道路视频监控系统原理及组成课件

道路监控系统讲义道路监控系统讲义监控系统架构简图监控系统架构简图概述城市道路监控系统在治安防控中发挥着重要的作用，进一步优化监控系统、拓展它的各项功能，不仅可以降低其建设和维护成本，而且可以为交通、治安等各类案件的侦破提供技术支持，大大提高公安机关执法办案的水平和效率。城市道路是城市的基本骨架，从某种意义上讲，城市道路监控网络就是城市治安监控系统的骨架。作为道路交通管理的主力军，交警承担了城市道路交通电视监控、机动车交通违法监测抓拍、智能卡口等系统建设，这三个系统的监控范围都是机动车道，监控对象都是机动车辆，是城市道路监控网络系统的重要组成部分，对构建城市治安防控网络系统都有着十分重要的作用。概述城市道路监控系统在治安防控中发挥着重要的作用，进一步优化为改善交通拥挤局面，各城市正在逐步推广实施各重要交通道口区域实时交通状况图像监控系统计划，即在城市各重要交通道口安装一套智能型道路监控系统，通过图像传输通道将路面交通情况实时上传到道路监控指挥中心，中心值班人员可以据此及时了解各区域路面状况，以便调整各路口车辆流量，确保交通通畅。对监控路面车辆的违章情况，能及时发现并安排处理道路交通事等。无论是闯红灯，还是逆向行驶，只要机动车在通过市区主要路口时违反中华人民共和国道路交通安全法，都会被电子警察和摄像监控设备记录下来，违法车辆的信息在公安交通指挥控制中心被及时打印。利用高科技来管理交通，提高了工作效率，也方便了驾驶员。为改善交通拥挤局面，各城市正在逐步推广实施各重要交通道口区特点道路交通电视监控以快球监控为主，监控点分布在车流、人流比较集中的城市道路交叉口、重点路段，这些监控点都是城市路网和街面的主要节点，要实现对整个城市或者某个区域的交通治安监控，首先就要控制住这些节点。不论是从交通管理需要出发还是从城市治安防控需要考虑，这些监控点的规划布局都必须力求科学合理。总的设想是：依托路网结构，逐步建成点、线、面三级监控。点控，就是要实现对所有道路交叉口和重点路段的逐点监控。线控，就是要在点控基础上逐步实现点与点之间的衔接，尽可能做到全程监控、无缝覆盖。面控，就是要在点控和线控基础上实现对某一区域的围控，从中心区域向外围依次形成一、二、三、四、五多级监控环网。特点道路交通电视监控以快球监控为主，监控点分布在车流、人流比在高速公路、城市快速路、过境公路、省际市际出入口、城区组团之间、城乡结合部位采用智能卡口监控系统，更有利于实现对所有过往机动车辆的全天候自动记录、智能识别和布控查缉，这是快球式监控所不能及的。综观国内道路交通管理实际，很多城市的公路卡口监控网络布点“漏洞百出”，系统设备老旧不堪，已经远远不能适应需要，急需进行改造和完善。笔者认为，必须逐步建成城市交通治安防控的三级“电子围栏”。一级围栏：与周边相邻省、市相连的高速公路、国道、省道、快速路的交界附近，监控的重点对象是进城车辆(同时监控出城车辆)，应采用高清成像和号牌识别技术，并接入省、市两级监控大网联网布控。二级围栏：沿城乡结合部布防，对连接城乡、能够通行机动车的道路实施监控，监控的重点对象是出城车辆(同时监控进城车辆)，可视监控点条件和需要采用不同的监控方式。三级围栏：位于城市组团或者街区之间(包括乡镇之间)的连接道路上，对各组团、街区、乡镇之间的车辆往来实施监控，城区一般可以利用对路口交通违法监测抓拍系统视频录像功能扩展来实现，这样可以大大降低建设和维护成本。在高速公路、城市快速路、过境公路、省际市际出入口、城区组团之目前，很多城市都安装有交通违法监测抓拍系统即电子警察，视频资源的扩展应用潜力很大。