人行信号灯一体机及行人闯红灯人脸识别抓拍现场处罚系统方案设计.docx
《人行信号灯一体机及行人闯红灯人脸识别抓拍现场处罚系统方案设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人行信号灯一体机及行人闯红灯人脸识别抓拍现场处罚系统方案设计.docx（26页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
人行信号灯一体机及行人闯红灯人脸识别抓拍现场处罚系统方案设计
智能一体化人行信号灯及行人闯红灯人脸识别抓拍现场处罚系统方案
2014-7
第一章系统概述
一体化人行红绿灯的推出，美化了信号灯加杆的传统产品，一体化人行红绿灯可以更灵活的配置更多功能，比如模块化的信号灯、倒计时器、行人语音提示、LED显示屏显示红绿灯信息及发布交通动态信息；
而“中国式过马路”是网友对部分中国人集体闯红灯现象的一种调侃，即“凑够一撮人就可以走了，和红绿灯无关。
”出现这种现象是大家受法不责众的“从众”心理影响，从而不顾及交通安全。
针对于目前严重的行人闯红灯现象及美化市容的需要，我司致力于开发一款一体化人行红绿灯及行人闯红灯人脸识别抓拍系统，通过人脸识别技术及图像库对比智能分析，对红灯状态穿越斑马线的行人进行记录并通过声音、影像等形式进行提醒、曝光，对闯红灯现象进行监督、处罚；通过审核后的多张闯红灯图片证据无异议后，执法交警可手持移动终端PDA进行打印罚单；人脸识别技术是一种远距离、用户非配合状态下的快速身份识别技术，在视频监控中实时有效的捕获动态人流的人脸图像；
第二章系统组成及工作原理
由一体化人行信号灯立杆、组合型倒计时动感人行信号灯、组合式盲人钟及行人闯红灯语音提示单元、LED人行灯信息屏、LED红绿双色道钉、广告灯箱、人脸识别摄像机、图像对比视频分析控制主机、声光报警单元、现场曝光控制台、移动手持PDA打印终端等部分组成；
1.一体化人行信号灯立杆
所有的信号灯、倒计时器、LED显示屏等部件全部镶嵌安装在立杆上部、信号电气连接线亦全部封闭在立杆内。
外部无任何连接线确保安全可靠。
产品出厂前所有信号灯倒计时屏的电气连接线均已接通总接线端子。
底盘龙骨、杆体等均为钢结构。
能抗30米/秒的风速、不会发生严重歪斜与永久变形。
杆体截面为多边形设计，骨架表面经热镀锌处理，面板经镀锌后表面喷塑处理。
所有信号灯发光单元直径为300mm。
并有密封防尘、防水措施。
立杆最大高度为3.97米左右。
设计中充分考虑了设置信号灯的灵活性，交通管理部门可以根据实际需要予以增、减。
外形设计上充分考虑了强度和美观。
使整体外形整洁美观。
有利于交通信号设施的标准化及市容整齐。
信号灯部位与现有的信号灯面板通用，替换方便，整体尺寸：
3970mm*450mm*150mm
2.组合型倒计时动感人行信号灯
人行灯配置：
静态红色人行灯组合绿色倒计时+动感绿色人行组合红色倒计时；
采用深圳彩田福中路用的倒计时协议的通讯型倒计时器，300型红色人行灯与绿色倒计时组合为一单元，300型绿色人行灯与红色倒计时组合为一单元；最大显示20秒。
通讯型倒计时符合深圳实时方案路口；动感绿色人行，由多个跑步LED排布图案组成，绿灯开始时跑步节奏慢些，绿闪时节奏加快，体现快跑节奏；
3.组合式盲人钟及行人闯红灯语音提示单元
通过检测红绿灯灯色信号，触发语音及盲人钟控制命令，盲人可以通过声效的改变来分辨红绿灯。
红灯时提示：
“现在是红灯行人禁止通行”，随后发出缓慢而有节奏的“滴、滴、滴”声，告诉盲人要等待放行；
红灯行人闯红灯时提示：
“请勿闯红灯，请您退红线外等候，违法闯红灯将会被监控拍摄”；
绿灯时提示：
“现在是绿灯，行人请走斑马线”，随后盲人钟发出急促的“滴滴滴”声，催促快点过马路；绿灯剩余9秒时，停止盲人钟提示转语音提示，语音提示从9-1倒计；语音提示声音大小根据时间段自动调节。
4.LED人行灯信息屏
采用PH10红绿双色屏，点阵分辨率为192点*32点，最大显示24个16*16点阵汉字、6个32*32点阵汉字；红灯时显示“行人禁止通行”，绿灯时显示“行人安全通行”；行人闯红灯时显示“您违法闯红灯已被系统拍摄”；显示屏还可以用3G无线等方式与监控中心连接，用于发布交通信息、交通违章车牌公布及发布公义广告等；
