视频闯红灯自动监测系统
一、概述
闯红灯自动监测系统又称电子警察系统，是一项集电子、计算机和光学技术于一体的现代高新技术，安装于城市交通路口，24小时全天候对路口进行监测，对违章闯红灯的机动车进行抓拍。

公安交通部门将依据抓拍的违章照片对违章者进行处罚和教育，可大大提高机动车驾驶员的自觉性，增强安全意识，减少因闯红灯违章行为而造成的事故、堵塞和混乱，提高交通路口的车辆通行速度，保证道路畅通。

因此，电子警察系统是建设畅通工程的重要措施之一。

目前市场上正在使用的系统类型主要有：
1、感应线圈检测+光学胶卷相机式；
2、感应线圈检测+摄像机式；
3、感应线圈检测+数码相机式；
4、视频检测+摄像机式；
5、视频检测+摄像机+数码相机式。

这几种系统类型各有一定的优缺点，目前没有哪一种是绝对先进的，即使采用同一种类型，也会因设备供应商的技术水平和工程经验的不同，而导致其技术性能指标产生很大的差异。

下面，对这几种系统类型进行比较：
注：1)违章车辆捕获率：即实际安装电子警察系统的路口，在一定时间内(一般以连续24小时为测试基准)，系统抓拍到的违章车辆数与实际发生违章车辆数的百分比，用于衡量系统的检测灵敏性和反应速度。

2)违章抓拍成功率：是指一定时间内抓拍到的违章照片中可用于违章处罚(一般指车牌清晰、停车线、红灯、违章行为明显等)的照片数占总抓拍照片数的百分比，用于衡量系统的抓拍准确性和可用性。

通过以上的比较，我们推荐用视频检测+摄像机式的系统类型，下面就这种类型进行系统方案的设计。

二、系统设计原则
1、经济实用性，本系统充分考虑用户的需求和情况，以实用为原则，根据
用户的情况进行设计和实施，同时在满足用户总体需要的前提下，充分体现设备资源共享性，最大程度地降低系统造价。

2、稳定可靠性，本系统从设备的选型到具体的实施方案，都考虑系统的可
靠性问题，确保系统正常、稳定、可靠、连续运行。

3、方便性，本系统将充分考虑使用和维护的方便性，提供友好，简便的用
户操作界面。

4、先进性，采用先进的技术和先进的设备产品，构建出先进的系统，使其
在数年内，保持其先进性，不会被淘汰。

5、可扩展性，系统可扩展性主要体现在系统功能的可扩展性，在实现闯红
灯自动监测的功能的基础上，可以增加用户需要的其它功能，以达到保护用户投资的目的。

三、系统组成
视频闯红灯自动监测系统由前端视频图像检测系统、抓拍主机系统、照片传输与控制系统和违章管理软件系统四部分组成，如图：
1、前端视频图像检测系统
该检测系统由远景摄像机(视频检测器)，近景摄像机和车牌补光灯组成，路口的每一个方向设置1台远景摄像机，每个车道设置1台近景摄像机和1个车牌补光灯。

为保证摄像机在各种恶劣的条件下能正常工作，摄像机防护罩内
还具有加温和排风功能，其配置图如下：
2、抓拍主机系统
该主机系统主要由工业控制计算机，检测控制单元，闪光灯驱动单元组成。

检测控制单元对视频检测器进行设置和控制，设定虚拟线圈的位置，
当红灯亮时，信号机给视频检测器抓拍一个触电信号，使其进入抓拍状态。

在工业控制计算机上设置抓拍区域只要物体进入抓拍区域对前端摄像机送回来的视频信号进行抓拍。

一般抓拍三张照片，分别为车牌特写、未违章全景、违章全景，工业控制计算机将会把抓拍到的图片存储下来，并通过照片传输与控制系统将图片传回车辆违章管理中心。

该主机系统还装有网卡，便于用笔记本电脑进行调度，当通信线路或是通信设备发生故障时，可用笔记本电脑下载照片。

考虑到夜晚和阴雨天光线不足的情况，增加了闪光灯驱动单元，当光线不足时，自动控制闪光灯，以补充光线，使所抓拍到的图片清晰。

此外，为保证主机在各种条件下都能正常工作，还配备了加热排风、漏电保护器、防雷等组件，机柜采用全密封设计，预留通讯设备安装位置。

3、照片传输与控制系统
该系统主要由通信控制软件，通信线路或无线网络，光端机或无线上网卡，网卡组成。

该传输系统由两种传输形式，一种是利用有线网络，可以通过拨号网络方式，使用Modem作为通信设备，利用电话线或是ISDN线进行连接，如果条件允许，也可以通过光纤进行连接，利用光端机，就可以构筑一个快速的传输网络，和车辆违章管理中心进行连接，这样每个电子警察系统的主机即成为该网
络的一个节点；另一种是利用无线网，用无线Modem，通过中国联通的CDMA 或中国移动的GRPS进行传输。

