng)光照射方向相同，拍攝到的車(chē)牌區(qū)域很亮導(dǎo)致字符筆劃較粗、相互粘連，而且我國(guó)的車(chē)牌都采用反光漆，有些時(shí)候會(huì)出現(xiàn)鏡面反射，無(wú)法看清車(chē)牌號(hào)碼。另外，車(chē)體表面的反光產(chǎn)生的亮線、光暈也會(huì)對(duì)識(shí)別造成影響。車(chē)牌識(shí)別多數(shù)用于識(shí)別運(yùn)動(dòng)中的車(chē)輛，車(chē)牌區(qū)域在整個(gè)圖像中是不固定的，普通攝像機(jī)無(wú)法根據(jù)車(chē)牌區(qū)域進(jìn)行調(diào)節(jié)。

夜間環(huán)境下車(chē)輛開(kāi)啟車(chē)燈，普通攝像機(jī)受大燈的影響減弱曝光強(qiáng)度造成圖像車(chē)牌區(qū)域很暗、無(wú)法看清號(hào)碼，車(chē)大燈的光線還可能形成大面積光暈遮擋車(chē)牌區(qū)域。夜晚也不能使用燈光太強(qiáng)的補(bǔ)光設(shè)備，那樣會(huì)影響司機(jī)視覺(jué)，存在安全隱患。

智能車(chē)牌識(shí)別攝像機(jī)能分析的圖像整體亮度和車(chē)牌區(qū)域亮度智能地調(diào)整攝像機(jī)的光圈、快門(mén)、增益等曝光參數(shù)。它可以動(dòng)態(tài)跟蹤光線的變化，無(wú)論何時(shí)、何種光線條件下都能采集到盡量清晰的有利于識(shí)別的圖像。環(huán)境光較弱時(shí)攝像補(bǔ)光單元可自動(dòng)開(kāi)啟補(bǔ)光燈進(jìn)行主動(dòng)補(bǔ)光。

這種可以選擇規(guī)格的攝像機(jī)、不同形式的補(bǔ)光燈利用控制板組合成滿足多種需求的智能車(chē)牌識(shí)別攝像機(jī)。SB-01是一款由SONY一體化機(jī)芯，5W的LED點(diǎn)陣補(bǔ)光燈，控制板組成的智能車(chē)牌識(shí)別攝像機(jī)。它已經(jīng)應(yīng)用于多項(xiàng)道路監(jiān)控工程，解決了很多疑難問(wèn)題。

電子警察的應(yīng)用

電子警察在很多城市近幾年的應(yīng)用中取得了非常好的成效，它的發(fā)展已經(jīng)從大中城市到中小城市，發(fā)展速度非?？觳⒁呀?jīng)成為安防行業(yè)的主要增長(zhǎng)點(diǎn)。現(xiàn)在電子警察技術(shù)已經(jīng)很成熟，高清電子警察系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始在一些城市應(yīng)用，不同的城市可以根據(jù)實(shí)際情況選用適合自己的方案。

一些中小城市主要路口少，監(jiān)控點(diǎn)少，這些監(jiān)控點(diǎn)距離控制中心近，這樣可以從監(jiān)控點(diǎn)到監(jiān)控中心直接敷設(shè)光纜線，將監(jiān)控點(diǎn)的視頻信號(hào)直接傳輸?shù)奖O(jiān)控室。電子警察系統(tǒng)由于有視頻虛擬線圈檢測(cè)功能，可以將控制主機(jī)直接安放在控制中心，這種方式使前端攝像機(jī)即可用于道路監(jiān)控又可用于電子警察檢測(cè)取證。將電子警察系統(tǒng)安放在監(jiān)控中心，對(duì)控制主機(jī)的要求降低，系統(tǒng)維護(hù)、維修成本降低，同時(shí)對(duì)于資金緊張的項(xiàng)目，可以用一套電子警察系統(tǒng)通過(guò)人工切換對(duì)多個(gè)路口進(jìn)行輪流使用，這樣即可對(duì)經(jīng)常違章的駕駛員有震懾作用，又緩解了資金緊張的矛盾，使監(jiān)控系統(tǒng)分步完善。這種模式已經(jīng)在一些地區(qū)使用，并取得很好的效果。

由于各地區(qū)氣候環(huán)境不同、車(chē)輛牌照所用材質(zhì)不同及其它特殊情況，造成視頻圖像的差異。這就意味著某個(gè)電子警察系統(tǒng)在甲地使用效果很好，在乙地使用效果不好，另外每個(gè)地區(qū)交警部門(mén)可能根據(jù)實(shí)際需求提出一些新要求。對(duì)于一個(gè)較為成熟的電子警察系統(tǒng)，應(yīng)該能滿足大多數(shù)需求，同時(shí)能很方便地修改調(diào)整軟件系統(tǒng)，滿足用戶的需求。

ICD-828P

道路監(jiān)控實(shí)景