上(shàng)海(hǎi)市(shì)保安服務總公司研制(zh®©ε®ì)開(kāi)發的(de)嵌入式一(yīβφ)體(tǐ)化(huà)高(gāo)清機(jī)動車(chēε←)違法 占用(yòng)公交專用(yòng)道(dào)監測系統→&Ω÷，為(wèi)構建 “人(rén)文(wén≠×)交通(tōng)、科(kē)技(jì)交通(tōngα☆)、綠(lǜ)色交通(tōng)&rdqu©®<o;為(wèi) 特征的(de)新上(shàng)海(hǎi)公共交通π>↔(tōng)體(tǐ)系抹上(shàng)了(le) 濃重一(yī)筆✔♥¥(bǐ)，也(yě)進一(yī)步落實上(shàng)海(hǎi)市(sh↔$βì)政府 提出公共交通(tōng)優先發展策略，有(yǒu)效 地(dì)★§提高(gāo)公交出行(xíng)效率，目前該&→€公司在 2012年(nián)已經完成在127路(lù)公交車(chēελ)安裝高(gāo)清機(jī)動車(chē)違法占用(yòng)公交×÷δφ專用(yòng)道(dào) 監測系統項目，系統正在穩定可(kě)靠運β♣ © 行(xíng)，有(yǒu)效地(dì)改善了(le)公δ ∏交專用(yòng)道(dào)被占用(yòng) 情況，取得(de)了(l₹ e)較好(hǎo)的(de)經濟效益。
系統概述
為(wèi)了(le)切實保障“公交優先”、&ldqu$≠•βo;市(shì) 民(mín)優先”戰略的(de)順利實施，♥' ₽加大(dà)對(duì)非公交車(chē)輛(liàng)“↑σ≤違法駛入公交專用(yòng)車(chē)道(dào)” 違法↕行(xíng)為(wèi)的(de)查處力&±度，根據公安部有(yǒu) 關要(yào)求，依據《道(dào)↔₹∑≥路(lù)交通(tōng)安全法》、《道(dào) 路(lù)交通≈✘(tōng)安全違法行(xíng)為(wèi)處理(lǐ)程↑&序規定》規 定，交警總隊提出通(tō®≤ ng)過在公交車(chē)上(shàng)安裝 ¥≥“電(diàn)子(zǐ)警察”設備，記錄非公交車'✘(chē)輛(liàng)違法 駛入公交專用(yòng$ δ)車(chē)道(dào)的(de)創新執法模式，強 化(huà)社會(h'←uì)車(chē)輛(liàng)違法占用(yòng)公交專↓∏✔γ用(yòng)道(dào)違法 行(xíng)為™(wèi)的(de)整治力度和(hé)震懾作(z♣"uò)用(yòng)，同時(shí)也(yě)能(néng) 有(y'≥±§ǒu)效監督公交車(chē)不(bù)占用(yòng)社會(×✘huì)車(chē)道(dào)，做(zuò)到(dào)公交車(ch← 'ē)輛(liàng)與非公交車(chē)輛(liàng)各行(xíng)其☆₩道(dào)，提高(gāo) 城(chéng)市(shì≈↔ε€)交通(tōng)管理(lǐ)水(shuǐ)平的(de)目标。
機(jī)動車(chē)違法占用(yòng)公交>♠↔專用(yòng)道(dào)檢測系統前端采集違法車 ≈↔(chē)輛(liàng)數(shù)據，包括識别數(s♠'hù)據、抓拍(pāi)圖片、視(shì)頻(pín)錄像，在本 地™©§(dì)進行(xíng)存貯的(de)同時(shí)，$σ采用(yòng)Wi-Fi無線 局域網方式，按照(z$hào)一(yī)定傳輸機(jī)制(zhì)傳輸 σ★ 至公交場(chǎng)站(zhàn)數(shù)據服務器(qì)，再以≈ 人(rén)工(gōng)定 期取盤方式将數(shù)據£βλ彙總至數(shù)據采集 中心，進行(xín ×±g)無效數(shù)據的(de)剔除與中心存 儲，并按照(zhà★♥o)一(yī)定數(shù)據規格要(y§≤↓ào)求，将違 法車(chē)輛(liàng)數(shù)據導出。電±≤•(diàn)子(zǐ)警察運營部 門(mé₹ n)在對(duì)導入的(de)違法車(chē)輛(liàng)數(shù >)據進行(xíng)确 認判斷後，交換至公安內(nèi)網違法車(↑δchē)輛(liàng) 數(shù)據庫，以進行 ≥'(xíng)執法處罰。
系統設計(jì)
一(yī)、概述
機(jī)動車(chē)違法占用(yòng€¶¥)公交專用(yòng)道(dào)監 測系統運用(yòng)高(gāo∑↔Ω)清智能(néng)攝像機(jī)+高(g•≤āo)集成度智能(néng)控制(zhì)主機(jī)+Wi-Fi無線¥£± 傳輸 技(jì)術(shù)+GPS定位技(jì)術(shù)采用(¥↕₽yòng)自(zì)主研發 專門(mén)技(jì)術(shù)集成¶÷而成。整個(gè)系統采用(yòng)低(✔™↕dī)功耗設計(jì)，可(kě)以采用≤(yòng)公交車(chē)供電(diàn)方 式運行(xíng)。另外©↕ (wài)，系統采用(yòng)無線數(shù)據傳 輸方式φ←£，使得(de)該系統高(gāo)度精簡，可(k♣δ←←ě)以 安裝在公交車(chē)的(de)δ→♦車(chē)頭或車(chē)尾，随車(chē)一£∏(yī) 起對(duì)全程路(lù)段$₩'進行(xíng)監控。
