智能交通系统之高清监控摄像机应用解析

一、高清监控的优势

　　高清监控的优势

　　近年来，“高清化”成为安防监控领域技术发展的热门方向之一。各大厂商尽显其能，相继推出“高清”产品。对于视频监控而言，图像清晰度无疑是高清监控中最关键的意义。图像越清晰，细节越明显，观看体验越好，智能等应用业务的准确度也越高。

   限于标清摄像机的CCD成像芯片大小，此时高清网络摄像机所能提供的视角更大，如图1所示，当相机处在相同的位置时，标清摄像机仅能提供高清摄像机二分之一的视角范围。特别在道路车辆监测如智能交通中的卡口系统中，每个车道需要有一个特写摄像机来看清车牌，三个车道共用一台标清相机来看全景部分，高清晰摄像机主要体现在画面的清晰度上，要做到画面的清晰度，不仅仅是一个水平分辨率达到540TVL就行了，必须在超宽动态、自动白平衡、图像的锐利度调整、超级数字降噪(信噪比)、智能数字自动测光补偿、亮度信号、彩色信号边缘补正、损坏象素自动调整与恢复、色彩调整、宽动态范围等指标上有集中体现。只有达到这些综合性的要求才能算得上是高清晰度摄像机。而对于高清，一个200万像素高清相机可以监控两到三个车道，并且抓拍到的每一张图片都可当做全景照片使用。

　　从分辨率来看，720P的分辨率是CIF分辨率的9倍、1080i/1080P的分辨率是CIF分辨率的20倍，在同样的显示环境下，高清会清晰得多。从显示效果来看，高清既支持大屏显示，又支持16 ： 9宽屏显示，大大增强观看体验。从流畅度来看，高清支持更高的帧率，如720P和1080i/1080P都可以支持60帧/秒或60场/秒，其图像流畅度比标清要高一倍。

　　高清网络摄像机不仅能提供给用户宽阔的视角，更能把握图像的细节，无论是色彩还原还是整体画面质量，图像在处理及分析上的质量大大提升！更拥有更高水准的视频实时编码性能，让快速运动的物体在光线不足甚至全黑的场景中得到接近完美的视觉还原。

　　传输方式更加灵活，所有数据和信息只需要一根网线便可以解决。高清抓拍效果方面，高清图片完全可以看见车内司机的面部表情，而这一点正是标清全景相机和特写相机都无法做到的。所以，高清监控必然将取代标清监控。

二、高清智能交通产品

　　高清卡口及电子警察提出已有几年时间，但真正应用起来不过在最近两年。系统不但具备工控式高清产品，还具备嵌入式高清产品，通过统一平台对各种前端数据进行统一处理。平台使用websphere做为应用程序服务器，采用oracle做为数据库，完全超越公安部对于系统安全性能要求。

　　1、高清雷达触发测速抓拍系统

　　如图2，前端抓拍系统采用窄波雷达的多普勒效应检测技术，不仅具备各项卡口功能，还提供测速处罚功能。使用高清晰工业级CCD百万像素抓拍一体机，独立完成所有过往车辆抓拍及智能频闪灯的触发，并将抓拍的图片通过网络传输至中心，由车牌识别主机进行识别以及信息叠加，将处理过的图片，送至中心管理服务器和数据库服务器，所有的路口抓拍记录由中心服务器统一管理，各管理工作站可以对各路口抓拍记录进行实时查询管理，同时每个方向使用一个标清摄像机进行实时监控和录像。

高清智能交通产品

    2、高清电子警察系统

　　如图3所示，使用200万CCD高清网络摄像机，采用纯视频抓拍方式，每台相机监控两到三个车道。高清网络摄像机自动拍摄违法车辆的三张全景(兼特写)图片，并同时联动LED频闪补光灯进行补光，保证图像清晰可用。为确保所拍照片能作为交警执法依据，将连续保存三张能够反映车辆动态运行的高清晰度全景(兼特写)图片，其中三张图片分别对应车辆在红灯期间未压停车线时、车辆在红灯期间压在停车线或者经过停车线、车辆在红灯期间经过停车线后继续行驶。所有处理结果都通过网络传输至中心的闯红灯处理主机上进行存储、信息叠加，存储信息通过传输系统自动上传给服务器管理系统后(可人工控制下载到相关存储媒介)，应用计算机进行处理。

　　3、其它方案

　　某些闯红灯系统使用高标混相机(标清分析车辆轨迹，高清抓拍图片)方式。这种系统不是纯高清系统，但也有一定优势，毕竟标清视频对于主机资源、存储、传输等要求要低。也有高清CMOS相机，但它在卡口应用中会造成拖影现象，且夜间对灯光的要求比CCD高清相机的要求要苛刻，往往需要很高功率的补光灯使图像质量增加以及减少图像噪点问题。

三、高清产品应用面临的问题

　　高清产品应用面临的问题

　　高清产品给交通行业带来了诸多好处，也带来一系列问题：

　　· 存储空间大：数据流量的翻倍增大了录像容量，给网络存储带来压力；

　　· 高清交通建立在网络基础上，分辨率越大、清晰度越高的相机在数据传输的时候码流越大，增加网络带宽压力；

　　· 对中心控制、管理软件和硬件性能的要求成倍增长；

　　· 对记录视频图像的管理和事后分析的工作量也将成倍增长；

　　· 高清交通需求更多存储空间。标清特写摄像机抓拍一张图片60K左右，而140万CCD相机抓拍一张图片300K左右。同时对中心管理软件和硬件性能要求更高；

　　· 高清交通，也使用户投资成本高昂。往往一台高清相机都要在万元以上，因此在得到高画质的同时，也需要有充足的自己预算。

　　高清交通的展望

　　目前，高清视频监控在大众行业应用市场已经凸显，还会继续向行业应用和高端用户渗透。未来的安防系统，高清视频监控会和传统的模数系统相互融合，构建出一个和谐共存、互联互通的安防体系平台，满足用户多层次的应用。不同行业、不同场合对图像清晰度的要求不同，如在车水马龙的闹市区能否看清一个人的面部特征，看清楚车辆的牌照是很重要的；在高楼大厦的大厅内、拥挤喧闹的出入口、停车库的出入口、高速公路、体育场馆等场合，高清摄像机则能大大提升系统的应用价值，为城市治安的监督和管理起到积极的作用。但是，目前高清摄像机并不普及，只是刚刚开始，这需要加大市场的发展和推广高清摄像机力度，实现高清的目标，让用户看得更清、更远。

　　目前智能交通中的卡口抓拍、超速抓拍、电子警察等绝大部分还是标清产品，各地逐步用高清产品替代标清产品。相关厂家正面临一次产品“大洗牌”，要求厂家能抓住这个契机，把智能交通做为重点扶持行业。

　　无论是网络高清摄像机还是模拟高清摄像机，在未来安防市场中都会有用武之地，因此，希望在不久的将来，整个智能交通行业都会迈入真正的高清化、数字化。