5.LED红绿双色道钉
采用耐磨抗压高强度LED红绿双色道钉，用于铺设斑马线边上的行人红灯停止线；红灯时道钉亮红色，直观的表示行人禁止通行；当有人闯红灯时，道钉闪烁提示行人；信号灯转绿灯时，道钉亮绿色，提示行人可以通行；
6.人脸识别摄像机
人脸抓拍摄像机，其采用500万高清广角图像传感器，其内置智能分析模块，自动检测摄像机监控的人行斑马线区域内动态的行人目标，自动人脸跟踪定位，分析捕获目标行人最佳人脸视角效果的人脸图像。
具有检测抓拍率高、捕获人脸角度效果好、解析高等显著特点。
7.图像对比视频分析控制主机
人脸识别高清摄像机对斑马线进行监控，当信号灯处于红灯状态并有行人闯红灯时，即启动抓拍程序，自动检测摄像机监控的人行斑马线区域内动态的行人目标，在摄像头拍摄的范围内移动时自动地对其进行跟踪，自动优选捕获最佳角度的人脸图片。
通过基于人脸目标的自动曝光控制算法，将得其捕获的有效人脸数据与二代证人脸数据库比对识别，识别出行人闯红灯者身份信息，再经监控中心审核确认后予以处罚；
8.声光报警单元
当红灯有行人闯红灯时，系统触发语音提示单元提示：
“请勿闯红灯，请您退红线外等候，违法闯红灯将会被监控拍摄”；显示屏显示红色的：
“您违法闯红灯已被系统拍摄”的滚动标语；
9.现场曝光控制台
现场曝光控制台由室外型12寸LCD液晶触摸屏组成，现场执法交警可以操控液晶屏调出行人闯红灯的照片及视频取证；考虑到设备的安全性，控制台外面安装一扇带锁的小门，交警执法时，打开小门即可控制。
人行信号灯红灯时，系统启用人脸识别高清摄像机对斑马线进行监控，当行人闯红灯时启用抓拍功能，拍摄4张图片后，录制一段过程视频，执法交警可以通过液晶屏上“菜单”键选择图片或者视频来取证，向左滑或向右滑可以选择前后的图片，点击“三角形播放视频按钮”可以打开视频文件。
拍摄的4张图片及视频文件，每张都包含人行红灯、闯红灯者照片、时间、路口地点、闯红灯的方向等合成信息，通过触摸液晶屏或操作按键来查询，并加密后上传至深圳交通监控中心；
10.移动手持PDA打印终端
采用带打印功能的移动手持PDA用于交警执法现场罚款；结合其在windowsmobile/Android操作系统和GPRS无线通信技术，有机集成打印功能、条码采集、身份验证、移动互联应用等各类传感器模块。
该方案相对于其他方案，突出带有打印功能，可随时打印，多人共享,降低成本，节省时间。
查看记录和打印罚单，作业速度快、稳定性强，充分利用局域网络和专线网络快速、稳定的特点。
多种通讯模块传输方式可选：
GPRS/WiFi/蓝牙模块 均已内置，我们将采用wifi与主机设备联网使用；
SYMBOL读头采用的是SYMBOLSE955的读头，内嵌一维识别SYMBOL的读头方式。
扫描的速度更快、扫描的距离更长、分辨率更高、穿透塑料纸的能力更强。
采用ARM9处理器更快捷的处理速度。
触屏和键盘功能：
采用键盘输入和手写触摸屏多输入数据，充分发挥应用程序功能，满足用户的偏好。
时尚的设计：
易于手持，可最大限度的减轻用户的使用疲劳感。
触控手写：
支持更方便的手写输入法。
一体热敏打印机：
打印热敏小票或不干胶标签。
基本参数：
CPU:
Hisilicon K3 ,ARM 926E,,533MHz
内存:
128MB RAM
存储器:
256 MB Flash ROM 更多存储可使用内置uSD/TF卡扩展
操作系统：
WINCE或windowsmobile/Android
物理规格:
外形尺寸:
（长 x 宽 x 高） 195 x 93 x 37.5 毫米
重量:
约400克
显示屏:
3.5寸TFT分辨率240×320
背光:
LED
键盘:
20键
音频：
内置蜂鸣器
打印：
集成2英寸热敏打印机
电池：
聚合物锂电池，电压3.7V-4.2V，容量4000mAh
存储卡槽：
uSD/TF卡槽，支持SDHC
无线通信：
移动网络：
WIFI或GPRS
WIFI：
模式：
