同時智能交通系統作為平安城市建設的重要組成部分，承擔著車輛行為監控的重要任務，隨著機動車數量的持續快速增長，交通事故、交通擁堵及與機動車相關的治安案件也迅速增長，智能交通系統對于提高刑事案件偵破率、緩解交通擁堵、提高道路通行效率方面發揮著越來越重要的作用，政府主管部門對于智能交通系統的重視程度也越來越高。

 近年來在視頻監控的基礎上，將交通卡口的技術融入到監控相機中，使監控相機在錄像的同時，兼顧識別車輛信息，稱之為智能監控卡口系統(也稱：城市泛卡口系統)。

 智能監控卡口系統是一種面向城市治安防控和交通管理的復合型的高清視頻監控系統。在滿足常規道路監控系統對道路斷面全覆蓋的視頻監控需求以及全天候的高清錄像需求的同時，智能監控卡口系統引入全畫面視頻檢測、視頻跟蹤、車牌識別等多種業內領先的視頻智能技術，使得傳統的道路監控系統具備了以下特色功能：

1、 機動車通行記錄抓拍1張圖片、支持車流量統計;

2、 機動車特征屬性(車牌識別功能、車牌顏色識別功能、車身顏色識別功能、車型識別功能)自動提取;

3、 支持結構化語義;

4、 支持機非人抓拍;

5、 結合中心管理平臺的研判分析模塊可實現以下業務應用：

 基于特征屬性的視頻錄像及圖片快速檢索;

 假/套牌車輛實時分析及報警;

 基于特征屬性的車輛智能研判;

 智能監控卡口系統主要用于城市道路、主干道、次干道、支路等城市道路環境的普通治安視頻監控、車輛抓拍和車牌識別，單臺智能監控卡口抓拍單元可實現對3車道及以下道路斷面的高清視頻監控的全覆蓋。

智能監控卡口系統構成

 智能監控卡口系統由前端子系統、網絡傳輸子系統和后端管理子系統組成。實現對監控點道路全斷面的視頻監視、圖像傳輸、圖像預覽、錄像存儲、錄像檢索回放及管理，同時實現對機動車進行圖片抓拍、識別、傳輸、處理、分析與集中管理。

前端直傳和前端主機備份兩種方式靈活選用

 1、前端子系統

 負責完成道路斷面的高清視頻圖像采集、編碼、壓縮及圖像上傳，同時負責完成對機動車的信息采集和分類。包括車輛特征照片、車牌號碼與車牌顏色等。并完成圖片信息識別、數據緩存以及壓縮上傳等功能，主要由智能監控卡口抓拍單元、光纖傳輸設備組成。

 2、網絡傳輸子系統

 前端子系統局域網由一部工業交換機將同一路口所有的智能監控卡口抓拍單元組成路口局域信息交換系統，通過光收發器將交換機的網絡信號傳輸到中心。

智能監控卡口系統組網示意圖

　3、中心管理子系統

 智能監控卡口前端系統實現了在監控相機中嵌入車牌識別、車身顏色識別、車標識別、視頻檢測、視頻測速、機非人抓拍等多種智能化應用。前端相機將所過車生成的圖片、視頻以及識別的信息回傳到中心，進行存儲(包含結構化的視頻)，為平臺軟件的數據比對，利用技戰法、套牌分析等技術進行挖掘分析。更準確地定位跟蹤嫌疑車輛，與標準卡口一樣，是公安破案的有力武器。

 搭建平臺后可實現對轄區內相關數據的匯聚、處理、存儲、應用、管理與共享，由中心管理平臺和存儲系統(TDR)組成。中心管理平臺由搭載平臺軟件模塊的服務器組成，包括：總控管理服務器、數據庫服務器、交通數據接收服務器等。

 平臺以公安實戰業務應用為導向，以視頻圖像應用為手段，綜合城市治安監控、治安卡口監控、卡口抓拍等多業務的全方位應用管理系統。集成了巡邏監控、稽查布控、地圖應用、資產運維、系統配置等多種業務應用，集多種管理手段、分析處理手段于一體，最大程度地提高了視頻監控的作用和效率。

