2.4道路监控摄像机性能特点

    道路监控摄像机是一种工业化、专业化的电子设备，其设计、生产和制造必须符合工业化标准。在作为智能交通系统中的视频图像信号采集设备使用时，为了保证一个良好的使用效果，需要着重考虑如下因素：

    (1)成像质量：摄像机性能的好坏直接关系到在各种条件下能否拍摄出清晰画面，在夜间能否分辨清楚特征信息（如号牌、颜色、脸型、轮廓、形状等），所采集的图像色彩是否真实。作为道路监控摄像机，一般需具有较高成像质量，普通型摄像机应保证480线以上，高清型摄像机应保证140万像素以上。

    (2)性能稳定：摄像机要在可能发生的各种恶劣环境下不间断工作，保证图像质量不恶化，故障率低。如果一个交通监控系统的“眼睛”不好或经常出毛病，即使系统其他部分再完美，整个系统的缺陷也是致命的。

    (3)环境适应性：摄像机能够满足现场使用环境的照度变化、天气变化、监视范围变化、高低温影响、粉尘影响、腐蚀、电磁干扰、防雷击等。

    (4)最低照度要求：也称作灵敏度，应根据现场的24小时光照环境选择摄像机。最低照度指标不能只看前面的数字有多少，而应该看这个指标是在什么条件下测到的。如彩色最低照度0.15Lux/F1.4/50IRE/AGCON，这表明0.15Lux的低照度是用F1.4通光量镜头，视频信号测量电平在50IRE（350mv），AGCON的条件下测出来的。如果换成通光量大的F1.0镜头，视频信号测量电平在25IRE，测出的低照度指标更低。由于1/2英寸CCD摄像机的灵敏度和图像质量要高于1/3英寸CCD摄像机，优先考虑采用1/2英寸CCD摄像机。

    (5)信噪比：在光线很好的情况下，摄像机的信噪比都很好，图像上看不出噪波点，但在光线较暗时，信噪比指标好的摄像机图像依然清晰噪波点少，信噪比指标差的摄像机，噪波点会淹没整个图像。优先考虑采用信噪比不小于50db的摄像机。

    (6)强光抑制：道路监控摄像机一般都要求在夜间清楚拍摄车辆牌照，这就要求强光抑制指标要好。在专业广播电视摄像机，这个指标叫低垂直光斑。采用此项技术的摄像机，可以有效抑制迎面的强光，使车辆牌照较清晰的被捕捉到，画面真实完整，如图2所示。很多道路监控摄像机采用“日蚀”技术，在夜间拍摄车辆牌照效果很好，但在白天也经常出现“日蚀”，这就影响了整体图像的美观和完整性。

    [2.jpg]

    图2

    (7)背光补偿：摄像机在夜间拍摄车牌，背光补偿技术的好坏，直接关系到是否能清晰分辨车牌号码，从而影响视频检测和分析系统输出的准确性。

    (8)色彩还原：摄像机没有具体的色彩指标，只能用色度调整和白平衡调整使色彩真实还原。不同种类的摄像机色彩还原程度是不同的，这项指标只有通过调试及和现场真实色彩进行比较。

    (9)宽动态功能：宽动态摄像机的强光抑制效果非常好，但目前CCD宽动态摄像机和DPS宽动态摄像机在拍摄快速移动的车辆时都不能给出满意的结果。随着新技术DPS的逐步成熟，今后的道路监控摄像机将广泛采用DPS宽动态摄像机。在收费站、停车场等场所，应用宽动态摄像机会取得很好的效果。

    (10)安装简易：道路监控摄像机大都安装在6-15米高的立柱上，安装和拆卸都需要专用工具车，高空作业也比较危险，如果质量不可靠或调试不方便，势必给施工和维护带来很大成本，并影响正常使用。

    3.道路监控摄像机在国内智能交通领域中的应用

    3.1道路监控系统在国内的应用

    在我国推广和使用智能交通系统的初期阶段，各地公安部门建设了一批道路监控系统，由于当时的摄像机成像技术、远程传输技术、网络线路建设等方面都不能与当今相提并论，所以，建成的监控系统功能都比较单一，大部分只能起到察看道路交通拥挤状况的作用，由广播电视媒体和前方交通诱导显示屏及时发布信息给路面上的驾驶员和交管人员，空闲状态下兼顾作为社会治安监控使用。但是，相当长一段时间里，业内都习惯于将具有实时图像察看的视频监控系统称为道路监控系统。