系統采用(yòng)高(gāo)清智能(néng)¶₩ ₹200萬像素攝像機(jī)，不(bù)但(dàn)可(kě)以看(☆§☆kàn)清占道(dào)車(chē)輛(liàng)車(chē®∏) 牌還(hái)可(kě)以顯示整個(gè≤↔₽)車(chē)身(shēn)及占道(dào)地(dì↑₹γ)點 的(de)周邊環境，保證抓拍(pāi)✘圖片中包含 車(chē)身(shēn)、車(chē)牌、∏☆Ω車(chē)道(dào)線等細節信息，真 正做(zuò)到(dào)執₹ ¥法依據充分(fēn)。另外(wài)，高(gā÷"↓♦o)清 智能(néng)攝像機(jī)中固化(hu★φà)的(de)DSP芯片集 成視(shì)₩£♣♣頻(pín)算(suàn)法程序，在集成化(huà)的(de)主控 制(zφ↓∞hì)器(qì)抓拍(pāi)指令觸發下≠<≥•(xià)對(duì)占道(dào)車(chē)輛(liàng)行(₽✔xíng) 為(wèi)進行(xíng)自(≠zì)動分(fēn)析檢測、跟蹤，從(cóng)而實 ♦₩ 現(xiàn)對(duì)機(jī)動車(chē)違"法占用(yòng)公交車(chē)道(dào)™ ♥行(xíng)駛 的(de)情況進行(xíng)抓拍(pāi)，對∏≥∑λ(duì)于抓拍(pāi)結果系 統可(kě)自(zì)動對(d∏∏→÷uì)其進行(xíng)車(chē)輛(l←₽iàng)号牌自(zì)動識 别。 '®÷ 本系統具有(yǒu)成像質量高(gāo)、抓拍(pāiλ׶×)圖 片效果好(hǎo)、沒備集成度↕☆★$高(gāo)、安裝方式 靈活等特點，必将成為₩φ€β(wèi)保障公交車(chē)輛(liàng) 正常運行↔φ→(xíng)、發揮公交車(chē)道(dào)作(zu₽σ↔↓ò)用(yòng)的(de)有(yǒu)"®≈¥力 技(jì)術(shù)手段。
（一(yī)）系統結構示意圖。
“機(jī)動車(chē)違法¥σ✔占用(yòng)公交專用(yòng)車(chē)道(dào)監測系統&rdβ§Ωquo;系統結構示意如(rú)圖1。
（二）前端工(gōng)作(zuò)流程圖。
如(rú)圖2所示系統前端工(gōng)作(zuò)流程圖。
滿足違法占用(yòng)專用(yòng)公交車(chē)道(dào)期待∞↕πα抓拍(pāi)條件(jiàn)有(yǒu)≤δ↑：
1．違法地(dì)點确認，在公交專用(yòng)車♣φ α(chē)道(dào)內(nèi)。
2．違法時(shí)間(jiān)确認，在禁止 $社會(huì)車(chē)輛(liàng)駛入π♣♥專用(yòng)公交車(chē)道(dào)時(shí)間(jiā∞₹÷'n)段內(nèi)，上(shàng)海(hǎi≈₽)規定上(shàng)午：7：00至10：00，下(xià)午：16•₹∏： O0至19：00。
3．非公交車(chē)輛(liàng)确認。
滿足上(shàng)述三項條件(jiàn)，系統開(kāi α✔)始抓拍(pāi)，并對(duì)違法嫌疑車(chē)輛(liàng)進行(x♠<íng)跟蹤，複合抓拍(pāi)條件(jiàn)，系統自(zì≥£©)動保存違法圖片和(hé)視(shì)頻©εβ (pín)錄像。
二、系統組成說(shuō)明(míng)。
（一(yī)）GPS行(xíng)駛路(lù)徑φ¥ε檢測和(hé)定位 單元。
系統采工(gōng)業(yè)級的(de)GPS模塊，采 用(yòn↓↔↔÷g)USB供電(diàn)方式，功耗僅為(wγèi)0.5w，設 備運行(xíng)穩定，接收信号準确，定位前端₽±×≤設備裝載車(chē)輛(liàng)的(de)位置，确定車(c§€αhē)輛(liàng)行(xíng) 進路(lù)段，保證違法行(xí→Ωng)為(wèi)發生(shēng)地(dì)在公交 ∞€β 專用(yòng)道(dào)區(qū)段內(nèi)。
（二）違法占用(yòng)公交專用(yòng)道(dào)違™©法 行(xíng)為(wèi)和(h♠Ω✘♣é)車(chē)輛(liàng)檢測單元。
車(chē)輛(liàng)檢測單元主要♥✘λπ(yào)完成對(duì)通(tōng)過 對(duì☆ ×)監控區(qū)域的(de)車(chē)輛(liàn★<π g)進行(xíng)檢測，返回車(chē✘<₽) 輛(liàng)信息，本方案采用(yòng¥₩)采用(yòng)視(shì)頻(pín)檢測的(de)方式。
視(shì)頻(pín)檢測是(shì)一(yī)種基于視(sh ₹☆✘ì)頻(pín)圖像 分(fēn)析和(hé)♣↓↓汁算(suàn)機(jī)視(shì)覺技(λ∏€jì)術(shù)對(duì)路(lù)面運動 目标物(wù)體§§✘™(tǐ)進行(xíng)檢測分(fēn)析的(de)視(shì)£✔♦₩頻(pín)處理(lǐ)技(jì)術(shù)，采用(yòng)汁算≤÷(suàn)機(jī)智能(néng)算∑(suàn)法對(duì)視(shì)頻(pín)直 接進行(xíng)₹"分(fēn)析，通(tōng)過對(duì)連續視(shì)頻(Ω∏¥pín)圖像的(de)分(fēn)析，跟蹤監控區(qū)域 φ裡(lǐ)行(xíng)駛的(de)機(jī)動 車(chē)，依據違法× β行(xíng)為(wèi)的(de)判定條件(jiàn)，¥&通(tōng)過 分(fēn)析對(d✔★α™uì)違法駛行(xíng)的(de)機(jī)≤≠動畫(huà)進行(xíng)抓拍(pā↔×'i)和(hé)記錄。基于視(shì)頻(pín)圖像處理(l"∞ǐ)的(de)電(diàn)子(zǐ) 警察系統監視(shì)面積大(dàδ∑π)，信息豐富，能(néng)提供多(duō)種交通(λtōng)信息。電(diàn)子(zǐ)警察系統作(z≠←"€uò)為(wèi)智能(néng)交通(tōn≠§×§g)系統（ITS）的(de)一(yī)部分(fēn)，發δπ≥ 展基于視(shì)頻(pín)檢測的(dδ e)電(diàn)子(zǐ)警察系統也(yě)是π®(shì)其發展的(de)必然方向。
