系統(tǒng)組成及工作原理
高清治安卡口自動監(jiān)測系統(tǒng)邏輯工作原理圖如下：
高清治安卡口自動監(jiān)測記錄系統(tǒng)一般由車輛檢測單元、圖像采集單元、數(shù)據(jù)處理存儲單元、傳輸單元和輔助照明單元等組成。
車輛檢測單元
在每個車道上，沿道路前進方向鋪設(shè)兩個線圈。當車輛通過第一個線圈時，線圈將向車輛檢測模塊發(fā)送觸發(fā)信號，車輛檢測模塊收到觸發(fā)信號后，立即抓拍車輛圖片，當車輛通過第二個線圈時，線圈再次向車輛檢測模塊發(fā)送觸發(fā)信號，通過車輛通過兩個線圈的時間差從而推算出該車的通行車速并疊加抓拍圖片上。
車輛檢測原理
埋設(shè)于車道的環(huán)行線圈由檢測單元進行供電，因而形成一個磁場，當有金屬物體經(jīng)過磁場時，磁場的磁通量將發(fā)生一系列的變化。機動車可被視同金屬物體，當車輛經(jīng)過線圈時（壓上及離開），線圈所產(chǎn)生的磁場的磁通量將發(fā)生相應(yīng)的變化，檢測單元將會快速地檢測到這些變化，并通過對這一變化進行分析處理來判斷是否有車輛通過。下圖反映的是車輛通過線圈的過程。
車輛通過檢測示意圖
車速檢測原理
線圈感應(yīng)測速原理：通過測量機動車經(jīng)過一組按一定距離埋設(shè)于地面的感應(yīng)線圈的時間差，計算得出機動車的行駛速度。
線圈距離ΔS與兩次觸發(fā)時間差Δt的數(shù)字比值V的計算公式為：V=ΔS/Δt(km/h)
當車輛沿正常行駛方向進入線圈1時，系統(tǒng)記錄車輛進入線圈的時刻；當車輛繼續(xù)前行，系統(tǒng)分別記錄車輛離開線圈1，進入線圈2，離開線圈2的時刻；由于每條需要監(jiān)控的車道上沿著行車方向埋設(shè)的兩個線圈間距是固定的(一般為4-6米)，對于經(jīng)過的車輛，只要取得車輛進入兩個線圈的時間、線圈的寬度和距離幾個參數(shù)，就不難求得車輛通過的速度，測試精度主要取決車檢器的檢測及時間精度。
車流量統(tǒng)計原理
當有任一車輛通過線圈時，線圈都會向車輛檢測模塊發(fā)送觸發(fā)信號，車輛檢測模塊收到觸發(fā)信號后，將立即記錄該信息，自動監(jiān)測軟件將通過該方向通過所有車輛信息進行流量統(tǒng)計。通過統(tǒng)計在一定時間段內(nèi)通過某個方向各條車道的車輛的數(shù)量可以統(tǒng)計出具體的車流量、車輛占用率數(shù)據(jù)。
圖像采集單元
圖像采集技術(shù)的應(yīng)用主要為兩百萬CCD高清網(wǎng)絡(luò)攝像機
在正常車速5km/h～180km/h行駛的車輛經(jīng)過監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的圖像捕獲率可達99%以上，其中車輛通行數(shù)據(jù)庫完全符合公安部行業(yè)標準GA/T 497-2009《公路車輛智能檢測記錄系統(tǒng)通用技術(shù)條件》的數(shù)據(jù)庫格式要求。
由于采用高清攝像系統(tǒng)，拍攝下來的車輛的圖片分辨率可達1600*1200像素(200萬)，圖像質(zhì)量相當清晰，不僅可以清晰的分辨車輛的牌照，車牌像素比以往的高兩倍，而且可以清晰地看清司乘人員的面部特征；夜間由于采用了多種曝光技術(shù)和補光技術(shù)，車輛的大燈強光被有效地抑制住，完全不影響車牌的自動識別。
公安部門目前對車輛司乘人員面部圖像的表現(xiàn)要了明確的目標，主要原因是為了更有效率的偵破有關(guān)車輛犯罪的案件。要想清楚地看清前排司乘人員的面部，通過普通全景攝像機是辦不到的，因為普通全景攝像機水平視場超過八米，而普通視頻攝像機的水平像素只有768個，一個像素還不到一厘米，人臉只能占不到20個象素，這么低的象素是不能分辨人臉的。只能通過近景視頻攝像機來分辨，而普通卡口所用的近景攝像機垂直視場又只有1.65米，當車輛觸發(fā)抓拍的時刻司乘人員的面部是很難進入特寫視頻攝像機的視場中。應(yīng)用延時一段時間再拍一張圖像的方法可以拍攝到部分司乘人員的面部，但車輛車速的差別使有效拍攝到司乘人員比率不會很高。
而我們采用的高清攝像機拍攝的圖像可達1600*1200像素(200萬象素)左右，幾乎所有車輛的司乘人員均可進入圖像視場，一個像素可以表現(xiàn)2.4毫米的細節(jié)，司乘人員的面部像素水平可達83個像素，細節(jié)表現(xiàn)很好。高清圖像中司乘人員的面部像素至少可以達到34個像素。
