电子警察系统的发展现状

1摘要

电子警察是“智能电子警察监测系统”的简称，它是一套高科技电子设备，最初是为维护交通执法提供了一种先进手段。以往许多城市在某些交通场合，由于没有有效的执法手段造成执法困难，例如：无人值守的路口；单行线；禁行、限时道路；限车型车道；主、辅路进出口；紧急停车带；公交专用道；违章超速等场合检查执法困难，特别是在夜间，违章行车现象经常发生，严重破坏了交通秩序。该设备能够对 违章车辆进行自动判断与图像记录。执法部门可以根据该系统所提供的车辆违章过程的图像记录，对违章 司机进行追究和处罚。几年来，各大中城市均在此方面做过有益的尝试，但使用情况总的来并不理想。主要原因是现有的电子警察抓拍设备存在许多缺陷，限制了它发挥更大的作用。从目前市场情况来看，还没有哪一家公司提供的系统和设备能够真正满足用户期望，用户对系统现状也看法各异。电子警察设备具有非常广阔的前景，但现阶段在设备选型方面却难度很大。

本系统是作为电子警察的后台数据处理系统的“车辆违章处罚系统”。要求能实现交通主管部门的网上办公功能，通过对电子监控得到的数据进行录入，处理，查询，公告，处罚等，实现对违章车辆的纪录，处罚。因而，其在现代交通管理中有很大的发展空间。即使它在数据的采集，处理上还要求人工处理，但它还是比以前全人工的方式要优异得多。可以想象随着科学技术的发展，相信在不久就能在数据采集与处理上实现不同系统之间的数据传递，以及数据处理。

2关键字

电子警察，智能交通，违章处罚，电子监控

3正文

3.1电子警察的组成

典型的“电子警察”通常是由图像检测(车辆感应)、拍摄、采集、处理、传输与管理以及辅助光源、辅助支架和相关配套设备等几个部分组成。主要有固定和流动的两种应用型式，自动和人工操作的两种工作方式。下面分别就各组成部分作一一介绍：

1、图像检测部分：在系统中起车辆感应的作用，主要有：(1)环形线圈检测器，(2)视频检测器；(3)超声波或微波(雷达波)检测器；(4)红外线检测器等几种。

2、图像拍摄部分：在系统中起图像抓拍的作用，主要有照相机和摄像机。其中照相机目前基本上多采用数码照相机，极少使用传统的胶片式照相机(繁锁、后期使用成本高、实时性差)。而数码照相机多选用三百万以上像素、可变焦、自动光圈及白平衡调整等的准专业相机。不过，由于其结构、图像存取等原因，其实时性、连拍续传能力和环境适应性较差，一般多用于交叉路口的闯红灯车辆抓拍(需特制机箱，进行温度调控等)和人工流动拍摄等场合；而摄像机基本上都选用高清晰度(≥480TVL)、低照度(≤0.1lux)、高信噪比、动态抗逆光与强光抑制、背景光自动补偿、白平衡自动调整等功能的快速(快门速度不能慢于1／1000秒)工业级摄像机，其配套的镜头则应采用大孔径、可变焦，大光圈、快速自动光圈调整的专业光学镜头。

3、图像采集部分：在系统中起图像采集即将模拟视频图像数字化的作用，通常采用多路视频图像采集卡：将多路模拟视频图像经过多路切换器、A／D变换器以及裁剪、压缩编码后变成数字视频信息。国际上通常采用的视频压缩编码方式有：MJPEG、Wavelet(小波变换)，MPEG-1(如VCD)，MPEG-2(如DVD)和MPEG-4等几种。国内数字化视频监控工程中常用的是具有压缩率高、系统资源总帧数大、传输速率要求低、单卡可支持多路视频压缩的MJPEG和MPEG-4两种视频压缩编码方式。图像采集的优劣直接关系到系统的工作效能、图像质量和进一步处理、利用的成效大小。

4、图像处理部分：事实上，应包括控制主机和系统应用软件两个部分，在系统中起控制、图像识别、存贮与管理的作用。为了保证系统在恶劣工作环境中连续不间断地自动运行，控制主机必须采用高速、大内存、大容量镜像硬盘等高性能工业级控制机或DSP处理机，以满足多路图像(包括全景和近景特写图像)的捕捉、识别、压缩、存贮、比对、报警、传输和故障自诊断与管理等实时多任务、多进程的操作要求，同时尚需预留有适宜的扩展与升级余地；而系统应用软件通常包括Windows或Linux或Unix操作系统、图像模糊识别与信息管理软件。图像模糊识别主要是车牌识别软件一般包括图像二值转换，图像差分、滤波与平滑，车牌定位与旋转，字符切割，字符识别，车牌颜色提取与识别和车牌分类等功能模块。控制主机的配置和操作系统合适与否直接决定了系统的性能、稳定性与可靠性的好坏。图像识别率的高低则几乎决定了系统技术水平和智能化程度的高低。