（三）圖像采集單元。
系統圖像采集抓拍(pāi)部分(fēn)是(shì₹')整個(gè)系統工(gōng)作(zuò)的(de)基礎，圖像質量的(de™↔)好(hǎo)壞、 可(kě)靠的(de)抓拍(pāi)是(←®★δshì)決定違法抓拍(pāi)效果和(h→₩é) 車(chē)牌識别率直接因素。因此，本系統 中我們采&δ©用(yòng)專門(mén)設計(jì)針<¶對(duì)智能(néng)交通(tōng) ( ITS)領域λ♣✘應用(yòng)的(de)高(gāo)清₹ε₹晰工(gōng)業(yè)攝像機(jī) 以達到↑'(dào)系統設計(jì)的(de)目的(de)。↓✘ ♦
攝像機(jī)均采用(yòng)索尼CCD，20₽₩0萬 攝像機(jī)分(fēn)辨率為(wèi)1600*120§≥σ0，幀率達 到(dào)l 5幀／秒(miǎo)，δ 能(néng)捕獲所有(yǒu)過往車(chē)輛(liàng)， 确保視(s'♦hì)頻(pín)及線圈檢測效果，拍(pāi)攝圖像 清晰反映車✔(chē)輛(liàng)所有(yǒu)信息。
（四）錄像單元。
錄像單元為(wèi)高(gāo)清錄像，高(gā€ o)清錄像為(wèi)利用(yòng)抓拍(pāi)攝像機(jī)的(de)≤±•雙碼流輸出功能(néng)，能(néng)輸出百萬像素高(gāo)清視(shì♠≤)頻(pín)，壓縮 方式均為(wèi)H✘.264，MPEG-4。錄像可(kě)根據需要(yào)錄取違法錄像，進行(≠£≠xíng)本地(dì)和(hé)中心的(de)存儲。
（五）網絡單元
網絡單元包括網WIFI發射設 備或者3G路(lù)由器(qì)等，用(yòngε♦)于前端電(diàn)子(zǐ)警察設備中心和(hé)的(de)聯↕∏網，系統支持 WI-FI和(hé)3G網絡。
（六）防雷單元。
防雷單元主要(yào)包括防雷器(qì)及接 地₩ (dì)等，避免雷擊造成的(de)沒備損Ωφ壞、使用(yòng)壽命降低(dī)、數(shù)據幹擾丢失等現(xi<∞àn)象發 生(shēng)。
三、系統基本功能(néng)。
（一(yī)）高(gāo)清視(shì)頻(pín)♦₹'✘流檢測功能(néng)。
系統采用(yòng)單高(gāo)清200w視(shì)頻(pín≥☆)流 檢測方式，所獲得(de)到(dào)的(de)違法圖片質量整體(≤↑¥tǐ)清晰通(tōng)透、檢測場(chǎng)景較大✘•♥✘(dà)、機(jī)動 車(chē)違法過程明(míng)顯、車( ↑≥αchē)型車(chē)體(tǐ)車(chē)牌号碼 清晰可(kě)±¶•見(jiàn)、道(dào)路(lù)信息标識标志(zhì)反映準€$≈π 确，如(rú)圖4所示。
當車(chē)輛(liàng)駛入監測區(qū)域時(shíΩδ∑)，系統将 會(huì)快(kuài)速地(dì§✔)檢測到(dào)這(zhè)一(yī)變化(huà)，并通(tō§₽£'ng)過 對(duì)這(zhè)一(yī)φ¥變化(huà)進行(xíng)分(fēn)析處理(lǐ)來(lái)判斷是(s✘≠§∏hì) 否為(wèi)車(chē)輛(liàng)通(tōng<Ω&)過，當檢測到(dào)有(yǒu)車(chē)輛(liàng'<₹)通(tōng)過 時(shí)，系 ∞π統會(huì)立即保存該車(chē)的(de)車(chē)牌識别圖片并上(sh<δ↑àng)傳至中心，指揮中心可(kě)以實↓∞♠∞ H寸分(fēn)析比對(duì)回傳λ←♦↑數(shù)據打擊逃逸、盜搶 等布控車(chē)輛(φπβ∞liàng)。
（二）車(chē)輛(liàng)牌照(zhào)☆₩自(zì)動識别功能(néng)。
系統可(kě)以根據抓拍(pāi)的(de±♠)圖片對(duì)車(chē) 牌号碼進行(xíng)自(zì)動™σ≈•識别、車(chē)牌顔色識 别、車(chē ÷)牌結構識别，單車(chē)号牌識别時(shí) 間(ji☆"ān)≤200ms。可(kě)識别的(de)字符包括：
1、車(chē)牌識别的(de)範圍包括：
92式車(chē)牌：大(dà)型民(mín)用(yòng)車(c↕β♣hē)、教練車(chē) （黃(huáng÷♥♦∏)底黑(hēi)字），警車(chē)、武警≠≈π車(chē)牌（白(bái)底黑(hēi) '& 字），普通(tōng)民(mín)用(yòng)車(c™¥hē)（藍(lán)底白(bái)字），大(dà)使館 外←✘(wài)籍汽車(chē)（黑(hēi)底白(bái)字）； ♦€✘ 92式貨車(chē)後牌照(zhào)（雙行(xíng)×α♦黃(huáng)色車(chē) 牌）；02式牌照(zhào)（白↓Ω≤∏(bái)底黑(hēi)字）；04式、07 α♥Ω♠ 式軍車(chē)牌照(zhào)（白(bái)底黑(hēi)字）。∏<≥÷ 所能(néng)識别的(de)字符包括： £∏ “O至9”十個(gè)阿拉伯數(sh→∏ù)字； “A至Z”二十六個(gè)英&<¥文(wén)字母； 省市(shì)區(qū)漢字£ 簡稱（京、津、晉、冀、 蒙、遼、吉、黑(hēi)、滬、蘇、浙、皖←δ、閩、贛、 魯、豫、鄂、湘、粵、桂、瓊、川、貴✘>ε、雲、 藏、陝、甘、青、甯、新、渝、港、澳、台）； δ✔ 軍用(yòng)車(chē)牌漢字（軍、空(kōng)、海(hǎi)、北(®∞běi)、 沈、蘭、濟、南(nán)、廣、成）； 其©'他(tā)車(chē)輛(liàng)分(fēn)類用(yòn&₽₹αg)漢字（警、學、 領、試、農(nóng)、挂、拖、境）。
