城市道路路口作為城市交通的重要節點(diǎn)，是影響整個(gè)城市交通的關(guān)鍵。對其進(jìn)行有效的控制、管理成為治理城市交通的核心問(wèn)題。電子警察系統作為城市路口交通管理系統的一部分，已經(jīng)成為治理路口交通的有效方式之一。目前，采用純視頻檢測與識別技術(shù)實(shí)現包含闖紅燈違法、不按規定車(chē)道行駛（包括直行車(chē)道左右拐、右拐車(chē)道直行、左拐車(chē)道直行、違法占用非機動(dòng)車(chē)道等）、逆向行駛、壓黃線(xiàn)等多種違法監測功能，以及測速、各類(lèi)闖禁令、高清全景監控等全功能的高清綜合違法監測系統已成為發(fā)展主流。
闖紅燈抓拍
對機動(dòng)車(chē)在信號控制的交叉路口和路段上違反紅燈相位禁止通行規定，越過(guò)停止線(xiàn)并繼續行駛行為的“機動(dòng)車(chē)闖紅燈行為”進(jìn)行抓拍記錄，包括3張反映闖紅燈行為過(guò)程的圖片和過(guò)車(chē)數據信息，照片能夠滿(mǎn)足：
a)能反映機動(dòng)車(chē)未到達停止線(xiàn)的圖片，并能清晰辨別車(chē)輛類(lèi)型、交通信號燈紅燈、停止線(xiàn)；
b)能反映機動(dòng)車(chē)已越過(guò)停止線(xiàn)的圖片，并能清晰辨別車(chē)輛類(lèi)型、號牌號碼、交通信號燈紅燈、停止線(xiàn)；
c)能反映機動(dòng)車(chē)與b)圖片中機動(dòng)車(chē)向前位移的圖片，并能清晰辨別車(chē)輛類(lèi)型、交通信號燈紅燈、停止線(xiàn)。
闖禁令抓拍
系統可以有效抓拍闖禁令違法行駛機動(dòng)車(chē)輛，主要涉及禁止駛入、禁止通行、車(chē)種禁行、禁止掉頭、禁止車(chē)輛轉彎等駕駛行為。記錄機動(dòng)車(chē)的違法圖片至少包括三張全景圖片和一張號牌特寫(xiě)圖片，違法取證圖片至少兩張圖片全天候都可以清晰辨識機動(dòng)車(chē)全景概貌特征和號牌信息，同時(shí)還能夠清晰辨認行駛方向上的標志/標牌指示。
超速行為檢測
超速行為檢測采用區間車(chē)速、斷面地點(diǎn)車(chē)速兩種方式，以布設在路段處為主。采用區間測速技術(shù)取證機動(dòng)車(chē)超速違法行為的，其進(jìn)入和離開(kāi)監測點(diǎn)的機動(dòng)車(chē)圖片包含清晰辨認機動(dòng)車(chē)全景特征、號牌號碼、精確的時(shí)間和區間距離等信息，時(shí)間每24h至少校準一次。超速檢測記錄系統符合國家標準“GBT21255-2007機動(dòng)車(chē)測速儀”。
其他違法行為檢測
系統可以有效檢測抓拍非法占道、逆向行駛、非法滯留、非法變道、占用公交專(zhuān)用道等駕駛行為。記錄機動(dòng)車(chē)的違法圖片至少包括三張全景圖片和一張號牌特寫(xiě)圖片，違法取證圖片至少兩張圖片全天候都可以清晰辨識機動(dòng)車(chē)全景概貌特征和號牌信息，還能夠清晰辨認行駛方向上的標線(xiàn)標識指示或公交專(zhuān)用道及行駛時(shí)間等字樣的標牌或標線(xiàn)。
通過(guò)各種交通違法行為的抓拍記錄，規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)的人民群眾財產(chǎn)損失。
系統建成后將達成以下目標：
l 強化智能交通、科技強警意識，彰顯交警公正、標準執法形象
l 降低事故發(fā)生概率和公安干警勞動(dòng)強度，提高道路通過(guò)和利用能力以及交警工作效率
l 有效檢測和記錄各十字路口違章闖紅燈的車(chē)輛，及時(shí)矯正違法違章駕駛行為
l 及時(shí)通報路口，車(chē)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(chē)輛和人員，并未偵查破案提供相關(guān)證據
l 對黑名單車(chē)輛進(jìn)行布控
