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电子警察的系统设计、结构分析和功能实现 |
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| http://www.iianews.com 电子警察 系统设计 结构分析 功能实现 2008年09月19日 |
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电子警察作为交通管理、抓拍违章、取得证据的一种手段，近几年已在全国各城市间广泛使用，就其整体结构区分可以划分为二个部分，一是外部硬件设备，二是后期处理软件，为此我们就其二部分分别加以阐述：
一、外部硬件设备
电子警察外部硬件设备以其功能上可划分成三个系统，它们是前端感应系统，抓拍摄像系统、后端传输系统。
1、前端感应系统
前端感应系统是电子警察整体设备中的触手，其目的就是为了感应到有移动的机动车，从实现理论来讲，前端感应器有多种形式，如红外线感应器、微波感应器、声纳感应器、线圈感应器、条形线状感应器、视频感应器等，目前在各城市电子警察中主要使用的是线圈感应器。
红外线感应器是在道路两边安装红外线发射与接收器，当有红外线的变化来检测车辆的移动，这种感应器在城市道路中干扰太大，安装条件苛刻，在高速公路上可以使用，但推广性不强。
微波感应器是在道路边立杆，安装微波探测器，这种类似于微波报警器的感应器也受到道路上大机动车辆大动机、行人等干扰，目前已不太使用。
线圈感应器是目前电子警察使用中最多的一种感应器，因其安装方便，准确率较高，而且价格低，被广泛使用，但其检测面积大，特殊状态下使用不方便。
条形线状感应器是在原线圈感应器基础上研究发展的一种感应器，其原理也是检测移动车辆切割磁力线而产生的电磁变化，但此种感应器在路面施工简易，路面破坏少，可以适应各种路面的标志标线，解决检测车辆违章现象等。
视频感应器是近几年刚出现的一种由计算机控制的硬、软件结合式感应器，其原理是检测视频警戒柜中图象象素的变化，如果做成集成硬件模块，则将大大提高检测速度。
2、拍摄系统
拍摄系统是电子警察取得违章图像，并记录图像的过程设备，其包括拍摄工具和控制器，从目前使用的电子警察来讲，一般采用光学相机、数码相机，数码摄像机等拍摄工具。
光学相机是最早期的电子警察所使用的拍摄工具，其性能稳定，成像清晰度高，但因目前使用的照相机局限，而拍摄用胶卷张数有限，而且下载是人工定时换胶卷的麻烦。
数码相机是目前常用的电子警察拍摄工具，其图像下载方便，没有其他费用，但目前使用的数码相机大多为民用型数码，在室外工作时，性能不可靠，特别是高温状态下会发生“死机”和乱拍。我们在实践工作中，对相机进行改造，使很多功能不工作从而减少自身发热而使其正常工作。
摄像机是视频电子警察最常用的拍摄工具，其性能稳定，图像传输方便，但由于其图片分辨率差，而且夜晚拍摄时照明困难。
控制器是电子警察的心脏，它是连接感应器，控制照相机(摄像机)判别红、绿灯信号，进行逻辑运算以及输出特定数据的仪器。目前我们大多使用单版机系统来制作，进行微控制程序的编制采取“与。的方式进行控制相机拍摄。
3、传输系统
目前采用的传输系统有手工下载(人工传输)和有线传输、无线传输三种。
手工下载是指人工换胶卷(卡)或用便携电脑式设备将电子警察所在路口的图像下载并带回指挥中心的一种方式。
有线传输是指通过光纤或电缆(电话线)等进行网络传输图像的方式。
无线传输是指通过公众网(GPRS)等进行无线无地域传输图像的方式。
二、后期处理软件
当图像被下载传输指挥中心以后，就需要对图像进行登记、编号、公告，再传输到中心计算机数据库，以备各种机关调用。
这套处理软件也包括图片及数据的分析，以提供各类违章数据信息。另外，电子警察拍摄到的图片是作为根据使用，因此它应有一个严格的防涂改过程，当采用光学相机进行拍摄时，因对感光胶片的修改较困难，所以一般不采用加密手段，而采用数码相机拍摄时，图片就成为了电子文档，因此对此类文档的机密是非常必要的，也是非常重要的。
目前我们常用的加密手段有几种，一种称为硬件加密，在电子警察控制器里安装一台刻录机，数码相机拍摄的每一幅图片，都先将刻录在光盘上，以后再通过各种手段下载传输。另外几种成为软件加密，即编制一套程序，内置在控制器之内以检测拍摄的每一幅图片的象素，将记录下来，如图片有修改，则将原始象素与现在象素进行对比，还有一种软件加密法是叠力口水印的方式，即图片在拍摄下载时，由控制程序随机产生的透明波纹图案叠加在图片中合成并下载传输，形成图片底纹，如图片修改，则一定会破坏底纹，从而起到加密作用。
电子警察既然是拍摄车辆违章取得证据的手段，因此它就不仅可以抓拍闯红灯的违章，而且它还可以抓拍到其各类违章，并对路口车辆的流量进行统计和路口信号灯时间的调配。
1、用两个线圈的埋设，就可以抓拍到超速的违章现象，并自动记录下时间和速度。
2、使用线型感应器，就可以抓拍到违章变道、压黄线的违章现象。
3、使用双线圈的判别，就可以抓拍到逆向行驶或闯单行线的违章。
4、使用线圈感应器，也可以抓拍到违章停车现象，并记录下违停时间等。
5、将现有控制器进行数据输出，就可以将检测到的路口绿灯时车流数量，传输到信号机也可以对信号机进行配时等。
以上只是列举了几种典型用法，只要对感应器，拍摄工具、传输系统、后期软件的充分开发与运用，必将还有更多，更新的用法。
随着科技的不断发展，道路监控手段也在不断地提高，电子警察的性能与图像拍摄、传输也在不断发展。例如，江苏盐城地区安装的电子警察就可以实现信号灯无线发射采集控制、图像自动下载，无线传输、系统自停自恢复自启动、远程无线监控电子警察工作状态等功能，这必将大大提高各城市间交通管理部门之间的密切配合。当有南京车在山东违章，车可能还没有出山东，其违章图片已发射到南京交通指挥中心了，同时其技术在高速公路上的运用也大有发展，车辆在高速公路段的违章，在下一收费站出口已有违章图片，这必将对交通管理，交通安全带来极大的好处。
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