超速抓拍与治安卡口系统中的车辆检测技术
机动车超速自动检测系统方案
机动车超速自动检测系统2.1 概述2.1.1系统简述多年以来，超速行驶一直是导致交通事故的主要原因之一。
由于车速快，司机对路面情况、前方车辆、行人等各种情况的反应时间短，同时由于车速快导致发生紧急情况时制动距离长，轻者造成“追尾”，车辆受到损坏，重者导致人身伤亡，为社会和家庭带来很大损失。
据统计，交通事故中约有10％是由于超速而引起的。
因此，必须采取有效手段，严肃治理违法超速行驶现象，使司机严格按道路限速规定要求行驶，减少由于超速引起的交通事故与违法现象。
为了保证车辆安全行驶，我公司研制开发了KB51系列电子警察系列产品，包括闯红灯、超速、逆行、变线、不按车道行驶等多个类型。
2.1.2设计依据1)GB1002-1996家用和类似用途单相插头插座型式、基本参数和尺寸2)GB2099.1-1996家用和类似用途插头插座第一部分：通用要求3)GB4785-84汽车及挂车外部照明和信号装置的数量、位置和光色4)5)GB50198-94《民用闭路监控电视系统工程技术规范》6)7)GB6593-86电子测量仪器质量检验规则8)GB9969.1-1998工业产品使用说明书总则9)GB11463-89电子测量仪器可靠性试验10)GB/T11798-89机动车安全检测设备11)GA36-92中华人民共和国机动车号牌12)GA308-2001《安防系统工程验收规范》13)GA297-2001机动车测速仪通用技术条件14)JCJ/T16-92《民用建筑电器设计规范》15)JT/T367-1997公路照明技术条件16)《工业企业通讯接地设计规范》17)《建筑物防雷设计规范》18)《中华人民共和国道路交通管理条例》（1988年3月9日国务院发布）2.2 系统总体结构及工作原理2.2.1系统总体架构系统的安装示意图如下：指指指指图2-1 系统安装示意图本方案设计的电子监测系统在结构上主要分成室外违章信息采集终端控制器）、中心管理系统（车辆违章信息管理系统）和二者之间信息的桥梁—数据通讯(可选)三部分构成。
卡口型电子警察系统及关键技术
浅析卡口型电子警察系统及关键技术摘要：卡口型电子警察系统同时具备电子警察、治安卡口、电视监控三个系统的功能；系统建成后，对于改善相应路口及路段的车辆通行秩序、打击被盗抢和黑名单机动车犯罪、查缉交通肇事逃逸案件、分析道路交通状况、加强周边地区的治安防范起到积极的作用。
本文主要介绍了卡口型电子警察系统的体系结构、主要功能以及在实现过程中的一些关键技术。
关键词：卡口；电子警察；图像识别；黑名单；报警1.概述随着当前社会的发展和科学技术的进步，生产水平日益提高，高科技信息技术得到广泛的应用，监控技术随着计算机技术、通信技术、控制技术和多媒体技术进步和互相渗透也迅速发展起来的。
杰瑞电子公司率先开发出了卡口型电子警察系统。
为创建平安城市、整治超速、闯红灯、打击肇事逃逸、侦破机动车盗抢以及其它涉车案件等提供准确的证据。
2.体系结构2.1系统结构卡口型电子警察系统结构上可以分为三个层次，分别为路口图像采集层、网络通信层、中心管理层。
2.1.1中心管理层通过网络回传至中心的全景视频图像经网络共享，一路输出至矩阵主机，用于在大屏或电视墙显示；一路输出至硬盘录像机，用于录像；一路输出至视频服务器，用于实时视频网络发布。
通过网络回传至中心的电子警察图片，经图像识别软件筛选后自动录入到电子警察数据库，由车辆违法处理系统做进一步的处理。
2.1.2网络通信层网络通信层主要由光端机、编解码器、光纤链路构成，负责将路口四路全景视频图像、电子警察图片、卡口图片实时回传至中心。
2.1.3路口图像采集层路口图像采集层主要包括车辆检测单元、红灯信号检测单元、摄像机单元、照明单元以及抓拍主机单元。