5、信息传输部分：包括本地和远程传输两个部分，在系统中起信息传递与交换的作用。本地信息传输部分主要包括检测信号线、视频信号线、网络信号线，网卡以及交换机或集线器等，其是确保系统正常工作的“中枢神经”；而远程信息传输部分则主要要有线和无线介质两种，其是实现系统远程监控，远程维护与远程报警以及信息共享与综合利用的基本保障。

6、信息管理部分：包括中心主机和管理软件两部分，在系统中起信息的汇集、存贮、查询、统计、交换、备份、打印、嫌疑信息(如交通违章或事故逾期未处理、逾期未参加法定检验或审验，被盗抢和肇事逃逸等车辆信息)的自动比对与实时报警、系统故障自诊断与管理和远程监控、远程维护与远程报警等诸多重要作用。信息管理部分是实现系统“实时监视、联网布控、自动报警、快速反应、科学高效、信息共享，监控、威慑、防范和打击并重”综合效能，体现系统战斗力的关键所在。

7、辅助光源：在系统中起辅助照明尤其是夜间或光线不足时补光，提高抓拍图像清晰度的作用。通常有：(1)频闪照明灯，如闪光灯：(2)连续照明灯，如路灯和其他冷、热光源(常见的有白炽灯、萤光灯、卤钨灯、陶瓷金卤灯，高压钠灯等多种)。辅助光源是确保系统在光线不足条件下正常工作的“夜明灯”，不可或缺。

8、辅助支架：在系统中用于安装、固定摄像机或照相机和辅助光源等。常见的有：(1)龙门架；(2)悬臂架，如L或F型；(3)立柱；(4)移动式安装支架，如三角架和固定在汽车上专用支架等。辅助支架是系统正常工作，持续运行的基础，不可忽视。

9、其他相关配套设备：在系统中主要起保证系统相关设备正常、稳定、可靠地通行的作用。常用的有：(1)长延时不间断电源(UPS)，(2)净化稳压电源；(3)强、弱电防雷、设备避雷与接地装置；(4)系统故障、违章或嫌疑信息和防盗等报警装置；(5)打印机等等。

3.2主要功能

1)环形线圈和视频检测器复合检测、图像融合(拼接)与后期处理(滤波，平滑等优化处理和亮度／对比度／色彩／锐化调整等)和边界触发报警功能，可全天候、不间断地对所有通过拍摄点的车辆(含违章、嫌疑车辆等)进行自动拍摄，且只有当车辆通过时才拍摄；

2)准确地记录并存贮车辆(全景和近景即车头或车尾部位特写)，车牌、速度、流量、日期、时间、地点和行驶方向等信息，能够自动识别车辆类型(大、小、客，货四类)、车身颜色、车牌(含汉字、字母，数字和车牌颜色)，实现车辆超速、超车，逆行、不按道行驶、跨越双实线、闯红灯、禁停、禁行、禁弯等动、静态交通违章车辆抓拍，嫌疑车辆及车牌信息自动比对与实时报警功能；

3)各功能模块(包括运行参数等)可根据实际需要进行灵活配置与管理。汉化界面、简单直观、操作维护方便。能够按照车型、车身颜色、车牌、速度、流量、日期、时间、地点、行驶方向和违章类别等相关条件进行单一或组合方式的信息查询、统计、传递与打印等；

4)可存贮不少于80万辆汽车图像信息，实现全自动刷新，循环存储。能够进行多任务操作，监控、查询、统计、传递与打印等互不影响；

5)完善的系统管理(包括用户权限管理、黑客与病毒防治、各功能模块及其电源的故障自诊断与自动报警——含防盗报警等，各种报警的提示方式应有明显区别)和远程监控、远程维护与远程报警等功能。

6)关键指标：(1)最高拍摄车速：≥160km／h；(2)车辆抓拍率：≥98%；(3)车牌抓拍率：≥90%：车牌识别率：≥80%。

4结语

随着科技的不断发展，道路监控手段也在不断地提高，电子警察的性能与图像拍摄、传输也在不断发展。电子警察就可以实现信号灯无线发射采集控制、图像自动下载，无线传输、系统自停自恢复自启动、远程无线监控电子警察工作状态等功能，这必将大大提高交通管理部门对交通的管理。

参考文献

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