星光自动检测抓拍技术在违章停车领域的深度应用

□ 文 /张征

目前随着城市规模的不断扩展及人均汽车保有量的逐年上涨，违章停车现象无疑成为城市的顽疾，对道路的畅通以及行人安全均存在严重影响。有效地规范停车无疑成为解决这一问题的重心所在，对违反交通规则的行为及时准确地进行取证查处，是道路监控的关键问题。

而现有监控系统的监控能力和监控有效性还基本停留在人工操作监控，在发现有违章停车情况时，执法人员手动控制云台摄像机进行拉近、拍摄车辆的车牌号码及交通标志等，完成后需手动恢复摄像机预置位，过程复杂繁琐，人工成本高；随着道路管理的需要，违章停车监控点越来越多，监控执法人员工作负荷越来越大，工作的准确度依赖于人员自身的责任心、工作状态、身体精力状态等人为因素，在如此的背景下，作为新一代的星光级违停设备也因此应用而生。

基于星光技术的违章停车自动检测抓拍

针对实际存在的以上问题，我们在系统的设计上更多的关注系统架构的稳定性与应用创新，不再是以往渐进式模式下局部亮点提升，更注重前端设备的高集成度，单个抓拍点多个方向的视频检测、高清图片连续抓拍、图片处理、车牌识别、数据存储为一体的系统解决方案。

高集成度

稳定性的提高，一方面依赖于合理的软硬件设计，一方面依赖于设备的复杂程度；所以集成度高必然是前端抓拍设备的优先设计思路，避免功能的冗余，避免搭建环境的冗余，避免使用方式的冗余，一切从集成性、易用性方面入手从客户的角度出发考虑一切使用的环境和功能。技术方面利用整体算法打包和模块化的功能设计，最大可能的让不同等级的客户体验到性价比更高的智能算法功能。硬件方面同样也利用模块化和一体化成型焊接，保证了芯片和各个接口的可靠性连接和功能的固化稳定。

星光违章停车自动抓拍技术经过不断的技术突破，高集成度的设计理念使得前端抓拍设备更容易适应越来越复杂的各种干扰环境，实现稳定和良好的抓拍效果。

多点视频检测

违章停车的检测，综合应用背景得知，须具备动点抓拍功能，因此高速球机无疑成为问题的突破点，但是球机发挥作用的大小还须依靠多点检测来保证，所以球机必须保证足够多的用户可发挥的自由空间，那么预置场景的多少和巡航的时间段是必不可少的利器，至于分辨率和抓拍距离的远近，后面再进行讨论。场景的多少能保证用户可以对多少个区域进行定时间断的违章抓拍，尤其是对于违章停车现象严重的十字路口，预置抓拍场景这时候就可以表现的淋漓尽致，但是这时候同样会存在一个问题，一个场景可以覆盖一个路口，但一个路口也会存在好好几个违章停车严重的区域，如道路两边，此时如果前端球机架设角度不合适的话，那么全覆盖就会现在的场景有些不规则或太混乱，这时候更应该再进行继续分区域划分，很好的能解决一个路口多片违章停车的现象的划分抓拍。不过要是把区域划分的太密集的话也对用户的易用性会造成不必要障碍，影响易用性，建议1台球机的违停场景小≤8个足矣，每个违停场景中的区域划分≤8个已经能满足实际抓拍使用，这样算下来都达到了64个抓拍区域，保证了极大范围的抓拍。

