城市道路路口作為城市交通的重要節(jié)點(diǎn)，是影響整個(gè)城市交通的關(guān)鍵。對(duì)其進(jìn)行有效的控制、管理成為治理城市交通的核心問題。電子警察系統(tǒng)作為城市路口交通管理系統(tǒng)的一部分，已經(jīng)成為治理路口交通的有效方式之一。目前，采用純視頻檢測(cè)與識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)包含闖紅燈違法、不按規(guī)定車道行駛（包括直行車道左右拐、右拐車道直行、左拐車道直行、違法占用非機(jī)動(dòng)車道等）、逆向行駛、壓黃線等多種違法監(jiān)測(cè)功能，以及測(cè)速、各類闖禁令、高清全景監(jiān)控等全功能的高清綜合違法監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已成為發(fā)展主流。
闖紅燈抓拍
對(duì)機(jī)動(dòng)車在信號(hào)控制的交叉路口和路段上違反紅燈相位禁止通行規(guī)定，越過停止線并繼續(xù)行駛行為的“機(jī)動(dòng)車闖紅燈行為”進(jìn)行抓拍記錄，包括3張反映闖紅燈行為過程的圖片和過車數(shù)據(jù)信息，照片能夠滿足：
a)能反映機(jī)動(dòng)車未到達(dá)停止線的圖片，并能清晰辨別車輛類型、交通信號(hào)燈紅燈、停止線；
b)能反映機(jī)動(dòng)車已越過停止線的圖片，并能清晰辨別車輛類型、號(hào)牌號(hào)碼、交通信號(hào)燈紅燈、停止線；
c)能反映機(jī)動(dòng)車與b)圖片中機(jī)動(dòng)車向前位移的圖片，并能清晰辨別車輛類型、交通信號(hào)燈紅燈、停止線。
闖禁令抓拍
系統(tǒng)可以有效抓拍闖禁令違法行駛機(jī)動(dòng)車輛，主要涉及禁止駛?cè)?、禁止通行、車種禁行、禁止掉頭、禁止車輛轉(zhuǎn)彎等駕駛行為。記錄機(jī)動(dòng)車的違法圖片至少包括三張全景圖片和一張?zhí)柵铺貙憟D片，違法取證圖片至少兩張圖片全天候都可以清晰辨識(shí)機(jī)動(dòng)車全景概貌特征和號(hào)牌信息，同時(shí)還能夠清晰辨認(rèn)行駛方向上的標(biāo)志/標(biāo)牌指示。
超速行為檢測(cè)
超速行為檢測(cè)采用區(qū)間車速、斷面地點(diǎn)車速兩種方式，以布設(shè)在路段處為主。采用區(qū)間測(cè)速技術(shù)取證機(jī)動(dòng)車超速違法行為的，其進(jìn)入和離開監(jiān)測(cè)點(diǎn)的機(jī)動(dòng)車圖片包含清晰辨認(rèn)機(jī)動(dòng)車全景特征、號(hào)牌號(hào)碼、精確的時(shí)間和區(qū)間距離等信息，時(shí)間每24h至少校準(zhǔn)一次。超速檢測(cè)記錄系統(tǒng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“GBT21255-2007機(jī)動(dòng)車測(cè)速儀”。
其他違法行為檢測(cè)
系統(tǒng)可以有效檢測(cè)抓拍非法占道、逆向行駛、非法滯留、非法變道、占用公交專用道等駕駛行為。記錄機(jī)動(dòng)車的違法圖片至少包括三張全景圖片和一張?zhí)柵铺貙憟D片，違法取證圖片至少兩張圖片全天候都可以清晰辨識(shí)機(jī)動(dòng)車全景概貌特征和號(hào)牌信息，還能夠清晰辨認(rèn)行駛方向上的標(biāo)線標(biāo)識(shí)指示或公交專用道及行駛時(shí)間等字樣的標(biāo)牌或標(biāo)線。
通過各種交通違法行為的抓拍記錄，規(guī)范駕駛員的駕駛行為，防止因違法駕駛行為帶來(lái)的交通事故，降低交通事故率，降低因交通事故帶來(lái)的人民群眾財(cái)產(chǎn)損失。
系統(tǒng)建成后將達(dá)成以下目標(biāo)：
l 強(qiáng)化智能交通、科技強(qiáng)警意識(shí)，彰顯交警公正、標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)法形象
l 降低事故發(fā)生概率和公安干警勞動(dòng)強(qiáng)度，提高道路通過和利用能力以及交警工作效率
l 有效檢測(cè)和記錄各十字路口違章闖紅燈的車輛，及時(shí)矯正違法違章駕駛行為
l 及時(shí)通報(bào)路口，車流等相關(guān)交通信息
l 協(xié)助相關(guān)單位查究違法違章車輛和人員，并未偵查破案提供相關(guān)證據(jù)
l 對(duì)黑名單車輛進(jìn)行布控