2．号牌識别系統采用(yòng)多(duō)種基于 計(≈←₹jì)算(suàn)機(jī)視(shì)覺和Ω←(hé)機(jī)器(qì)學習(xí)的(de)車(chē)牌定位、α±≤ 識别算(suàn)法，具有(yǒu)很(hěn)高(∑&→"gāo)的(de)系統穩定性和(hé) ✔← 通(tōng)用(yòng)性。不(bù)會(δβhuì)受到(dào)惡劣天氣（煙(yān)霧、 雨(yǔ)雪(♣£ ¥xuě)、強光(guāng)），複雜(zá)環境（廣告牌，行¶₽(xíng)人(rén) 幹擾），車(chē)牌污γ¶≈ε損（污迹、個(gè)别字符遮 擋）的↓∞©(de)影(yǐng)響。
對(duì)于拍(pāi)攝質量不(bù)夠理(lǐ)想δ↑☆的(de)圖像， 系統還(hái)會(huì)★¥自(zì)動判斷并采用(yòng)各種圖像 增強技(™Ωσjì)術(shù)對(duì)圖像進行(xíng)©♦ 矯正，例如(rú)對(duì)色 彩失真的(de)圖像進行(xíng)白↓♠(bái)平衡調整，對(duì)煙(yān)霧環境下γ©∏Ω(xià)進行(xíng)去(qù)霧處理(lǐ)。
3．系統可(kě)以根據車(chē)牌顔色和(λ$∞hé)車(chē) 輛(liàng)特征對(duì)車(chē)₽←輛(liàng)進行(xíng)分(fēn)型。類© 型包括： 大(dà)型車(chē)、中小(xiǎo↓♣)型車(chē)、警車(chē)、運鈔車(chē)等。 對(duì)∞∑Ω®于民(mín)用(yòng)車(chē)，以顔色為σ$'≥(wèi)主要(yào)依據，藍(lán) 色車(chē)牌≈σ對(duì)應的(de)是(shì)中小(xiǎ¥∞↓o)型車(chē)輛(liàng)，而黃(huáng)色車(chē)牌對(duα↑∑©ì)應的(de)是(shì)大(dà)型車(chē)輛(lià'σ'§ng)；對(duì)于其他(tā)類 型，綜合運用(yòng)紋理(lǐ)★→ε↕、顔色等特征判斷 車(chē)輛(liàλ ¥γng)類型。
對(duì)于車(chē)身(shēn)顔色，系統根據車(chē)牌位 置進♦₩一(yī)步确定車(chē)身(shēn)範圍，通(tōng)過圖↕'像處 理(lǐ)技(jì)術(shù)尋找關鍵點，然後利用(yòng)機(jΩ ≥•ī)器(qì)學 習(xí)方法進行(xíng) 車(chē)身(shēn)顔色的(de)識别。可(kě)進×∞★ 行(xíng)識别的(de)顔色包括白(bái)色、黑(hēi↓≤)色、紅(hóng)色、 藍(lán)色、綠(lǜ)色、黃α¥♥∏(huáng)色。
（三）行(xíng)駛路(lù)段判别和(hé)雙黃(huáα↔ng)道(dào)線 識别功能(néng)。×ε&>
系統根據GPS實時(shí)收集到(dào)的(de)經 緯度坐(zu§Ω∏ò)标信息，智能(néng)機(jī)內(nèi)部通(tōng)©過算(suàn)法 匹配，對(duì)獲得(de)到(dào)的&££(de)經緯度信息進行(xíng)的(de) 坐(z∑ uò)标定位與方向判斷，來(lái)判别公交行(≥✘xíng) 駛的(de)線路(lù)以及行(xíng)駛方向屬于↑☆₩∑公交專用(yòng)道(dào)區(qū)段♣↔≥，系統內(nèi)嵌智能(néng)識别算(suàn)法， 通(tōng)≤≈↔✔過視(shì)頻(pín)檢測可(kě)以識别 α♠®公交專用(yòng)道(dào) 雙黃(huáng)道(dà€¥®₽o)線，有(yǒu)效減小(xiǎo)誤拍(pāε≈✔i)。
（四）違法占用(yòng)公交車(chē)道(d↓ào)監測功 能(néng)。
系統安裝在公交車(chē)前或者車(chē)尾， 通(tōng)過視(sh↕σ÷≈ì)頻(pín)分(fēn)析機(jī)動車(chē)的(d≥★£<e)車(chē)牌号碼， 并實時(shí)判别GPS獲得( ↕de)的(de)路(lù)段信息， 當發現(xiàn)有(yǒu)機<"(jī)動車(chē)占用(yòng)公交車(c>γ®εhē)道(dào)行(xíng)駛 時(shí)，∏× 系統可(kě)以對(duì)行(xíng)駛在公交車(chē)前的(de)機 ✔(jī)動車(chē)進行(xíng)實時(sh"₽í)抓拍(pāi)2至3張圖像， 同時(shí)保存15至55秒(m∑≤Ωiǎo)的(de)機(jī)動車(chē)違法 占用(yò ↕ng)公交車(chē)道(dào)的(de)視(®↑ shì)頻(pín)錄像，以便反 映機(jīε♣β↕)動車(chē)違法行(xíng)為(wèi ×)有(yǒu)據可(kě)依，有(yǒu)效> 打擊違法占用(yòng)公交車(chē)道(d≤>→ào)行(xíng)為(wèi)。并對(duì)±≥✔∞ 這(zhè)類違法行(xíng)為(wèi)進行(xín$€g)自(zì)動記錄和(hé)數(shù)據 上(shàng)傳。
系統還(hái)支持三種路(lù)段采用(yòng)α> 不(bù)同 的(de)抓拍(pāi)模∏£式：
1．在直行(xíng)的(de)公交專用(yòng)$"道(dào)且沿線 無車(chē)輛(liàng)進出口的(de★¶£)路(lù)段，視(shì)頻(pín)能(néng)夠記錄前方專用(y'<♥≤òng)車(chē)道(dào)內(nèi)的(de)社會(h©¶uì)車(chē)輛(liàng)行(xín ✘₩™g)駛軌迹。