高清连续抓拍

高清连续抓拍有两方面的理解，一方面和同时检测的违章车辆数有关，一方面和抓拍的违章图片数量有关，先从同时检测的违章车辆数说起，作为违章停车抓拍设备，为了保证抓拍的效率，一方面要保证抓拍的范围，一方面更要保证同时检测到违章车辆的有效数量，当然前提是要保证抓拍到的必须为有效违章停车车辆，利用算法建模，算法跟踪，此时有效样本数为跟踪后确定下来的有效样本，那么接下来就是数量的问题，是不是越多越好呢，答案并不是肯定的，在综合考虑性价比和资源利用方面，建议8-10辆车为较为合适的范围，因为检测到有效违章车辆后，后续动作需要同步抓拍，这两方面占用的资源不言而喻，对于整个球机的资源空间来说会有很大的挑战，所以应该有所取舍，保证合理的运行空间。另外考虑的就是违章图片数量，按照相应的标准要求，应不低于3张，且3张抓拍图片也应具备相应的条件，3张抓图片至少能满足以下三点：

车辆所处的环境及禁停标志；

车辆全貌及车牌信息；

车辆违章停车超过禁止时间的时间记录；

当然，这方面应该也应该满足某些客户的特殊需求，如多增加某些特殊的抓拍图片，图片的合成与否，车牌的叠加与否，图片的合成方式等均可以满足用户的自定义，这样可以给客户更好的体验感觉和功能的易用性，技术方面应该值得考虑。

图片处理

图片处理从技术角度出发包含很多值得可圈可点的地方，如字符叠加、防伪水印、图片合成、分辨率选择等，这方面可依据用户的感觉或者其他定制需求来发散扩展，下面就上述的这几种图片处理进行逐一从技术角度进行介绍。

字符叠加，从文字表面就可以看出是叠加文字到某种载体上，在这里就是把有效的文字或者类似与文字的信息叠加到抓拍图片上，以便更容易达到信息的表达，但从技术方面，单是字符就可以理解为矢量和非矢量字符，另外还有字符的大小占比，字符的颜色选择，字符的叠加位置选择，字符的排列方式选择等均可以对用户开放。

防伪水印，作为一种图片的加密方式和违停抓拍的有效证据，有必要进行防伪处理，用以保证抓拍的客观性和公正性。当然此时如果前端设备或抓拍系统给客户开启抓拍图片在合成前进行防篡改验证，这样更为合适，避免让用户可以极大程度上相应抓拍事实的客观性。

图片合成，作为一种开放性功能和节约系统资源方面，推荐使用，一方面可以增加整体违章停车过程的可读性，毕竟所有的抓拍图片合成一张图片后，可以使违章车辆的整个违章过程一目了然，相比没有合成的图片来说，效果极其明显；另一方面，图片合成后，对于前端资源和后端数据的存储空间会有很明显的改善，极大的提高了抓拍系统的性价比，为用户提供了一种可供选择的节约成本方式。

分辨率选择，作为图片处理来说，分辨率是一个很值得关注的技术要点，尤其对于目前高清化发展趋势下的信息处理，那么分辨率的选择和处理就显得尤为重要，首先这个功能应该为用户开放，因为用户的需求和出发点不同，会进行合理的分辨率选择，在图片合成功能使用时更为值得关注，一般建议1/2,1/4,1/8三个指标进行处理，分别为合成后的图片为原图片像素的1/2,1/4,1/8，这样几张图片合在一起占用的存储空间和原来一张图片的资源占用相差不多，可以为系统节省比较客观的资源。

数据存储

数据存储，一般都会分为两级或者更多级别的存储，一级存储位于违章停车抓拍球机附近的机柜中，能保证数据的及时性存储和同时方便后端数据出现堵塞或者其他故障时，数据的及时导出和问题的排查。但违章停车抓拍作为交通违法数据的一种，如果涉及的数据量大的话，必然会涉及服务器，须具有独立的双PCI通道和内存扩展板设计，具有高内存带宽、大容量热插拔硬盘和热插拔电源、超强的数据处理能力和群集性能，更为稳定的linux或UNIX（Solaris）系统，作为交通大数据存储，那么数据存储服务器应该也必须具备可扩展性、易用性、可用性、易管理性等通用特点，在这里也简单描述一下具体的性能特点：

