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第1章 方案簡介
本方案采用一體化自動跟蹤球機檢測模式，單點配置一套自動跟蹤球機，利用機器視覺代替人工視覺進行車輛目標提取、違法行為自動判定、自動跟蹤放大、自動車牌識別，兼具機器連續工作優勢和人類部分認知能力，準確、快速地對機動車違法停車行為從車輛前部或尾部進行取證記錄，適用于對城市道路上的機動車違法停車行為進行取證治理。
第1章 方案背景
隨著社會經濟的發展和人民生活水平的提高，城市機動車保有量迅猛增長，快速增長的停車需求與停車場地的供給不相適應，停車供需矛盾日益突出；同時因為機動車駕駛人的交通安全意識淡薄，機動車違法停車已成為城市頑疾，每年因違法停車造成的交通擁堵、汽車追尾等情況數以百萬計，嚴重影響著城市的整體交通環境，而且會造成人民群眾人身財產的損失。
如何規范駕駛員的開車行為，對違反停車的行為及時準確的進行取證查處，是創造良好城市交通環境、規范駕駛員停車行為、保證道路暢通安全的重要手段。
目前對違法停車的治理主要有現場取證執法和非現場手動抓拍取證執法兩種方式。
對于現場取證執法方式，由于我國交通管理警力普遍不足，現場取證執法難以保證交通違法都能得到及時糾正查處、有效遏制。
對于非現場手動抓拍取證方式，需要監控人員通過視頻進行遠程監控，在發現有違法停車情況時，監控人員手動控制云臺攝像機進行拉近、拍攝車輛，并予以人工識別車輛號牌，完成后手動恢復攝像機到預置位。隨著道路管理的需要，違法停車監控點越來越多，監控人員工作負荷越來越大，工作的準確度依賴于監控人員自身的責任心、工作狀態、身體精力狀態等人的因素，存在效率低和人工成本高的問題。
為了解決對違法停車現場執法警力不足和易受干擾影響的難題，海康威視開發了一套城市道路違法停車一體化自動抓拍系統，前端自動跟蹤球機內置智能分析算法，利用機器視覺代替人工視覺進行車輛目標提取、違章行為自動判定、自動跟蹤放大、自動車牌識別，兼具機器連續工作優勢和人類部分認知能力，準確、快速地對機動車違法停車行為進行檢測記錄。
第2章 方案實現
1.1 工作原理
利用內置智能分析算法的自動跟蹤球機實現違法停車自動檢測抓拍。
工作原理如下：
1、 在球機設置界面中設置球機檢測預置位及相應的違停檢測區域，并設置路段違停抓拍模式（不允許停車或允許臨時停車）（見圖1）；
2、 內置的智能分析算法對違停檢測區域內的機動車輛進行違停檢測（見圖2）；
3、 檢測違停車輛后提取定位信息（見圖3）；
4、 球機利用定位信息對違停車輛進行跟蹤放大（見圖4）；
5、 當違停車輛的車牌放大到可以識別時，球機內置智能算法對車牌進行定位特寫抓拍和自動識別（見圖5）；
6、 如識別不到違停車牌號碼，球機回到檢測預置位，繼續檢測其它違停車輛；
7、 如識別到違停車牌號碼，對于不允許停車工作模式，球機自動生成違章記錄，包括一張合成圖片（二張全景特征圖片、一張車牌特寫圖片）和一段反映機動車違法停車過程的錄像，圖片上疊加有交通違章日期、時間、地點、方向、圖像取證設備編號，防偽等信息。取證完畢后，球機回到檢測預置位，繼續檢測其它違停車輛（見圖6）；
8、 對于允許臨時停車工作模式，在識別到違停車輛車牌號碼后，球機設置該方位坐標為球機的校驗預置位，然后球機自動回到檢測預置位，繼續檢測其它違停車輛；在一定時間間隔（可判定為違法停車的時間，時間間隔可設）后，球機回到校驗預置位，再次識別到車牌信息，如識別到的車牌號碼與之前識別到的車牌號碼一樣，則判定為違停，球機自動生成違章記錄，包括一張合成圖片（三張全景特征圖片、一張車牌特寫圖片）和一段反映機動車違法停車過程的錄像；如再次識別到車牌信息與之前的不一致，則丟棄該目標。取證完畢后，球機回到檢測預置位，繼續檢測其它違停車輛。
2.1 工作流程
按是否允許臨時停車系統有兩種工作模式，對應兩種工作流程：不允許臨時停車工作流程和允許臨時停車工作流程。
1、不允許臨時停車工作流程
2、允許臨時停車工作流程
2.2 系統架構
系統架構如下圖：
前端球機獨立完成違停檢測、抓拍、車牌識別、數據上傳到中心等工作，中心管理系統進行統一數據管理。
1.1.1 自動跟蹤球機
自動跟蹤球機采集高清視頻，內嵌停車檢測模塊、車輛定位模塊、車牌識別模塊、違法數據生成模塊，自動跟蹤車輛、進行車輛放大，它主要包括如下部分：
u 視頻采集，提供高清視頻；
u 停車檢測模塊，檢測違停車輛；
u 車輛定位模塊，定位違停車輛位置，控制球機進行跟蹤放大；
u 車牌識別模塊，對違停車輛的車牌號碼進行自動識別；
u 違章數據生成模塊，負責生成和存儲違章數據，并傳輸到中心管理系統。
u 車輛跟蹤模塊，對違停車輛進行跟蹤放大。
2.2.1 中心管理系統
中心管理系統，包括服務器和管理客戶端兩個部分：
服務器是全網的集中管理存儲中心，集中管理全網的違停抓拍點，并存儲全網的違停抓拍證據，以供統計分析之用；
管理客戶端是用戶與整個系統的接口，多個用戶可以通過不同客戶端同時訪問整個系統；
中心管理系統的功能包括：
u 實時視頻監控：用戶可以通過管理系統查看全網違停抓拍點的實時視頻；