 平臺提供開放的第三方系統集成接口，能與GIS系統、三臺合一接處警系統、稽查布控系統等公安其它業務子系統進行集成，實現警視聯動，為各類報警提供警情處置預案，結合GIS/ GPS系統，對報警點、監控點進行定位跟蹤，實現對車輛、警力的可視化指揮與調度，能夠最大程度地實現跨地區、跨部門視頻監控資源的共享和互聯互通互控，提供一個視頻信息資源的統一監控檢索系統，充分發揮視頻監控在加強城市管理、提高警務效率、組織群防群治、預防和打擊違法犯罪等方面的作用。

  智能監控卡口工作原理

 智能監控卡口系統前端主要由抓拍單元、補光燈組成。抓拍單元采用200萬像素CMOS傳感器，分辨率為1920*1080。

 抓拍單元內置抓拍算法，可以將經過的車輛進行采集、檢測、抓拍、識別、存儲、輸出等功能。

 相機通過高清視頻對過往車輛進行采集，通過內置算法完成車輛檢測、跟蹤、抓拍、識別、存儲和圖片傳輸的功能。

 檢測方式可以有視頻檢測、和外觸發檢測。由于視頻檢測無需外接設備，故障點少，性價比高，所以在目前應用中視頻檢測較為廣泛。算法通過高性能的處理器，可將車輛的重要元素提取并處理。將車燈、車牌、車標、車型多項特征來提升捕獲率。

 提高抓拍率后同時還需降低誤抓拍，例如(桿體抖動、樹影、雪花、落葉等干擾)算法增加了自學習功能，具備一定的抗干擾能力。算法對相機采集的場景進行分析學習、通過圖像差分，背景學習和車型分析、動態物體跟蹤以及對環境光線變化和機、非、人運動物體歸類等一系列過程，保證相機全天候都可穩定抓拍。

 智能監控卡口在平安城市應用中的特點

 1、 卡口記錄抓拍

 智能監控卡口系統在滿足日常視頻監控需求的基礎上，通過實時智能識別、軌跡跟蹤，準確記錄過往車輛經過的信息，清晰辨別車身、車牌號、車型等特征，包括機動車經過的地點、行駛方向、經過時間、號牌號碼、號牌顏色、車輛類型等內容。

 系統抓拍卡口信息，圖像清晰，滿足國標要求，也可以設置不啟用圖片抓拍，節省占用空間，會記錄卡口過車信息，供結構化語義分析使用，減少了人工查詢海量視頻錄像的負擔，通過特征信息，能夠快速檢索、定位到指定時間段的視頻，極大的提高了公安、交警查辦案件的效率。

 2、 智能分析、識別

 智能監控卡口系統具備視頻智能檢測和分析功能，可自動對車輛牌照進行識別，包括車牌號碼、車牌顏色和車型等，通過對運動車輛的運行軌跡分析、視頻跟蹤，達到準確抓拍。

 車牌識別支持大角度識別，在各種條件下能極大的提高識別準確率，較好的滿足各種施工條件，同時具備視頻測速功能。

 傳統的車牌識別，車牌字符能夠正確分割的前提是車牌圖像能夠水平，以至于水平投影和垂直投影能夠正常進行，本系統通過智能車牌角度檢測、傾斜矯正和圖像旋轉等高科技手段，達到準確識別出車牌信息的效果。

 3、 非機動車行人檢測

 步行、自行車、二三輪車等“慢行交通”群體，目前仍是城市交通出行的主流群體，本系統具備非機動車、行人的檢測功能，這樣對監控下的有動態信息的物體都可以檢測到并記錄，這樣記錄信息更全面，有了這些信息，進一步減少了人工查詢大量視頻信息取證的負擔，可以直接根據特征進行定位。

 4、 視頻兼容H.265

 智能監控卡口系統視頻采用最新的H.265編碼技術，能夠提高壓縮效率，提高魯棒性和錯誤恢復能力，減少實時的時延，減少信道獲取時間和隨機接入時延、降低復雜度等。

 H.265作為新的視頻編碼標準，編解碼效率相比H.264可以提高10%以上，以編碼單位來說，H.264中每個宏塊大小都是固定的16x16像素，而H.265的編碼單位可以選擇從最小的8x8到最大的64x64，在相同的圖象質量下，相比于H.264，通過H.265編碼的視頻大小將減少30%左右，在碼率減少50%的情況下，H.265編碼視頻的質量還能與H.264編碼視頻近似甚至更好，其本質上說是比預期的信噪比要好。

