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电子警察系统结构

放大字体  缩小字体 发布日期:2010-08-25  来源:互联网  作者:manage  浏览次数:530
核心提示:电子警察作为交通管理、抓拍违章、取得证据的一种手段,近几年已在全国各城市间广泛使用,就其整体结构区分可以划分为二个部分,一是外部硬件设备,二是后期处理软件。 一、外部硬件设备 电子警察外部硬件设备以其功能上可划分成三个系统,它们是前端感应系统、抓拍摄像
 
 

电子警察作为交通管理、抓拍违章、取得证据的一种手段,近几年已在全国各城市间广泛使用,就其整体结构区分可以划分为二个部分,一是外部硬件设备,二是后期处理软件。
一、外部硬件设备
电子警察外部硬件设备以其功能上可划分成三个系统,它们是前端感应系统、抓拍摄像系统、后端传输系统
1、前端感应系统
      前端感应系统是电子警察整体设备中的触手,其目的就是为了感应到有移动的机动车,从实现理论来讲,前端感应器有多种形式,如红外线感应器、微波感应器、声纳感应器、线圈感应器、条形线状感应器、视频感应器等,目前在各城市电子警察中主要使用的是线圈感应器。
      红外线感应器是在道路两边安装红外线发射与接收器,当有红外线的变化来检测车辆的移动,这种感应器在城市道路中干扰太大,安装条件苛刻,在高速公路上可以使用,但推广性不强。
      微波感应器是在道路边立杆,安装微波探测器,这种类似于微波报警器的感应器也受到道路上大机动车辆大动机、行人等干扰,目前已不太使用。
      线圈感应器是目前电子警察使用中最多的一种感应器,因其安装方便,准确率较高,而且价格低,被广泛使用,但其检测面积大,特殊状态下使用不方便。

      条形线状感应器是在原线圈感应器基础上研究发展的一种感应器,其原理也是检测移动车辆切割磁力线而产生的电磁变化,此种感应器在路面施工简易,路面破坏少,可以适应各种路面的标志标线,解决检测车辆违章现象等。
      视频感应器是近几年刚出现的一种由计算机控制的硬、软件结合式感应器,其原理是检测视频警戒柜中图图像像素的变化,如果做成集成硬件模块,则将大大提高检测速度。不过目前因技术水平限制和照度影响容易造成误拍,因此有待发展.
2、拍摄系统
      拍摄系统是电子警察取得违章图像,并记录图像的过程设备,其包括拍摄工具和控制器,从目前使用的电子警察来讲,一般采用光学相机、数码相机,摄像机、数码相机+摄像机等拍摄工具。
      光学相机是最早期的电子警察所使用的拍摄工具,其性能稳定,成像清晰度高,但因目前使用的照相机局限,而拍摄用胶卷张数有限,而且下载是人工定时换胶卷的麻烦。
      数码相机是目前常用的电子警察拍摄工具,其图像下载方便,没有其他费用,但目前使用的数码相机大多为民用型数码(0-40℃),在室外工作时,性能不可靠,特别是高温状态下会发生“死机”和乱拍。要想解决这一问题,一方面选用高档数码相机(工业级).这样就大大增高成本,失去同摄像机竟争的价格优势.另一方法是为数码相机打造一个恒温环境.能自动制冷制热,完全满足数码工作环境,确保相机高温不死机。
      摄像机是视频电子警察常用的拍摄工具,其性能稳定,图像传输方便,但由于其图片分辨率差,导致抓拍率低,而且夜晚拍摄时照明困难。信号灯易发白,造成证据不足,其提供证据合法性有待商榷,影响了视频电子警察的推广。当然高清摄像机能满足要求,其成本过度高,市场无法接受。
      控制器是电子警察的心脏,它是连接感应器,控制照相机(摄像机)判别红、绿灯信号,进行逻辑运算以及输出特定数据的仪器。目前我们大多使用单片机系统和工控机来制作,工控机是采用Windows操作系统,它是一套很好的办公系统,作为工业控制稳定性差,不能满足需要.电子警察尽管是民用产品,但其工作环境恶劣,而且不间断连续工作.因此稳定性要求也很高.因此现在一些有研发能力厂家一般会选择嵌入式结构,Linux操作系统,其适时性好,稳定性强.其最终发展方向将是更为稳定的嵌入PLC。
3、传输系统
      目前采用的传输系统有手工下载(人工传输)和有线传输、无线传输三种。
      手工下载是指人工换胶卷(卡)或用便携电脑式设备(u盘)将电子警察所在路口的图像下载并带回指挥中心的一种方式。
      有线传输是指通过光纤或电缆(电话线)等进行网络传输图像的方式。
      无线传输是指通过公众网(GPRS)等进行无线无地域传输图像的方式。
二、后期处理软件
      当图像被下载传输指挥中心以后,就需要对图像进行登记、编号、公告,再传输到中心计算机数据库,以备各种机关调用。
      这套处理软件也包括图片及数据的分析,以提供各类违章数据信息。另外,电子警察拍摄到的图片是作为证据使用,因此它应有一个严格的防涂改过程,当采用光学相机进行拍摄时,因对感光胶片的修改较困难,所以一般不采用加密手段,而采用数码相机拍摄时,图片就成为了电子文档,因此对此类文档的机密是非常必要的,也是非常重要的。
      目前我们常用的加密手段有几种,一种称为硬件加密,在电子警察控制器里安装一台刻录机,数码相机拍摄的每一幅图片,都先将刻录在光盘上,以后再通过各种手段下载传输。另外几种成为软件加密,即编制一套程序,内置在控制器之内以检测拍摄的每一幅图片的象素,将记录下来,如图片有修改,则将原始象素与现在象素进行对比,还有一种软件加密法是叠加水印的方式,即图片在拍摄下载时,由控制程序随机产生的透明波纹图案叠加在图片中合成并下载传输,形成图片底纹,如图片修改,则一定会破坏底纹,从而起到加密作用。

    电子警察既然是拍摄车辆违章取得证据的手段,因此它就不仅可以抓拍闯红灯的违章,而且它还可以抓拍到其各类违章,并对路口车辆的流量进行统计和路口信号灯时间的调配。
   1、用两个线圈的埋设,就可以抓拍到超速的违章现象,并自动记录下时间和速度。
   2、使用线型感应器,就可以抓拍到违章变道、压黄线的违章现象。
   3、使用双线圈的判别,就可以抓拍到逆向行驶或闯单行线的违章。
   4、使用线圈感应器,也可以抓拍到违章停车现象,并记录下违停时间等。
   5、将现有控制器进行数据输出,就可以将检测到的路口绿灯时车流数量,传输到信号机也可以对信号机进行配时等。
      以上只是列举了几种典型用法,只要对感应器,拍摄工具、传输系统、后期软件的充分开发与运用,必将还有更多,更新的用法。
      随着科技的不断发展,道路监控手段也在不断地提高,电子警察的性能与图像拍摄、传输也在不断发展。例如,江苏盐城地区安装的电子警察就可以实现信号灯无线发射采集控制、图像自动下载,无线传输、系统自停自恢复自启动、远程无线监控电子警察工作状态等功能,这必将大大提高各城市间交通管理部门之间的密切配合。当有南京车在山东违章,车可能还没有出山东,其违章图片已发射到南京交通指挥中心了,同时其技术在高速公路上的运用也大有发展,车辆在高速公路段的违章,在下一收费站出口已有违章图片,这必将对交通管理,交通安全带来极大的好处。


 
 
 
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