可扩展性。服务器必须具有一定的“可扩展性”，特别是在当今信息时代，如果服务器没有一定的可扩展性，当用户一增多就不能胜任的话，一台价值几万，甚至几十万的服务器在短时间内就要遭到淘汰，这是任何企业都无法承受的。为了保持可扩展性，通常需要在服务器上具备一定的可扩展空间和冗余件（如磁盘阵列、PCI等）。可扩展性具体体现在硬盘是否可扩充，CPU是否可升级或扩展，系统是否支持Linux或UNIX等多种可选主流操作系统等方面，只有这样才能保持前期投资为后期充分利用。

易使用性。服务器的功能相对于PC机来说复杂许多，服务器要实现如此多的功能，没有全面的软件支持是无法想象的。但是软件系统过多，又可能造成服务器的使用性能下降，管理人员无法有效操纵。所以在违章停车球机前端主机给服务器传输数据的软件设计中，除了在服务器的可用性、稳定性等方面要充分考虑外，还必须在服务器的易使用性方面下足功夫。另外在一些额外功能上也必须引起重视，如机箱设计是不是人性化，有没有关键功能恢复，是否有操作系统备份和双电源供电系统支持，另外记得保证给用户有效和简易的操作指导手册，以防必要时候客户可以参考使用。

可用性。对于交通数据专用服务器而言，一个非常重要的方面就是它的“可用性”，即所选服务器能满足长期稳定工作的要求，不能经常出问题。因为服务器必须持续地为用户提供连接和数据存储服务，而不管是在上班，还是下班，也不管是工作日，还是休息、节假日。这就是要求服务器必须具备极高的稳定性的根本原因。一般来说交通数据专用服务器都要7X24小时不间断地工作，对于这些服务器来说，也许真正工作开机的次数只有一次，那就是它刚买回全面安装配置好后投入正式使用的那一次，此后，它不间断地工作，一直到彻底报废。为了确保服务器具有高得“可用性”，除了要求各配件质量过关外，还可采取必要的技术和配置措施，如硬件冗余、在线诊断、系统日志记录和备份等。

易管理性。虽然我们说服务器需要不间断地持续工作，但再好的产品都有可能出现故障，拿人们常说的一句话来说就是：不是不知道它可能坏，而是不知道它何时坏。服务器虽然在稳定性方面有足够保障，但也应有必要的避免出错的措施，以及时发现问题，而且出了故障也能及时得到维护。这不仅可减少服务器出错的机会，同时还可大大提高服务器维护的效率。服务器的易管理性还体现在服务器有没有智能管理系统，有没有自动报警功能，是不是有独立于系统的管理系统，只有这样，管理员才能轻松管理，高效工作。

结束语

星光级技术的渗入无疑为违章停车抓拍球机的全天候使用提供了有力的技术支持，普通违停球机在夜晚或者路灯环境下，由于夜晚的光线及环境光的色温及光线阴影问题，会导致违章停车球机对车票颜色、车身颜色及车辆检测算法对阴影的建模干扰，会给正常的抓拍带来很大程度的障碍，但星光级违章球机的出现对这些问题的存在，起到了事半功倍的效果，很好的解决了困扰普通违章停车球机的诸多问题。

星光级对于环境亮度的要求较为宽松，很适合较为多数的小城市或者较为暗淡的街道小路，而这种路况下对于违章停车的弊端显现尤为突出，面对这种环境，星光级利用独特的感光数据处理芯片，使得整体视觉效果得以达到较好的效果提升，使得原本暗淡的车牌颜色和车身颜色得到了更加真实的还原效果，避免了车辆由于灯光照射角度而导致的阴影问题，保证了违章停车数据的真实和有效。星光违章停车抓拍球机一般具备200万、300万像素的分辨率和20倍、30倍、33倍的物理变倍能力，同时具备0.0008lux下的车牌真实还原和车身色彩还原，具备上述参数的球机可以达到120—150米的有效抓拍效果，达到了很好的低照环境适应能力和大范围长距离的有效抓拍效果。