移动式电子警察系统技术解决方案.doc

“移动式电子警察系统”技术解决方案
1．系统简介
“移动式电子警察系统”重要应用于公安交通车辆管理和违章查询，该系统安装在巡逻警车上，对过往车辆进行实时车辆稽查，通过现有的无线数据传输系统，对所辨认车辆进行数据库查询，及时准确发现诸如：违章、逾期未年检、事故逃逸、盗抢车辆等行为。
该系统具有流动性和实时性的特点。
其流动的特点在于：使车辆检测记录更为灵活方便，可以在任何重要事故多发路段进行重点布查，也可以随机设立监测地点，提高稽查和超速监测系统的威慑力。
其实时性的特点在于：执法人员可以及时发现违法车辆，及时设立拦截或现场进行解决，既提高了工作效率，又提高了执法的及时性，使超速车辆、未年检车辆、肇事车辆、违章车辆的驾驶员，无法再抱有逃避处罚的侥幸心理。
2．系统重要的功能
2．1 交通违法行为取证功能：能在车载移动或固定静止情况下对路面机动车、非机动车及行人违法行为摄录、拍摄取证。
2．2 视频图像监视功能：全过程实时监控违章车辆，支持25帧/秒的动态视频显示，可保证在车辆高速度行驶时及时抓拍到各种违章车辆；
2．3 通过雷达测量通行车辆的行驶速度，对超速车辆进行监控。
2．4 车辆牌照辨认系统可自动从动态图像中提取车辆号牌图像并且自动辨认车牌号码；辨认的车辆号牌涉及符合国家标准的全国各地各种机动车辆号牌的颜色、汉字、英文字母、数字的车牌以及军队武警等各类型的在用车辆号牌（摩托车除外）；
2．5 车辆牌照辨认系统向管理显示计算机提供车辆号牌颜色和车辆号牌号码，向管理终端提供车辆图像、车辆号牌图像，采用JPEG格式；
2．6 可将取证信息通过无线网络快速传送给联网的其他巡逻警车（单台或多台），提供拦截、解决的现场证据；
2．7 机动车信息移动查询功能：能在车载移动或固定静止情况下对路面机动车号牌进行快速辨认，并通过辨认的号牌，快速查询机动车的车籍、审验、盗抢、逃逸、套牌、报废、违法记录等信息；
2．8 机动车信息检测功能：能对路段和路口对行驶机动车进行监控检测，通过号牌辨认功能，实时记录通过机动车的基本信息、通行时间、车速等，并有被监控车通过报警功能（声音、短信）。
3．系统构成和工作流程
3．1系统构成
抓拍单元
摄像机
测速单元
测速雷达
辨认单元
辨认核心
图像采集卡
应用终端
笔记本电脑
无线网卡
视频
USB口
串口
CDMA
GPRS