笔者建议，在所有路口电子警察系统中增加视频录像功能，甚至可以考虑增加卡口抓拍功能，实现对所有通过路口的机动车辆进行录像或号牌识别，既可以通过网络进行远程监视，还能有效弥补路口快球监控存在的不足，提高视频监控的覆盖面，在需要时可进行远程或者本地回放查询，实现视频资源的综合利用，可以有效地对城区各组团、街区实行网格化的密集监控，对查处路口交通事故、治安刑事案件都是有益的。目前，国内许多城市的视频监控系统建设和应用水平还处在非常初级的水平，尤其是不同的视频监控系统还没有集成关联，视频资源还没整合利用。视频监控技术的发展方向是分布采集集中管理、高品质图像压缩处理、开放标准统一接口、统一认证确保安全、操作人性化、功能集成化、结构模块化、传输多样化。道路交通监控系统既是城市监控网络的一部分，同时也有其独特之处并自成体系。因此，在积极参与城市治安监控大平台建设的同时，还要认真做好智能交通系统集成控制平台的建设，构建具有交通管理业务特色的应用平台，如将视频监控、智能卡口、路口电子警察等道路监控系统集成起来，实现对各种道路监控的资源整合、关联运用等。目前，很多城市都安装有交通违法监测抓拍系统即电子警察，视频资在大量的视频资源中，以人工的方式去查找某一特定的视频对象犹如大海捞针，费时费力。因此有必要在各种视频监控资源集成整合的基础上，研发车辆运行轨迹排查系统，通过对道路电视监控、智能卡口、路口电子警察等各种典型交通监控视频流分析，根据车辆种类、颜色、大小等特征信息，在城市各种交通监控视频信息中搜索指定车辆，提取包含特定目标的视频片断，从而掌握或查清特定车辆的出没时间、运行轨迹，为查处交通肇事逃逸和治安刑事案件提供技术支持。归纳起来城市道路监控系统的主要作用有如下两点：1、路况实时监视：各路口的摄像机会及时将所监控区域的实时图像传回交通指挥中心，使交通指挥人员实时掌握各路口和路段的交通状况，例如：路段人车流量、信号灯是否正常工作、是否有违章行为和交通事故发生。这些信息能帮助交通管理部门及时采取合适的处理方式。2、实时录像：视频监控的图像会保存到交通指挥中心的录像服务器上，作为处理交通事故、违规行为，甚至是治安犯罪等各种突发情况的取证依据。在大量的视频资源中，以人工的方式去查找某一特定的视频对象犹如技术参数交通监控摄像机中使用最多的是固定镜头摄像机，这类摄像机在选择和应用上应关注以下几个最主要的技术参数和功能：1、摄像机清晰度，图像水平分辨率要大于500线，再配置高清晰度监视器，就会有较好的监视效果。水平分辨率大于500线的摄像机它比480线的摄像机成像效果要更加清晰，锐利。所以，分辨率越高，摄像机的表现能力就越好。2、摄像机的信噪比。在光线很好的情况下，摄像机的信噪比都很好，图像上看不出噪波点，但在光线较暗时，信噪比指标好的摄像机图像依然清晰，噪波点少。信噪比指标差的摄像机，噪波点会淹没整个图像。3、摄像机强光抑制功能，道路监控摄像机要求在夜间清楚拍摄车辆牌照，这就要求强光抑制指标要好。采用此项技术的摄像机，可以有效地抑制迎面车辆的强光(车辆大光灯)，使车牌照较清晰地被捕捉到，画面真实完整。很多道路监控摄像机采用“日蚀”技术，在夜间拍摄车牌很好，但在白天也经常出现“日蚀”，这就影响了整体图像的美观和完整性。技术参数交通监控摄像机中使用最多的是固定镜头摄像机，这类摄像4、摄像机背光补偿功能，摄像机在夜间拍摄车牌，背光补偿技术的好坏，直接关系到是否能清晰看清车牌，能否使后端视频检测和分析系统给出正确的判断结果。好的摄像机对于背光补偿的区域都可以灵活设置和区域选择。5、摄像机的色彩还原性能，摄像机没有具体的色彩指标，只能用色度调整和白平衡调整使色彩真实还原。不同种类的摄像机色彩还原性能是不同的，这项指标只有通过调试及和现场真实色彩进行比较。可以选择白平衡调整方式较多的摄像机，例如：白平衡手动调节模式、白平衡自动跟踪调节模式、室内模式、室外模式等。