北京漫波交通科技有限公司和中國航天工業(yè)總公司下屬的研究所合作的最新國際前瞻技術(shù)產(chǎn)品是針對高速公路、國道、省道和城市道路超速現(xiàn)象嚴(yán)重而引發(fā)的惡性交通事故不斷上升，跨省、跨地區(qū)的犯罪團(tuán)伙作案或逃避打擊的嫌疑車輛、肇事逃逸車輛經(jīng)常出沒在道路上而研制的新一代交通監(jiān)測系統(tǒng)。
北京漫波交通科技有限公司與中國航天工業(yè)總公司下屬的研究所合作，對10余萬輛機(jī)動車的圖像進(jìn)行分析，得出其特性和共性，并對多種機(jī)動車進(jìn)行了模型的建立。在對機(jī)動車進(jìn)行目標(biāo)識別時，采用了自適應(yīng)技術(shù)，以充分適應(yīng)于各種道路環(huán)境、氣候狀況和不同光照的影響。
LYSCS-01型視頻機(jī)動車測速系統(tǒng)與LYCSB-01型機(jī)動車牌照識別系統(tǒng)為本綜合系統(tǒng)的核心。采用了航天尖端技術(shù)——多目標(biāo)識別與跟蹤，可同時跟蹤16個機(jī)動車目標(biāo)，并在60米內(nèi)保持對其鎖定和目標(biāo)不丟失的特殊技術(shù)。完全克服了雷達(dá)測速和激光測速對測速角度要求苛刻、難以測量變道行駛車、車速測量誤差大等缺陷。該系統(tǒng)已經(jīng)過華北國家計(jì)量檢測中心的檢測，符合所有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。該系統(tǒng)已在上海浦東正式應(yīng)用。并通過了公安部科技局的技術(shù)鑒定，被專家評為國際先進(jìn)水平。
該系統(tǒng)采用“通用化、模塊化、系統(tǒng)化”的部件配置，運(yùn)用“高技術(shù)、高標(biāo)準(zhǔn)、高效能”的軟件技術(shù)，保證“準(zhǔn)確、耐用和可擴(kuò)展”的性能，相關(guān)技術(shù)已到國際領(lǐng)先水平。
本系統(tǒng)對于通過公路監(jiān)測點(diǎn)的所有車輛進(jìn)行自動識別，對于網(wǎng)上肇事逃逸車輛和犯罪嫌疑車輛進(jìn)行實(shí)時報(bào)警，由公安人員根據(jù)當(dāng)時情況立即處理；對于違章超速司機(jī)進(jìn)行當(dāng)場處罰教育。
我們的承諾是質(zhì)量可靠、系統(tǒng)高效、服務(wù)及時、價格公道；我們將嚴(yán)格履行合同，為用戶提供“安全、適用、經(jīng)濟(jì)”的產(chǎn)品。
我們真誠希望通過我們的努力為中國的交通安全貢獻(xiàn)我們的微薄之力。
第二章 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造及安裝的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)
GB1002-1996家用和類似用途單相插頭插座型式、基本參數(shù)和尺寸
GB2099.1-1996家用和類似用途插頭插座 第一部分：通用要求
GB4785-84汽車及掛車外部照明和信號裝置的數(shù)量、位置和光色
GB4798.1-86電工電子產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境條件貯存
GB50198-94《民用閉路監(jiān)控電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
GB6587.1-86電子測量環(huán)境試驗(yàn)儀器總綱
GB6593-86電子測量儀器質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)則
GB9969.1-1998工業(yè)產(chǎn)品使用說明書 總則
GB11463-89電子測量儀器可靠性試驗(yàn)
GB/T11798-89機(jī)動車安全檢測設(shè)備
GA36-92中華人民共和國機(jī)動車號牌
GA308-2001《安防系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范》
GA297-2001機(jī)動車測速儀通用技術(shù)條件
JCJ/T16-92《民用建筑電器設(shè)計(jì)規(guī)范》
JT/T367-1997公路照明技術(shù)條件
《工業(yè)企業(yè)通訊接地設(shè)計(jì)規(guī)范》
《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》
《中華人民共和國道路交通管理?xiàng)l例》（1988年3月9日國務(wù)院發(fā)布）
Q/HDLYK001-2001 LYSCS-01型視頻機(jī)動車測速儀企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
第三章 系統(tǒng)概述
本系統(tǒng)主要由測速部分(包括:車輛測速、超速提示、車流量統(tǒng)計(jì))、執(zhí)法站部分(包括:牌照識別、車輛比對、超速違章報(bào)警、嫌疑及逃逸車輛報(bào)警)、總控制中心部分(包括:路面車輛監(jiān)測、圖像數(shù)據(jù)自動記錄、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)查詢、綜合布警、系統(tǒng)綜合管理、數(shù)據(jù)傳輸及共享)等組成。
3.1. 測速部分
3.1.1. 車輛測速