電子警察建設前端主要由高清抓拍攝像機、信號燈檢測器、控制主機、交換機、光端機等設備組成，主要負責抓拍違法行為，并將違法過(guò)程照片和過(guò)車(chē)信息數據化，傳送至中心記錄、保存。
系統主要利用抓拍單元、補光單元、交換設備以及路口存儲轉發(fā)單元等功能單元完成抓拍、識別、存儲、轉發(fā)等一系列工作。電子警察前端子系統需要通過(guò)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致抓拍效果不佳。
系統配置
? 檢測方式：視頻檢測；
? 成像設備：?jiǎn)蝹€(gè)斷面為連續3車(chē)道及以下的采用1套600W像素高清抓拍攝像機，單個(gè)斷面連續3車(chē)道以上6車(chē)道及以下的采用2套600萬(wàn)像素高清抓拍攝像機，依此類(lèi)推；
? 補光燈：每根車(chē)道1套LED補光燈；
? 控制主機：路口按照每12條車(chē)道配置1臺控制主機的原則；
? 交換機：路口每個(gè)主機箱和小機箱根據各自接入的抓拍機數量配置8口工業(yè)級交換機；
? 以太網(wǎng)光端機：每個(gè)小機箱配置1對以太網(wǎng)光端機將抓拍數據傳輸至主機箱；
系統拓撲圖
系統布局圖1
系統布局圖2
系統布局圖3
闖紅燈違法行為檢測功能
系統采用高清視頻作為主要檢測方式，對于紅燈亮后進(jìn)入停車(chē)線(xiàn)且繼續向前行駛越過(guò)停車(chē)線(xiàn)的違法車(chē)輛進(jìn)行記錄，可自動(dòng)判別車(chē)輛進(jìn)入停車(chē)線(xiàn)的時(shí)間，對于紅燈亮前進(jìn)入停車(chē)線(xiàn)的車(chē)輛不作為違法記錄；對于紅燈亮后進(jìn)入停車(chē)線(xiàn)，但不繼續向前行駛，只在綠燈亮后向前的車(chē)輛不作為違法記錄；機動(dòng)車(chē)在其對應的黃燈或綠燈相位時(shí)越過(guò)停車(chē)線(xiàn)，闖紅燈自動(dòng)記錄系統不作為違法記錄。
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，高清攝像機能同時(shí)清楚地抓拍違法車(chē)輛及交通信號燈并能明確地分辨出交通信號燈的顏色。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(chē)輛的整個(gè)違法過(guò)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功能
對于進(jìn)入禁令標志區域大型號牌車(chē)輛進(jìn)行違法抓拍。記錄車(chē)輛經(jīng)過(guò)的時(shí)間、行駛方向、行駛速度、號牌號碼等關(guān)鍵的違法舉證要素，同時(shí)還能夠清晰辨認行駛方向上的標志/標牌指示。
記錄的機動(dòng)車(chē)闖禁令的違法圖片至少包括三張全景圖片和一張號牌特寫(xiě)圖片，并且兩張圖片全天候都可以看清機動(dòng)車(chē)尾牌信息，實(shí)現違法證據的有效關(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(chē)輛的整個(gè)違法過(guò)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(chē)）合成照片1
闖禁令（大貨車(chē)）合成照片2
超速違法行為檢測功能
超速行為檢測采用區間車(chē)速、斷面地點(diǎn)車(chē)速兩種方式，以布設在路段處為主。采用區間測速技術(shù)取證機動(dòng)車(chē)超速違法行為的，其進(jìn)入和離開(kāi)監測點(diǎn)的機動(dòng)車(chē)圖片包含清晰辨認機動(dòng)車(chē)全景特征、號牌號碼、精確的時(shí)間和區間距離等信息。
區間測速合成照片1
區間測速合成照片2
其他違法行為檢測功能
