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城市道路监控中的“电子警察”系统[二]

   日期:2007-09-19     来源:中国测控网     作者:管理员    

摄像系统

作为电子警察的眼睛,摄像机是视频电子警察最常用的拍摄工具,其性能稳定,图像传输方便。电子警察所用摄像机主要是全景摄像机和特写摄像机,摄像机的选用需要根据实际应用环境来决定。首先要考虑两点:一是摄像机性能,摄像机性能的好坏直接关系到在各种条件下能否拍摄出清晰画面,在夜间能否看清车牌,所拍图像色彩是否真实,满足使用要求;二是摄像机的可靠性,摄像机要在可能发生的各种恶略环境下长期稳定工作,保证图像质量不恶化,故障率低。

道路监控摄像机都安装在很高的杆子上,安装、调试、维修都需要高架车,还要影响正常的交通,如果摄像机故障率高,其售后维修服务费高,还要影响工程商的信誉。

全景摄像机可以选用1/3CCD彩色摄像机、1/2CCD彩色摄像机,通常使用较多的是1/2CCD道路监控彩色摄像机,这种摄像机有照度低、视角广、色彩好、信噪比高、背光补偿好等特点。在摄像机的选择上是性能和价格是成正比的,如果对图像色彩、清晰度、信噪比、照度等指标要求较高或当地道路环境光线较暗一般摄像机无法拍摄出满足要求的图像,就需要选用高档摄像机。

特写摄像机主要在车牌识别中看清车辆牌照,这类摄像机可选种类较多,如:1/2CCD摄像机,1/3CCD 摄像机加补光系统,1/4CCD一体化摄像机加补光系统。根据对图像质量要求和应用环境的差异,设计上选用不同的摄像机。

1、夜间道路照明很好,可以选择摄像机种类较多,如低照度1/3CCD摄像机加少量LED灯补光或选用1/2CCD低照度色彩摄像机或一体化摄像机加补光灯。如果你要拍清车牌还要看清车体颜色,还要低信噪高清晰图像,只能选用高档摄像机。

2、道路光线较暗,一般摄像机需要功率较大的补光源,除能拍清牌照外,图像中车体轮廓和色彩较差,噪波点多。若采用1/2CCD低照度摄像机加补光灯,可以得到较好效果。

3、道路光线很暗并需要识别前车牌照,如城市出入口、社区出入口、大厦出入口等地。由于车前灯较亮,环境光线很暗,光照反差较大,很强的垂直光斑,拍清车牌需要辅助光源,摄像机的选择也很苛刻。如果需要远距离补光拍摄既要拍清车牌还要看清车辆轮廓颜色,这不仅需要1/2CCD高清晰、低照度、高信噪比、很好背光补偿的摄像机,还需要经验丰富的工程技术人员的反复调试。

4、在道路监控工程中,经常还会发生摄像机夜间参数调整好图像满足要求,白天效果很差,或按照公路朝向会发生强逆光现象,这时摄像机在某一固定参数下,无法保证每个时间段拍摄出满意的图片。根据工程中实际需求,一种智能车牌识别摄像机已经问世,它可以根据监控现场光线变化情况自动调整摄像机参数、补光灯开启、补光灯强度等实现全智能控制,从而达到最佳效果。

无论是全景还是特写摄像机的选择,都需满足最低的技术指标。如果要追求更好的视频效果或满足特殊的需求,就需要选择高性能摄像机。

日本池上公司ICD-828P 1/2 CCD 彩色道路监控摄像机,在1/2CCD摄像机中是较优秀的,这款应用了专业广播级技术的摄像机具有水平分辨率530线,垂直光斑指标为-126dB ( 池上广播级摄像机为-135dB)。在监控摄像机中很少看到垂直光斑这项指标,其实光斑是CCD传感器的一个特性,在传感器中没有任何东西阻止强光穿射的曝光和在CCD上产生更多的电子,结果是在图像中强烈的光出现时通常垂直斑纹也出现,在图像中遮盖了相关的细节。该款摄像机的最低照度是0.15Lux/F1.4/50IRE/AGC ON,信噪比大于52 dB。在公安部安全与警用产品质量检测中心检测的2台产品最低照度为0.11Lux/F1.4/50IRE/AGC ON 和0.09Lux ,信噪比为57dB和59dB,而专业广播电视摄像机信噪比在60~65dB。为便于工程商安装调试摄像机,池上特有的远程遥控器RCU-701可使调试人员无需高空作业,在施工现场很方便地调试摄像机参数。无论从技术指标还是实际应用的效果看,池上这款道路监控像机得到广泛好评。

