星光自動檢測抓拍技術在違章停車領域的深度應用

□ 文 /張征

目前隨著城市規模的不斷擴展及人均汽車保有量的逐年上漲，違章停車現象無疑成為城市的頑疾，對道路的暢通以及行人安全均存在嚴重影響。有效地規范停車無疑成為解決這一問題的重心所在，對違反交通規則的行為及時準確地進行取證查處，是道路監控的關鍵問題。

而現有監控系統的監控能力和監控有效性還基本停留在人工操作監控，在發現有違章停車情況時，執法人員手動控制云臺攝像機進行拉近、拍攝車輛的車牌號碼及交通標志等，完成后需手動恢復攝像機預置位，過程復雜繁瑣，人工成本高；隨著道路管理的需要，違章停車監控點越來越多，監控執法人員工作負荷越來越大，工作的準確度依賴于人員自身的責任心、工作狀態、身體精力狀態等人為因素，在如此的背景下，作為新一代的星光級違停設備也因此應用而生。

基于星光技術的違章停車自動檢測抓拍

針對實際存在的以上問題，我們在系統的設計上更多的關注系統架構的穩定性與應用創新，不再是以往漸進式模式下局部亮點提升，更注重前端設備的高集成度，單個抓拍點多個方向的視頻檢測、高清圖片連續抓拍、圖片處理、車牌識別、數據存儲為一體的系統解決方案。

高集成度

穩定性的提高，一方面依賴于合理的軟硬件設計，一方面依賴于設備的復雜程度；所以集成度高必然是前端抓拍設備的優先設計思路，避免功能的冗余，避免搭建環境的冗余，避免使用方式的冗余，一切從集成性、易用性方面入手從客戶的角度出發考慮一切使用的環境和功能。技術方面利用整體算法打包和模塊化的功能設計，最大可能的讓不同等級的客戶體驗到性價比更高的智能算法功能。硬件方面同樣也利用模塊化和一體化成型焊接，保證了芯片和各個接口的可靠性連接和功能的固化穩定。

星光違章停車自動抓拍技術經過不斷的技術突破，高集成度的設計理念使得前端抓拍設備更容易適應越來越復雜的各種干擾環境，實現穩定和良好的抓拍效果。

多點視頻檢測

違章停車的檢測，綜合應用背景得知，須具備動點抓拍功能，因此高速球機無疑成為問題的突破點，但是球機發揮作用的大小還須依靠多點檢測來保證，所以球機必須保證足夠多的用戶可發揮的自由空間，那么預置場景的多少和巡航的時間段是必不可少的利器，至于分辨率和抓拍距離的遠近，后面再進行討論。場景的多少能保證用戶可以對多少個區域進行定時間斷的違章抓拍，尤其是對于違章停車現象嚴重的十字路口，預置抓拍場景這時候就可以表現的淋漓盡致，但是這時候同樣會存在一個問題，一個場景可以覆蓋一個路口，但一個路口也會存在好好幾個違章停車嚴重的區域，如道路兩邊，此時如果前端球機架設角度不合適的話，那么全覆蓋就會現在的場景有些不規則或太混亂，這時候更應該再進行繼續分區域劃分，很好的能解決一個路口多片違章停車的現象的劃分抓拍。不過要是把區域劃分的太密集的話也對用戶的易用性會造成不必要障礙，影響易用性，建議1臺球機的違停場景小≤8個足矣，每個違停場景中的區域劃分≤8個已經能滿足實際抓拍使用，這樣算下來都達到了64個抓拍區域，保證了極大范圍的抓拍。