超速行駛是交通安全的重大隱患之一，為了保證車輛安全行駛，我公司針對目前雷達(dá)、激光測速角度要求苛刻、難以測量變道行駛車輛、車速測量誤差大及線圈測速誤差更大，維護(hù)費(fèi)用高等難題，應(yīng)用航天尖端技術(shù)——多目標(biāo)識別與跟蹤技術(shù)，研制了新一代“視頻機(jī)動車測速設(shè)備”?？赏瑫r跟蹤16個機(jī)動車目標(biāo)，并在60米內(nèi)保持對其鎖定和目標(biāo)不丟失的獨(dú)特技術(shù)對所有通過車輛分別進(jìn)行軌跡描述，精確計(jì)算出每輛車車速。并經(jīng)過華北國家計(jì)量檢測中心的檢測，符合所有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
3.1.2. 超速警示
采用LED可變警告顯示牌,可提醒司機(jī)前方路況、當(dāng)前車速,也可進(jìn)行交通提示。
3.1.3. 車流量統(tǒng)計(jì)
本系統(tǒng)中的車流量統(tǒng)計(jì)，即對所有通過的車輛進(jìn)行交通數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。包括用戶設(shè)定時間內(nèi)各車道的詳細(xì)歷史車流量計(jì)數(shù)、平均車流量計(jì)數(shù)、平均車輛速度、道路占用率等。本系統(tǒng)的車流量統(tǒng)計(jì)顯示方式有：直方圖、曲線圖和數(shù)據(jù)表格等?？梢灾苯臃治龀龅缆返睦脿顩r，對道路的建設(shè)與管理能起到指導(dǎo)性作用，將有利于提高道路的利用率。
3.2. 收費(fèi)站部分
3.2.1. 牌照識別
牌照識別在維護(hù)社會治安、維護(hù)交通秩序與安全等方面具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。是車輛監(jiān)控領(lǐng)域發(fā)展方向。本系統(tǒng)的車牌照自動識別系統(tǒng)可對0-9十個阿拉伯?dāng)?shù)字、A-Z二十六個英文字母及相關(guān)的漢字。對車速在200公里/小時以內(nèi)的機(jī)動車車牌照七位全部均可識別，識別速度小于200毫秒，識別率白天大于85%，晚上大于80％。
牌照識別技術(shù)有效地解決了違章車輛、肇事逃逸車輛和犯罪嫌疑車輛的識別與判斷，將會給交通管理和治安管理提供重要的科技手段。
3.2.2. 報(bào)警提示
對于要查找的違章車輛、肇事逃逸車輛和犯罪嫌疑車輛的車牌號碼，可利用光纜通過網(wǎng)絡(luò)方式存入本系統(tǒng)內(nèi)相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中。對通過此系統(tǒng)監(jiān)測范圍內(nèi)的所有車輛均進(jìn)行違章判別和車牌識別。為了防止意外事件的發(fā)生，一旦有違章車輛、肇事逃逸車輛和犯罪嫌疑車輛通過時，系統(tǒng)將立即自動通過不同的聲音與顯示(包括：圖像顯示和信號燈閃爍顯示)提示卡口值班民警。分類報(bào)警方式為：
一類、危險(xiǎn)犯罪嫌疑車輛(如：帶槍或炸藥犯罪分子車輛)，雙紅燈閃爍；發(fā)出急促連續(xù)蜂鳴報(bào)警聲音；同時顯示出現(xiàn)場圖像和危險(xiǎn)犯罪嫌疑車輛圖像、現(xiàn)場車輛車牌號碼及顏色和網(wǎng)上顯示的危險(xiǎn)犯罪嫌疑車輛車牌號碼及顏色。
二類、肇事逃逸或一般犯罪嫌疑車輛，單紅燈閃爍；發(fā)出平緩間斷蜂鳴報(bào)警聲音；同時顯示出現(xiàn)場圖像和該車輛原圖像、現(xiàn)場車輛車牌號碼及顏色和網(wǎng)上該車輛車牌號碼及顏色。
三類、違章車輛，單黃燈閃爍；發(fā)出平緩連續(xù)蜂鳴報(bào)警聲音；同時顯示出現(xiàn)場圖像和該車輛原圖像、現(xiàn)場車輛車牌號碼及顏色和該車輛車牌號碼及顏色。如是現(xiàn)場違章車輛，則直接顯示現(xiàn)場圖像，單黃燈閃爍；發(fā)出長音來報(bào)警響聲。
民警可根據(jù)不同的提示信息決定采取處置方案。同時此系統(tǒng)可通過光纜或其他線路將數(shù)據(jù)及報(bào)警方式傳輸?shù)街笓]中心或必經(jīng)的其它道路卡口，并有報(bào)警提示。系統(tǒng)也可以接收其它站點(diǎn)傳來的報(bào)警信息，根據(jù)其不同類別進(jìn)行分類報(bào)警。
3.3. 總控制中心部分
3.3.1. 圖像與數(shù)據(jù)的自動記錄
數(shù)據(jù)的有效性、安全性、可靠性、準(zhǔn)確性對于系統(tǒng)是至關(guān)重要的本系統(tǒng)對于通過監(jiān)測范圍內(nèi)的所有超速違章車輛圖像，及其車速、車牌照識別、時間、地點(diǎn)、方向等信息進(jìn)行自動準(zhǔn)確記錄存儲。當(dāng)系統(tǒng)容量飽和時，系統(tǒng)能自動對最前面的圖像數(shù)據(jù)依次進(jìn)行覆蓋。
3.4. 數(shù)據(jù)管理
本系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理采用數(shù)據(jù)庫方式。
3.4.1. 通過車輛的記錄：將通過的每輛車信息，包括彩色全景圖像、車牌圖像、車牌號碼、車速、時間、地點(diǎn)、方向等存入數(shù)據(jù)庫中，并對其相應(yīng)字段建立索引，以備快速查詢。
3.4.2. 交通統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：系統(tǒng)定時記錄交通統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)包括用戶設(shè)定時間內(nèi)各車道的詳細(xì)歷史車流量計(jì)數(shù)、平均車流量計(jì)數(shù)、平均車輛速度等，并將其存入數(shù)據(jù)庫中。