 在不久的將來，H.265很可能將會成為主流。

 5、 抓拍圖片字符疊加

 抓拍圖片的靈活、多樣字符疊加，個性化設置，滿足不同現場、不同用戶的需求。

 字符疊加可以選擇疊加在圖片上、圖片下或是圖片內，圖片上或圖片下會自動增加黑邊。字符疊加的顏色、大小和背景色可以任意設置，方便調整。字符疊加的位置可以任意配置，靈活拖動，多選對齊。

 疊加的內容可以任意配置，可以定制別名，組合選擇，支持自定義，還可以疊加車牌小圖片，方便查看車牌信息。設置好字符疊加后，可以手動抓拍圖片，進行真實圖片的效果預覽，方便調試、設置和查看效果。

 6、 流量統計

 智能監控卡口系統支持每個車道的數據流量檢測，實時更新顯示流量檢測數據。

 檢測時間間隔可以自定義設置，檢測的數據包括車流量、平均速度、時間占有率、車頭時距等。

 路口車道的數據流量實時更新顯示，方便用戶實時查看路口通行情況，了解路況信息，也可以進行數據統計，對居民的日常出行和以后的道路規劃、改造提供最直接的依據信息。

 7、 平臺接入

 傳統的平臺接入方式，都是把前端相機接入前端主機，再通過前端主機傳給后端平臺，供平臺使用，本系統直接引入了前端相機直連平臺后端的方式，節省了前端主機的成本，加快了平臺接收數據的速度，提高了平臺分析數據、稽查布控的能力。

 智能監控卡口抓拍單元可以直接接入TDR(交通數據接收服務器)，供智慧城市平臺使用。

通過網絡協議，系統將抓拍及檢測的數據實時自動上傳到智慧城市平臺，減少了通過主機再轉發給平臺后端的環節，速度更快，更實時，加快違法處罰系統的處理速度和處理能力。

 車輛數據信息包括：車輛經過的時間、地點、車道、車速、車輛與道路環境全貌兼車牌特寫圖片、車輛行駛速度、車牌號碼、車牌顏色等。

 系統支持斷點續傳功能，在斷網情況下，可將抓拍的圖片及相關車輛數據暫時存儲在本地抓拍相機SD卡(最大支持128G)中，到網絡恢復正常后，將斷網期間的數據自動上傳到中心平臺數據庫，保證車輛數據不丟失。

 8、 記錄查詢，視頻檢索

 結合相機的卡口記錄信息，可以對特征信息進行快速檢索，定位視頻，方便查詢和分析現場場景，更快的發現問題，解決問題。

 可以對查詢條件進行篩選，查詢條件包括車輛的經過時間段、路口、車牌號碼、車輛品牌、車身顏色等，通過記錄信息，直接定位、播放該時間點的視頻信息，觀察案發現場的錄像全過程，方便公安、交警的取證。

 9、 施工安裝簡單方便

 智能監控卡口設備的安裝相比傳統的卡口系統要簡便很多，傳統的卡口安裝對立桿高度、桿件橫挑臂的長度、抓拍的角度等都有嚴格的要求，而智能監控卡口對立桿高度在沒有特殊要求的情況下，一般要求立桿高度為4～6米;桿件橫挑臂的長度可根據現場實際情況從最邊車道上方伸出1-3米。

 總結：

 智能監控卡口系統用于彌補卡口系統在分布區域上的空白，可以覆蓋城市的各支路、單行線等非主干道。在傳統視頻監控模式的基礎上增加機動車抓拍、號牌識別、布控等功能，解決了傳統的視頻監控模式海量視頻錄像堆砌在中心，需要大量人力投入進行人工查車的問題;同時配合平臺實現布控報警，讓新一代監控相機實現從事后查證到主動視頻防控的質的飛躍。