高清連續抓拍

高清連續抓拍有兩方面的理解，一方面和同時檢測的違章車輛數有關，一方面和抓拍的違章圖片數量有關，先從同時檢測的違章車輛數說起，作為違章停車抓拍設備，為了保證抓拍的效率，一方面要保證抓拍的范圍，一方面更要保證同時檢測到違章車輛的有效數量，當然前提是要保證抓拍到的必須為有效違章停車車輛，利用算法建模，算法跟蹤，此時有效樣本數為跟蹤后確定下來的有效樣本，那么接下來就是數量的問題，是不是越多越好呢，答案并不是肯定的，在綜合考慮性價比和資源利用方面，建議8-10輛車為較為合適的范圍，因為檢測到有效違章車輛后，后續動作需要同步抓拍，這兩方面占用的資源不言而喻，對于整個球機的資源空間來說會有很大的挑戰，所以應該有所取舍，保證合理的運行空間。另外考慮的就是違章圖片數量，按照相應的標準要求，應不低于3張，且3張抓拍圖片也應具備相應的條件，3張抓圖片至少能滿足以下三點：

車輛所處的環境及禁停標志；

車輛全貌及車牌信息；

車輛違章停車超過禁止時間的時間記錄；

當然，這方面應該也應該滿足某些客戶的特殊需求，如多增加某些特殊的抓拍圖片，圖片的合成與否，車牌的疊加與否，圖片的合成方式等均可以滿足用戶的自定義，這樣可以給客戶更好的體驗感覺和功能的易用性，技術方面應該值得考慮。

圖片處理

圖片處理從技術角度出發包含很多值得可圈可點的地方，如字符疊加、防偽水印、圖片合成、分辨率選擇等，這方面可依據用戶的感覺或者其他定制需求來發散擴展，下面就上述的這幾種圖片處理進行逐一從技術角度進行介紹。

字符疊加，從文字表面就可以看出是疊加文字到某種載體上，在這里就是把有效的文字或者類似與文字的信息疊加到抓拍圖片上，以便更容易達到信息的表達，但從技術方面，單是字符就可以理解為矢量和非矢量字符，另外還有字符的大小占比，字符的顏色選擇，字符的疊加位置選擇，字符的排列方式選擇等均可以對用戶開放。

防偽水印，作為一種圖片的加密方式和違停抓拍的有效證據，有必要進行防偽處理，用以保證抓拍的客觀性和公正性。當然此時如果前端設備或抓拍系統給客戶開啟抓拍圖片在合成前進行防篡改驗證，這樣更為合適，避免讓用戶可以極大程度上相應抓拍事實的客觀性。

圖片合成，作為一種開放性功能和節約系統資源方面，推薦使用，一方面可以增加整體違章停車過程的可讀性，畢竟所有的抓拍圖片合成一張圖片后，可以使違章車輛的整個違章過程一目了然，相比沒有合成的圖片來說，效果極其明顯；另一方面，圖片合成后，對于前端資源和后端數據的存儲空間會有很明顯的改善，極大的提高了抓拍系統的性價比，為用戶提供了一種可供選擇的節約成本方式。

分辨率選擇，作為圖片處理來說，分辨率是一個很值得關注的技術要點，尤其對于目前高清化發展趨勢下的信息處理，那么分辨率的選擇和處理就顯得尤為重要，首先這個功能應該為用戶開放，因為用戶的需求和出發點不同，會進行合理的分辨率選擇，在圖片合成功能使用時更為值得關注，一般建議1/2,1/4,1/8三個指標進行處理，分別為合成后的圖片為原圖片像素的1/2,1/4,1/8，這樣幾張圖片合在一起占用的存儲空間和原來一張圖片的資源占用相差不多，可以為系統節省比較客觀的資源。

數據存儲

數據存儲，一般都會分為兩級或者更多級別的存儲，一級存儲位于違章停車抓拍球機附近的機柜中，能保證數據的及時性存儲和同時方便后端數據出現堵塞或者其他故障時，數據的及時導出和問題的排查。但違章停車抓拍作為交通違法數據的一種，如果涉及的數據量大的話，必然會涉及服務器，須具有獨立的雙PCI通道和內存擴展板設計，具有高內存帶寬、大容量熱插拔硬盤和熱插拔電源、超強的數據處理能力和群集性能，更為穩定的linux或UNIX（Solaris）系統，作為交通大數據存儲，那么數據存儲服務器應該也必須具備可擴展性、易用性、可用性、易管理性等通用特點，在這里也簡單描述一下具體的性能特點：