2．在直行(xíng)帶右轉的(de)公交專用(yònπ g)道(dào) 且沿線無車(chē)輛(li↕¥☆₩àng)進出口的(de)路(lù)段，視(s¶®↓hì)頻(pín)能(néng)夠清晰記錄在專用(yòng)車(chē)道(d≥♣∞ào)內(nèi)行(xíng)駛的(de)社 會(huì)車(ch↔Ω ē)輛(liàng)直行(xíng)或右轉的(de)行(®xíng)駛軌迹。
3．在直行(xíng)的(de)公交專用(yòng)道(dào)且沿線 有(¶"↓£yǒu)車(chē)輛(liàng)進出口的(♣₹↕de)路(lù)段，視(shì)頻(pín×λ)能(néng)夠清晰記錄車(chē)輛(liàng)進入路(lù)口和(h÷♦é)出路(lù)口的(de)連續 行(xíng)駛±Ω&軌迹。
（五）違法行(xíng)為(wèi)高(gāo)清視(shì)頻(p¥♣ín)錄像功 能(néng)。
系統除了(le)采用(yòng)圖片證據，另外(wài)π♥增 加動态違法過程視(shì)頻(pín)錄像，&>&增加違法處罰依據的(de)嚴肅性，減少(shǎo)違法認定的(d✔♦✔✔e) 争議(yì)，且實現(xiàn)違法圖片與視(shì)頻(p 'ín)關聯， 視(shì)頻(pín)證據作(zuò)Ω"≠為(wèi)違法行(xíng)為(wèi)₽★的(de)關鍵證據。
采用(yòng)動态視(shì)頻(pín)來(lái)取證機(jī)動×♠↑ 車(chē)交通(tōng)安全違法行(xín☆g)為(wèi)，其動态視(shì)頻(£÷≠pín)記錄符合相(xiàng)應的(de)圖片特征要(™♣¥★yào)求，視(shì)頻(pín)記錄長(chá¶↕γ♣ng) 度與違法事(shì)件(jiàn)長(cháng)度相(xiàng)±Ω↑®關，一(yī)般時(shí)長(cháng)不(bù)•∞♠ 小(xiǎo)于55秒(miǎo)。用(yòng)于機♥π(jī)動車(chē)違法取證的(de) 視(shì☆₹)頻(pín)，可(kě)以排除外(wài)界環境、安裝、鏡頭®< 漂移等因素的(de)影(yǐng)響，原動态視(shì)€≥<頻(pín)記錄 幀中包括精确的(de)時(shí✘)間(jiān)、地(dì)點、方向，可(kě)φ'₹以看(kàn)清車(chē)牌号碼。
高(gāo)清智能(néng)攝像機(jī)中的(de)高(gāo)清壓縮 編✘>碼芯片，可(kě)向外(wài)輸出H.264高(gāo)清視(shì) ®♠÷頻(pín)編碼 系統安裝有(yǒu)SSD固态硬₹π∑€盤， 可(kě)對(duì)整個(gè)車(chē)輛(liàngσ•)的(de)運行(xíng)過程進行(xíng)不(bù)間׶(jiān) 斷錄像，錄像幀率達1 5幀／秒(mi£§&±ǎo)。整個(gè) 畫(huà)面清晰流程，可(kě)用(yòng)于取證和♥♠(hé)實時(shí)視(shì) 頻(pín)查看(kàn)。
（六）前端數(shù)據存儲功能(néng)。
系統抓拍(pāi)的(de)數(shù)據（圖片+'§錄像） 通(tōng)過相(xiàng)機(jī)後面的(de)USB接口存₩"↕儲在 SSD固态硬盤上(shàng)，硬盤容量大(dà)于'β✘Ω或等 于64G，能(néng)保存7天以上(shàng)的( πde)數(shù)據。
數(shù)據按照(zhào)每條6M（→£數(shù)據+圖片 +視(shì)頻(pín)片段），每天©≈≈500條，7天存儲 大(dà)小(xiǎo×✔↔")=6×500×7=21G，系統完全↕ 滿 足存儲要(yào)求
（七）系統校(xiào)時(shí)功能(néng)。
系統通(tōng)過GPS進行(xíng)時(shí)λπ鐘(zhōng)校(xiào)對(duì)， 能(nén∑±g)夠保證24小(xiǎo)時(shí)™♦Ω§的(de)誤差不(bù)大(dà)于ls。
（八）通(tōng)信功能(néng)。 在公交公司場(ch∑¥★ǎng)站(zhàn)，通(tōng)過Wi—Fi↓₽ 通(tōng)
信設備，每套系統可(kě)通(tōng)過Wi-Fi傳輸 模塊将數(∑♣shù)據自(zì)動上(shàng)傳彙聚到(dào)該沒備 ↓↕上(shàng)。同時(shí)，系統支持人(rén)工(gōng)取盤 ♠♥。
（九）斷點續傳功能(néng)。
當網絡傳輸出現(xiàn)斷網、傳輸不(€✔bù)穩 定等情況時(shí)，會(huì)導緻數(shù)據不(b♥≤>↕ù)能(néng)正常傳 送到(dào)中心平台。系統具備斷點續φσ™₩傳 功能(néng)，待網絡正常時(s §hí)系統能(néng)自(zì)動恢複 數(shù)₽↕ ÷據上(shàng)傳中心平台，保證數(shù)據的(de)完整 ₩→性。
（十）異常自(zì)動診斷及自(zì)動恢複 功能(néng)。
系統具有(yǒu)異常自(zì)動診斷及自(zì)動 恢複←©€功能(néng)，系統能(néng)自(zì)動₹ε≤檢測到(dào)系統故 障并恢複正常工(gōng)作(zuò)，可(kě)以針σΩα對(duì)系統軟 件(jiàn)崩潰，硬件(∑αjiàn)故障等事(shì)件(jiàn)做(zuò)出恰當的(de∑ ★ ) 處理(lǐ)，保證系統在出現(xiàn)意外(wài)情況時£↓(shí)實 現(xiàn)最大(dà)限δ¥ 度的(de)可(kě)用(yòng)性。
（十一(yī)）圖片合成與防篡改功能(néng)。
系統具有(yǒu)将如(rú)下(xià)圖片合成功能(néng)：