6、摄像机数字降噪技术，在黑暗的环境下，由于照度的问题，摄像机噪点将会不可避免地增多，可以采用目前独特的数字降噪技术。令低照条件下的图像更清晰、悦目。数字降噪技术就是采用专业的视频信号处理技术，DSP芯片通过检测和分析帧存储器中的图像信息，自动降低相对静止画面的增益幅度，极大地消除了信号中的干扰噪声波，从而有效地提高了画面清晰度和洁净度。4、摄像机背光补偿功能，摄像机在夜间拍摄车牌，背光补偿技术的摄像机调试的方便性，摄像机除了质量可靠，还要安装调试方便。道路监控摄像机大都安装在9-15米高的立柱上，安装和拆卸都需要专用工具车，是危险的高空作业，如果质量不可靠或调试不方便，势必给施工和工程带来很大成本，并影响正常使用。可以利用摄像机的RS-485端口对摄像机进行设置和调试。通过这个端口可以远程控制摄像机，修改摄像机里面的参数，无需到现场对摄像机进行调整;通过这种快捷方便的端口，大大节省了人力和调试时间。目前有不少的摄像机都具有这个接口功能。摄像机调试的方便性，摄像机除了质量可靠，还要安装调试方便。道选择道路视频监控摄像机的要求及选择道路监控是属于全天候的监控，所以对前端摄像机的要求比较高，要求摄像机能清晰地监看到道路上行驶车辆牌照、车辆的类型、颜色等。道路监控中的视频系统若比作人类的视觉系统，那么视频系统中的摄像机就像人类的眼睛，其重要性是不言而喻的，所以交通监控中摄像机的选择要求很为苛刻。交通道路监控摄像机选择首先要考虑如下两点要求：1、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，夜间能否看清车牌，所拍图像色彩是否真实;2、可靠性：摄像机要能在各种恶劣环境下长期地稳定工作，保证图像质量不恶化，故障率低。如果一个交通监控系统的“眼睛”不好或经常出毛病，即使系统其它部分再完美，整个系统的缺陷也是一目了然的。选择道路视频监控摄像机的要求及选择道路监控主要作用(1)交通监视和疏导：通过系统将监视区域内的现场图像传回指挥中心，使管理人员直接掌握车辆排队、堵塞、信号灯等交通状况，及时调整信号配时或通过其他手段来疏导交通，改变交通流的分布，以达到缓解交通堵塞的目的。(2)交通警卫：管理人员随时掌握交通警卫录像，大型集会活动的交通状况，及时调动警力，以保证交通警卫录像畅通。(3)通过突发事件的录像，提高处置突发事件的能力。(4)通过对违章行为的录像，发挥监控系统在经济效益和社会效益方面的积极作用。(5)通过对以前的模拟监控系统进行网络化改造，使之能够方便地进行全网管理。道路监控主要作用(1)交通监视和疏导：通过系统将监视区域内系统架构摄像部分传输部分控制部分显示及记录部分电子警察部分系统架构摄像部分摄像部分摄像部分是电视监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛”。它布置在被监视场所的某一位置上，使其视场角能覆盖整个被监视的各个部位。有时，被监视场所面积较大，为了节省摄像机所用的数量、简化传输系统及控制与显示系统，在摄像机上加装电动的（可遥控的）可变焦距（变倍）镜头，使摄像机所能观察的距离更远、更清楚。同时还把摄像机安装在电动云台上，通过控制器的控制，可以使云台带动摄像机进行水平和垂直方向的旋转，从而使摄像机能覆盖到的角度、面积更大。总之，摄像机就象整个系统的眼睛一样，把它监视的内容变为图象信号，传送给控制中心的监视器上。摄像部分摄像部分是电视监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛传输部分传输部分就是系统图象信号、声音信号、控制信号等的通道。电视监控系统多半采用视频基带传输方式。如果在摄像机距离控制中心较远的情况下，也有采用射频传输方式或光纤传输方式。