3.4.3. 逃逸、犯罪嫌疑車輛數(shù)據(jù)：逃逸、犯罪嫌疑車輛數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，系統(tǒng)自動在庫中查詢當(dāng)前經(jīng)過的車輛，當(dāng)牌照識別系統(tǒng)確認(rèn)后，系統(tǒng)自動會發(fā)出相應(yīng)的警報(bào)。逃逸、犯罪嫌疑車輛數(shù)據(jù)可以通過網(wǎng)絡(luò)從指揮中心下載和更新。
3.5. 數(shù)據(jù)查詢
本系統(tǒng)提供了多種方便、快捷的查詢檢索方式：能夠按時間、速度、車輛牌照、行駛方向等條件查找、列表顯示和回放歷史記錄；本系統(tǒng)具有車輛查詢統(tǒng)計(jì)信息、流量統(tǒng)計(jì)曲線打印功能；具有模糊查詢和精確查詢功能。
3.6. 數(shù)據(jù)傳輸及共享
本系統(tǒng)采用以太網(wǎng)光纖通訊方式，可以實(shí)現(xiàn)各站點(diǎn)之間、站點(diǎn)與指揮中心之間的數(shù)據(jù)完全共享，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)相互查詢，遠(yuǎn)程配置等功能。
第四章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明
4.1. 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)原則
堅(jiān)持貫徹執(zhí)行“先進(jìn)、適用、可靠、經(jīng)濟(jì)”的原則，作為產(chǎn)品研制的基本指導(dǎo)思想，確保質(zhì)量和進(jìn)度，研制出用戶滿意的產(chǎn)品。貫徹執(zhí)行如下要求：
從設(shè)備的環(huán)境條件出發(fā)，認(rèn)真進(jìn)行產(chǎn)品的安全性、可靠性、可維修性設(shè)計(jì)，堅(jiān)持質(zhì)量第一。
采用成熟的技術(shù)和器件，關(guān)鍵部分采用國內(nèi)外先進(jìn)部件和技術(shù)。
本著“通用化、模塊化、系統(tǒng)化”的原則，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)，保證部件的通用性、互換性和可擴(kuò)展性。
為便于設(shè)備的使用和維護(hù)，改善工作環(huán)境，從設(shè)備所在地的氣候環(huán)境特點(diǎn)出發(fā)，認(rèn)真進(jìn)行設(shè)計(jì)。
進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)、防止電磁干擾，確保系統(tǒng)良好可靠地運(yùn)行。
在進(jìn)行設(shè)備的結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)時，做到結(jié)構(gòu)優(yōu)化、布局合理、滿足產(chǎn)品操作、維修的方便性要求，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)造型設(shè)計(jì)美觀大方。
4.2. 測速方法的選定
超速違章的判別不同于其他的違章判別。速度測量屬于計(jì)量檢測范疇，測速系統(tǒng)首先必須經(jīng)過國家計(jì)量部門檢測認(rèn)可才具有法律效力，超速違章的處罰才有依據(jù)。
4.2.1. 測速方式的比較
測速方法決定測速精度，選擇一個好的測速方法非常重要。以下是五種測速方式的測速精度可行性分析一覽表：
表格見下頁。
五種測速系統(tǒng)的測速精度可行性分析一覽表
序號 測速系統(tǒng) 測 速 原 理 主 要 優(yōu) 點(diǎn) 主 要 問 題 結(jié) 論
1 激光測速系統(tǒng) 建立在激光測距的基礎(chǔ)上，利用運(yùn)動物體的多次測距與時間之比，得出其運(yùn)動速度。 該系統(tǒng)只有在正對運(yùn)動物體的運(yùn)動方向，測量偏差角度要求小于10º時，測速精度很高。 1、 固定在龍門架俯視路面時，則不能得到真正的機(jī)動車位移量。
2、 一個激光測速系統(tǒng)一次只能對一個車道一輛車測速，兩輛車過近時無法判別。 俯視測速方式的激光測速系統(tǒng)，無法測速。已經(jīng)淘汰。
2 雷達(dá)測速系統(tǒng) 采用多普勒雷達(dá)體制。當(dāng)發(fā)射源與接收者之間有相對徑向運(yùn)動時，利用接收到的信號頻率將發(fā)生變化，得到其運(yùn)動速度。 該系統(tǒng)只有正對運(yùn)動物體的運(yùn)動方向，測量偏差角度小于10º時，測速精度很高。 1、 固定在龍門架俯視的雷達(dá)測速系統(tǒng)，由于車外型不定，徑向速度分量與實(shí)際速度分量成不定角度。因此俯視路面方式，很難得到精確速度。
2、 一個雷達(dá)測速系統(tǒng)一次只能對一個車道一輛車測速，兩輛車過近時無法判別。 俯視方式的雷達(dá)測速系統(tǒng)，因無法得出準(zhǔn)確的車速，缺乏具有法律效力的數(shù)據(jù)而無法處罰駕駛員。車輛多時一部分超速車沒有數(shù)據(jù)。