前端設備獲取的(de)違法車(chē)輛(lφ£♣iàng)的(de)4張圖片：3張違法過程全景圖片，1張号牌特®£←寫圖片（從(cóng)l張全景圖片中截取"的(de)）。系統完成2張違法圖片的(de)合 成：l張将特寫圖片≥>與截取特寫的(de)這(zhè) 張全景圖片進行(xí§∏ng)合成；另一(yī)張将其餘2張全景圖片進行(xíng₩✔)合成。
合成圖片上(shàng)所貼文(wén)字按相(xiàng)應÷↑¶Ω的(de)技(jì)術(shù)标準設定。
系統通(tōng)過圖片加水(shuǐ)印的(de)方法Ω∑→來(lái)實現(xiàn)圖片防篡改功能(néng)。抓拍(pā'φi)主機(jī)抓 拍(pāi)圖片時(shí)會₹♦α(huì)對(duì)原圖加水(shuǐ)印（水(shuǐ ¶™←)印在圖 片上(shàng)不(bù)顯示），圖片通(tōngβ♣©€)過網絡傳輸到(dào) 中心管理(lǐ)服務器(qì)，中心管理(lǐ✘♥)軟件(jiàn)自(zì)動 對(duì)每一(yī)張圖片進行(xíΩ↑ng)水(shuǐ)印驗證，在圖片 查詢中列出正常圖♣₽α片、被篡改圖片等 信息。
（十二）前端設備管理(lǐ)功能(néng↑✔)
1．攝像機(jī)連接狀态統計(jì)。
通(tōng)過調試器(qì)實時(shí)監控¥↓±&前端攝像 機(jī)狀态，記錄攝相(xiàng)機(jī)的(de)Ω≠§→最後一(yī)次抓拍(pāi) 結果與數(shù)據上(sh→λàng)傳結果的(de)時(shí)間(jiān)，統₽ ≥¥計(jì)自(zì) 調試器(qì)啓動後，數(shùΩε)據上(shàng)傳的(de)數(shù)量。
2．攝像機(jī)參數(shù)管理(lǐ)。
通(tōng)過調試器(qì)可(kě)管理(lǐ)攝像機( φjī)參數(shù)，修改攝像機(jī)IP地(dì)址，攝像機(jī)名稱®♠♠、編 号，并可(kě)設置車(chē)輛(liàφ₽'ng)識别的(de)區(qū)域，檢測 車(chē)牌寬度的(de)範¥✘£圍，沒置相(xiàng)機(jī)增益，曝♣ε 光(guāng)時(shí)問(wèn)，期望灰度等參♠✔≈數(shù)。
3．校(xiào)時(shí)同步。
在調試器(qì)啓動時(shí)，程序自(zì)動進行(xí→ng)校(xiào)時(shí)，将前端相(xiα☆àng)機(jī)的(de)時(shí)間(jiφ™$∏ān)與中心管理(lǐ)服務器(qì)同步，之後每隔一(yī)小(xiǎ∑∑λo)時(shí)再進行(xíng) 一(yī)次校(xià©€ o)時(shí)，如(rú)果某路(lù)攝像機(jī)校©↔ (xiào)時(shí)不(bù)成 功，則凋試器(qì×✔)一(yī)直對(duì)該路(lù)攝像機¶∏♣↓(jī)進行(xíng) 校(xiào)時(shí)。
4．實時(shí)圖像查看(kàn)。
中心管理(lǐ)服務器(qì)可(kě)實時(shí)查σ×Ω看(kàn)前 端攝像機(jī)的(de♠≠)圖像，查看(kàn)攝像機(jī)畫(huà)面質×♥&€量，安裝角度等信息，時(shí)刻知(zhī)道(dào)前端 攝像機← ♥ (jī)的(de)狀況。
（十三）路(lù)段與禁行(xíng)時(shí)間(jiān)管α↓理(lǐ)功 能(néng)。
1、路(lù)段管理(lǐ)。
在公交車(chē)安裝的(de)GPS設備将 GPS數(shù)據和(h✘♠☆πé)攝像機(jī)的(de)抓拍(pāi)圖片一(yī)同≥'傳回中心管理(lǐ)服務器(qì)，數(shù≈¶§')據上(shàng)傳工(gōng)具 根據這(zhè)些(xiē)GPSπφ數(shù)據，自(zì)動計(jì)算(suàn)公交 車(chē)所"β在支隊信息。
2．禁行(xíng)時(shí)間(jiān)§♦管理(lǐ)。
可(kě)設置每路(lù)公交車(chē)的(de)✘♣↓×禁行(xíng)時(shí) 間(jiān)，在禁行(xíng)時(shí)> Ω間(jiān)抓拍(pāi)的(de)結果不(bù)上(shàng)≥'<傳到(dào)場(chǎng)站(zhàn)服務器(qì)，數(sh≥£ù)據上(shàng)傳工(gōng)具自(zì)動 過φ∑§濾。
（十四）遠(yuǎn)程系統管理(lǐ)維護功能(néng)。
系統具備遠(yuǎn)程維護及參數(shù)的ε∞$>(de)設 置等功能(néng)，能(néng)通(tōng)過網絡通(tōn¥"∞≈g)信獲取系統運行(xíng)的(de)狀态和(hé)異常報(bà¥'o)警信息，便于 及時(shí)、準确的(de)發現(xiàn)™α≤↓系統運行(xíng)存在的(de)問(wèn) →→ 題；也(yě)可(kě)以通(tōng)過&$π✘網絡通(tōng)信随時(shí)對(duì)系統 運行(xíngδ↑∞)的(de)參數(shù)、配置文(wén)件(jiàn)進行(xεγ♥íng)修改，便于針對(duì)不(bù)同的φ ©(de)時(shí)期、場(chǎng)景或算(suàn)法←<改進 時(shí)系統及時(shí)的(d≈←e)進行(xíng)更新。
系統具備故障自(zì)動檢測功能(néng)，能(n±φ&€éng) 通(tōng)過軟硬件(jiàn)自(zì)動檢測系統故障→<±∏并恢 複正常工(gōng)作(zuò)。具有(yǒu)斷電(diàn)±÷γ自(zì)動重啓動、 自(zì)動偵錯(cuò)報(bào)錯(cuò)、自β(zì)動監測主要(yào)設備 （攝像機(jī)、終端管理(lǐ)設> λ備、服務器(qì)等） 和(hé)主要(yào)運行(xíng)軟件π₩ ¶(jiàn)的(de)工(gōng)作(zuò)狀态（采集識别軟件(jiànφ )、傳輸軟件(jiàn)等）等功能(néng)。