可擴展性。服務器必須具有一定的“可擴展性”，特別是在當今信息時代，如果服務器沒有一定的可擴展性，當用戶一增多就不能勝任的話，一臺價值幾萬，甚至幾十萬的服務器在短時間內就要遭到淘汰，這是任何企業都無法承受的。為了保持可擴展性，通常需要在服務器上具備一定的可擴展空間和冗余件（如磁盤陣列、PCI等）。可擴展性具體體現在硬盤是否可擴充，CPU是否可升級或擴展，系統是否支持Linux或UNIX等多種可選主流操作系統等方面，只有這樣才能保持前期投資為后期充分利用。

易使用性。服務器的功能相對于PC機來說復雜許多，服務器要實現如此多的功能，沒有全面的軟件支持是無法想象的。但是軟件系統過多，又可能造成服務器的使用性能下降，管理人員無法有效操縱。所以在違章停車球機前端主機給服務器傳輸數據的軟件設計中，除了在服務器的可用性、穩定性等方面要充分考慮外，還必須在服務器的易使用性方面下足功夫。另外在一些額外功能上也必須引起重視，如機箱設計是不是人性化，有沒有關鍵功能恢復，是否有操作系統備份和雙電源供電系統支持，另外記得保證給用戶有效和簡易的操作指導手冊，以防必要時候客戶可以參考使用。

可用性。對于交通數據專用服務器而言，一個非常重要的方面就是它的“可用性”，即所選服務器能滿足長期穩定工作的要求，不能經常出問題。因為服務器必須持續地為用戶提供連接和數據存儲服務，而不管是在上班，還是下班，也不管是工作日，還是休息、節假日。這就是要求服務器必須具備極高的穩定性的根本原因。一般來說交通數據專用服務器都要7X24小時不間斷地工作，對于這些服務器來說，也許真正工作開機的次數只有一次，那就是它剛買回全面安裝配置好后投入正式使用的那一次，此后，它不間斷地工作，一直到徹底報廢。為了確保服務器具有高得“可用性”，除了要求各配件質量過關外，還可采取必要的技術和配置措施，如硬件冗余、在線診斷、系統日志記錄和備份等。

易管理性。雖然我們說服務器需要不間斷地持續工作，但再好的產品都有可能出現故障，拿人們常說的一句話來說就是：不是不知道它可能壞，而是不知道它何時壞。服務器雖然在穩定性方面有足夠保障，但也應有必要的避免出錯的措施，以及時發現問題，而且出了故障也能及時得到維護。這不僅可減少服務器出錯的機會，同時還可大大提高服務器維護的效率。服務器的易管理性還體現在服務器有沒有智能管理系統，有沒有自動報警功能，是不是有獨立于系統的管理系統，只有這樣，管理員才能輕松管理，高效工作。

結束語

星光級技術的滲入無疑為違章停車抓拍球機的全天候使用提供了有力的技術支持，普通違停球機在夜晚或者路燈環境下，由于夜晚的光線及環境光的色溫及光線陰影問題，會導致違章停車球機對車票顏色、車身顏色及車輛檢測算法對陰影的建模干擾，會給正常的抓拍帶來很大程度的障礙，但星光級違章球機的出現對這些問題的存在，起到了事半功倍的效果，很好的解決了困擾普通違章停車球機的諸多問題。

星光級對于環境亮度的要求較為寬松，很適合較為多數的小城市或者較為暗淡的街道小路，而這種路況下對于違章停車的弊端顯現尤為突出，面對這種環境，星光級利用獨特的感光數據處理芯片，使得整體視覺效果得以達到較好的效果提升，使得原本暗淡的車牌顏色和車身顏色得到了更加真實的還原效果，避免了車輛由于燈光照射角度而導致的陰影問題，保證了違章停車數據的真實和有效。星光違章停車抓拍球機一般具備200萬、300萬像素的分辨率和20倍、30倍、33倍的物理變倍能力，同時具備0.0008lux下的車牌真實還原和車身色彩還原，具備上述參數的球機可以達到120—150米的有效抓拍效果，達到了很好的低照環境適應能力和大范圍長距離的有效抓拍效果。