电源单元
逆变器

l 车辆图像摄像单元：重要负责抓拍图像，涉及摄像装置，支架，视频线等。重要功能是对所监视道路上的行驶车辆进行拍摄，并将拍摄到的图像通过视频线实时地传入车辆牌照辨认单元和应用软件中。
l 车辆牌照辨认单元：重要负责辨认出抓拍图像中车辆的牌照信息。过程如下：将抓拍的图像使用图像解决，模式辨认等技术进行分析，并将图像中车辆的牌照自动辨认出。通过机器判断，拟定其准确后，输出辨认牌照信息结果。
车辆拍照辨认单元（即移动式汉王眼）通过软件算法对车辆图像进行解决，实现下述核心功能：
（1） 视频触发算法：采用快速定位算法在动态视频中捕获车辆图像
（2） 车牌定位：在图片中寻找车牌，实现车牌的定位。
（3） 车牌字符分割：定位出车牌号码的每一个字符。
（4） 车牌字符辨认：对分割出的车牌字符进行辨认。
l 测速单元：系统采用俄罗斯火花雷达作为系统前端测速设备，通过串口与计算机通信，将车速数据上传并通过应用软件设立各项雷达参数。
l 车载信息管理单元：重要负责接受车牌辨认单元的辨认数据、显示监控视频，以及完毕和指挥中心的实时数据交互和现场的事务解决。
3．2 系统工作流程
3．2．1车辆监控工作流程
系统前端摄像机监控通行车辆视频信号，将视频信号同时传输给辨认单元和应用系统，辨认单元通过视频触发抓拍通行车辆图像，自动辨认车牌号码，并将通行车辆特性图像、车牌号码、车辆通行时间通过USB口传输给上位机，应用系统将车牌号码与黑名单数据库中的信息进行比对，发现黑名单车辆立即报警。同时通过无线网卡上传控制中心。
3．2．2 违章抓拍工作流程
系统前端摄像机监控通行车辆视频信号，将视频信号同时传输给辨认单元和应用系统，当发现车辆违章时，警务人员手动按下抓拍按钮，系统自动抓拍三张图像作为违章处罚的法律依据，并结合雷达等其它信息存入数据库。同时通过无线网卡上传控制中心。
4．系统重要硬件构成及性能参数：
4．1 车辆图像摄像单元
车载数码摄像机：
重要技术指标
　　传感器像素
　220万像素
　　静态有效像素
　177万像素
　　动态有效像素
　200万像素
　　光学变焦倍数
　14倍光学变焦
　　数码变焦倍数
　6倍数码变焦
　　镜头
　f=4.8-67.2mm(相称于35mm相机:约39-546mm),F1.8to3.0
　　LCD液晶屏
　2.5英寸,彩LCD,约123000像素
　功能参数
　　传感器类型
　CCD传感器
　　传感器尺寸
　1/3.4英寸
　　取景器
　彩色取景器,0.33英寸彩色LCD,约113000像素
　　夜摄功能
　支持彩色夜摄功能,超级夜景模式:根据环境光线自动亮起
　　遥控功能
　无遥控功能
　　录音系统
　PCM数码声音:16位,48kHz,2声道;12位,32kHz,4声道(立体声1和2)
　　摄影灯或闪光灯
　内置闪光灯,白色LED摄像辅助灯
　　短片功能描述
　动态视频格式:MotionJPEG/动态视频规格:320*240,160*120,12.5帧/秒 / 白平衡:自动, 设立,事先设立
　　拍照功能描述
　静态图像格式:1632*1224,1280*960,640*480
　其　　它
　　存储介质类型
　MMC卡,SD卡,miniDV磁带
　　输入输出接口
　USB 1.1接口,IEEE 1394接口
　　电池
　钮扣锂电池
　　尺寸
　77 x 82 x 134mm
　　重量
　585克
　　配件
　NB-2LH电池,磁带,镜头盖,钮扣锂电池,SD存储卡
　　其它性能
　2旋转磁头,螺旋扫描

4．2 车辆拍照辨认单元
输入信号
输入视频
复合视频信号
技术指标
车牌定位率
> 95%
车牌整牌辨认率
≥ 93%
车牌字符辨认率
> 99 %
车辆速度范围
0 ~ 120 km/H
单车牌辨认时间
< 0.4秒
电器特性
供电电源
DC 12V±4V
工作环境温度
- 10℃ ~ +70℃
工作环境湿度
< 90%
功耗
5 ~ 10W
接口
RS232/ /USB(可选)
波特率
115200bps ~ 460800bps(可选)
平均无端障运营时间(MTBF)
> 30000小时
4．3 车载管理终端
即车载笔记本电脑，重要用于信息采集和信息解决。
解决器
迅驰技术，主频不低于1.5MH，
操作系统
WINDOWS XP 专业版
AC适配器
充电器1个
光盘驱动器
24xCD-Rom
内存
不小于512M内存
尺寸
3.23/3.41 x 31.8 x 26.2厘米（长x宽x高）
显示器
标配12.1英寸彩色
智能硬盘驱动器
40G硬盘
电池
配2块锂电电池
网卡
10/100M网卡，，内置SD卡读卡器
软盘驱动器