在工业控制计算机上运行前端通信软件，24小时不间断地监测摄像机所抓拍到的图像，并定时地将其暂存在工业控制计算机的存储单元中，按用户设定的时间间隔将照片数据向车辆违章管理中心发送，由安装在车辆违章管理中心上的中心通信软件监听各个运行前端通信软件所送来的数据，若有数据传来，则接收并将其存存储在车辆违章管理中心的数据库中，以供使用。

4、违章管理软件系统
该软件主要由照片信息管理，照片信息查询统计，违章单打印，用户权限管理，参数管理，数据库管理这六部分组成。

1)照片信息管理，是针对抓拍回来的照片图像和与其相关的信息进行管理，可以对照片图像进行浏览，筛选，并把筛选出来的图片存放到另一个目录下，也可以对图片的相关信息如车牌号，抓拍时间等进行更正、修改。

2)照片信息查询统计，是对照片信息进行各种查询，用户可能方便快捷地得到自己所想知道的信息；通过对各种指标进行统计对比，使用户对总体的情况以及一些情况的趋势能简单明了的掌握。

3) 违章单打印，对违章的情况，可以根据车牌号找到车主的信息，自动生成违章处罚单，并可能直接打印出来。

4)用户权限管理，对使用该管理软件的用户以其权限进行管理，可能添加、修改、删除用户，可用对用户的权限进行设置和修改。

5) 参数管理，对系统用到的相关参数进行设置和修改。

6) 数据库管理，可以对数据库进行备份、恢复、导出、导入。

四、系统主要特点
1、采用视频检测技术，不需要在路面上施工安装“线感线圈”，只需在计算
机界面上设置虚拟线圈，不用破路，不影响交通，延长了路面的寿命，减少了工程量，同时，虚拟线圈可以无数次设置和使用，不用维护。

2、视频检测区的大小、数量和位置，可能根据路口的情况，在计算机界面上
进行方便、灵活的设定。

3、采用近景和全景撮像机，抓拍到的车牌清晰，还可以抓拍到车辆闯线过程，
能过一张近景和两张全景照片，法律依据更为充分，解决了交警部门与车主之间的不必要纠纷。

4、配有大功率的车牌补灯光，即使在夜间和阴雨天，也能抓拍到清晰的照片。

5、可能自动过滤混合车流中的右转车和逆行车辆，通过抓拍参数的设置，还
可以实现超速抓拍。

6、可以自动记录闯红灯时的日期、时间、地点以及红灯的开始和结束时间，
车辆超速时，还可以测量其车速，并记录下来，与所设置的允许车速进行比较。

7、可以通过多种传输方式，如电话线、ISDN线、光纤和无线网络，或是移
动硬盘、手提电脑等，将抓拍到的照片和相关信息传输到车辆违章管理中心，并可自行设定传输时间，传输过程稳定可靠，数据损失率极低。

8、系统提供了多种保护措施如加热排风、漏电保护器、防雷等，保证系统在
各种恶劣的环境下长期，正常的工作。

9、违章管理软件将和车辆违章管理中心现有的数据库进行联网，从而共享现
在的信息，实时查询车辆和车主的信息，别的系统也可以共享违章管理软件的数据库，从中取得违章的信息和照片。

10、违章管理软件有友好的用户界面，可靠的权限管理和数据保护功能，并
为用户提供方便、灵活的查询和统计功能。

11、违章管理软件可自动生成违章处罚单，并支持批量打印，对逾期未处理
的违章车辆，自动向用户提醒。

五、系统性能
1、抓拍照片清晰，包含违章三要素；
2、照片颜色：24位真彩色；
3、照片分辨率：752×582；
4、拍摄范围：单路口方向≥6车道；
5、抓拍车道：1—26车道；
6、连续间隔时间：≤1.0秒；
7、拍摄车速范围：≤150公里/小时;
8、违章车辆捕获率：≥98%
9、误拍率：≤10%
10、工作环境温度：-30℃~+50℃；
11、工作环境湿度：10%~95%；
12、工作电压：220V±44V AC，50±5Hz；
13、功能耗：≤200W（不包括加热器）。

六、系统设备配置
●摄像机
●视频检测器
●车牌补光灯(闪光灯)
●摄像机防护罩
●补光灯(闪光灯)罩
●工业控制计算机
1、工控主板
2、DDR521M 内存
3、迅驰1.5G CPU
4、80G硬盘
5、视频采集卡
6、液晶显视屏
7、网卡
8、电源
9、键盘、鼠标
10、机箱
11、其它附件
●检测控制器
●补光灯控制器
●通信软件
●采集软件
●全天候室外机箱(带温度控制器) ●其它附件
●违章管理软件系统。