一般酒店要求传输的距离都比较近，可采用基带传输方式，也就是75欧姆的视频同轴电缆。对图象信号的传输重点要求在图象信号经过传输系统后，不产生明显的噪声、失真（色度信号与亮度信号均不产生明显的失真），保证原始图象信号（从摄像机输出的图象信号）的清晰度和灰度等级没有明显下降等。传输部分传输部分就是系统图象信号、声音信号、控制信号等的通道控制部分控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统功能的指挥中心。控制部分主要由总控制台（有些系统还有副控制台）组成。总控制台中主要的功能有：视频信号放大与分配、图象信号的校正与补偿、图象信号的切换、图象信号的记录等；对摄像机、电动变焦镜头、云台等进行遥控，以完成对被监视场所全面、详细的监视或跟踪监视；对系统防区进行布防、撤防等功能。当前端防区有非法入侵时，报警信号传送到总控制台，可以显示报警防区、联动警号、闪灯、前端灯光、录像机等设备。组装控制台时，遵循的主要原则是这样的：根据系统中摄像机的台数，选择视频切换器的最大输入路数。视频切换器最大输入路数一般应大于摄像机的台数，以便为今后扩展时留有余地。根据系统所防范的风险等级及区域中要害地点的数目选择录像机的台数。需要连续录象的情况下，应选择“数字硬盘录像机”。另外，可根据系统控制的要求，考虑在总控制台之外是否要设分控制台。根据整个系统供电的要求，考虑电源的设定。当系统有多路远距离信号传输时，还应根据远距离信号传送的方式（视频传输、光纤传输、射频平衡式传输等等），考虑在控制台中是否应增设解调装置（对应光纤传输或射频传输）、补偿装置（对应视频传输）、还原装置（对应平衡式视频传输）以及远端切换控制器装置（对应视频传输的远端切换方式）等等。控制部分控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系显示及记录部分显示及记录部分有几台或多台监视器、数字硬盘录像机等设备组成。在电视监控系统中，特别是在有多台摄像机组成的电视监控系统中，一般都不是一台监视器对应一台摄像机进行显示，而是通过硬盘录像机把几台摄像机送来的图象信号进行合成同时显示在一台监视器上，也就是在一台较大屏幕的监视器上，把屏幕分成几个面积相等的小画面（四画面、六画面、九画面），每个小画面显示一个摄像机送来的图象，通过数字硬盘录像机进行存储。显示及记录部分显示及记录部分有几台或多台监视器、数字硬盘录像利用安全防范技术进行安全防范首先对犯罪分子有一种威慑作用，使其不敢轻易作案；其次，一旦出现了入侵、盗窃等犯罪活动，安全防范系统能及时发现、及时报警，电视监控系统能自动记录下犯罪现场以及犯罪分子的犯罪过程，以便及时破案，节省了大量人力、物力。利用安全防范技术进行安全防范首先对犯罪分子有一种威慑作用，使电子警察部分城市交通违章抓拍系统是现代城市交通管理的一种重要手段，在城市的交通要道设置该系统，能够有效的减少违章车辆，违章抓拍系统中有两种车辆检测方案的选择：视频车辆检测和线圈式车辆检测。线圈式车辆检测器检测精度是可以满足客户需求的，但需要切割路面。视频车辆检测的优点在于不用切割路面，但检测精度低。一般白天的检测精度可以超过50%；而晚上在30%-50%之间。就我们分析，此类产品在国外广泛成功应用的原因是路况简单，机动车、非机动车、行人混行的情况很少。电子警察部分城市交通违章抓拍系统是现代城市交通管理的一种重要对比图点击此处查看全部新闻图片使用不同的系统和不同的检测方式抓拍律的差异很大。从取证结果来看，该系统可以提供一张数码相机照片和3张视频图片。能够包含所有的违章信息停车线、红绿灯、车牌号码等；3张视频图片和普通视频电子警察提供的全景照片相同，可以反映车辆的违章过程对比图