高清全视频检测违章取证系统的特点、功能及优势分析

非现场交通执法模式与传统执法模式的最大区别在于违法/违章一旦发生即可以形成视觉资料记录在案，行为人并不是在违法现场马上得知自己已被记录，而是在视觉资料经审查无误成为行政处罚证据后才按程序接受调查，并接受处罚。此外，从证据的特点来看，视觉资料的突出特点是能形象、生动、直观地反映案件事实，这是其他证据无可代替、比拟的。道路交通管理非现场执法模式是指利用摄录器材、设备等方式收集视觉资料，对道路交通违法/违章行为实施记录，并依法处罚的一种新型执法模式。

车辆违章取证系统（简称：违章取证系统），广泛应用于道路路口，可有效地防止闯红灯、逆行、轧线、变道行驶等交通违法/违章行为，减少由此引发的交通事故。

违章取证系统的发展过程

传统的违章取证系统

传统系统采用环形线圈式车辆检测器对车辆行驶状态进行检测，由线圈式车辆检测器、信号灯灯态检测器、摄像机、集中控制器、补光灯、路口控制主机等构成；对监测区域内的违章车辆进行捕捉，连续抓拍多张图片并进行号牌识别，构成完整的取证数据信息。

线圈式车辆检测器采集车辆信息，信号灯灯态检测器采集信号灯状态，这两个检测器输出联接到集中控制器，集中控制器根据车辆位置信息、信号灯状态，判断车辆是否处于闯红灯违章状态：如果处于违章状态，则发出触发脉冲至摄像机，摄像机进行图像抓拍，将图片传送至路口控制主机；路口控制主机对图片进行处理，进行车牌识别、图片合成、信息叠加等处理，处理完成后通过传输链路将结果传送至监控中心，见图1.

取证系统示意图

该系统具有结构简单、对车辆检测率高等特点，但只能对闯红灯违章行为进行违章取证，对逆行、轧线、变道行驶等违章行为不能检测和取证，同时由于环形线圈易损坏、修复困难、埋设线圈破损路面等问题，使用程度在逐步减少。

视频检测违章取证系统

该系统采用视频检测方式对机动车进行实时检测，当机动车出现闯红灯、逆行、轧线等违章行为时，摄像机抓拍多张图片至控制主机，控制器主机对图片进行处理后，上传至控制中心。控制中心内的计算机系统接收到外场设备的数据，将数据处理后存入数据库。

标清视频检测违章取证系统

标清摄像机由于像素数较少（一般为40万像素），当画面覆盖路口全景时，车辆号牌不能识别；为此，需要采用车道特写摄像机用于拍摄车辆号牌，全景摄像机用于拍摄车辆违章过程的图片。

标清违章取证系统实现了对车辆的视频检测，可以对逆行、轧线、变道行驶等违章行为进行有效的取证。但由于标清摄像机像素数较低，因此必须采用多台摄像机分别工作的方式，存在着系统结构复杂、违章证据易出现缺陷等问题。

高清视频检测违章取证系统

随着电子技术的快速发展，摄像机技术进入到了高清化时代，目前高清摄像机的像素数已达到200万以上，采用高清摄像机可实现1台高清摄像机覆盖1个车流方向，实现了特写摄像机和全景摄像机的合一，在单张图片中不仅可显示路口全景及车辆违章过程，车辆号牌也清晰可辨，解决了标清摄像机违章证据存在缺陷的问题。

高清全视频检测违章取证系统

系统特点

系统采用高清视频检测方式对机动车和信号灯灯色进行实时检测，当有机动车出现闯红灯、逆行、轧线等违章行为时，高清摄像机抓拍多张图片至控制器，控制器对图片进行处理后，上传至控制中心。控制中心内的计算机系统接收到外场设备的数据，将数据处理后存入数据库，见图3、4.由于对机动车和信号灯灯色实现了视频检测，使得系统结构简单、可靠、维护方便。

前端布局图

前端布局图

系统结构及功能

该系统由前端采集/数据处理设备、传输链路、控制中心等组成。

系统可对监测区域内的通过车辆、违法/违章车辆进行捕捉，连续抓拍多张过程图片，并进行车辆号牌的自动识别，构成完整的取证数据信息。还可采用视频检测方式对信号灯灯色进行检测，可适应多相位信号灯，不需通过电气线路采集信号灯灯色信号。可自动判断环境亮度，自动调节摄像机的曝光参数，使图像处于最佳状态，达到最佳的识别和监控效果。可监测车辆在路口的通行状态，当出现闯红灯、逆行、轧线、变道等违章行为时，连续抓拍多张过程图片，并通过控制器处理图片，并将图片数据上传到控制中心。

系统优势

该高清系统结构简单，一个车流方向只需设置1台高清摄像机既可，不需连接其他信号设备。

视频检测仪可精确跟踪车辆的运动轨迹，判断车辆直行、逆行、左右转方向、记录车辆在车道停止线的前后位置、车辆跨越车道分隔线的行驶方向等情况，不需要外接车辆检测器（环形线圈、地磁棒、微波、超声波等车辆检测器）。

系统可视频检测交通信号灯的灯色状态，不需要外接红灯检测器及铺设连接信号灯的电缆。

控制器采用高速多通道DSP,其处理能力强大，配置了嵌入式操作系统、专用的设备驱动程序、高效的TCP/IP协议栈、模糊识别算法等；可完成视频图像分析、目标判别、速度检测，以及号牌识别等多项功能。

控制器具备的极高处理能力，实现了海量数据的实时处理。应用先进的计算机视觉算法，可对车辆行驶过程中的图像进行逐帧处理和识别，有效地提高了设备对复杂环境的适应能力。系统可捕获多个有效帧，对每一帧图像进行检测/识别处理，经内部评判机制，给出检测/识别结果。

图片的左上角可叠加：车辆检测时间、号码、车辆类型、车道号、行驶类型、是否违章、是否逆行、车辆位于停止线前信号灯状态、车辆位于停止线后信号灯状态、路口名称、路口方向等信息，作为违章处罚的依据。

系统自带大容量硬盘，可以存储80万辆卡口车辆数据，或20万张违章处罚图片。根据路口流量不同，可以提供15-45天的历史数据存储。与监控中心的传输链路中断时，控制器可进行正常的识别和存储；当数据链路恢复后，可下载存有的任意时间段的历史数据。

控制器可进行高清录像，录像帧率可以设定，默认是2~4帧/秒。

在车辆允许通行状态时，对正常通过的所有车辆进行抓拍、记录、车牌识别，实现卡口功能。卡口的数据记录包括：2张车辆的图、1张车牌彩色小图、1张车牌2值图、1张车牌识别结果。

根据车辆运动轨迹和信号灯的灯色状态，自动判断车辆是否违章，并对违章车辆进行取证，按照标准对违章车辆的取证内容包括：

取证系统构架图

· 图片能清晰辨别违章时间、红灯信号状态、车牌号码、车辆类型、车道停止线；

· 图片编码符合ISO/IEC 15444-2000的要求；

· 记录最终合成为1张图片：包含3张小图和1张大图，并叠加时间、地点、方向、车道信息等，作为执法证据，图片具有水印功能，防篡改；

· 可适应复杂的气候及光照条件，在阴天、雨天、强顺逆光时，仍可以保证较高的车牌识别率，尤为突出的是夜间的车牌识别率非常高。

此外，该系统由于采用了TCP/IP协议接入外部网络系统，因此，设备的升级、维护、参数调整均可在整个网络中的任何一台计算机终端上在线完成，从而大大提高了维护的效率，减少了维护成本。