重量（最小）
2.46公斤 - 实际重量也许会因配置与组件的不同而异。
键盘
带有快捷键的全尺寸键盘
4．4 视频采集单元
视频采集单元为一个外置的视频采集卡好莱坞影视编辑大师III代，其重要参数指标如下：
射频
RF 全频道，IEC 75ohm, PAL D/K（其它制式可选）
视频
压缩格式 MPEG-1/MPEG2/MPEG-4,H261/263，MPEG4(DIVX/Microsoft) ;
分辨率(PAL)
720x576-D1,576x480-2/3D1,352x288-CIF,176x144-QCIF等
码率
56kbps-6Mbps，CBR/VBR ;帧率1-30fps
帧组结构
I、IP、IBP、IBBP
视频制式
全制式,PAL/NTSC/SECAM
图像控制
亮度、对比度、饱和度、低通、轮廓增强
音频
44KHz,16bit立体声采样
接口
数据接口 USB1.1/USB2.0
视频输入
RCA, 1Vpp, 75ohm;S-Video, 1Vpp, 75ohm
音频输入
Phone Jack, 3.5mm
软件
驱动 WDM, 支持Direct Show

4．5 雷达测速单元
重要技术指标
最大运营距离
不低于 300米
测速范围
17公里/小时到240公里/小时
速度误差范围
不超过 ±1公里/小时
工作频率
（24.15±0.1）赫兹
测速时间
不超过 1秒

雷达对运动方向的选择分单向和双向两种，即迎面来的车和同向去的车两种。超微波打到车上，反射回来的波频不大于20分贝。
电路压强
8.0伏到16.0伏
平均使用功率
不超过 8瓦特
测速器重量
不超过 0.9公斤
体积
不高于 200×85×75毫米

测速器可以在巡逻车移动状态下测出目的相向和相对的速度。同时，也可测出巡逻车自身速度。

测速器可以连续工作24小时
以下气候条件下测速器可维持技术性能
1） 空气温度 –30到+50℃
2） 相对湿度 达90%无水分冷凝
大气压强 60到106.7千帕
在下列限度的气候条件作用后，测速器可维持技术性能
1） 温度 –50到+55℃
2） 相对湿度 在30℃下达95%

4．6 数据管理、调试笔记本电脑
数据管理、调试笔记本电脑重要用于数据的调试和数据库的管理，通过多方质询，我们选择了迅驰系列的笔记本而没有选择P4系列的笔记本，由于从现在技术走向看，迅驰技术将逐步成为移动计算平台的主流技术。由于无论从功耗、体积和计算速度来看，迅驰技术的笔记本都比P4笔记本有更多的优势。
解决器
英特尔®讯驰®移动计算技术。英特尔® 奔腾® M 1.4GHz、1.5GHz、1.6GHz或1.7GHz，带有1MB高速缓存
操作系统
预装 Microsoft® Windows® XP 专业版
AC适配器
外置65瓦适配器
光盘驱动器
24倍速/10倍速/24倍速/8倍速 DVD/CD-RW
内存
标配512MB 333MHz DDR SDRAM内存，可升级至2GB
包含软件
Insight Management Agents(管理代理)、智能管理、Diagnostics for Windows、惠普客户机管理软件(可通过web下载)、在线安全与舒适指南、Adobe Acrobat Reader
可选坞站
高级端口复制器、端口复制器和外部多功能托架
图形
ATI Mobility Fire GL T2图形控制器,带有OpenGL硬件加速显卡 128MB 显存
尺寸
4.1厘米（高）x 32.6厘米（宽）x 27.5厘米（深）
显示器
12英寸SXGA+
智能硬盘驱动器
40GB 或60GB 5400rpm
电池
使用8节锂例子电池；支持双电池功能（通过可选的多功能托架电池）
端口/连接器
安全数字（SD）插槽，（2）个USB 2.0端口，1394，串口，并口，S-视频输出，VGA，RJ-45/RJ-11接口，红外端口，音频输入/输出，扩展坞接口
网卡
集成10/100兆自适应网卡，56K（V.92）调制解调器
重量（最小）
2.9公斤 - 实际重量也许会因配置和组件的不同而异。
键盘
全尺寸键盘
音频
HP Premier Sound™带有两个立体声扬声器
高速缓存
1M二级高速缓存
5．系统硬件连线结构
抓拍单元
摄像机
测速单元
测速雷达
辨认单元
辨认核心
图像采集卡
应用终端
笔记本电脑
无线网卡
视频
USB口
串口
CDMA
GPRS