u 設防控制：用戶可以進行違停抓拍算法的設置、布防、撤防操作，甚至可以設置在某些時間段布防，而其它時間段則不設防，滿足用戶多樣化的需求；
u 違停查詢：用戶可以自定義條件查詢違停告警，查看某條違停告警的告警圖片和告警過程錄像；
u 告警導出：用戶可以將違停告警導出為 txt、html、excel 等不同格式的報表。
2.3 系統功能
系統能對道路兩旁禁停區域違停車輛進行檢測和取證。可以根據用戶的實際需求調整最大停車時限，當車輛在禁止停車區域停車在限定時間以上的，進行違章抓拍取證。一組取證信息包括不同時間段的三張全景圖片、一張能夠看清車牌的特寫圖片、以及一段違章過程錄像，圖片中疊加時間、地點、車牌號碼等信息。
系統能夠自動對違停車輛進行跟蹤放大，自動識別車牌號碼，減少人工識別輸入車牌的工作，提高效率。
2.3.3 查詢統計及交通違章處理功能
系統可以對違章數據按時間、地點等方式進行查詢統計；同時可以違章數據進行審核、修改、自動上傳、人工標記等處理功能，實現交通違章事件的處理。
系統設計24h內的計時誤差不超過1.0s，所有前端設備點位每日至少與監控中心系統時鐘同步一次。
中心管理軟件可以實時查看前端設備的運行狀態，支持通過網絡實現遠程維護、遠程設置和遠程升級等功能。
2.3.6 擴展前端聲光報警提示及語言喊話功能
本系統的基礎上，可以在前端球機接入喇叭和聲光報警器實現以下擴展功能：
1、可以在檢測到的違法停車事件后，能夠在監控中心管理軟件上實現聲音、語音、彈圖片等提示報警。
2、可以觸發前端的聲光警和語音喊話功能，進行自動語音喊話提示和聲光報警提示，提示聲音可以錄制語音提示或者聲音提示。
3、可以給前端聲光報警器一個信號，進行聲光提示，提示后方車輛減速慢行，以達到降低事故的目的。
4、可以與大屏系統和報警系統聯動，進行文字上墻報警和現場鳴笛報警和語音報警等功能。
2.4 系統性能
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停車事件
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最短檢測時間
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白天
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5秒
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晚上
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5秒
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檢測距離
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白天
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70米以內
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從圖像下方算起，架設高度6-8米
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晚上
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50米以內
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檢測率
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白天
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>85%
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正常天氣條件下
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晚上
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>70%
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識別率
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白天
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>90%
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晚上
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不支持跟蹤識別
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系統整體誤報率