電子警察建設(shè)前端主要由高清抓拍攝像機(jī)、信號(hào)燈檢測(cè)器、控制主機(jī)、交換機(jī)、光端機(jī)等設(shè)備組成，主要負(fù)責(zé)抓拍違法行為，并將違法過程照片和過車信息數(shù)據(jù)化，傳送至中心記錄、保存。
系統(tǒng)主要利用抓拍單元、補(bǔ)光單元、交換設(shè)備以及路口存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)單元等功能單元完成抓拍、識(shí)別、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)等一系列工作。電子警察前端子系統(tǒng)需要通過不同的抓拍環(huán)境采用不同的抓拍方式，從而可以提高抓拍的效果，避免因模式化的抓拍方式導(dǎo)致抓拍效果不佳。
系統(tǒng)配置
? 檢測(cè)方式：視頻檢測(cè)；
? 成像設(shè)備：?jiǎn)蝹€(gè)斷面為連續(xù)3車道及以下的采用1套600W像素高清抓拍攝像機(jī)，單個(gè)斷面連續(xù)3車道以上6車道及以下的采用2套600萬(wàn)像素高清抓拍攝像機(jī)，依此類推；
? 補(bǔ)光燈：每根車道1套LED補(bǔ)光燈；
? 控制主機(jī)：路口按照每12條車道配置1臺(tái)控制主機(jī)的原則；
? 交換機(jī)：路口每個(gè)主機(jī)箱和小機(jī)箱根據(jù)各自接入的抓拍機(jī)數(shù)量配置8口工業(yè)級(jí)交換機(jī)；
? 以太網(wǎng)光端機(jī)：每個(gè)小機(jī)箱配置1對(duì)以太網(wǎng)光端機(jī)將抓拍數(shù)據(jù)傳輸至主機(jī)箱；
系統(tǒng)拓?fù)鋱D
系統(tǒng)布局圖1
系統(tǒng)布局圖2
系統(tǒng)布局圖3
闖紅燈違法行為檢測(cè)功能
系統(tǒng)采用高清視頻作為主要檢測(cè)方式，對(duì)于紅燈亮后進(jìn)入停車線且繼續(xù)向前行駛越過停車線的違法車輛進(jìn)行記錄，可自動(dòng)判別車輛進(jìn)入停車線的時(shí)間，對(duì)于紅燈亮前進(jìn)入停車線的車輛不作為違法記錄；對(duì)于紅燈亮后進(jìn)入停車線，但不繼續(xù)向前行駛，只在綠燈亮后向前的車輛不作為違法記錄；機(jī)動(dòng)車在其對(duì)應(yīng)的黃燈或綠燈相位時(shí)越過停車線，闖紅燈自動(dòng)記錄系統(tǒng)不作為違法記錄。
所有圖片采用JPEG圖像壓縮方式，JPEG圖片編碼符合ISO/IEC 15444:2000的要求。在任何情況下，高清攝像機(jī)能同時(shí)清楚地抓拍違法車輛及交通信號(hào)燈并能明確地分辨出交通信號(hào)燈的顏色。并且可提供不少于5秒的高清違法視頻錄像，清晰的反映車輛的整個(gè)違法過程，作為違法處罰的有力佐證。
闖紅燈違法合成照片1
闖紅燈違法合成照片2
闖禁令違法行為檢測(cè)功能
對(duì)于進(jìn)入禁令標(biāo)志區(qū)域大型號(hào)牌車輛進(jìn)行違法抓拍。記錄車輛經(jīng)過的時(shí)間、行駛方向、行駛速度、號(hào)牌號(hào)碼等關(guān)鍵的違法舉證要素，同時(shí)還能夠清晰辨認(rèn)行駛方向上的標(biāo)志/標(biāo)牌指示。
記錄的機(jī)動(dòng)車闖禁令的違法圖片至少包括三張全景圖片和一張?zhí)柵铺貙憟D片，并且兩張圖片全天候都可以看清機(jī)動(dòng)車尾牌信息，實(shí)現(xiàn)違法證據(jù)的有效關(guān)聯(lián)，并且可提供不少于5秒的高清違法視頻錄像，清晰的反映車輛的整個(gè)違法過程，作為違法處罰的有力佐證。
所有圖片采用JPEG圖像壓縮方式，JPEG圖片編碼符合ISO/IEC 15444:2000的要求。
闖禁令（大貨車）合成照片1
闖禁令（大貨車）合成照片2
超速違法行為檢測(cè)功能
超速行為檢測(cè)采用區(qū)間車速、斷面地點(diǎn)車速兩種方式，以布設(shè)在路段處為主。采用區(qū)間測(cè)速技術(shù)取證機(jī)動(dòng)車超速違法行為的，其進(jìn)入和離開監(jiān)測(cè)點(diǎn)的機(jī)動(dòng)車圖片包含清晰辨認(rèn)機(jī)動(dòng)車全景特征、號(hào)牌號(hào)碼、精確的時(shí)間和區(qū)間距離等信息。
區(qū)間測(cè)速合成照片1
區(qū)間測(cè)速合成照片2
其他違法行為檢測(cè)功能
對(duì)于進(jìn)入專用車道的社會(huì)車輛進(jìn)行違法抓拍。記錄車輛經(jīng)過的時(shí)間、行駛方向、行駛速度、號(hào)牌號(hào)碼等關(guān)鍵的違法舉證要素。