2.2系统组成卡口型电子警察系统主要由下述九个部分组成，分别为车辆检测模块、图像采集模块、网络通讯模块、图像识别模块、比对报警模块、录像模块、综合管理模块、远程管理模块、软件自动升级模块。
2.2.1车辆检测模块目前主要有地感线圈、视频、雷达、超声波等几种车辆检测方式。
治安卡口检测方案
治安卡口系统检测方案新疆泰斯鼎检测技术有限公司2020年10月治安卡口系统检测方案一、设计要求：监控效果要求：系统能够准确捕获、记录通行车辆信息。
记录的车辆信息除包含图像信息外，还包括文本信息，如日期、时间（精确到毫秒）、地点、方向、车速、车牌号码、车牌颜色、车身颜色等。
能够准确记录过往的非机动车（摩托车、自行车、三轮车等）和行人。
存储方式：要求摄像机自带SD卡，实现车辆图片和过车信息在前端的临时缓存。
二、检测必要性目前随着我国机动车数量的增加和道路建设步伐的加快，以及全国城市化水平的不断提高，交通管理现状和需求矛盾进一步加剧，与交通相关刑事和治安案件也有所增加，采用治安卡口车辆检测与识别系统进行非现场执法以及监控的手段进行交通管理是当今城市交通建设的主流。
由于各施工厂家安装调试或产品本身性能差等原因，卡口系统可能存在捕获率低、识别率差，存储格式未按标准要求等，影响卡口系统的正常使用，所以卡口系统完工后需要进行第三方质检。
三、检测依据：1.GA/T 497-2016《道路车辆智能检测记录系统通用技术条件》2.GA/T 669.9-2009《城市监控报警联网系统技术标准第9部分：卡口信息识别、比对、监测系统技术要求条件》3.该项目设计方案、及技术要求四、标准要求主要指标：1.系统应能记录通行车辆经过监测点时的全景图像和特征图像2.全景图像中应标明车辆经过监测点的时间、地点、行驶方向等通行数据。
3.通过监测点的车辆图像捕获率应不小于99%。
4.日间车辆号牌号码识别准确率应不小于95%，夜间车辆号牌识别准确率应不小于90%。
五、测试步骤：检验前系统应试运行一个月后并初验合格后进行检验。
对于车流量较大的卡口，分别截取并拷贝前端存储卡及后台存储中至少30分钟的视频及通过卡口所捕获的图片，截取的视频及图片应该包含白天及夜间，且白天、夜间捕获的车辆不小于100量。
对于车流量较少的卡点，分别截取并拷贝前端存储卡及后台存储中通过100辆车的视频及捕获的图片，截取的视频及图片包含白天及夜间。
电子警察和治安卡口解决方案
筑龙网w ww .z hu lo ng .c om电子警察和治安卡口解决方案1 抓拍并存储车辆图片系统检测车辆，当车辆通过检测区的时候，系统能够准确地拍摄通过车辆的牌照特写图片和车辆全景图片各一张。
牌照特写图片清楚地反映了车辆牌照特征，可以用于机器识别或人工辨认牌照信息。
车辆全景图片可以供人工辨认车辆的车型、颜色等信息。
系统采用专用摄像机，能够在各种复杂环境（如：雨雾、强逆光、弱光照、强光照等）下拍摄出清晰的图片。
图片采用JPEG 的格式存储在系统的大容量存储设备上。
2 识别车辆牌照系统能够自动处理牌照特写图片，并识别出车辆牌照信息。
标准的民用车牌照和军车、警车等特殊牌照的汉字、字母、数字、颜色等信息。
3 测量车速系统在一个车道上安装有前后两个地感线圈检测车辆，使用我公司自主开发的测检器测量通过车辆的行驶速度和车辆长度。
有利于提高测量数据的精度。
测量的数据最后送给识别工控机处理。
4 实时报警实时报警分为两种，一是超速报警；二是布控车辆报警，它们都依赖系统实时采集的基础数据。
报警可以有两种方式，一是现场报警；二是将报警信息（时间、地点、牌照号、速度、车型、图片、报警类型等）传输到远端进行处理，传输方式不限，具体报警方式可以根据实际情况来确定。
系统将所有的报警信息都保存到数据库中，供事后稽查。
4.1 超速报警用户可以根据实际情况在系统中设置速度限制，当测量的车辆行驶速度超过限定速度的时候，系统能够实时发出警报，同时，该车辆的各种信息也被保存到数据库。