数码摄象机捕获过往车辆图像，输出的模拟视频信号直接输入到：牌照辨认设备和USB视频采集卡；牌照辨认系统将辨认结果通过USB接口输出到USB Hub；USB采集卡把转换后的视频信号也通过USB接口输出到USB Hub，USB Hub最终接到车载的信息管理计算机上。
6．系统车载供电系统设计
号牌自动辨认功能的无线查询系统的总电源为车载的点烟器，车载点烟器输出的直流12V电源可直接提供应移动式汉王眼。外置的USB2.0视频采集卡、数码摄像机和车载的笔记本电脑需要交流220V电源供电，因此需要一个车载电源逆变器，将直流12V电变成220V的交流电。系统的供电框图如下：

7．车辆牌照辨认单元接口
改设计方案，实质上牌照辨认单元是独立与车载的管理终端设备。它独立完毕牌照辨认功能，仅仅把辨认结果传输到管理终端，为了便于二次开发，我们提供了二次开发的SDK。该SDK是一个基于Windows系统的控件，重要的功能是接受移动式汉王眼发送的数据，解析移动式汉王眼数据报文，把最终辨认结果传送给系统应用软件。其重要特点如下：
1、 支持Windows2023系列操作系统和Windows XP 系列操作系统；
2、 支持VC++,DELPHI,C++ Builder调用
3、 图像辨认函数：返回图像辨认结果（有效、无效）、车牌号码、车牌颜色和车牌图像。数据格式定义为：
有效性：0 辨认结果无效，1 辨认结果有效
车牌内容：ASCII编码，字母大写，按实际车牌顺序表达。
车牌颜色：ASCII编码，汉字表达。
车牌图像：BMP格式，24位色。
控件得具体使用说明见附件1
附件1
HWY控件使用说明书
本控件是ActiveX控件，即OCX文献。用于基于汉王眼得应用程序开发，该控件负责解析汉王眼得传送报文，把最终得辨认结果和图片信息传递给应用程序。
一、 接口函数：
1、 void SetCommParam(LPCTSTR strComName, long nBaud, short nParity, short nByteSize, short nStopBit) 设立串口的一些基本参数，分别为：串口名称（如“com1”）、波特率、校验位、数据位、停止位。其中nParity以（0－NONE、1-ODD、2-EVEN、3-MARK、4-SPACE）给出，nStopBit以（0－1、1-1.5、2-2）给出。如对于目前的三型机应这样设立参数
默认参数为 com1、115200、0、8、0
例如：SetCommParam(“com1”,115200,0,8,0);
2、 bool OpenCom()
打开串口，无参数。
3、 Void CloseCom()
关闭串口，无参数。
4、 SetSaveImgPath(LPCTSTR strPath)
设立存储图片的途径，例如：SetSaveImgPath（“D:\\Image\\”），反斜杠必须一对出现，后面须存在反斜杠。这样存储结果为:
大图“D:\Image \ 202304\Big\ 20230408\ 131639.jpg”
小图“D:\Image \202304 \Small \20230408\ 131639.jpg”
图片名称以时间给出。默认途径为当前应用程序的途径。
a) SetDictate(LPCTSTR strDictate)设立发送到汉王眼的命令，对于没有打开的串口，该函数不作任何解决。该命令参数必须以字节形式的字符串给出，并且以空格隔开，例如需要模拟触发汉王眼，需要设立这样的命令
SetDictate(“AA 55 01 02 34 55”);
5、 事件函数：
a) void OnReceivePlate(LPCTSTR strPlate, LPCTSTR strColor)
接受辨认结果（strPlate）和车牌颜色(strColor)，其中strColor为（0－黄、1－蓝、2－白、3－黑）其中一种。
b)void ReceiveSmallImg(BSTR strSmallImg)
接受小图（strSmallImg）。根据设立的存储图片途径，存储小图。
c)void ReceiveBigImage(BSTR strBigImg)
接受大图(strBigImg)。根据设立的存储图片途径，存大图。
d) void ReceiveFlag(short nFlag)
接受标记(nFlag)。1 表达有辨认结果和小图；
　　 2 表达无辨认结果但有小图；
　 3 表达无辨认结果和小图。
e) void ReceiveSpeed(long nSpeed)
接受速度(nSpeed)。
附件2 移动式汉王眼支架安装说明
移动式汉王眼车载安装支架，由汉王公司专门针对移动式汉王眼设计开发得，它安装方便，不影响副驾驶员的乘坐。
安装环节如下：
1) 取出黑色专用支架，先将支架前端的两个吸盘紧紧的贴在汽车副驾驶员面前的前挡风玻璃上，在确认吸盘粘贴牢固后，根据仪表盘长度的不同调节支架中央的黑色螺母，使支架的前后长度适于将支架后端的支脚支起后保持稳定，调节完毕后将黑色螺母拧紧，使之不前后移动，最后将支架后端的支架支起（注：根据用户所用的车辆的不同，所选择的支脚配件也相应改变，视安装现场具体情况而定）。
2) 取出用于调节数码摄像机拍摄角度的云台，先用蝶形螺丝将之固定于黑色支架后端，再将长方形黑色托板用蝶形螺丝固定于云台之上，将螺丝及云台手柄拧紧。
3) 取出数码摄像机，先旋下摄像机底部的螺丝（待用），注意长方形黑色托板左端的孔洞，用螺丝从此处穿过后，将摄像机牢牢固定在黑色托盘的左端。
安装工作完毕。

