系統(tǒng)組成及工作原理
高清治安卡口自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)邏輯工作原理圖如下：
高清治安卡口自動(dòng)監(jiān)測(cè)記錄系統(tǒng)一般由車輛檢測(cè)單元、圖像采集單元、數(shù)據(jù)處理存儲(chǔ)單元、傳輸單元和輔助照明單元等組成。
車輛檢測(cè)單元
在每個(gè)車道上，沿道路前進(jìn)方向鋪設(shè)兩個(gè)線圈。當(dāng)車輛通過第一個(gè)線圈時(shí)，線圈將向車輛檢測(cè)模塊發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，車輛檢測(cè)模塊收到觸發(fā)信號(hào)后，立即抓拍車輛圖片，當(dāng)車輛通過第二個(gè)線圈時(shí)，線圈再次向車輛檢測(cè)模塊發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，通過車輛通過兩個(gè)線圈的時(shí)間差從而推算出該車的通行車速并疊加抓拍圖片上。
車輛檢測(cè)原理
埋設(shè)于車道的環(huán)行線圈由檢測(cè)單元進(jìn)行供電，因而形成一個(gè)磁場(chǎng)，當(dāng)有金屬物體經(jīng)過磁場(chǎng)時(shí)，磁場(chǎng)的磁通量將發(fā)生一系列的變化。機(jī)動(dòng)車可被視同金屬物體，當(dāng)車輛經(jīng)過線圈時(shí)（壓上及離開），線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁通量將發(fā)生相應(yīng)的變化，檢測(cè)單元將會(huì)快速地檢測(cè)到這些變化，并通過對(duì)這一變化進(jìn)行分析處理來判斷是否有車輛通過。下圖反映的是車輛通過線圈的過程。
車輛通過檢測(cè)示意圖
車速檢測(cè)原理
線圈感應(yīng)測(cè)速原理：通過測(cè)量機(jī)動(dòng)車經(jīng)過一組按一定距離埋設(shè)于地面的感應(yīng)線圈的時(shí)間差，計(jì)算得出機(jī)動(dòng)車的行駛速度。
線圈距離ΔS與兩次觸發(fā)時(shí)間差Δt的數(shù)字比值V的計(jì)算公式為：V=ΔS/Δt(km/h)
當(dāng)車輛沿正常行駛方向進(jìn)入線圈1時(shí)，系統(tǒng)記錄車輛進(jìn)入線圈的時(shí)刻；當(dāng)車輛繼續(xù)前行，系統(tǒng)分別記錄車輛離開線圈1，進(jìn)入線圈2，離開線圈2的時(shí)刻；由于每條需要監(jiān)控的車道上沿著行車方向埋設(shè)的兩個(gè)線圈間距是固定的(一般為4-6米)，對(duì)于經(jīng)過的車輛，只要取得車輛進(jìn)入兩個(gè)線圈的時(shí)間、線圈的寬度和距離幾個(gè)參數(shù)，就不難求得車輛通過的速度，測(cè)試精度主要取決車檢器的檢測(cè)及時(shí)間精度。
車流量統(tǒng)計(jì)原理
當(dāng)有任一車輛通過線圈時(shí)，線圈都會(huì)向車輛檢測(cè)模塊發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，車輛檢測(cè)模塊收到觸發(fā)信號(hào)后，將立即記錄該信息，自動(dòng)監(jiān)測(cè)軟件將通過該方向通過所有車輛信息進(jìn)行流量統(tǒng)計(jì)。通過統(tǒng)計(jì)在一定時(shí)間段內(nèi)通過某個(gè)方向各條車道的車輛的數(shù)量可以統(tǒng)計(jì)出具體的車流量、車輛占用率數(shù)據(jù)。
圖像采集單元
圖像采集技術(shù)的應(yīng)用主要為兩百萬(wàn)CCD高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)
在正常車速5km/h～180km/h行駛的車輛經(jīng)過監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的圖像捕獲率可達(dá)99%以上，其中車輛通行數(shù)據(jù)庫(kù)完全符合公安部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GA/T 497-2009《公路車輛智能檢測(cè)記錄系統(tǒng)通用技術(shù)條件》的數(shù)據(jù)庫(kù)格式要求。
由于采用高清攝像系統(tǒng)，拍攝下來的車輛的圖片分辨率可達(dá)1600*1200像素(200萬(wàn))，圖像質(zhì)量相當(dāng)清晰，不僅可以清晰的分辨車輛的牌照，車牌像素比以往的高兩倍，而且可以清晰地看清司乘人員的面部特征；夜間由于采用了多種曝光技術(shù)和補(bǔ)光技術(shù)，車輛的大燈強(qiáng)光被有效地抑制住，完全不影響車牌的自動(dòng)識(shí)別。
公安部門目前對(duì)車輛司乘人員面部圖像的表現(xiàn)要了明確的目標(biāo)，主要原因是為了更有效率的偵破有關(guān)車輛犯罪的案件。要想清楚地看清前排司乘人員的面部，通過普通全景攝像機(jī)是辦不到的，因?yàn)槠胀ㄈ皵z像機(jī)水平視場(chǎng)超過八米，而普通視頻攝像機(jī)的水平像素只有768個(gè)，一個(gè)像素還不到一厘米，人臉只能占不到20個(gè)象素，這么低的象素是不能分辨人臉的。只能通過近景視頻攝像機(jī)來分辨，而普通卡口所用的近景攝像機(jī)垂直視場(chǎng)又只有1.65米，當(dāng)車輛觸發(fā)抓拍的時(shí)刻司乘人員的面部是很難進(jìn)入特寫視頻攝像機(jī)的視場(chǎng)中。應(yīng)用延時(shí)一段時(shí)間再拍一張圖像的方法可以拍攝到部分司乘人員的面部，但車輛車速的差別使有效拍攝到司乘人員比率不會(huì)很高。
而我們采用的高清攝像機(jī)拍攝的圖像可達(dá)1600*1200像素(200萬(wàn)象素)左右，幾乎所有車輛的司乘人員均可進(jìn)入圖像視場(chǎng)，一個(gè)像素可以表現(xiàn)2.4毫米的細(xì)節(jié)，司乘人員的面部像素水平可達(dá)83個(gè)像素，細(xì)節(jié)表現(xiàn)很好。高清圖像中司乘人員的面部像素至少可以達(dá)到34個(gè)像素。