4.2 布控车辆报警系统中可以输入布控车辆（黑名单）的车牌号，车牌号中可以包含通配符。
当系统识别的车牌号符合布控车辆的特征时，系统会实时发出警报，同时，该车辆的各种信息也被保存到数据库。
5 车辆信息管理通过卡口车辆的各种信息（时间、地点、牌照、速度、车型、图片、报警信息等）都会保存到数据库（图片以文件方式存放，数据库中保存其文件名）中。
同时，系统提供灵活、方便的手段让用户搜索、浏览车辆信息历史数据。
车辆高速抓拍和超速监测系统
通过减少交通事故和加强执法，系统能够为人民生命财产安全提供 更好的保障。
系统的工作原理
监测技术
系统采用雷达、激光、视频等监测技术对高 速公路上的车辆进行实时监测。
数据分析
系统对采集的数据进行分析，判断车辆是否 超速等违法行为。
数据采集
系统通过高清摄像头等设备采集车辆的图像 和车牌信息。
问题3
数据丢失或损坏。解决方案：定期备 份数据，使用可靠的存储设备进行数
据存储。
问题2
抓拍或监测精度不高。解决方案：检 查设备是否正常工作，调整设备参数 以提高精度。
问题4
系统运行缓慢或卡顿。解决方案：清 理系统垃圾文件，优化系统性能，或 升级硬件设备。
06
未来发展与展望
技术发展趋势
智能化发展
随着人工智能和机器学习技术的进步，未来的车辆高速抓拍和超速监测系统将更加智能 化，能够自动识别违章行为、判断车速，减少人为干预和误判。
图像处理单元
对预处理后的图像进行进一步分析， 如车牌识别、速度计算等。
数据存储模块
大容量存储设备
用于存储捕捉到的图像和计算出的数据，要求具有较高的数据安全性和稳定性。
数据备份方案
为防止数据丢失，应设计可靠的数据备份方案。
报警模块
声光报警器
在检测到超速等违规行为时，通过声音和灯光提示周边行人 或车辆保障安全。
抓拍与记录
一旦发现违法行为，系统会自动进行抓拍并 记录违法车辆的车牌号码等信息。
02
系统硬件组成
摄像头模块
高速摄像机
用于捕捉车辆的行驶过程，要求 具有高分辨率和高帧率，能够清 晰记录车辆特征。
稳定器/云台
用于确保摄像头在各种天气和路 况下都能稳定拍摄，保证图像质 量。
道路交通治安卡口系统
道路交通治安卡口系统应用行业：交通一、系统功能1、车辆捕获功能系统能够捕获经过监测路段的车辆，通过车辆车速在5km/h-250km/h范围内，捕获的图像质量清晰可辨。
2、车辆图像抓拍功能系统对通过检测车道的每个车辆进行图像抓拍，包括车头特写及车辆全景两张彩色图片，每个图片的分辨率为768*576点阵，24bit真彩色，并进行标准JPG压缩存储。
在抓拍图像中，系统能够将检测到的车辆基本信息，如时间、地点、方向、牌照号、车速等叠加在图像上，便于人工判别及事后取证。
3、车辆逆行检测功能系统能够判断有逆行车辆和抓拍车辆图像，或向中心报警。
4、车辆牌照识别功能识别系统可自动分析、处理车道视频流自动识别出车牌号码。
在照度充足，车牌无遮挡、无污损的情况下，能够自动识别0～9十个阿拉伯数、A～Z二十六个大写字母和相关的汉字－渝、川、贵、湘、鄂、辽、吉、黑、沪、苏、浙、皖、闽、赣、鲁、豫、冀、蒙、粤、桂、琼、津、晋、云、藏、陕、甘、青、宁、新、京以及军车车牌军、空、海、北、沈、兰、济、南、广、成（含原老式车牌）等。
5、车型和颜色识别功能识别系统能够分辨出车辆牌照颜色。
6、测速功能系统能够测量车辆的行驶速度，测速误差应在±5%以内。
7、联网布控功能联网布控是治安卡口系统的重要功能。
用于存储盗抢、肇事等嫌疑车辆信息的数据库，在卡口识别主机、公安交警支队、总队指挥中心数据库内。
在指挥中心内对嫌疑库进行统一维护和管理，并保持监测段识别主机内嫌疑车辆数据库与中心相一致。
当卡口系统识别出的车辆号牌信息符合查控条件时，系统能现场报警和中心报警。