汉王眼安装示意图
附件3 系统车载供电系统安装
该系统供电部分是汽车的点烟器，汽车点烟器输出的直流12V电可直接接入移动式汉王眼，另一路12V电，通过电源逆变器变个220V交流电，给外置视频采集卡、笔记本电脑和数码摄像机供电。
上电顺序如下：
1) 将点烟器接线盒插入点烟器中；
2) 将其中一路直流输出接到移动式汉王眼，打开移动式汉王眼电源；
3) 此外一路接到车载逆变器；
4) 车载逆变器的输出接到车载的接线板上；
5) 将笔记本、视频采集卡和数码摄像机的电源接到接线板上，上电工作。
断电顺序如下：
1） 关掉将笔记本、视频采集卡和数码摄像机的电源；
2） 断开车载逆变器和点烟器之间的连接；
3） 关闭汉王眼，断开移动式汉王眼和点烟器之间连接；
4） 拆掉点烟器的接线盒。

移动式汉王眼安装示意图

方案一：摄像机安装于前挡风玻璃

图一：
前
挡
风
玻
璃

摄像机支架

视频线
电源线
反光镜
遮阳板
摄像机

雷达

说明：1、摄像机和雷达固定于支架上，支架用胶粘于前挡风玻璃反光镜下方。
2、摄像机电源线与视频线由遮阳板穿过引入车门压条，并一直引至副驾驶座位下。

图二：

逆变器眼
移动式汉王眼
视频线
电
源
线
RS232
数据线
接入DC12V
电源线
DC12V
电源线
座椅

说明：1、摄像机电源线由副驾驶座位下穿过并引入逆变器插座。
2、摄像机视频线由副驾驶座位下穿过并引入移动式汉王眼视频接口。
3、接DC12V电源线至逆变器接线柱。
4、接DC12V电源线至移动式汉王眼DC12V电源接口。
5、移动式汉王眼RS232数据线接入笔记本电脑串口。

移动式汉王眼接口示意图：

开关

视频

复位

串口

DC12V电源

方案二：摄像机安装于后车门车窗外玻璃

图三：
后车门车窗
摄像机
摄像机支架及卡子
电源线
视频线
前车门车窗

说明：1、摄像机由摄像机支架及卡子固定于后车门车窗旁边的三角状玻璃框上。
2、摄像机电源线与视频线由后车门车窗外通过启动车窗玻璃引入车内后车门压条，并一直引至副驾驶座位下。