IEEE®802.11b/g
数据速率：
最高54Mbps
安全性：
WPA、WEP
条码扫描：
一维条码：
一维线性扫描，0.005英寸最小条宽，扫描角46.5°（标准）
射频读卡：
HF:
ISO14443TATBTC
使用环境:
使用温度:
-10℃－45℃
使用湿度:
10%－95%
贮藏温度:
-40℃－60℃
11.广告灯箱
现场曝光控制台上下各放置一个广告灯箱。
第三章系统特点
◆采用一体化人行灯灯箱
◆动感跑步人行灯，绿闪时，跑步节奏较快；
◆人行与倒计时二合一；采用通讯型倒计时符合深圳实时方案路口
◆盲人钟不同节奏区分红灯与绿灯；人行红绿灯语音提示，闯红灯语音警告，语音倒计时功能；
◆LED地砖醒目设计，提示行人绿灯通行、警告行人勿跨越红灯禁止线而闯红灯；
◆LED显示屏直观文字提示行人红灯禁止通行，并可联网用于公布汽车违章车牌号等
◆采用高清广角晰人脸识别摄像机，一台摄像机可完整覆盖整条斑马线
◆对斑马线上闯红灯的行人进行记录抓拍
◆针对人脸检测自动曝光控制
摄像机自动分析判断动态视频中行人面部图像的亮度、对比度信息，摄像机在完成人脸抓图的同时自动调整曝光补偿。
确保摄像机抓拍最佳亮度、对比度的人脸。
◆自动跟踪，优选取图
行人目标在摄像头拍摄的范围内移动时自动地对其进行跟踪，自动优选捕获最佳角度的人脸图片。
每个行人从进入场景到离场场景将只会输出一张最佳角度的人脸图像。
◆多目标同时检测
可同时检测跟踪场景内16个行人目标，完成人脸图像捕获。
◆人脸图像自动放大功能
摄像机自动将捕获的人脸图像缩放到固定分辨率（可配置）。
◆支持红灯时斑马线上行人闯入实时声光报警提示
◆支持行人闯红灯行为现场视频曝光
◆支持违法行为过程录像
◆采用纯嵌入式硬件平台，系统可靠性高、故障率低
◆利用人脸识别系统和网络，可以考虑扩展为协助公安部门抓捕在逃嫌疑犯；
第四章系统安装介绍
设备的架设的指导原则为便于系统有效工作，最大化发挥出系统特征，监控有效面积最大化。
为此，需尽量如下要求：
1、摄像机安装在一体化信号灯箱顶部内置，高度为3.7米，旋转位置依据现场路情况确定。
为了防止设备阻碍正常的道路畅通，或设备被人工破坏，机箱配备专用锁。
2、系统安装选址时，应尽可能把摄像机布局在拟检测区域的中心位置，让摄像机有效视角内看见信号灯红灯信号及人脸。
3、监控液晶显示器安装与一体化信号灯灯箱背面约1.8米高度位置。
第五章主要设备介绍
1.组合式倒计时动感人行信号灯
◆外形尺寸：
350mm*350mm*140mm
◆外壳材质：
抗紫外辐射的聚碳酸酯工程塑料PC
◆使用电压：
AC220V±15﹪50Hz
◆额定功率：
12W
◆显示颜色：
红色人行灯绿色倒计时；绿色人行灯红色倒计时
◆显示位数：
2位，最大显示99秒
◆显示字高：
248mm
◆显示时间：
20秒
◆通讯接口：
全双工RS485
◆工作方式：
通讯数据
◆工作温度：
-20℃-65℃
◆防护等级：
IP54
2.行人闯红灯语音提示单元
◆使用电压：
AC220V±15﹪50Hz
◆额定功率：
30W
◆通讯接口：
RS485
◆检测方式：
视频检测触发
◆语音音质：
音频采样率≥22KHz
◆语音倒计：
9秒
◆声压等级：
白天65分贝，夜间40分贝【按时间段自动调整，深夜可关闭声音】
◆工作温度：
-20℃-65℃
◆防护等级：
IP54
◆安全标准：
GB50348-2004
3.LED人行灯信息屏
序号
项目
技术性能指标
1
显示颜色
双基色
2
像素间距
点间距：
10mm；密度：
10000点/平米；
3
分辨率
32点×192点
4
显示面积
320mm×1920mm；
5
模块像素
32点×32点；尺寸：
320mm×320mm；
6
扫描方式
静态恒流；
7
刷新频率
＞300帧/Sec；
8
平整度
整屏平整度误差<0.2mm；
9
控制方式
16bit恒流源驱动；
10
换帧速度
60Hz；
11
图像刷新
>300Hz；
12
盲点率
<3/10,000，离散型；
13
功耗
<75瓦
14
工作环境
1、工作电压：
AC，50Hz/220V±15%；