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<5次每天每路
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正常天氣條件下
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2.5.1 自動跟蹤球機（iDS-TCS215-F5）
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型號 參數
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iDS-TCS215-F5系列（詳見訂貨型號）
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|
200萬像素5寸網絡高清高速智能球機
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|
機芯
|
圖像傳感器
|
1/2.8" Progressive Scan CMOS
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|
最低照度
|
彩色：0.05Lux @ (F1.6，AGC ON)
|
|
黑白：0.005Lux @(F1.6，AGC ON)
|
|
白平衡
|
自動 / 手動 / 自動跟蹤白平衡 /室外/室內/日光燈白平衡/鈉燈白平衡
|
|
增益控制
|
自動/手動
|
|
信噪比
|
大于 52dB
|
|
3D降噪
|
支持
|
|
背光補償
|
支持
|
|
寬動態
|
支持
|
|
強光抑制
|
支持
|
|
透霧
|
支持
|
|
電子快門
|
50Hz: 1/1-1/30,000s
|
|
60Hz: 1/1-1/30,000s
|
|
日夜模式
|
自動ICR彩轉黑
|
|
數字變倍
|
16倍
|
|
隱私遮蔽
|
最多24塊多邊形區域；支持多種顏色、馬賽克可選
|
|
聚焦模式
|
自動 / 半自動 / 手動
|
|
鏡頭
|
焦距
|
4.3-129mm, 30倍光學
|
|
變倍速度
|
大約3秒(光學, 廣角-望遠)
|
|
水平視角
|
65.5-2.11度(廣角-望遠)
|
|
近攝距
|
10-1500mm(廣角-望遠)
|
|
光圈數
|
F1.6-F5.0
|
|
功能
|
水平范圍
|
360°連續旋轉
|
|
水平速度
|
水平鍵控速度：0.1°-300°/s,速度可設
|
|
水平預置點速度：540°/s
|
|
垂直范圍
|
-5°-90° (自動翻轉)
|
|
垂直速度
|
垂直鍵控速度：0.1°-240°/s,速度可設
|
|
垂直預置點速度：400°/s
|
|
比例變倍
|
支持
|
|
預置點個數
|
256個
|
|
巡航掃描
|
8條，每條可添加32個預置點
|
|
花樣掃描
|
4條，每條路徑記錄時間大于10分鐘
|
|
斷電記憶
|
支持
|
|
守望功能
|
預置點/花樣掃描/巡航掃描/自動掃描/垂直掃描/隨機掃描/幀掃描/全景掃描
|
|
方位角信息顯示
|
開 / 關
|
|
預置點視頻凍結
|
支持
|
|
定時任務
|
預置點/花樣掃描/巡航掃描/自動掃描/垂直掃描/隨機掃描/幀掃描/全景掃描/球機重啟/球機校驗/輔助輸出
|
|
網絡
|
最大圖像尺寸
|
1920×1080
|
|
幀率
|
50Hz:25fps(1920×1080)、25fps(1280×960)、25fps(1280×720)
|
|
60Hz:30fps(1920×1080)、30fps(1280×960)、30fps(1280×720)
|
|
視頻壓縮
|
H.264/MJPEG/MPEG4，H.264編碼支持Baseline/Main/High Profile
|
|
SVC
|
支持
|
|
ROI編碼
|
支持24塊區域，等級可調
|
|
音頻壓縮
|
G.711ulaw/G.711alaw/G.726/MP2L2
|
|
網絡協議
|
IPv4/IPv6,HTTP,HTTPS,802.1x,Qos,FTP,SMTP,UPnP,SNMP,DNS,DDNS,NTP,RTSP,RTP,TCP,UDP,IGMP,ICMP,DHCP,PPPoE
|
|
同時預覽視頻數
|
最多10路
|
|
三碼流
|
支持
|
|
用戶權限
|
最多32個用戶，分3級:管理員、操作員和普通用戶
|
|
安全模式
|
授權的用戶名和密碼，以及MAC地址綁定；HTTPS加密；IEEE 802.1x網絡訪問控制,IP地址過濾
|
|
系統集成
|
報警輸入
|
7路開關量輸入(0-5vDC)
|
|
報警輸出
|
2路，支持報警聯動
|
|
報警聯動
|
預置點/巡航掃描/花樣掃描/SD卡錄像/觸發開關量輸出/客戶端電子地圖
|
|
智能報警
|
音頻異常偵測,移動偵測,視頻遮擋,網線斷,IP地址沖突,存儲器滿,存儲器錯,非法訪問