8、数据存储功能系统可以存储至少120万辆车。
当超出120万辆车时，自动对最前面的图片数据依次进行覆盖，整个系统始终保留至少120万辆车的图像，并采用“JPEG”压缩图像，图像分辨率为768×576真彩，并有时间、速度、地点和方向信息。
9、流量统计功能系统可以根据需要统计交通参数，如车流量、车型和平均车速等，并存储在中心服务器的数据库中，作为交通状态检测和交通统计分析的数据基础。
高清治安卡口系统简介
高清治安卡口系统方案简介科技有限公司2011年10月一、系统基本功能：1）车辆图像记录功能系统对通过检测线圈的每个车辆进行图像抓拍，照片为1628×1236×24bit 分辨率，高达两百万像素，每次一张照片，能够清晰识别车牌，并能看清驾驶室里的实况。
在抓拍图像中，系统能够将检测到的车辆基本信息，如日期、时间、地点、方向、牌照号等叠加在图像上，便于人工判别及事后取证。
由于照片信息量很大，能够清晰别人驾驶员和副驾驶室的情形，对于治安破案提供重要的证据。
2）车辆捕获功能系统能够捕获经过监测路段的车辆，通过车辆车速在5km/h-200km/h范围内，捕获的图像质量清晰可辨。
当机动车速度为5-140KM/H抓拍率99%以上。
我们强烈建议采用地感线圈作为车辆检测方式。
系统能够判断有逆行车辆和抓拍车辆图像，或向中心报警。
3）车型和颜色识别功能系统能够分辨出大型和小型车辆。
能够识别出黄牌、黑牌、白牌、蓝牌等常规汽车号牌颜色。
3）信息上传和下载功能系统检测的车辆信息数据首先保存在本地的数据库中，然后再根据网络情况依次上传数据。
系统能够自动和手动校时。
所有路口时间以后端服务器时间为准。
4）数据存储功能系统可以存储至少120万辆车。
超过硬盘容量的自动循环覆盖。
5）车流量统计功能系统可以根据需要统计交通参数，如按照车道、时段等统计车流量、车型、平均车速和车头间距等，并存储在单独的数据库中，作为交通状态检测和交通统计分析的数据基础。
车辆的抓拍更加详细准确的对来往车辆和超速车辆进行监控，有效减少漏拍率。
6）故障自动检测及自愈功能本系统采用嵌入XP操作系统和固态电子盘技术，系统软件固化在电子盘中，不怕路口频繁停电。
系统含内部和外部看门狗设备，能够自动检测主要设备的工作状态。
如果遇到系统因意外而死机的情况，则看门狗会发挥作用，自动重新引导系统，进入工作状态。
二、系统特点：1、工业级高清网络相机，千兆网口，140万或2百万像素，无论白天晚上都能清晰别人驾驶室里的情况。
超速的抓拍原理是啥
超速的抓拍原理是啥
超速抓拍是一种交通违规监控技术，它通过使用摄像机和车辆识别系统来检测并记录车辆超过规定限速的行为。
其原理主要包括以下几个步骤：
1. 摄像机拍摄：超速抓拍系统通常安装在道路上的固定位置或移动车辆上，摄像机会拍摄通过该位置的所有车辆。
2. 车辆识别：通过图像或视频处理软件，系统会进行车辆识别，包括识别车辆的类型、车牌号码等。
3. 运动分析：系统会分析车辆在摄像机视野中的运动信息，如车速、车辆间距等。
4. 速度测算：通过与固定参考点距离变化的时间差，系统可以计算车辆的平均速度或瞬时速度。
5. 速度比对：系统会将所测得的车辆速度与路段的规定限速进行比对，判断是否超速。
6. 抓拍记录：如果车辆被确认为超速行为，系统会自动拍摄车辆照片或视频，记录超速时间、地点、车辆信息等。
7. 违规记录处理：抓拍记录会被发送至相关部门或警察局，根据相关法律法规进行处理，可能包括罚款、扣分等处罚措施。
总的来说，超速抓拍原理是通过摄像机和车辆识别系统进行车辆监控和违规识别，通过测算和比对车辆速度与限速规定，进行超速行为的记录和处罚。
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超速抓拍系统和治安卡口系统中的车辆检测技术