系統具備權限管理(lǐ)功能(néng)，能(néng)夠對(duì) ±✘ 不(bù)同對(duì)象分(fēn)配不(bù)同類型的(de)使用≈α •(yòng)權限。
系統具備日(rì)志(zhì)記錄功能(néng)。可(kě)記 錄主∏₩'要(yào)設備、網絡狀态和(hé)主要(yào)運行(xíng&λλ≥)軟件(jiàn)的(de)工(gōngσ→ ₽)作(zuò)日(rì)志(zhì)，還(hái)能(néng)記錄設備或∏ γ♥者網 絡狀态改變（重啓、或者重新連接）、主 要(yào)軟件σσ♠↔(jiàn)發生(shēng)重啓或故障等事(shì)件(j∑≤ iàn)日(rì)志(zhì)。
（十五）網絡建設運營成本低(dī)。
系統采用(yòng)滿足帶寬要(yào)求的(de)Wi-Fi 無✔α★ 線傳輸設備，相(xiàng)比建沒安裝3G網絡系統整體(tǐ)後期運營Ω•×'成本較低(dī)，系統 建設費(fèi)用(y©Ω∞òng)低(dī)，維護方便，運營費(fèi)用(yòng)低<∞>(dī)。
（十六）系統嵌入式高(gāo)度集成。
整個(gè)系統隻有(yǒu)三部分(fēn)組成：高(gāo)清 智€ ♥能(néng)攝像機(jī)+Wi-Fi無線傳輸設備+GPSλδ∞↓模塊，系統整體(tǐ)結構高(gāo)度精簡。 其次高(gāo)清智能(nén↕♦♥&g)攝像機(jī)、Wi-Fi無線傳 輸設備和(hé)GPS模塊均₹δδ™為(wèi)高(gāo)集成化(huà)嵌 入式設備，故障&☆✔&率低(dī)。使得(de)系統安裝 維護量都(dōu€→★)很(hěn)低(dī)。
四、系統性能(néng)指标。
如(rú)圖5所示。
五、違法占用(yòng)公交專用(yòng)道(dào)行(xíng↓↕±)為(wèi)檢測原理(lǐ)。
（一(yī)）視(shì)頻(pín)檢測關鍵技(jì)∏★¥"術(shù)。
視(shì)頻(pín)圖像智能(néng)分(fēn✔< )析與檢測一(yī)直都(dōu)是(shì)計∑♥←✘(jì)算(suàn)機(jī)視(shì)覺領域的(de)一(yī)♣€£個(gè)難題，最 大(dà)的(de)困©×π難來(lái)自(zì)于該技(jì)術(sh≠$™<ù)容易受到(dào)局 部光(guāng)照(zhào)條件(jiàn&≥♠)變化(huà)、噪聲、現(xiàn)場(chǎng)環境不(bù) αγ可(kě)控等的(de)影(yǐng)響、車(chē)輛(liàng)圖像↕γ§檢測區(qū)域背 景上(shàng)産生(shēng)的(de)陰影(yǐλ≠ng)往往被誤判為(wèi)車(chē)©≈輛(liàng)、 車(chē)輛(liàng)在與背景相( →xiàng)似的(de)情況下(xià)，容易被 ≠ ∞檢測為(wèi)背景、惡劣天氣如(rú)刮風(fēng)、下(xià)雨(yεεǔ)、下(xià)雪(xuě)等造成的(de)視(shì)頻£φ↓(pín)區(qū)域內(nèi)圖像灰度、 亮(liàng)度、等→•®變化(huà)也(yě)在較大(dà)程度上(shàng™★®✘)影(yǐng)響著(zhe) 車(chē)輛(liàng)檢測的(de)效果©☆。
為(wèi)了(le)避免背景環境造成的(de)影(yǐng)響，系統引進€≤↕了(le)自(zì)适應的(de)學習(xí)策€γ←略，該方 法可(kě)以适應緩慢(màn)和(hé)突然的(de)環境變化(h£÷±uà)， 并對(duì)自(zì)行(xíng)車(chē)、行€÷✘(xíng)人(rén)等根據面積、長(cháng)寬σ★ 比等規則結合形态學處理(lǐ)的(de)方₹∑法進 行(xíng)預處理(lǐ)，有(yǒu)效提高(gāo)φ÷↓β車(chē)輛(liàng)檢測的(de)§&₽準确 率。
根據監測目标在通(tōng)行(xíng)過程中所處階段不(bù)同系統σδγ所關注的(de)重點也(yě)不(bù) 同這(zhè)一(÷¥♣yī)特性，采用(yòng)視(shì)頻(pín)跟蹤技(jì)術(₽≥φshù)，結 合号牌識别和(hé)車(chē)型識别技(j£>φì)術(shù)，系統能(néng) 夠實現(x®←®★iàn)對(duì)多(duō)種交通(tōng)違法行(xíng)¥™ $為(wèi)的(de)自(zì)動 檢測≤↓♦§記錄。
本系統采用(yòng)一(yī)種綜合性混合φ ↔ 優化(huà)的(de)計(jì)算(suàn)機(j®✔ī)人(rén)工(gōng)智能(néng)算(suàn)法，ε♥利用(yòng)大(dà)量 學習(xí)樣本訓練的(de)特' ↑征庫，引入反饋型 學習(xí)策略來(lái)自(zì)适應環境的(de✘™ γ)變化(huà)，提高(gāo) 了(le)系統對(duì←< )環境的(de)适應能(néng)力，結合對(duì) 自♥☆(zì)定義檢測區(qū)域信息的(de)識≥±₹别處理(lǐ)和(hé) 車(chē)輛(liàng)的(de)運動←✔β>矢量軌迹兩方面的(de)信息 來(lái)對(duì)車≠♦±(chē)輛(liàng)是(shì)否違法行(xín≈∑φg)判斷，并采用(yòng)形 态學濾波方式對(duì)噪聲進行(x☆εíng)預處理(lǐ)，大(dà) 大(dà)的(de)提高(gāo)了(le'↕§)對(duì)環境變化(huà)的(de)适應能(néng)力。 與傳統"÷₽∞的(de)系統隻針對(duì)虛拟線圈所标 識的(de)區(qū)域進行☆♦ <(xíng)分(fēn)析計(jì)算(suàn)相(®xiàng)比，本設計(jì)的(de)算(suàn)法能(néng)有(y←παǒu)效處理(lǐ)車(chē)輛(liàng)被遮擋和(hé)車(c↓αhē) 速較快(kuài)的(de)情況，對(duì)環境的→δ₹(de)适應能(néng)力 強。