3 感應(yīng)線圈測速系統(tǒng) 采用的是在路面同一車道內(nèi)相距一米處埋設(shè)兩個線圈。利用車輛通過兩個線圈的時間差得出運(yùn)動速度。 該系統(tǒng)相對其它測速方式因沒有更多精密高智能化的設(shè)備，而價格便宜。 1、 線圈測速誤差太大。誤差可達(dá)25％。
2、 一次只能測一輛車，兩輛或數(shù)輛車距離近的車輛無法測速、無法判別。
3、 破壞路面。
4、 2－3年需要更換線圈，關(guān)閉車道、路面開槽、工作量大，實(shí)際維護(hù)費(fèi)更高。 線圈測速誤差太大。只能得出定性的結(jié)論，而不可能得出定量的數(shù)據(jù)，缺乏具有法律效力的數(shù)據(jù)。路面施工需要關(guān)閉車道，影響交通，實(shí)際維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用高于其它測速設(shè)備。
4 虛擬線圈視頻測速系統(tǒng) 在視頻圖像中的車道上，相距30－50米處設(shè)兩個虛擬線圈，利用車輛通過兩個虛擬線圈的時間差得出其車輛運(yùn)行度速。 方便，簡單，不破壞路面，不更換線圈。 1、 測速誤差太大。
2、 凡經(jīng)過虛擬線圈的物體均被記錄下來，無效數(shù)據(jù)多，誤判車輛多。
3、 一次只能對一個車道一輛車進(jìn)行測速。兩輛車或數(shù)輛車過近時無法測速、無法判別。 由于誤判車輛較多及測速誤差太大?；咎蕴?。
5 多目標(biāo)識別與跟蹤視頻測速系統(tǒng) 對三條車道的所有車輛進(jìn)行目標(biāo)識別與跟蹤，并描述其運(yùn)動軌跡。通過軌跡得到其精確車速。 1、 多目標(biāo)識別與跟蹤技術(shù)不受拍攝角度的限制。
2、 可同時監(jiān)測三條車道，跟蹤16個機(jī)動車目標(biāo)，在60米內(nèi)鎖定不丟失，精確計(jì)算每輛車車速。
3、 測速精度高，無誤判。
4、 對速度在200公里/小時的車輛，可進(jìn)行牌照識別，顏色識別及車型識別。 適合于固定點(diǎn)測速，不易移動測速。 精確計(jì)算每輛車車速。通過了國家計(jì)量測試中心的檢測，符合所有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。處罰依據(jù)具有法律效力。適合于各種道路，各種環(huán)境的固定點(diǎn)測速。能取代以上測速方式，是道路監(jiān)控發(fā)展的必然趨勢。
4.2.2. 超速檢測領(lǐng)域的發(fā)展趨勢
綜上五種測速系統(tǒng)的測速精度可行性分析表進(jìn)一步證明，采用激光測速方式或雷達(dá)測速方式，在安裝位置和角度合適時測速精度較高。但當(dāng)安裝在公路上方位置時，由于測量角度限制，會具有不可克服的缺陷，如夾角問題。夾角雖然可以通過事先測量補(bǔ)償，但由于車輛表面的不規(guī)則、車表面各平面的傾角不一致，引起測速誤差。該誤差無法通過補(bǔ)償糾正，對復(fù)雜車型的影響更大。
同時可以看出視頻處理的獨(dú)特優(yōu)勢，在交通監(jiān)控系統(tǒng)采用視頻處理已成為現(xiàn)代智能交通（ITS）的發(fā)展方向和趨勢?，F(xiàn)在多數(shù)大城市中違章記錄系統(tǒng)已經(jīng)由線圈和雷達(dá)等工作方式過渡到視頻處理方式，并取得了十分理想的效果。流量、速度監(jiān)控系統(tǒng)也逐漸采用了視頻處理方式。在漢城機(jī)場高速路，香港海底隧道等近年投入的工程項(xiàng)目中，采用視頻方式的系統(tǒng)逐漸增多，視頻圖像檢測已成為ITS的關(guān)鍵核心技術(shù)之一。
我們的視頻多目標(biāo)跟蹤機(jī)動車測速系統(tǒng)順應(yīng)高科技發(fā)展趨勢，完全克服了激光測速和雷達(dá)測速中存在的對測速角度要求高的主要問題；完全克服了線圈測速誤差更大、破壞路面、維護(hù)費(fèi)用高等缺陷。非常適合于安裝在道路上方，俯視路面進(jìn)行監(jiān)測。精確計(jì)算每輛機(jī)動車的速度。
視頻多目標(biāo)跟蹤機(jī)動車測速系統(tǒng)的出現(xiàn)，更說明了視頻技術(shù)的飛速發(fā)展，必將會在道路監(jiān)控領(lǐng)域中起到越來越大的作用。
4.2.3. 視頻多目標(biāo)跟蹤機(jī)動車測速系統(tǒng)
多目標(biāo)識別與目標(biāo)跟蹤技術(shù)，原主要應(yīng)用于航天領(lǐng)域。
多目標(biāo)識別技術(shù)為圖像的特征模式識別，其基本原理是對所要識別的目標(biāo)特征進(jìn)行詳細(xì)的描述和建模。
多目標(biāo)跟蹤技術(shù)在航天技術(shù)領(lǐng)域也可稱為目標(biāo)鎖定跟蹤技術(shù)。也就是在一定區(qū)域范圍內(nèi)鎖定不丟失目標(biāo)。在機(jī)動車測速方面，可同時對三條車道16輛機(jī)動車目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時跟蹤，可以保證在60米距離內(nèi)不丟失機(jī)動車目標(biāo)。
具體方法是：通過多路采集卡將測速監(jiān)測及車牌捕捉攝像機(jī)的圖像信號實(shí)時傳送到計(jì)算機(jī)中，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時分析計(jì)算。對圖像進(jìn)行目標(biāo)識別，當(dāng)判別出真正的目標(biāo)后進(jìn)行目標(biāo)鎖定并對鎖定的目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時跟蹤。同時計(jì)算出車輛的精確位置并可得出目標(biāo)運(yùn)動的矢量軌跡曲線圖。圖像中車輛的位置都是可以準(zhǔn)確確定的，而每幅圖像的采集時間是40ms(PAL制標(biāo)準(zhǔn))固定不變，所以，可得出非常精確的位移差△S和時間差△t。