|
|
音頻輸入
|
音頻輸入(LINE輸入、MIC輸入)，音頻峰值:2-2.4V[p-p]，輸出阻抗:1KΩ±10%
|
|
音頻輸出
|
線性電平，阻抗:600Ω
|
|
網絡接口
|
內置RJ45網口，支持10M/100M網絡數據，
|
|
SD卡接口
|
內置Micro SD卡插槽，支持Micro SD/SDHC卡（最大支持32G），可支持手動錄像/報警錄像，支持斷網續傳,錄像不丟失
|
|
模擬視頻輸出
|
1.0V[p-p] / 75Ω，PAL或NTSC，BNC頭
|
|
RS485控制接口
|
采用半雙工模式，支持自適應HIKVISION，PELCO-P和PELCO-D(可添加)協議
|
|
應用編程接口
|
支持軟件集成的開放式API，支持標準協議(ONVIF、PSIA、CGI)、支持海康SDK和第三方管理平臺接入、支持GB/T28181協議
|
|
客戶端
|
支持iVMS-4200 PCNVR客戶端
|
|
瀏覽器
|
支持IE7、IE8、IE9,Chrome8+,Firefox3.5+,Safari5+瀏覽器，支持多國語言
|
|
一般規范
|
菜單
|
中、英文
|
|
電源
|
AC24V(僅-A型號支持)；
|
|
室外球：65W max;
|
|
工作溫度和濕度
|
-40 ℃-70℃(室外)
|
|
濕度小于90%
|
|
防護等級
|
IP67(室外球)
|
|
TVS 6000V 防雷、防浪涌、防突波，符合GB/T17626.5 四級標準
|
|
安裝方式
|
多種安裝方式可選，根據應用環境進行選擇
|
|
尺寸
|
Φ220×325.5mm(室外)
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|
重量
|
5kg
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2.5.2 自動跟蹤球機（iDS-TCS215-F7）
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型號參數
|
iDS-TCS215-F7系列（詳見訂貨型號）
|
|
200萬像素7寸網絡紅外高清高速智能球機
|
|
機芯
|
圖像傳感器
|
1/2.8" Progressive Scan CMOS
|
|
最低照度
|
彩色：0.05Lux @ (F1.6，AGC ON)
|
|
黑白：0.005Lux @(F1.6，AGC ON)
|
|
白平衡
|
自動 / 手動 / 自動跟蹤白平衡 /室外/室內/日光燈白平衡/鈉燈白平衡
|
|
增益控制
|
自動/手動
|
|
信噪比
|
大于 52dB
|
|
3D降噪
|
支持
|
|
背光補償
|
支持
|
|
寬動態
|
支持
|
|
強光抑制
|
支持
|
|
透霧
|
支持
|
|
電子快門
|
50Hz: 1/1-1/30,000s
|
|
60Hz: 1/1-1/30,000s
|
|
日夜模式
|
自動ICR彩轉黑
|
|
數字變倍
|
16倍
|
|
隱私遮蔽
|
最多24塊多邊形區域；支持多種顏色、馬賽克可選
|
|
聚焦模式
|
自動 / 半自動 / 手動
|
|
鏡頭
|
焦距
|
4.3-129mm, 30倍光學
|
|
變倍速度
|
大約3秒(光學, 廣角-望遠)
|
|
水平視角
|
65.5-2.11度(廣角-望遠)
|
|
近攝距
|
10-1500mm(廣角-望遠)
|
|
光圈數
|
F1.6-F5.0
|
|
紅外功能
|
紅外照射距離
|
150米
|
|
紅外控制
|
紅外燈亮度、角度根據場景智能調整
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|
Smart IR
|
支持
|
|
功能
|
水平范圍
|
360°連續旋轉
|
|
水平速度
|
水平鍵控速度：0.1°-300°/s,速度可設
|
|
水平預置點速度：540°/s
|
|
垂直范圍
|
-5°-90° (自動翻轉)
|
|
垂直速度
|
垂直鍵控速度：0.1°-240°/s,速度可設
|
|
垂直預置點速度：400°/s
|
|
比例變倍
|
支持
|
|
預置點個數
|
256個
|
|
巡航掃描
|
8條，每條可添加32個預置點
|
|
花樣掃描
|
4條，每條路徑記錄時間大于10分鐘
|
|
斷電記憶
|
支持
|
|
守望功能
|
預置點/花樣掃描/巡航掃描/自動掃描/垂直掃描/隨機掃描/幀掃描/全景掃描
|
|
方位角信息顯示
|
開 / 關
|
|
預置點視頻凍結
|
支持
|
|
定時任務
|
預置點/花樣掃描/巡航掃描/自動掃描/垂直掃描/隨機掃描/幀掃描/全景掃描/球機重啟/球機校驗/輔助輸出
|
|
網絡
|
最大圖像尺寸
|
1920×1080
|
|
幀率
|
50Hz:25fps(1920×1080)、25fps(1280×960)、25fps(1280×720)
|
|
60Hz:30fps(1920×1080)、30fps(1280×960)、30fps(1280×720)