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1. 中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050
2. 上海慧昌智能交通系统有限公司上海200233
摘要：本文比较了用于超速抓拍系统和治安卡口系统中的几种常用车辆检测技术，并重点介绍了近期兴起的基于微波雷达的车辆检测技术。
关键词：超速抓拍治安卡口微波雷达车辆检测
随着科技的进步和人们生活水平的不断提高，道路上行驶的车辆车辆越来越多，这样必然会带来两方面的问题，第一是交通事故日益增多，第二是借助于交通工具的犯罪越来越多。
对于大多数交通事故，超速行驶往往是诱因，人们常说“十次事故九次快”，因此对车辆行驶速度的限制是最有效抑制交通事故的手段。
确保车辆按照限速规定行驶的方法除了对驾驶员进行安全教育以外，最有效的手段就是对超速违法行为进行处罚，超速抓拍系统就是用于超速违法行为取证的，如果道路上有足够多的超速抓拍系统，车辆超速行驶的可能性就会降低很多很多，从而大大降低了交通事故发生的诱因，进而保障了驾驶员和乘客的生命财产安全。
治安卡口系统（公路车辆智能监测记录系统）能记录通过车辆的清晰照片并据此识别出车牌号码，同时还能检测车速、流量并具有自动报警、远程维护等功能。
目前公安部开展了“320”行动计划试点，即在市区内每3km就有一个治安卡口，在市区外每20km有一个治安卡口，这样利用治安卡口系统，几乎可以把每一辆车的行车路线都记录下来，就可以比较容易追踪嫌疑车辆从而对社会治安起到积极的作用。
不管是超速抓拍系统还是治安卡口系统，都需要准确检测出车辆的存在与行驶速度，超速抓拍系统侧重于对高速行驶车辆速度的准确测量，而治安卡口系统侧重于车辆存在检测，不管是高速还是低速，都不能遗漏，当然如果卡口系统兼具超速抓拍功能，那对速度的准确性要求也就很高了。
一、车辆存在检测技术
交通信息采集技术的研究已经开展多年，目前已有多种交通信息采集技术在实际中应用。
最先开始发展的是接触式的交通信息采集技术，其主要代表是环行线圈探测。
这些采集装置都有共同特点，就是埋藏在路面之下，当汽车经过采集装置上方时会引起相应的压力、电场或磁场的变化，最后采集装置将这些力和场的变化转换为所需要的交通信息。
经过多年发展，路面接触式的交通信息采集技术已经很成熟，其测量精度高，易于掌握，一直在交通信息采集领域中占有主要地位。
但是这种路面接触式的交通采集装置有着不可避免的缺点。
首先是安装维护困难，必须中断交通、破坏路面；其次随着车辆增多，车辆对道路的压力导致这类装置的使用寿命也越来越短；现在道路扩张很快，各种环境下的道路日益增多，而路基下沉、盐碱和冰冻等条件将严重影响路面接触式交通信息采集装置的使用。
另外，对隧道、桥梁等环境，路面破坏性的安装方式存在更多的困难与不便。
所有这些都带来了其使用成本的上升。
新近发展起来的路面非接触式交通信息采集装置不存在安装维护困难、使用寿命短等缺点，主要有微波探测和视频探测两大类。
由于安装维护简单，路面非接触式交通信息采集技术发展非常迅速。
视频探测是利用车辆进入检测区域（虚拟线圈）导致背景灰度变化的原理来进行检测，直观可靠，但受光度，气候条件的影响很大，且需要进行镜头清洁等日常维护。
微波探测则是利用车辆经过检测区域时引起的电磁波的返回时间或频率的变化进行检测，有着安装维护方便、使用寿命长、几乎不受光照度、灰尘以及风、雨、雾、雪等天气气候影响等优点。
二、基于微波雷达的交通信息检测技术
将微波雷达技术应用于交通信息采集时关键要解决从雷达回波信号中提取车辆交通信息问题。
简单来说，就是如何利用微波雷达技术所具有的测速与测距功能来实现交通信息实时检测。
1、速度检测