從矢量曲線圖中取A 、B二點(diǎn)，即可得出其位移差△S 、和時間差△t，V = △S/△t ，式中：V —— 汽車運(yùn)動速度 ；△S —— A、B二點(diǎn)之間的精確距離；△t—— 汽車由 A 點(diǎn)到達(dá) B 點(diǎn)所需的準(zhǔn)確時間。
示意圖：
由上圖可以看出攝像機(jī)由上向下俯視路面，路面上任何車輛的運(yùn)動狀態(tài)都會在系統(tǒng)的監(jiān)視之下?？梢宰畲蟪潭鹊孬@取路面上的車輛信息。所以得到的速度非常精確。
目前我公司視頻測速的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，精度要求-5km/h 。
4.3. 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
4.3.1. 系統(tǒng)的二種形式
4.3.1.1. LYGLJ-01A型單向雙車道公路車輛監(jiān)測記錄系統(tǒng)
4.3.1.2. LYGLJ-01C型單向三車道公路車輛監(jiān)測記錄系統(tǒng)
4.3.2. 硬件框圖
4.3.3. 軟件框圖
4.3.4. 系統(tǒng)工作流程
系統(tǒng)上電后，程序自動加載運(yùn)行。首先將四路攝像機(jī)的視頻信號實(shí)時傳送到計(jì)算機(jī)；由計(jì)算機(jī)圖像采集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，將采集到的圖像信號進(jìn)行實(shí)時數(shù)字處理。應(yīng)用航天多目標(biāo)識別與跟蹤技術(shù)，對所有圖像進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測；當(dāng)目標(biāo)車輛一出現(xiàn)，則將其鎖定并對鎖定的目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時跟蹤處理。通過目標(biāo)運(yùn)動的矢量圖，算出其運(yùn)動曲線，得出此車輛的運(yùn)動狀態(tài)與運(yùn)動速度。如果目標(biāo)（車輛）運(yùn)動的軌跡具備已設(shè)定的違章條件，或超出了限定速度，則將其定義為車輛違章。違章類型與違章曲線需在系統(tǒng)執(zhí)行前先定義。與判斷車輛運(yùn)動狀態(tài)的同時對該目標(biāo)的車牌圖像進(jìn)行綜合識別，即車牌照號碼識別、車牌顏色識別及車型識別。并對車輛進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)車流量。將該車輛圖像及相關(guān)數(shù)據(jù)存盤。
系統(tǒng)流程圖
4.4. 系統(tǒng)安全、防護(hù)措施
4.4.1. 軟件安全
系統(tǒng)基于bbbbbbS操作系統(tǒng)，全中文界面，具有防火墻、反病毒軟件、數(shù)據(jù)備份、防誤操作、系統(tǒng)恢復(fù)功能。
4.4.2. 硬件防護(hù)措施
系統(tǒng)中使用的電器接線端子、過載、漏電及短路保護(hù)裝置、避雷裝置、熔斷裝置均符合國家有關(guān)電氣安全標(biāo)準(zhǔn)要求。
該系統(tǒng)適應(yīng)室外惡劣條件下不間斷工作，系統(tǒng)能夠適應(yīng)環(huán)境溫度為－20℃～＋50℃，具有防水、防火、耐鹽霧、抗風(fēng)沙、防塵等性能。
供電電源電壓變化范圍在165～265V；頻率變化范圍在47～63Hz(全范圍)之內(nèi)系統(tǒng)均可正常工作。
第五章 系統(tǒng)組成與安裝
5.1. 監(jiān)測攝像機(jī)
監(jiān)測攝像機(jī)采用日本松下460低照度彩色攝像機(jī)。此攝像機(jī)為480線，0.4Lux低照度，50dB信噪比，超級動態(tài)CCD、具有防強(qiáng)光功能的彩色攝像機(jī)，其性能穩(wěn)定。適合于在公路上長時間工作。安裝高度距地面6－8米。
其主要作用是向主控制機(jī)提供全景圖像。使主控計(jì)算機(jī)根據(jù)圖像計(jì)算出目標(biāo)車輛運(yùn)動軌跡。
鏡頭采用 6mm定焦自動光圈鏡頭。為適應(yīng)公路光線的變化，自動光圈鏡頭可以自動調(diào)整進(jìn)光量，以便得到滿意的圖像。
防護(hù)罩采用YAAN4515SHK，此防護(hù)罩密封性好，防雨，遮陽，具有自動加溫和自動通風(fēng)裝置。能保證攝像機(jī)在公路環(huán)境正常工作，且外觀漂亮大方。防護(hù)等級符合IP55標(biāo)準(zhǔn)。
5.2. 車牌捕捉攝像機(jī)
車牌捕捉攝像機(jī)同樣采用日本松下460低照度彩色攝像機(jī)。此攝像機(jī)為480線，0.4Lux低照度，50dB信噪比，超級動態(tài)CCD、具有防強(qiáng)光功能的彩色攝像機(jī)，其性能穩(wěn)定。適合于在公路上長時間工作。安裝高度距地面6－8米。
其主要作用是向主控制機(jī)提供機(jī)動車車牌照圖像。當(dāng)系統(tǒng)確定圖像后，則主控計(jì)算機(jī)立刻將此機(jī)動車牌照圖像記錄下來，供系統(tǒng)處理。
鏡頭采用 50mm定焦自動光圈鏡頭。為適應(yīng)公路光線的變化，自動光圈鏡頭可以自動調(diào)整進(jìn)光量，以便得到滿意的圖像。