    实际上，经过多年的发展和完善，现阶段的道路监控系统的涵义已经非常广泛，不单单只是起到观察交通拥挤状况的作用，还需要对交通道路上运动中的车辆、驾驶员、行人及标志物等目标对象进行全天候不间断监测，实时、清晰地捕获到目标对象的特征信息（如号牌、颜色、脸型、轮廓、形状、运行状态等）。主要包括如下几类子系统：（1）城市道路监控；（2）高速公路监控；（3）航道安全监控；（4）地铁运行监控；（5）社会治安监控；（6）车辆调度监控；（7）突急事件疏通；（8）机动车违法监控。这些子系统都是要以获取视频图像信息作为基础的，而道路监控摄像机就是前方的“眼睛”。

    下面针对几个主要的道路监控子系统的应用进行一些介绍：

    3.1.1城市道路监控系统

    城市道路监控系统是利用道路监控摄像机作为视频图像采集设备，实时监视可控范围内的交通运行状况，将路面拥挤度、交通流量、行人状况、突发事故等交通信息提供给交通指挥中心作分析决策，对车辆运行状况实时统计，按照预警方案提前发现和处理某些可能造成重大交通事件的隐患，对于下雪、暴雨、台风等自然灾害发生时，采取正确的应急预案，由广播电视媒体和前方交通诱导显示屏，告知路面驾驶员和行人加以防范。在实际应用中，城市道路监控系统还可以用来实时、公正、采集交通违法证据，为事后处理交通违法行提供一种行之有效的手段。

    3.1.2高速公路监控系统

    高速公路监控系统与城市道路监控略有不同。高速公路与一般公路相比，具有线型好、设计标准高、交通流量大、行车速度快等特点，在交通量大、气候恶劣的情况下，极易发生交通事故和交通阻塞，一些车流量非常大的高速公路上都部署全程的监控系统。高速公路监控系统是利用道路监控摄像机作为视频图像采集设备，主要包括全程监控、收费站监控、服务区监控以及为高速公路系统配套服务的电力监控等。其中收费监控系统主要是对收费站的车道、收费广场、收费亭的收费情况，对收费车道通过的车辆类型、收费员的操作过程以及收费过程中的突发事件和特殊事件进行观察和记录，实施有效的监督。这些监控系统可实施交通流量和交通运行监视，对关键点进行气象检测，对关键路段实施交通适时控制，及时发现各种异常情况并采取应急措施，对于车辆超速等违法行为拍摄记录，有效地保证了高速公路高速、安全、经济地运营管理。

    3.1.3航道安全监控系统

    航道安全监控系统主要是利用道路监控摄像机作为视频图像采集设备，用于监控船闸设备的监控、上下游船只之间距离、船闸与船之间距离、船只数量等，防止船只碰撞和开闸水位差引起的碰撞、翻船事故。

    3.1.4地铁监控系统

    地铁运行监控系统是利用道路监控摄像机作为视频图像采集设备，主要用于地铁各站点，除了实时监看路网各站点运行情况、确保各站台周边环境和乘客的人身安全外，能在紧急状态下（如火灾、爆炸、交通事故、有害气体泄漏等）协调地铁站内车辆设备的运行，提高调度速度、及时疏导乘客。

    3.1.5突发事件调度系统

    突发事件调度系统包括医疗急救、火灾、地震、泥石流、山体滑坡、爆炸、有害气体、液体泄漏、罪犯逃跑等。一旦突发事件，利用道路监控摄像机作为视频图像采集设备，及时、有效进行远程指挥调度，控制事态发展，维护社会稳定。

    3.1.6机动车违法监测系统

    机动车违法监测系统包络闯红灯监测、闯禁行监测、超速监测，采用工业级、超低照度的道路摄像机作为拍摄取证设备，运用先进的电子、计算机、图像处理、网络通信和数据库等技术手段来监测交通道路的机动车及其驾驶员，并记录其违法行为，为交通管理部门提供有效的执法证据。

    3.1.7车辆监测布控报警系统

    车辆监测布控报警系统又称道路卡口系统，采用工业级、超低照度的道路摄像机作为拍摄取证设备，运用先进的电子、计算机、图像处理、网络通信和数据库等技术手段来全天候24小时不间断、无遗漏的监测城市出入口或重要道口的机动车及其驾驶员特征，自动记录车辆的车牌颜色、车牌号码、行驶方向、车速、车长、通行时间以及驾驶员脸部特征等各种参数，能自动监测被盗抢、违法未处理、肇事逃逸、作案嫌疑、海关监控、报废等“黑名单”车辆，能为公安管理部门提供科学、有效的线索和依据。