對于進(jìn)入專(zhuān)用車(chē)道的社會(huì )車(chē)輛進(jìn)行違法抓拍。記錄車(chē)輛經(jīng)過(guò)的時(shí)間、行駛方向、行駛速度、號牌號碼等關(guān)鍵的違法舉證要素。
系統可以抓拍社會(huì )車(chē)輛占用公交專(zhuān)用道、機動(dòng)車(chē)輛占用非機動(dòng)車(chē)道、大車(chē)占用小車(chē)道等多種占道違法行為。
占用公交車(chē)道合成照片1
占用公交車(chē)道合成照片2
對于在交叉路口違法變道車(chē)輛進(jìn)行違法抓拍。記錄車(chē)輛經(jīng)過(guò)的時(shí)間、行駛方向、行駛速度、號牌號碼等關(guān)鍵的違法舉證要素。
違法變道包括壓雙黃線(xiàn)、壓實(shí)線(xiàn)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(wèn)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)，機動(dòng)車(chē)駕駛員無(wú)視其擁堵?tīng)顩r繼續強行駛入滯留在路口是導致路口擁堵加重甚至道路癱瘓非人工疏導幾乎不能恢復通行的直接原因。
路口滯留定義：
機動(dòng)車(chē)在綠燈（或通行相位）時(shí)進(jìn)入路口并在綠燈轉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(chēng)為路口滯留。因此，對路口發(fā)生擁堵事件時(shí)的非法滯留行為的監測與處罰，成為有效降低交通擁堵發(fā)生、快速解除交通擁堵?tīng)顩r、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
多種視頻檢測技術(shù)
運動(dòng)目標檢測（軌跡跟蹤）算法也簡(jiǎn)稱(chēng)為“FIV算法”，是一種基于視頻監控系統的運動(dòng)目標檢測方法。這種算法主要包括：圖像預處理、運動(dòng)目標的檢測、運動(dòng)速度的求取。這種算法在幀差法的基礎之上，提取出運動(dòng)目標，并對其求取運動(dòng)速度。這種技術(shù)可以用于各類(lèi)圖像監控系統，用來(lái)檢測運動(dòng)目標，對于現實(shí)應用有重要意義。
運動(dòng)目標檢測與跟蹤一般包括目標檢測、特征提取、跟蹤等幾個(gè)階段。但這幾個(gè)階段并沒(méi)有固定的先后次序，下圖是多目標跟蹤的基本流程示意圖：
多目標跟蹤基本流程
內置車(chē)牌識別技術(shù)
高清嵌入式一體化攝像機，內置車(chē)牌識別功能。就是將傳統模式中后端服務(wù)器的車(chē)牌識別算法移植到前端相機中。采用動(dòng)態(tài)視頻識別技術(shù)，實(shí)現對視頻流每一幀圖像進(jìn)行識別，從而達到增加識別比對次數，提高識別準確率的目的。
車(chē)輛牌照的識別主要是基于圖像分割和圖像識別理論，對含有車(chē)輛號牌的圖像進(jìn)行分析處理，從而確定牌照在圖像中的位置，并進(jìn)一步提取和識別出文本字符。
識別的具體步驟分為車(chē)牌定位、車(chē)牌提取、字符識別。在自然環(huán)境中，相機首先對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(chē)牌照特征的若干區域作為候選區，然后對這些侯選區域做進(jìn)一步分析、評判，最后選定一個(gè)最佳的區域作為牌照區域，并將其從圖象中分割出來(lái)。
駕駛人面部特征識別
按照新GA/T 496-2014標準要求，系統宜增加面部駕駛人面部信息識別功能，本系統通過(guò)人臉識別和捕獲技術(shù)，通過(guò)對駕駛人位置定位后，在特定區域內進(jìn)行人臉捕獲。
可根據需求將駕駛人面部信息進(jìn)行處理，截圖單獨保存或者與其他結果圖進(jìn)行合成，疊加到違法結果上。
駕駛員面部識別抓拍照片