防護(hù)罩采用YAAN4515SHK，此防護(hù)罩密封性好，防雨，遮陽，具有自動加熱和自動通風(fēng)裝置。能保證攝像機(jī)在公路環(huán)境正常工作，且外觀漂亮大方。防護(hù)等級符合IP55標(biāo)準(zhǔn)。
5.3. 主控制機(jī)
主控制機(jī)包括：主機(jī)板、硬盤、電源、圖像采集卡、網(wǎng)卡、顯示器、系統(tǒng)接口、系統(tǒng)專用卡及系統(tǒng)軟件。
5.3.1. 主機(jī)板
采用臺灣IEI ROCKY-3702EV工業(yè)級主機(jī)板；800M CPU；128M內(nèi)存。
此板卡采用Inbbb系列芯片組，其通用性強(qiáng)，不易與其他板卡發(fā)生沖突。而臺灣IEI ROCKY-3702EV工業(yè)級主機(jī)板性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠。
5.3.2. 硬盤
為了數(shù)據(jù)的安全可靠，本系統(tǒng)采用40G，可存儲30萬輛機(jī)動車圖像數(shù)據(jù)。
5.3.3. 電源
工業(yè)級電源，工作范圍：165～265V AC 47～63Hz(全范圍)。
5.3.4. 圖像采集卡
采用本公司產(chǎn)品HT207－4型4路實(shí)時高分辨率采集卡。此采集卡實(shí)時性好，性能穩(wěn)定。圖像分辨率為：768×576。
與攝像機(jī)的連接方式：
5.3.4.1. LYGLJ-01A型單向雙車道公路車輛監(jiān)測記錄系統(tǒng)
5.3.4.2. LYGLJ-01C型單向三車道公路車輛監(jiān)測記錄系統(tǒng)
5.3.5. 網(wǎng)卡
網(wǎng)卡是主機(jī)板自帶10M/100M自適應(yīng)網(wǎng)卡。
5.3.6. 系統(tǒng)接口
本系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)通訊接口（采用TCP/IP協(xié)議）。
5.3.7. 系統(tǒng)專用卡
用來提高系統(tǒng)運(yùn)算速度，增加系統(tǒng)保密性。
5.3.8. 系統(tǒng)軟件
基于bbbbbbS操作系統(tǒng)。主要包括：主控軟件、管理軟件和系統(tǒng)安全防護(hù)軟件。
主控軟件包括：軌跡描述、速度計(jì)算、違章判別、車牌識別、車流量統(tǒng)計(jì)、車輛記錄。
管理軟件包括：報(bào)警提示、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)傳輸及共享。
系統(tǒng)安全防護(hù)軟件包括：防火墻、反病毒軟件、數(shù)據(jù)備份、系統(tǒng)恢復(fù)軟件。
5.4. 控制機(jī)柜
控制機(jī)柜包括：接地、防塵、過載保護(hù)、漏電保護(hù)、短路保護(hù)及避雷裝置并符合國家相關(guān)電器安全標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)配電裝置；具有通風(fēng)及防塵功能；防護(hù)機(jī)箱的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)符合IP55標(biāo)準(zhǔn)。具體式樣由用戶確定。
5.5. 輔助照明
采用菲利普400W范光燈，每個車道安裝一只，由光控開關(guān)自動控制。安裝高度距地面6－8米。
5.6. 安裝示意圖
5.6.1. LYGLJ-01A型單向雙車道公路車輛監(jiān)測記錄系統(tǒng)安裝圖
5.6.2. LYGLJ-01C型單向三車道公路車輛監(jiān)測記錄系統(tǒng)安裝圖
第六章 系統(tǒng)功能特點(diǎn)
a) 航天尖端先進(jìn)技術(shù)----多目標(biāo)識別與跟蹤獨(dú)特技術(shù)，取代了激光、雷達(dá)及線圈測速。對過往的所有車輛進(jìn)行自動有效的記錄。
可同時監(jiān)測三條車道、跟蹤16輛機(jī)動車目標(biāo)，并在60米內(nèi)鎖定不丟失。根據(jù)每輛機(jī)動車目標(biāo)行進(jìn)軌跡計(jì)算出車速。
b) 獨(dú)特的自適應(yīng)功能
無論在白天、黃昏、夜晚，在雨、雪、霧等惡劣天氣條件下均可正確進(jìn)行車輛監(jiān)控。
c) 記錄信息豐富，處罰依據(jù)有效。
根據(jù)用戶需要可提供所有車輛的二至十幾幅連續(xù)動態(tài)圖像（包括彩色全景圖像和車牌圖像）及車牌號、車牌顏色、車型、日期、時間、地點(diǎn)、行駛方向、此路段限定車速及實(shí)際車速等信息。
d) 功能齊全。
一套系統(tǒng)可同時完成測速、違章判斷、車輛識別、車流量統(tǒng)計(jì)、報(bào)警、自動記錄、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)傳輸與共享。
e) 車牌識別率高。
可識別包括漢字在內(nèi)七位，白天識別率達(dá)到87％，晚上識別率達(dá)到82％。
f) 攝像機(jī)圖像清晰，具有強(qiáng)光抑制功能。
對夜間對面車輛的強(qiáng)光，可完全抑制。
g) 測速精度高，已經(jīng)過華北國家計(jì)量測試中心的檢測。測速數(shù)據(jù)具有法律效力。
h) 在存儲容量飽和時，具有自動依次覆蓋最全面圖像數(shù)據(jù)功能。
i) 卓越的圖像增強(qiáng)與局部放大功能，使畫面更清晰。
j) 操作簡單、使用方便，具有強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)、查詢和報(bào)表打印功能。