系統(tǒng)可以抓拍社會(huì)車輛占用公交專用道、機(jī)動(dòng)車輛占用非機(jī)動(dòng)車道、大車占用小車道等多種占道違法行為。
占用公交車道合成照片1
占用公交車道合成照片2
對(duì)于在交叉路口違法變道車輛進(jìn)行違法抓拍。記錄車輛經(jīng)過的時(shí)間、行駛方向、行駛速度、號(hào)牌號(hào)碼等關(guān)鍵的違法舉證要素。
違法變道包括壓雙黃線、壓實(shí)線等違法行為。
第一張違法照片
第二張違法照片
城市道路路口擁堵問題是城市道路交通的頑疾，是造成路口通行效率降低、引發(fā)交通事故、秩序混亂的重要因素，然而城市道路路口發(fā)生擁堵時(shí)，機(jī)動(dòng)車駕駛員無(wú)視其擁堵狀況繼續(xù)強(qiáng)行駛?cè)霚粼诼房谑菍?dǎo)致路口擁堵加重甚至道路癱瘓非人工疏導(dǎo)幾乎不能恢復(fù)通行的直接原因。
路口滯留定義：
機(jī)動(dòng)車在綠燈（或通行相位）時(shí)進(jìn)入路口并在綠燈轉(zhuǎn)換為紅燈后仍滯留在路口，影響整個(gè)路口通行，這種違法行為稱為路口滯留。因此，對(duì)路口發(fā)生擁堵事件時(shí)的非法滯留行為的監(jiān)測(cè)與處罰，成為有效降低交通擁堵發(fā)生、快速解除交通擁堵狀況、維持良好的交通秩序的一個(gè)重要措施。
第一張違法照片
第二張違法照片
多種視頻檢測(cè)技術(shù)
運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)（軌跡跟蹤）算法也簡(jiǎn)稱為“FIV算法”，是一種基于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法。這種算法主要包括：圖像預(yù)處理、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)、運(yùn)動(dòng)速度的求取。這種算法在幀差法的基礎(chǔ)之上，提取出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，并對(duì)其求取運(yùn)動(dòng)速度。這種技術(shù)可以用于各類圖像監(jiān)控系統(tǒng)，用來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，對(duì)于現(xiàn)實(shí)應(yīng)用有重要意義。
運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤一般包括目標(biāo)檢測(cè)、特征提取、跟蹤等幾個(gè)階段。但這幾個(gè)階段并沒有固定的先后次序，下圖是多目標(biāo)跟蹤的基本流程示意圖：
多目標(biāo)跟蹤基本流程
內(nèi)置車牌識(shí)別技術(shù)
高清嵌入式一體化攝像機(jī)，內(nèi)置車牌識(shí)別功能。就是將傳統(tǒng)模式中后端服務(wù)器的車牌識(shí)別算法移植到前端相機(jī)中。采用動(dòng)態(tài)視頻識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻流每一幀圖像進(jìn)行識(shí)別，從而達(dá)到增加識(shí)別比對(duì)次數(shù)，提高識(shí)別準(zhǔn)確率的目的。
車輛牌照的識(shí)別主要是基于圖像分割和圖像識(shí)別理論，對(duì)含有車輛號(hào)牌的圖像進(jìn)行分析處理，從而確定牌照在圖像中的位置，并進(jìn)一步提取和識(shí)別出文本字符。
識(shí)別的具體步驟分為車牌定位、車牌提取、字符識(shí)別。在自然環(huán)境中，相機(jī)首先對(duì)采集到的視頻圖像進(jìn)行大范圍相關(guān)搜索，找到符合汽車牌照特征的若干區(qū)域作為候選區(qū)，然后對(duì)這些侯選區(qū)域做進(jìn)一步分析、評(píng)判，最后選定一個(gè)最佳的區(qū)域作為牌照區(qū)域，并將其從圖象中分割出來(lái)。
駕駛?cè)嗣娌刻卣髯R(shí)別
按照新GA/T 496-2014標(biāo)準(zhǔn)要求，系統(tǒng)宜增加面部駕駛?cè)嗣娌啃畔⒆R(shí)別功能，本系統(tǒng)通過人臉識(shí)別和捕獲技術(shù)，通過對(duì)駕駛?cè)宋恢枚ㄎ缓螅谔囟▍^(qū)域內(nèi)進(jìn)行人臉捕獲。
可根據(jù)需求將駕駛?cè)嗣娌啃畔⑦M(jìn)行處理，截圖單獨(dú)保存或者與其他結(jié)果圖進(jìn)行合成，疊加到違法結(jié)果上。
駕駛員面部識(shí)別抓拍照片