視(shì)頻(pín)跟蹤技(jì)術(sh ↑ù)應用(yòng)于目标确認 後通(t✘≥♠ōng)過監測區(qū)域事(shì)業(yè)範圍的(de)<σ$全過程，該階段交通(tōng)違法概率會(huì)明(míng)顯增加，↓<Ω 所以關注的(de)重點為(wèi)監測目标是(shì)否×"₩₩發 生(shēng)了(le)交通(tōng)違&€ ¶法行(xíng)為(wèi)。當目标觸發确 認後，系統通(tōnφσ♥↓g)過視(shì)頻(pín)跟蹤檢測算(suàn)法 對(duì)目标<βδ進行(xíng)實時(shí)跟蹤，通(tōn↑±₹αg)過對(duì)目标 車(chē)輛(liàng)的(de)軌迹分(fēγ≥>n)析、預測和(hé)判别，适時(shí) ✘做(zuò)出記錄決策。以往系統隻是(shì)把識 别的(de)目标限定✔ γ±在虛拟線圈所标識的(de) 區(qū)域，系統對(duì)光(guāng)照(♥≈zhào)和(hé)環境的(de)變化(huà)非 常敏感，檢測率較低(dσ®σδī)，而本系統則結 合對(duì)虛拟線圈所标識的(de)區(q✔∑δεū)域信息的(de) 識别處理(lǐ)和(hé)車(× chē)輛(liàng)的(de)運動矢量軌迹兩 方面的↕≥(de)信息來(lái)對(duì)車(chē)輛(liàng)是₽♠®¶(shì)否有(yǒu)違法占 道(dào)行(xíng)為(wèi)進&γ行(xíng)判斷，這(zhè)樣就(jiù)大(dà)大(dà)的(de×✘φ)提 高(gāo)了(le)對(duì)環境變化(huà)的(de)适應能(→βnéng)力。為(wèi)保 證跟蹤的(de)準确±↔™性、實時(shí)性以及持續 性，系統綜∞ε≈合了(le)目前國(guó)際上(shà→×π"ng)最流行(xíng) 的(de)幾種跟蹤算(suàn)法，♦↓★∞采用(yòng)車(chē)身(shēn)跟蹤方 式，基于車(chβ±ē)輛(liàng)輪廓的(de)跟蹤算(suàn)≠≥®法能(néng)提 高(gāo)區(qū)分(fēn)前後跟車(chē)₩φ的(de)準确性，即使車(chē) 輛(liàng)無車(cσ'→hē)牌，也(yě)能(néng)捕獲與跟蹤，同時β♠β(shí)效 跟蹤的(de)距離(lí)ε£得(de)以大(dà)幅度延伸，為(wèi)從(c"£§óng) 容判斷目标行(xíng)駛軌迹創造了(le)極為(wèi)♣α有(yǒu) 利的(de)條件(jiàn)。
（二）違法占用(yòng)公交專用(yòng ₩)道(dào)實現(xiàn) 原理(lǐ)。
如(rú)圖6所示，系統安裝在公交 車(chē)輛(liàng←∞)前端駕駛台，系統通(tōng)過GPS定 位實現(xiàn"☆>→)公交專用(yòng)道(dào)區(qū)段判斷₽λ，在公 交專用(yòng)道(dào)區(qū)段且在社會(huì)£α車(chē)輛(liàng)禁止駛 入的(de•<α)時(shí)間(jiān)段系統自(zì)動內(nèi)啓宥動監控， 系統內(nèi)置公交專用(yòng)雙側黃(hu>®áng)道(dào)線自(zì)動 檢測功能(néng)，當≈₽≥社會(huì)車(chē)輛(liàng)進入監控 α<區(qū) 域，系統開(kāi)始啓動抓拍(pāi)三張圖片，同 時(≥β•♦shí)開(kāi)始高(gāo)清錄像，系統開(kāi¥'∞>)始跟蹤和(hé) 判斷，滿足系統設定的(de)準✘&則，系統停 止錄像并保存數(shù)據，通(♠∏tōng)過路(lù)段勘察， 我們發現(xiàn)有(yǒ '✘u)兩種渠化(huà)類型的(de)公交專 用(yòng✘σ)道(dào)：
第一(yī)種：在直行(xíng)的(de)公交專用(yòng)÷道(dào)且沿線無車(chē)輛(liàng)進出口的(de)路(lù↔←™★)段。如(rú)圖7 所示，這(zhè)種類型路(lù)段稱之為(wè♣∑≠©i)全路(lù)段執 法監控路(lù)段，隻要(yà≥®≠o)發現(xiàn)非公交車(chē)輛(liàn≠£g)駛 入，且在禁行(xíng)的(de)時(shí)間(jiāφελn)段內(nèi)，系統就(jiù)可(kě)以馬上(shàn✘±☆∑g)啓動抓拍(pāi)，并開(kāi)始"&≠×錄像跟蹤， 錄像終止可(kě)以通(tōng)過設定錄像時(shí)長(λ≈≤cháng)來(lái) 完成。
第二種：在直行(xíng)帶右轉的(de)公交專用(£¥¶yòng)道(dào)且沿線有(yǒu)出入口的(deε★)路(lù)段。如(rú)圖 8所示，系統要(σφ€yào)在公交車(chē)道(dào)路(lù)段內(♥≥↑★nèi)起 拍(pāi)，且視(shì)頻÷≤↑(pín)跟蹤到(dào)下(xià)一×α✔(yī)個(gè)路(lù)口，且再 次進入公交車(c±÷☆ hē)道(dào)內(nèi)為(wèi)違法有(yǒu)效數(∞ shù)據，根據上(shàng)述規則，我們認為Ω≠↓→(wèi)圖中三輛(liàng)車(chē) 違法認定如(♠≤rú)圖9所示。
六、實拍(pāi)違法占用(yòng)公交專用(yòng)道(dào)行( ±✘xíng)為(wèi)高(gāo)清圖片。