k) 違章數(shù)據(jù)及圖像可通過光纜、微波、電話線、ISDN、DDN等多種方式傳回指揮中心。
l) 系統(tǒng)易于升級換代。
由于本系統(tǒng)的各種判別方式、識別算法均采用軟件實(shí)現(xiàn)，所以對系統(tǒng)的升級換代，只需更換軟件，無需動硬件。方便、簡單、省錢。
m) 設(shè)備配置靈活。
根據(jù)用戶的需求可監(jiān)測1—3條車道；可連接1—4個攝像機(jī)。
n) 可擴(kuò)展性好。
能滿足智能交通網(wǎng)絡(luò)要求，該系統(tǒng)易于升級、易于聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展，是未來智能交通監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
o) 安裝、施工簡單，維護(hù)、使用方便。
第七章 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)
7.1. 系統(tǒng)電器裝置有過載、接地、漏電、短路保護(hù)裝置及避雷裝置并符合國家相關(guān)電器安全標(biāo)準(zhǔn)；
7.2. 路上設(shè)備工作溫度：－30℃～＋５0℃；
7.3. 路上設(shè)備工作濕度：20%～90%；
7.4. 路上設(shè)備機(jī)箱防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)符合IP55標(biāo)準(zhǔn)；
7.5. 圖像分辨率：768×576；
7.6. 車速測定范圍：5km/h～200km/h (連續(xù)測定)；
7.7. 測速誤差： ±5km/h；
7.8. 車輛捕捉率：99%（車速在5km/h～200km/h范圍）；
7.9. 車牌識別位數(shù)：七位；
7.10. 白天車牌識別率：≥87%；
7.11. 晚上車牌識別率：≥82%；
7.12. CPU：PⅢ800M×2；
7.13. 內(nèi)存：256M；
7.14. 硬盤存儲容量：40G；
7.15. 顯示器：17寸；
7.16. 攝像機(jī)分辨率：480線；
7.17. 攝像機(jī)最低照度：0.4LUX；
7.18. 網(wǎng)卡：10M/100M自適應(yīng)；
7.19. 系統(tǒng)平均無故障時間：5000小時；
7.20. UPS：2小時后備式，2KVA/h；
7.21. 穩(wěn)壓電源功率：2KVA；
7.22. 電源：85V～265V AC 47～63HZ；
7.23. 夜間照明燈：400W/車道。
附錄一：
幾種測速方式原理及性能的比較
機(jī)動車測速系統(tǒng)大致分為激光測速、雷達(dá)測速、普通視頻測速、精確視頻測速和多車道實(shí)時精確視頻測速等方式。
1、 激光測速系統(tǒng)
•工作原理:
激光測速系統(tǒng)的工作原理是建立在光波測距的基礎(chǔ)之上：利用對運(yùn)動物體的多次測距與時間之比得出其運(yùn)動速度。
•系統(tǒng)要求:
激光測速系統(tǒng)對于測速的角度要求非常高，測速系統(tǒng)應(yīng)該正對運(yùn)動物體的運(yùn)動方向，測量偏差角度應(yīng)小于10℃。
激光測速系統(tǒng)正確的測量安裝方式為：
固定向下俯視激光測速系統(tǒng)的可行性分析:
如上圖，激光測速系統(tǒng)向下俯視測量車速：
發(fā)射激光與垂直地面的角度固定為α；
1） A點(diǎn)到B點(diǎn)之間的位移S1
從上圖可以看出: OA=OB;
S1= OB×SIN(α)-OA×SIN(α)＝0；
而實(shí)際當(dāng)中S1不可能等于0；
2） B點(diǎn)到C點(diǎn)之間的位移為S2,
很顯然 S2≠OC×SIN(α)-OB×SIN(α)
•結(jié)論:
由于不可能得到真正的機(jī)動車位移量S,所以就不可能得出真正的機(jī)動車速度V。也就是無法取得理論所需數(shù)據(jù)，根本不能得出準(zhǔn)確的計(jì)算值，何況實(shí)際測量還有一定的誤差。因此，固定向下俯視方式的激光測速系統(tǒng)不可取，更難以滿足公安部交通管理局于2001年3月28日發(fā)布、2001年10月1日實(shí)施的《GA297-2001機(jī)動車測速儀通用技術(shù)條件》強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，其中規(guī)定：激光測速儀精度為±1公里/小時。
２、 雷達(dá)測速系統(tǒng)
•工作原理:
雷達(dá)測速系統(tǒng)采用了多普勒雷達(dá)體制，多普勒效應(yīng)是指當(dāng)發(fā)射源和接收者之間有相對徑向運(yùn)動時，接收到的信號頻率將發(fā)生變化。
•系統(tǒng)要求:
雷達(dá)測速系統(tǒng)對于測速的角度要求非常高，測速系統(tǒng)應(yīng)該正對運(yùn)動物體的運(yùn)動方向。測量偏差角度應(yīng)小于10℃。
雷達(dá)測速系統(tǒng)正確的測量安裝方式應(yīng)為：
固定向下俯視雷達(dá)測速系統(tǒng)的可行性分析:
如上圖，雷達(dá)測速儀向下俯視測量車速。
設(shè)目標(biāo)運(yùn)動方向與雷達(dá)和目標(biāo)連線方向的夾角為 ，則徑向速度分量與目標(biāo)實(shí)際速度關(guān)系為 ，所以實(shí)際測量得到的多普勒頻率 ,其中θ為目標(biāo)表面與路面的夾角，當(dāng)目標(biāo)尺寸與雷達(dá)分辨單元可比擬且夾角 較大時，受到車輛外形影響，由于θ不同，車體各部分產(chǎn)生的多普勒頻率不盡相同，雷達(dá)不是簡單的單一值，計(jì)算將會產(chǎn)生較大誤差。
