網絡高清攝像機在高速公路收費車道中的應用

劉尊羽

【摘要】本文就網絡高清攝像機應用于高速公路收費車道進行逐一分析，替代現有車道設備，提出整體解決方案建議，發揮新技術降低成本。

【關鍵詞】網絡高清攝像機;高速公路;收費車道

傳統模擬攝像機無法滿足高清圖像采集需要，高清已經成為當今視頻監控的發展主流。網絡高清攝像機，指基于網絡傳輸協議的高清攝像機，以普通的網絡高清攝像機形成為例，從前往后依次包含鏡頭，紅外截止濾光片，圖像傳感器，時鐘同步與圖像處置編碼緊縮主板，電源及I/O網絡接口板。在所有的形成部件中，最為重要的是圖像傳感器，其指標優良與否直接影響到網絡高清攝像機畫面質量。

一、?應用概況

網絡高清攝像機在智能交通領域主要涉及人，車，路三者的相互關系。智能交通建設基礎就是檢測路況，如車輛控制系統，公共交通系統，緊急救援系統，ETC以及多系統的合作運用實時檢測路況，保證車輛正常運行。其中應用于交警管理業務最為廣泛，在智能交通監控系統中，網絡高清攝像機主要安裝在道路路口，用于拍攝紅綠燈路口的交通狀況或道路路面狀況，實現指揮調度，道路信息監測，車牌與人臉識別。

網絡高清攝像機在高速公路收費車道系統中的應用正在廣泛開展，各種應用功能日趨強大，性能逐步提升。典型普通人工收費車道系統由以下主要設備組成：收費亭內包括車道計算機，車道控制器，收費員終端顯示器，復合讀寫器或自動收發卡機，車輛檢測器，字符疊加器，視頻分配器等，收費亭外包括雨棚信號燈，手動欄桿，聲光報警器，語音報價器，費額顯示器，收據打印機，車道同行信號燈，自動欄桿，車道攝像機，高清車牌識別儀，計重設備等。

二、??實現功能

網絡高清攝像機在收費車道系統中應用，可以替代部分車道設備一體化實現相關功能，提高車道性能，降低系統設備成本。

1.?采用網絡高清攝像機可以替代車道攝像機，實現圖像采集功能。目前大多數車道采用標清攝像機，車道圖片分辨率低，對于關鍵信息特別是車牌信息缺少智能分析，無法定位。網絡高清攝像機采用200萬像素CMOS圖像傳感器，分辨率為1920*1080，能夠車輛軌跡實時跟蹤抓拍，并確保圖片高質量為后期系統對圖像的應用提供廣泛的信息基礎。

2.?采用網絡高清攝像機可以實現車道車牌識別功能，收費車道系統為了實現現場圖片視頻車牌識別功能的統一，部分車道一般采用兩套攝像系統，一套普通車道攝像機用于才采集圖片和視頻，一套車牌識別系統負責采集車牌信息，兩套系統關聯度不高，兩者信息難以融合。網絡高清攝像機普遍采用嵌入式處理器，圖像采集和圖像分析獨立進行，處理速度快。同時具有自動測光控制功能，自動控制曝光時間，增益，白平衡，使得圖像效果更佳識別率更高。具有主流車識別和車身顏色識別功能，可以識別符合標準的十種車身顏色。

3.?采用網絡高清攝像機可以實現車道車輛檢測器功能。網絡高清攝像機具有優秀視頻檢測/識別技術，車輛捕獲率高，可以替代現行車輛線圈檢測器功能。其觸發輸出功能，能通過輸出開關量或12V電平信號快捷實現與現行車道控制系統的銜接。同時與其他設備相互配合可以實現車道車輛分類的自動識別，相關應用在國內部分站點已經試應用。

4.?采用網絡高清攝像機可以實現車道視頻分配器功能，網絡攝像機，其本身即可以通過TCP/IP協議設置可以訪問的IP地址，通過局域網連接到互聯網來進行視頻的網絡訪問，無論在世界任何地點，都可以訪問與互聯網聯通的網絡高清攝像機。一般網絡攝像機支持多個不同的IP地址的設備同時連接訪問，支持多種網絡協議，包括TCP/IP，UDP，HTTP，FTP，NTP，ONVIP，RTSP等協議。

5.?采用網絡高清攝像機可以實現車道字符疊加功能，網絡高清攝像機一般具有字符疊加功能，能在圖像上疊加時間，地點，車速，自定義字符等字符。

三、?整體方案

高清不僅僅是視頻的高清采集，而是貫穿視頻采集，編碼，傳輸，存儲，控制，解碼輸出，到中心管理軟件的全過程各個節點。從這個意義上講，網絡高清攝像機需要的整體解決方案。

1.?車道網絡系統支持必不可少。高清編碼及傳輸也是在監控系統中不可缺少的的重要環節，高清視頻常見編碼格式有H.264，M-JPEG4，MPEG4等格式。高清攝像機通過H.264壓縮算法可以實現2Mbps碼流傳輸720p高清視頻。在傳輸過程中，高清意味著需要更高帶寬，以H.264編碼的1080p高清畫面計算所用帶寬約為8M。

2.?現場存儲需要采用靈活適宜的方式。高清存儲IP高清存儲常在的類型一般采用兩種方式：分布式存儲和集中存儲。隨著IP高清的普及，IPSAN在存儲中扮演者越來越重的角色，IPSAN通過采用IP構架的以太網傳輸，具備良好的擴展性，共享性，和較低的分攤應用成本。

3.?車道監控系統的適用性改造。高清顯示高清的解碼的顯示通常由高清解碼器或者網絡高清矩陣來完成，通過高清解碼器或者網絡高清矩陣配合網絡鍵盤使用可以實現畫面切換，高清上墻。輪詢切換等。

4.?車道收費系統對網絡高清攝像機的全面支持是具體實現的根本要素。

由此可見，網絡高清攝像機的清晰度相對傳統的模擬標清攝像機具有很大的優勢，在高速公路收費車道中的應用功能非常強大，前景廣泛，大有可為。

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