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    球机违法抓拍系统 ——未来车辆违法抓拍的主要形态
    2014-08-26 09:30:30   来源:卓视智通      作者:吴柯维    评论:0 点击:

    伴随着国内城市经济的飞速发展,城市道路规模不断扩大、机动车数量剧增,但我国居民驾驶素质并未伴随着经济和收入的增长迅速提高,城市道路路段占道停车、违法停车、不按道行驶、逆向行驶、违法压线、路口闯红灯、违法强行变道等违法现象频繁发生;这些不仅不利于城市道路快速通行,也增加了城市出行成本,影响了整体城市形象;同时,也加剧了城市交通的进一步拥堵和恶性交通事故的发生。

    近几年来,为应对频繁发生的交通违法现象,除了传统的交警现场执法、纠违方式,以路口闯红灯电子警察系统为代表的非现场执法系统被越来越广泛地应用。在一些城市,非现场执法数量占总交通执法量的比例已经达到了80%。这一数字足以体现路口电子警察系统的重要性。同时,非现场交通执法系统的大规模应用,不仅有效缓解了城市交通规模急速扩张所带来的警力不足问题,而且避免了传统的现场执法所造成的执法尺度不一、人情执法、情绪执法等因素造成的不良社会影响,真正体了现向科技要警力的无穷力量。同时解决了无人值守路口无法对违法车辆进行处罚的问题,也为交通管理部门执法提供了科学的、标准的、统一的、实时的非现场交通执法依据。

    与此同时,公安部2013年还出台了新交规,加大了违法的处罚力度,一定程度上打击了路口闯红灯等违法行为。

    但不同于美国等发达国家,交通违法会关联个人信誉等级,我国交通违法处罚手段还比较单一,仅仅通过经济手段和驾照扣分进行处罚,而且社会上广泛存在着千奇百怪的销分渠道,因此交通违法行为屡禁不止。

    更为让执法部分困扰的是,目前我国广泛安装的非现场执法设备(电子眼)等都是固定设备,普通的本地居民非常容易辨识,且极容易通过一些取巧的方式躲过违法抓拍。一些二三四线城市限于经济水平和财政收入水平,违法设备安装较少,更容易让本地居民“钻空子”。因此,必须探索一些新的违法抓拍方式,来应对“道高一尺魔高一丈”的违法行为。

    本文主要阐述我们在中部某市在这方面的应用实践,并提出一种全新的球机违法抓拍系统,来应对一些聪明的“违法行为”。

    该市位于中南部某省东南部,是该省的南大门,常住人口近500万人,属于三线城市行列。据该省公安局交警总队和省农机部门提供的数据显示,截至2013年末,该市各类机动车拥有量突破64万辆大关,达到64.17万辆。2013年全市民用机动车比2012 年增加4.05万辆,增长6.7%,平均每天新增109辆。2013年,轿车持续保持高幅增长,截止年末,全市轿车拥有量达9.85万,比2012年增加1.75万辆,增长21.6%,增加数量居历年之冠。其中私人轿车占比提高到九成,达8.86万辆,同比增加1.69万辆,增长23.7%。

    目前该市原有违法抓拍设备主要有如下几大类:

    1,路口闯红灯抓拍系统;

    系统通过视频检测对机动车辆违法行驶行为进行检测,然后通过高清相机抓拍来完成记录、图像处理存储及数据传输。在整个过程中,对违法行驶车辆的检测和抓拍是整个系统的主要部分。视频图像信息直接送入视频检测器软件,检测器对接收的视频图像进行处理,提取车辆信息。在红灯状态下,当视频检测器检测到有车辆通过违法检测区域时,视频检测软件对机动车的违法过程和车辆外形及号牌进行连续3张抓拍。具体抓拍过程如下:

    (1)当视频检测软件检测为红灯状态下时,有车辆进入检测区域,系统判定违法事件过程时,在停车线以内(第一个线圈)的时候软件发出指令进行抓拍第一张违法照片抓拍(当光线不足时,系统自动开启补光灯),并保证违法图片的清晰度,所得违法图片如下所示:

    车在停车线内

    (2)当视频中车辆在检测区域时,在过了停车线(第二个线圈)视频检测软件进行抓拍第二张违法照片抓拍(当光线不足时,系统自动开启补光灯),并保证违法图片的清晰度,所得违法图片如下所示:

    车过了停车线

    (3)当视频中车辆在检测区域时,车辆往前继续前行(第三个线圈),视频检测软件进行抓拍第三张违法照片抓拍(当光线不足时,系统自动开启补光灯),并保证违法图片的清晰度,所得违法图片如下所示:

    闯灯车辆继续前行

    在整个抓拍过程中,如果车辆进入检测区域后没有连续触发3个线圈时,则系统不抓拍照片,不视为交通违法。

    2.1超速抓拍系统

    超速抓拍布控系统可分为前端超速检测系统和区间测速系。前端超速检测系统完成车速检测、超速判断、牌照号码识别、拍摄车辆图像等工作,将超速车辆的数据传到后端。

    前端超速检测系统(如图1所示)工作过程:

    前端超速抓拍检测采用区间测速,不用测速雷达(如图2所示)。在被测路段上设置检测区间A点到B点,预先测量车辆从A点到B点的行程 。A、B两点所需的设备除不使用测速雷达外与图4所示相同,检测设备识别过往车辆,将通过时刻、识别结果及全景图片发回控制中心。控制中心比对两点的识别结果,计算同一车辆由A点到B点的时间,用已知行程除以时间即可获得车辆的平均行驶速度。

          

    测速抓拍图片

    目前的这些违法抓拍设备,在建设初期,对交通违法行为确实能够起到一定的威慑作用,但随着时间推移,市民在被拍摄和罚款之后,就逐渐形成了对已安装系统的认识,他们一方面熟知了本地哪些位置已经安装了违法抓拍设备,因此很自然的,在有违法抓拍设备的路口或路段会小心翼翼,但在没有安装违法抓拍设备的路口或者路段,则会肆无忌惮;另一方面,一些敏锐的居民更熟知了违法抓拍的原理,因此想出了很多策略去规避抓拍设备,例如在路口变道绕行,或者索性逆向行驶。例如采用如下的两种绕行规避。

    而目前主要的违法抓拍设备均采用固定摄像机机型抓拍,固定摄像机安装过程往往较为复杂,视域固定,一旦安装之后,很难改变视域或者迁移抓拍位置,这就造成设备使用一段时间之后,就形同虚设。

    针对固定式违法抓拍系统的缺陷,我们在该市试点应用球机进行违法抓拍。球机全称为球型摄像机,是现代电视监控发展的代表,它集成彩色一体化摄像机、云台、解码器、防护罩等多功能与一体,安装方便、使用简单但功能强大,广泛应用于开阔区域的监控,不同的场合都可以使用。内置一体化摄像机(含变焦镜头)、云台结构、解码器,采用球形护罩的一体化前端成像设备称为一体化球型摄像机。它具有体积小、外形美观、功能强大、安装方便、使用简单、维护容易等特点,又被人们通俗地叫为“快球”或“球机”。

    球机最大优势在于,其视域可变,可探测视域远远大于固定式枪机,根据镜头配置的不同,单个球机可监测方圆100-500米的视域范围。其可在后台灵活设置,且无需更改安装位置,由于具有密封的球机护罩,很难从外部看出球机的指向。这些天然的优势,使得球机将成为未来违法抓拍的主流。如果采用球机进行违法抓拍,由于其视域灵活可变,因此,可以在后台随时更改抓拍视域和抓拍规则,普通市民将无法根据经验判断如何避开球机的抓拍。此外更重要的,随着平安城市和智慧城市建设的深入推进,目前城市里球机已遍布大街小巷,不仅可以加以充分利用,更能让广大市民感觉“草木皆兵”。

    经过深入论证和实践,目前我们已经可以通过球机完成违法停车抓拍、违法压线、不按道行驶、违法变道、逆向行驶、非法占用专用车道、大货车禁行等各种类型的路段违法行为,对于安装得离路口比较近的球机,我们还能同样抓拍闯红灯等违法行为。

    由于球机一般具有多个预置位,且控制极其方便,因此我们还可以采用分时的多预置位轮巡违法检测模式,即在不同的时间段采用不同的抓拍规则,并在多个视场之间轮巡检测。这样一方面能够提高违法检测效率,充分利用了球机的大视域特点,还能针对不同时段违法行为表现不同特点的实际情况,有针对性的打击。

    以下是该市当地的违法抓拍系统抓拍的图片。

    违章停车图片

    违法压黄线图片

     

    以其中该市某路口为例,我们配置了8个预置位进行路测违法停车检测,2个预置位进行违法压线检测,1个预置位用于大货车禁行检测。以下为一天的实际抓拍数据。

    抓拍类型

    抓拍数量

    违法停车

    25

    违法压线

    38

    大货车禁行

    10

            

    从抓拍结果来看,其违法行为抓拍数量远远超过之前采用固定式设备的抓拍数量。

    综上所述,采用球机进行违法抓拍,具有远远优于固定式违法抓拍系统的优势,必将成为未来主要的非现场执法手段。


    责任编辑:白小嵩

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      吴柯维,专长计算机视觉与智能视频分析。现担任北京卓视智通科技有限责任公司的总经理及产品总监。2012年写作两篇论文浅析城市道路交通监控市场的发展和智能交通加快深入发展 安防行业迎来新契机被知网收录,发布到中国安防杂志中。近几年以获得了三十余项发明专利和实用新型专利。