|
|
視頻壓縮
|
H.264/MJPEG/MPEG4，H.264編碼支持Baseline/Main/High Profile
|
|
SVC
|
支持
|
|
ROI編碼
|
支持24塊區域，等級可調
|
|
音頻壓縮
|
G.711ulaw/G.711alaw/G.726/MP2L2
|
|
網絡協議
|
IPv4/IPv6,HTTP,HTTPS,802.1x,Qos,FTP,SMTP,UPnP,SNMP,DNS,DDNS,NTP,RTSP,RTP,TCP,UDP,IGMP,ICMP,DHCP,PPPoE
|
|
同時預覽視頻數
|
最多10路
|
|
三碼流
|
支持
|
|
用戶權限
|
最多32個用戶，分3級:管理員、操作員和普通用戶
|
|
安全模式
|
授權的用戶名和密碼，以及MAC地址綁定；HTTPS加密；IEEE 802.1x網絡訪問控制,IP地址過濾
|
|
系統集成
|
報警輸入
|
7路開關量輸入(0-5vDC)
|
|
報警輸出
|
2路，支持報警聯動
|
|
報警聯動
|
預置點/巡航掃描/花樣掃描/SD卡錄像/觸發開關量輸出/客戶端電子地圖
|
|
智能報警
|
音頻異常偵測,移動偵測,視頻遮擋,網線斷,IP地址沖突,存儲器滿,存儲器錯,非法訪問
|
|
音頻輸入
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音頻輸入(LINE輸入、MIC輸入)，音頻峰值:2-2.4V[p-p]，輸出阻抗:1KΩ±10%
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|
音頻輸出
|
線性電平，阻抗:600Ω
|
|
網絡接口
|
內置RJ45網口，支持10M/100M網絡數據，
|
|
SD卡接口
|
內置Micro SD卡插槽，支持Micro SD/SDHC卡（最大支持32G），可支持手動錄像/報警錄像，支持斷網續傳,錄像不丟失
|
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模擬視頻輸出
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1.0V[p-p] / 75Ω，PAL或NTSC，BNC頭
|
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RS485控制接口
|
采用半雙工模式，支持自適應HIKVISION，PELCO-P和PELCO-D(可添加)協議
|
|
應用編程接口
|
支持軟件集成的開放式API，支持標準協議(ONVIF、PSIA、CGI)、支持海康SDK和第三方管理平臺接入、支持GB/T28181協議
|
|
客戶端
|
支持iVMS-4200 PCNVR客戶端
|
|
瀏覽器
|
支持IE7、IE8、IE9,Chrome8+,Firefox3.5+,Safari5+瀏覽器，支持多國語言
|
|
一般規范
|
菜單
|
中、英文
|
|
電源
|
AC24V(僅-A型號支持)；
|
|
室外球：65W max;
|
|
工作溫度和濕度
|
-40 ℃-70℃(室外)
|
|
濕度小于90%
|
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防護等級
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IP67(室外球)
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|
TVS 6000V 防雷、防浪涌、防突波，符合GB/T17626.5 四級標準
|
|
安裝方式
|
多種安裝方式可選，根據應用環境進行選擇
|
|
尺寸
|
Φ220×325.5mm(室外)
|
|
重量
|
5kg
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序號
|
設備名稱
|
設備型號
|
設備數量
|
品牌及備注
|
|
1
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跟蹤球機
|
iDS-TCS215-F7
或
iDS-TCS215-F5
|
1臺/路
|
海康威視
|
|
2
|
光纖收發器
|
DS-3D01T-A
|
1對/路
|
海康威視
|
|
DS-3D01R-A
|
|
3
|
光纖終端盒
|
FC二進八出
|
1/卡點
|
（用戶自配）
|
|
4
|
報警服務器
|
IS-VSE1030
|
1臺/400路
|
海康威視
|
|
5
|
數據服務器
|
IS-VSE1030
|
1臺
|
海康威視（點位少時可與報警服務器共用）
|
|
6
|
管理客戶端
|
|
1臺
|
（用戶自配）
|
|
7
|
數據庫軟件
|
|
1套
|
（用戶自配）
|
|
8
|
檢測服務軟件
|
iVMS-8651-F01
|
1套/跟蹤球機