2、工作条件：
-35℃～60℃；10%～95%；
15
可靠性
平均无故障时间MTBF>2万小时；
4.LED红绿双色道钉
序号
项目
技术性能指标
1
显示颜色
红色、绿色
2
芯片封装
高亮5mm
3
发光强度
300cd/㎡
4
发光角度
30°
5
供电电压
DC12V,0.04A
6
额定功耗
＜0.5W
7
道钉尺寸
120*120*50mm
8
材质
高强度钢化玻璃+环氧树脂+不锈钢底座
9
抗压强度
1000kg/㎡
10
防护等级
IP67
11
工作环境
工作电压：
DC12V
工作条件：
-35℃～60℃；10%～95%；
12
可靠性
平均无故障时间MTBF>2万小时；
5.人脸识别对比处理主机
人脸检测识别比对系统是基于动态人脸检测采集识别比对算法的系统应用，包括前端图像采集、人脸检测提取和后端识别比对两部分。
前端通过配备适合人脸抓拍的特定高清摄像机，经过实测制定的安装及补光方案，从而保证采集到最佳质量的人脸图像数据，图像传输到检测服务器后，通过内置的系统软件及人脸检测算法，对图像中的人脸进行检测定位，并最终提取人脸图像，上传供监控中心查询及人脸比对平台使用。
主要功能：
◆采用高效人脸实时检测算法，能同时快速检测、抓拍视频流中的多个人脸，并能快速进行识别、比对；
◆支持海量人脸数据的长期保存及以及事后查询功能；可与视频录像联动；
◆支持双码流视频传输，可分别用于视频、显示、传输和存储；
◆支持手动录像、自动定时录像。
支持本地或通过网络远程点播回放录像功能;
◆支持人脸检测采集数据的搜索、查询、浏览、保存等功能，支持人脸特征图片、场景图和视频录像的关联查询功能；
◆智能型实时运动检测及语音报警输出功能；
◆支持客户端远程实时监控，监控时局部放大、本地录像、图像抓拍功能；
◆人脸捕获性能：
能同时检测视频流中的多个人脸；人脸捕抓速度快，1秒内能捕获8张以上的人脸图像；人脸姿态允许范围：
左右偏转<15度，上下俯仰<15度；
6.500万高清摄像机
序号
项目
技术性能指标
1
视频分辨率
500万像素2592*1944@15帧/s
2
电子快门
自动/手动, 控制范围（10μs～40ms），调节步距1μs
3
信噪比
48dB
4
白平衡
手动/自动
5
增益
自动/手动，控制范围（0dB～30dB），调节步距0.1dB
6
视频格式
MJPEG、H.264
7
人脸图片格式
MJPEG
8
同时检测跟踪数
最大16个
9
检测响应时间
小于1s
10
补光灯
内置，8级亮度自动控制
11
通讯接口
RJ45（POE供电可选）/WIFI（可选）、RS232×1
12
触发输入
8路I/O、1路RS232、1路透明RS232
13
触发输出
5路补光灯可自定义输出
14
其它接口
工频同步接口
15
功耗
＜5W
16
工作温度
-20℃~+70℃
17
供电电压
DC12V±10%,3A
18
可靠性
平均无故障时间MTBF>2万小时；
19
20
第六章开发周期进度表
时间
项目
每一格为7天
1
2
3
4
5
6
7
8
总
体
方
案
人脸识别采集前端
人脸识别处理控制主机
信号灯显示单元
行人闯红灯语音提示
LED显示屏系统
声光报警单元
现场曝光控制监控系统
控制及编辑整体系统软件
系
统
设
计
图像识别处理控制主机
高清摄像头
触摸屏液晶监控器
现场曝光控制台
组合倒计时人行信号灯
闯红灯语音提示控制板
LED双色道钉
音频驱动及扬声器
现场曝光人机界面
控制卡PCB
显示驱动板PCB
通讯接口卡PCB
其它功能控制PCB
订
货
机
加
工
制
造
LED单管订购
IC及其它元器件采购
高清摄像机等设备采购
PCB线路板加工
象素管模组制造PIXEL
箱体加工MODULE
电源的定制POWERSUPPLY
各种连接线加工CABLE
组
装
及
单
元
测
试
PCB板焊接、调试
控制卡板焊接、调试
模块的组装、测试
单元功能分区测试
系统局部测试
现
场
安
装
杆件与配电柜的安装
箱体安装
系统总调（硬件）
通电试运行
培
训
验
收
培训
工程收尾
验收
第七章效果图片
升级会员 