□ 文/高 威 吴赛玲
随着人们生活水平的不断提高,机动车已成为出行不可或缺的交通工具。为了强化对机动车的有效管理和城市治安防控体系的建设,同时提高交通管理水平,公路车辆智能监测记录系统(俗称道路治安卡口系统,下文简称道路卡口系统)应运而生。
在道路卡口系统中,补光技术是整个系统的重要辅助技术,关系到整个系统的成像质量、车辆检测识别效果等。道路卡口所处的特殊环境:环境光条件复杂、车速范围大、车流密度大、雨雪风沙等,决定了其对系统技术含量要求和可靠性要求很高,同时必须满足全天候抓拍图像的质量要求,尤其是夜间的效果和长时间的无故障工作。此外,现在卡口系统对车牌、车型、车身颜色、前排人员脸部图像等等特征检测识别提出了更高的要求。基于这样的要求,在传统卡口系统中,必须使用特殊的闪光灯,以满足这种环境下对车辆和驾驶员特征的检测和识别。通过使用高性能的闪光灯进行补光,道路卡口系统的整体性能大幅提升,给治安和交通管理带来了极大的帮助。
但是,“成也萧何、败也萧何”,闪光灯因其强烈的瞬间亮度,会给驾驶员造成短暂盲区,甚至导致交通事故的发生;在居民区附近的点位,还会给居民生活带来一定影响,给城市带来了明显的光污染,从而遭到越来越多的投诉与抵制。据不完全统计,2017年杭州仅市长热线就接到66起关于道路卡口闪光灯光污染的投诉,给公安或交管部门推进道路卡口系统的部署带来一定困难。
解决闪光灯光污染成为道路卡口系统建设的一大难点和痛点。目前几个主流的解决方式包括:
在闪光灯前增加光栅,使闪光灯的光更均匀,但无法根本上避免闪光,依然存在较为明显的影响;
使用LED型闪光灯来代替,其相对于氙气闪光灯,发出的光更柔和,对人眼的刺激更小,但补光效果不足以使卡口摄像机“看清”车内驾驶员的人脸等特征;
用红外卡口相机+红外闪光灯,但拍出的图像是黑白的,无法得到全彩的图像,无法区分车身颜色、车牌颜色以及车内前排人脸等特征,从而无法作为国标要求的违法处罚依据,对治安监控的作用也很有限。
综上,目前几个主流的解决方案均无法达到两全其美的效果,那是否还有其他更完美的解决办法呢?
大华股份经过多年的潜心研发,推出智能交通“生态”摄像机,专为解决道路卡口系统光污染而生,还城市道路一个无爆闪光污染的生态。
大华“生态”摄像机,采用双sensor架构,模拟人眼的成像原理(视杆细胞能够感受微光刺激但不能辨别颜色,视锥细胞辨认物体细节和颜色但对光敏感性小),采用红外爆闪灯补光,通过对可见光路(颜色)和红外光(亮度)两路图像进行融合处理,既保证了图像的色彩又保证了图像的亮度和细节。
图像融合是将相同或不同传感器得到的同一目标的多幅源图像(输入图像)在统一的坐标中,利用图像融合算法合成一幅满足需求的新图像。融合图像的信息比原来任何一幅源图像都更为丰富、目标更为清晰,从而更有利于后期的图像处理和识别。其中,源图像有可见光图像和红外光图像,需要经过高精度标定算法进行实时的位置对齐。
可见光图像是反射图像,在一定照度下能反映场景的细节,但照度不佳时的可见光图像的对比度较低,噪声较大;红外图像是接收可见光光谱以外的红外光谱信息,则可以在低照度情况下用来采集图像,且噪声小,但红外图像无色彩,而物体的材料和颜色会影响红外光的反射,进而不能反映真实场景。单独使用可见光或红外图像均存在不足之处,对于这两种具有互补性的图像,图像融合技术能够有效地综合和发掘它们的特征信息,突出图像细节,减少低照噪声,增强场景理解。
大华“生态”摄像机的道路卡口系统,通过红外闪光灯来取代白光闪光灯,保证全彩的图像效果以及车身、车内相关细节特征的同时,从根本上杜绝夜间白光闪光灯造成的光污染。另外,环境补光灯可采用大华暖光LED频闪灯或内置LED灯,同时降低环境补光灯的光污染,实现从“亮瞎眼”到“无(白光)闪光”的变革。
2018年十三届全国人大一次会议审议的政府工作报告提出三大攻坚战,分别是防范化解重大风险、精准脱贫、污染防治,城市光污染是城市污染防治的重要部分。据统计,以一线城市常规道路为例,高峰期每小时车流量约1500辆,平均2~3秒就会爆闪一次,一天爆闪近1万次,给驾驶员和周边居民的生活带来较大影响,道路上的爆闪灯光污染治理,迫在眉睫。大华股份“生态”摄像机的推出,成功攻克闪光灯光污染难题,持续助力绿色文明城市的创建,让交通更安全、让驾驶者更舒心。