•結(jié)論:
近距離上受車型的影響很嚴(yán)重，如果安裝在固定龍門架上，向下俯視測量，則很難得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。也不可能滿足公安部交通管理局于2001年3月28日發(fā)布、2001年10月1日實(shí)施的《GA297-2001機(jī)動車測速儀通用技術(shù)條件》強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。其中規(guī)定：雷達(dá)測速儀精度為±1km/h。因此，固定向下俯視方式的雷達(dá)測速系統(tǒng)只能得出定性的結(jié)論，不可能得出定量的數(shù)據(jù)，因此也不可取。
３、 精確視頻機(jī)動車測速系統(tǒng)
精確視頻機(jī)動車測速系統(tǒng)采用目標(biāo)識別與目標(biāo)跟蹤技術(shù)。
目標(biāo)識別與目標(biāo)跟蹤技術(shù)，原主要應(yīng)用于航天領(lǐng)域。
目標(biāo)識別技術(shù)為圖像的特征模式識別，其基本原理是對所要識別的目標(biāo)特征進(jìn)行詳細(xì)的描述和建模。如何正確的建模是技術(shù)的關(guān)鍵。
目標(biāo)跟蹤技術(shù)也可稱為目標(biāo)鎖定跟蹤技術(shù)。也就是在一定區(qū)域范圍內(nèi)不丟失目標(biāo)。應(yīng)用在機(jī)動車測速方面，應(yīng)保證在60米距離內(nèi)不丟失機(jī)動車目標(biāo)。
具體方法是：通過多路采集卡將測速及車牌攝像機(jī)的圖像信號實(shí)時傳送到計(jì)算機(jī)中，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時分析計(jì)算。對圖像進(jìn)行目標(biāo)識別，當(dāng)判別出真正的目標(biāo)后進(jìn)行目標(biāo)鎖定并對鎖定的目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時跟蹤，同時計(jì)算出車輛的精確位置并可得出目標(biāo)運(yùn)動的矢量軌跡曲線圖。圖像中車輛的位置都是可以準(zhǔn)確確定的；而每幅圖像的采集時間是40ms(PAL制標(biāo)準(zhǔn))固定不變；所以，可得出非常精確的位移差△S和時間差△t。
從矢量曲線圖中取A 、B二點(diǎn)，即可得出其位移差△S 、和時間差△t，V = △S/△t ，式中：V —— 汽車運(yùn)動速度 ；△S —— A、B二點(diǎn)之間的精確距離；△t—— 汽車由 A 點(diǎn)到達(dá) B 點(diǎn)所需的準(zhǔn)確時間。
示意圖：
由上圖可以看出攝像機(jī)由上向下，俯視看路面，路面上任何車輛的一舉一動都會在系統(tǒng)的監(jiān)視之下?？梢宰畲蟪潭鹊孬@取路面上的車輛信息。所以得到的速度非常精確。
目前視頻測速的標(biāo)準(zhǔn)只有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，精度要求±5km/h 。
４、 多車道實(shí)時精確視頻機(jī)動車測速儀
多車道實(shí)時精確視頻機(jī)動車測速儀，是以精確視頻機(jī)動車測速儀為基礎(chǔ)；采用的是多目標(biāo)跟蹤技術(shù)。目前應(yīng)用在道路監(jiān)控領(lǐng)域的為最多可同時跟蹤16個目標(biāo)（既在監(jiān)測范圍內(nèi)有16輛機(jī)動車時，能準(zhǔn)確區(qū)分開，并能計(jì)算出所在位置）。
4.1. 超速檢測領(lǐng)域的發(fā)展趨勢
以前的測速系統(tǒng)大都是采用激光測速方式或雷達(dá)測速方式。在安裝位置和角度合適時精度較高，但當(dāng)安裝在公路上方位置時，由于測量角度限制，會具有不可克服的缺陷，如夾角問題。
夾角雖然可以通過事先測量補(bǔ)償，但由于車輛表面的不規(guī)則，車表面各平面的傾角不一致，引起測速誤差，并且該誤差無法通過補(bǔ)償糾正，對復(fù)雜車型的影響更大。
精確視頻機(jī)動車測速儀的方法和原理，完全克服了激光測速和雷達(dá)測速中存在的對測速角度要求高的要求，非常適合于安裝在道路上方，俯視路面進(jìn)行監(jiān)測。
由于視頻處理的獨(dú)特優(yōu)勢，在交通監(jiān)控系統(tǒng)采用視頻處理已成為現(xiàn)代智能交通（ITS）的發(fā)展方向和趨勢，現(xiàn)在多數(shù)大城市中闖紅燈系統(tǒng)已經(jīng)由線圈和雷達(dá)等工作方式過渡到視頻處理方式，并取得了良好效果；流量、速度監(jiān)控系統(tǒng)也逐漸采用了視頻處理方式，在漢城機(jī)場高速路，香港海底隧道等近年投入的工程項(xiàng)目中，采用視頻方式的系統(tǒng)逐漸增多，視頻圖像檢測已成為ITS的關(guān)鍵核心技術(shù)之一。
多車道實(shí)時精確視頻機(jī)動車測速系統(tǒng)的出現(xiàn)，更說明了視頻技術(shù)的飛速發(fā)展，將會在道路監(jiān)控領(lǐng)域中起到越來越大的作用。
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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