图四：

逆变器眼
移动式汉王眼
视频线
电
源
线
RS232
数据线
接入DC12V
电源线
DC12V
电源线
座椅

说明：1、摄像机电源线由副驾驶座位下穿过并引入逆变器插座。
2、摄像机视频线由副驾驶座位下穿过并引入移动式汉王眼视频接口。
3、接DC12V电源线至逆变器接线柱。
4、接DC12V电源线至移动式汉王眼DC12V电源接口。
5、移动式汉王眼RS232数据线接入笔记本电脑串口。

方案三：摄像机安装于后挡风玻璃

图五：
后
挡
风
玻
璃

视频线
电源线
摄像机支架
摄像机

说明：1、摄像机固定于支架上，支架用胶粘于后挡风玻璃上。
2、摄像机电源线与视频线引入后车门压条，并一直引至副驾驶座位下。

图六：
逆变器眼
移动式汉王眼
视频线
电
源
线
RS232
数据线
接入DC12V
电源线
DC12V
电源线
座椅

说明：1、摄像机电源线由副驾驶座位下穿过并引入逆变器插座。
2、摄像机视频线由副驾驶座位下穿过并引入移动式汉王眼视频接口。
3、接DC12V电源线至逆变器接线柱。
4、接DC12V电源线至移动式汉王眼DC12V电源接口。
5、移动式汉王眼RS232数据线接入笔记本电脑串口。

“移动式电子警察”系统设备报价
序号
设备名称
基本规定
单价
数量
合计

1
笔记本电脑
品牌机，迅驰技术，主频不低于1.5MH，12”显示屏，不小于512M内存，40G硬盘， 10/100M网卡，WINDOWS XP 专业版，内置SD卡读卡器，光电鼠标，背包，配2块锂电电池，充电器1个，配一块128M U盘。
17000
1
17，000

2
图像采集卡
USB采集卡
1500
1
1，500

3
雷达测速仪
进口品牌，静态测速17-250Km/h（误差小于1Km/h），动态测速20-250Km/h（误差小于2Km/h），大型车有效测距小于800米，小型车有效测距小于500米，测速时间小于0.25秒，可任意方向测速，良好的防震功能，适应车载工作环境和冬夏天室外存放环境；
11000

11，000

4
数码摄像机
满足所规定车速快速拍摄规定，无延迟。光学变焦不小于10倍，最小照度不大于0.3Lux，有良好的防抖、防震功能，适应车载工作环境和冬夏天室外存放环境，配夜间聚光灯，满足夜间100米内拍摄照明规定；
5000
1
5，000

5
无线网卡
支持无线网络，PCMCIA接口，机卡分离，最大传输数率230Kbps，支持语音通话及双向、群发、拆分短信功能，柔性外置天线；
500
1
500

6
逆变电源
功率及其他技术指标满足车载设备安全、稳定、长时间（8小时以上）工作需要，低噪，防震、足够的车载设备插孔；
400
1
400

7
车内支架
采用专用车载支架、控制手柄及牢固稳定、合理、美观运用空间的工作台，可用控制杆灵活调节、控制方向和位置，并有摄像机、测速仪防盗装置。
160
1
160

8
移动式汉王眼

15000
1
15，000

9
前端设备小计

50，560

10
数据库系统软件
ORACLE.9i 中文标准版
14800
1
14，800

11
应用软件
号牌辨认采用算法优化的图像辨认技术，规定辨认速度快，自动监测、自动抓拍、自动辨认车牌、自动生成违法行为记录，200公里车速内，无漏报和延迟、辨认率不低于95%。系统规定具有同向、逆向、运动和静止并可组合方式抓拍、测速取证和硬盘录像。规定有双车异地组合取证、处罚功能（前端车检测并发送取证信息给后端、后端接受前端发来的取证信息并拦截解决），取证信息可异地发送、接受、查询、打印（含图片）。数据存储采用ORACLE数据库，软件具有系统维护、参数编辑、远程数据库访问（网络）、信息记录分析、数据互换、存储、备份、系统管理等功能。
80000
1
120，000

17
系统设备价

18
技术服务费用
系统安装、调试、售后服务、培训
50，000
1
50，000

19
系统总价