微波雷达对运动物体的精确速度检测基于微波多普勒（Doppler）效应。
微波在行进过程中，碰到障碍物体时会反射，而且反射回来的波，其频率及振幅都会随着所碰到的物体的移动状态而改变。
若微波所碰到的物体固定不动，那么所反射回来的波其频率不变。
若物体朝着无线电波发射的方向前进，此时所反射回来的无线电波会被压缩，因此该电波的频率会随之增加；反之，若物体朝着远离无线电波方向行进，则反射回来的无线电波其频率会随之减小。
这就是Doppler效应。
基于Doppler效应原理，可以对运动目标的速度进行精确测量。
将相对运动所引起的接收频率与发射频率之间的差频称为Doppler频率，用f
d
表示，表达式为
f d = 2f
o
*V*cosΘ/c （1）
其中f
o
表示雷达前端发射的微波信号频率（一般为24GHz或者35GHz）;V为被检车辆速度;c表示电磁振荡在空气中的传播速度，Θ表示微波波束方向与运动方向的夹角。
从上式可以看出，只要测得了Doppler频率f
d
，就可以获得运动物体的速度，这就是Doppler测速原理。
具体做法是，利用Doppler收发（T/R）组件产生单频高频微波，并接收目标的反射信号，由于反射信号的频率与发射信号的频率相比已经有了一个变化，经混频
后输出的中频（IF）信号频率即为发射频率与接收频率之差，也就是f
d 。
利用f
d
就可以测
量出车辆的速度。
基于Doppler效应原理的测速精度极高。
其测量误差主要来源于以下因素：T/R组
件的发射频率f
o 的误差，Doppler频率的f
d
测量误差。
由f
o
引起的误差可通过提高其输出稳
定度来解决，比如使用低相位噪声的谐振腔，也可以采用锁相（PPL）的方式实现；由f
d
测量引起的误差则依据不同的检测方式而采用不同的检测方法。
简单的检测方式是检测单位时间内IF信号的周期数，目前的测速雷达大多采用这种方式，其特点是结构简单、成本低，但是精度一般都不高，虽然可以在硬件和软件上下功夫，但难以有突破性的进展；另一种很精确的方法是利用数字信号处理芯片DSP对IF信号进行Fourier（傅立叶）变换以求得信号频率，这种方法的特点是测量精度足够高，缺点是结构复杂，成本相对较高。
2、车辆存在（流量）检测
利用Doppler效应只能检测具有一定速度运动的物体，并且只能检测单一目标，因此在智能交通系统中，如果要利用Doppler效应对车辆进行存在性检测将会面临只能检测单一车道高速运行车辆的困境，因此不合适该应用。
除Doppler效应外，微波雷达还具有距离检测功能。
利用测距功能通过测量车辆与雷达之间的距离就可以判别车辆处于哪一条车道；对于同一车道，有无车辆存在时回波信号强度相差很大，这样就可以判定车辆的存在，综合起来就可以同时获得多车道实时车辆存在信息而不用担心此时道路是否拥挤（低速甚至停止情形）。
采用调频连续波(FMCW)体制的雷达可以很好地实现上述雷达测距功能。
FMCW是周期性的线性调频脉冲波，脉冲占空比是100%。
雷达通过天线向外发射一系列连续调频波，并接收目标的反射信号。
发射波的频率随时间按调制电压的规律变化，一般调制信号为三角波信号，发射信号与接收信号的频率变化如图1所示。
反射波与发射波的形状相同，只是在时间上有一个延迟∆t，∆t与目标距离R的关系可表示为
c
R
t2
=
∆（2）
式中c 为光速。
发射信号与反射信号的频率差即为混频输出的中频信号频率IF ，如图1（b ）。
根据三角关系，由图1（a ）可以得出
F T IF t
∆=∆2
/ （3）
其中T 为调制三角波周期，∆F 为调频带宽。
由（2）、（3）式可得目标距离R 为
IF F cT
R ∆=4 （4）
也就是说，目标距离与雷达前端输出的中频频率成正比。
三、微波雷达在超速抓拍系统和治安卡口系统中的应用
图1 FMCW 雷达测距原理
（a ）
t
（b ）。