|
海康威視
|
|
9
|
跟蹤球機軟件
|
iVMS-8651-C01
|
1套/跟蹤球機
|
海康威視
|
|
10
|
報警服務器軟件
|
iVMS-8651-E02
|
1套
|
海康威視
|
|
11
|
客戶管理軟件
|
iVMS-8651-E01
|
1套
|
海康威視
|
|
12
|
網絡交換機
|
EDS-205A-T/交換機
|
1/點位
|
（用戶自配）
|
|
EDS-208A-T/交換機
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（用戶自配）
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13
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交換機電源適配器
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適配器,KPL-040F(綠頭),12V,40W,兩線,能效V級
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（用戶自配）
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電源線(國際)1.2米,IEC53RVV
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聲光報警器
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視實際需要配置
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（用戶自配）
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揚聲器
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視實際需要配置
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（用戶自配）
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桿件、線纜等輔材
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視實際需要配置
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（用戶自配）
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第3章 設備架設要求
3.1 設備架設原則
設備的架設的指導原則為便于系統有效工作，最大化發揮出系統特征，監控有效面積最大化。為此，需盡量如下要求：
1、為了防止設備阻礙正常的道路暢通，或設備被人工破壞，機箱離地面的高度應高于1.8米，懸掛前端視頻采集設備的立桿高度在6米－8米之間。
2、系統安裝選址時，應盡可能把球機布局在擬檢測區域的中心位置，讓前端球機有效視角內看見違章車輛的車頭或者車尾部分居多。俯視車輛或者側面監控違停車輛，因幾何上的遮擋關系，較難獲得有效的車牌。
3、由于系統的物理約束，存在一定面積的監控盲區。該區域的大小與前端視頻采集系統的安裝高度有直接的聯系。換算公式為L1 = H * tan30；
4、監控區域應盡可能開闊，避開高的建筑目標或樹木，以免遮擋球機視線，削弱系統的有效視野；球機投影位置到最遠抓拍位置的有效距離為70米。
3.2 現場布局示意圖
安裝L型桿件，高度為6米－8米，攝像機安裝于檢測區域的中間位置，挑臂長度依據現場路寬來確定，以下為現場布局俯視圖和側視圖。
第4章 方案特點
本方案采用非現場自動取證，系統能夠全天候工作，在一定程度上消除道路交通管理在時間和空間上的盲點，可以緩解警力不足和現場執法取證難的問題，保證違法停車行為都能得到及時糾正查處、有效遏制。
4.2 解決非現場手動抓拍取證易受人的因素影響問題
相比非現場手動抓拍取證方式，本方案也是非現場取證，但是能夠自動取證，擺脫了需要監控人員人工值守、手動操作和易受監控人員責任心、工作狀態、身體精力狀態等人的因素影響的難題，可以不間斷、高效率工作。
4.3 環境適應性強
采用先進的背景建模與運動前景提取技術，支持復雜場景下的抓拍，避免了陰影，相機抖動帶來的誤檢影響。同時本系統采取的圖像處理技術，有效改善了低對比度情況下目標的檢測率，提升了在霧天，雨天等惡劣天氣條件下的系統違章檢測的可靠性。
4.4 超長延時抓拍
支持分時停留管理模式，可自由設定違停時長規則，最長可支持停留 5 小時后才開始抓拍，有效滿足各類停車區域分時管理的需求。
4.5 不重復抓拍
采用了基于圖像分析的車輛特征識別算法，對同一部違停車輛不會重復抓拍。
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