针对于复杂应用环境设计的智能车牌识别摄像机,它主要由带有RS-485或RS-232接口的一体化摄像机、1/2CCD摄像机,低功耗LED补光灯,智能控制板组成。

摄像机是针对监控需求设计的,如果让摄像机自行调节曝光强度,只能是依据图像中某一固定区域的平均亮度进行调节,调节方式一般是固定的、非智能化的方式。在阴天时,阳光透过云层散射后光照很均匀,上午和下午、东西向和南北向没有多少差别,摄像机拍到的车辆、路面、景物都会非常清晰。晴天时,阳光直射到路面上、车身上就产生了逆光、直射光的问题。逆光情况下,拍摄方向与阳光照射方向相反,拍摄到的路面、背景较清晰,而车牌区域的对比度很差不利于识别。直射光情况下,拍摄方向与阳光照射方向相同,拍摄到的车牌区域很亮导致字符笔划较粗、相互粘连,而且我国的车牌都采用反光漆,有些时候会出现镜面反射,无法看清车牌号码。另外,车体表面的反光产生的亮线、光晕也会对识别造成影响。车牌识别多数用于识别运动中的车辆,车牌区域在整个图像中是不固定的,普通摄像机无法根据车牌区域进行调节。

  夜间环境下车辆开启车灯,普通摄像机受大灯的影响减弱曝光强度造成图像车牌区域很暗、无法看清号码,车大灯的光线还可能形成大面积光晕遮挡车牌区域。夜晚也不能使用灯光太强的补光设备,那样会影响司机视觉,存在安全隐患。

  智能车牌识别摄像机能分析的图像整体亮度和车牌区域亮度智能地调整摄像机的光圈、快门、增益等曝光参数。它可以动态跟踪光线的变化,无论何时、何种光线条件下都能采集到尽量清晰的有利于识别的图像。环境光较弱时摄像补光单元可自动开启补光灯进行主动补光。

这种可以选择规格的摄像机、不同形式的补光灯利用控制板组合成满足多种需求的智能车牌识别摄像机。SB-01是一款由SONY一体化机芯, 5W的LED点阵补光灯,控制板组成的智能车牌识别摄像机。它已经应用于多项道路监控工程,解决了很多疑难问题。

电子警察的应用

电子警察在很多城市近几年的应用中取得了非常好的成效,它的发展已经从大中城市到中小城市,发展速度非常快并已经成为安防行业的主要增长点。现在电子警察技术已经很成熟,高清电子警察系统已经开始在一些城市应用,不同的城市可以根据实际情况选用适合自己的方案。

一些中小城市主要路口少,监控点少,这些监控点距离控制中心近,这样可以从监控点到监控中心直接敷设光缆线,将监控点的视频信号直接传输到监控室。电子警察系统由于有视频虚拟线圈检测功能,可以将控制主机直接安放在控制中心,这种方式使前端摄像机即可用于道路监控又可用于电子警察检测取证。将电子警察系统安放在监控中心,对控制主机的要求降低,系统维护、维修成本降低,同时对于资金紧张的项目,可以用一套电子警察系统通过人工切换对多个路口进行轮流使用,这样即可对经常违章的驾驶员有震慑作用,又缓解了资金紧张的矛盾,使监控系统分步完善。这种模式已经在一些地区使用,并取得很好的效果。

由于各地区气候环境不同、车辆牌照所用材质不同及其它特殊情况,造成视频图像的差异。这就意味着某个电子警察系统在甲地使用效果很好,在乙地使用效果不好,另外每个地区交警部门可能根据实际需求提出一些新要求。对于一个较为成熟的电子警察系统,应该能满足大多数需求,同时能很方便地修改调整软件系统,满足用户的需求。


道路监控实景


ICD-828P


 
  
  
  
  
 
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