進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，世界經(jīng)濟(jì)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，各個(gè)城市內(nèi)的車(chē)輛也是日益增多。無(wú)論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，都毫無(wú)例外不同程度地受交通問(wèn)題的困擾，交通擁擠、交通事故、環(huán)境污染已成為現(xiàn)代社會(huì)亟待解決的幾大問(wèn)題，由此帶來(lái)了巨大的能源消耗，浪費(fèi)大量寶貴時(shí)間。

　　與此同時(shí)國(guó)內(nèi)智能交通系統(tǒng)的發(fā)展也迎來(lái)了黃金時(shí)代，據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2015-2020年中國(guó)智能交通行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，過(guò)去三年中，2011年依靠“十二五”智能交通行業(yè)政策紛紛出臺(tái)的利好影響，中國(guó)城市智能交通市場(chǎng)爆發(fā)式增長(zhǎng)，市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)增大由接近20%猛增到30%以上;2012年受?chē)?guó)家宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境不佳和各地方政府換屆的影響，市場(chǎng)規(guī)模增速回落到20%以內(nèi);2013年在國(guó)家債務(wù)審計(jì)，地方債務(wù)問(wèn)題備受關(guān)注的情況下，雖有國(guó)家各級(jí)政府換屆后領(lǐng)導(dǎo)層漸入佳境的利好，但市場(chǎng)增速并未達(dá)到市場(chǎng)預(yù)期，保持了20%的增長(zhǎng)水平，全年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到192億元。市場(chǎng)的強(qiáng)烈需求推進(jìn)著智能交通技術(shù)的不斷創(chuàng)新，體現(xiàn)最為明顯的就是智能交通攝像機(jī)。

　　電子警察與高清卡口屬于智能交通系統(tǒng)最重要的組成部分，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)城市違章車(chē)輛取證處罰功能，更好的維護(hù)了交通秩序，確保市民的出行安全。而作為其核心設(shè)備的智能交通攝像機(jī)，不斷的發(fā)展創(chuàng)新，引領(lǐng)者智能交通技術(shù)的前行。其發(fā)展主要?dú)v經(jīng)了以下幾個(gè)階段：

　　第一階段：標(biāo)清時(shí)代(90年代~05年)

　　此時(shí)的交通像機(jī)處于起步階段，像機(jī)的設(shè)計(jì)、圖像的分辨率、系統(tǒng)的穩(wěn)定性都存在一些問(wèn)題。首先，攝像機(jī)采用膠片或數(shù)碼像機(jī)，雖然能抓拍違法車(chē)輛，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的連續(xù)抓拍，不能對(duì)違法車(chē)輛的違法過(guò)程形成有效的處罰依據(jù)。其次此時(shí)的像機(jī)為模擬像機(jī)，清晰度非常低，圖片包含的信息比較少，尤其在順光、逆光等條件下，圖片質(zhì)量差，適應(yīng)能力較弱。同時(shí)此時(shí)的像機(jī)是非工業(yè)設(shè)計(jì)，穩(wěn)定性較差，對(duì)于長(zhǎng)期使用在室外風(fēng)吹雨淋的環(huán)境下，很容易損壞，但廠家一般不負(fù)責(zé)維修。

　　另外，此時(shí)電子警察多采用“像機(jī)+線圈”的檢測(cè)方式。此種方式采用地感線圈(感應(yīng)棒)進(jìn)行觸發(fā)，需要在前端鋪設(shè)地感線圈(感應(yīng)棒)，而地感線圈是需要在車(chē)道上切割環(huán)行線槽，然后埋設(shè)感應(yīng)線圈(或感應(yīng)棒)。車(chē)輛通過(guò)時(shí)感應(yīng)線圈產(chǎn)生電磁，會(huì)發(fā)射信號(hào)給相應(yīng)設(shè)備，檢測(cè)算是比較準(zhǔn)確。但是由于需要在地下埋設(shè)感應(yīng)線圈，這樣在加大了施工難度的同時(shí)，也提高了工程的成本。而且麻煩的是當(dāng)路面變更渠化時(shí)還需要重埋線圈。另外路面質(zhì)量不好的地方對(duì)線圈的維護(hù)工作都是巨大的，并且一段時(shí)間以后還需要重新更換線圈，施工維護(hù)成本相當(dāng)高。

　　第二階段：高清時(shí)代(05~10)

　　隨著像機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，高清像機(jī)開(kāi)始普及，智能交通像機(jī)也進(jìn)入高清時(shí)代。此時(shí)的交通像機(jī)在電子警察中可以連續(xù)抓拍三張圖片，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛違法過(guò)程的記錄。并且抓拍圖片分辨率達(dá)到1080p，紅燈、車(chē)牌、停車(chē)線清晰可見(jiàn)，可以滿足交警的實(shí)際需求。同時(shí)檢測(cè)方式也脫離了線圈，實(shí)現(xiàn)視頻檢測(cè)。

　　技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)市場(chǎng)需求的激勵(lì)，同樣當(dāng)像機(jī)技術(shù)滿足了基本需求，更高的要求隨之而來(lái)。此時(shí)的交通像機(jī)同樣存在一些問(wèn)題，首先總體架構(gòu)采用“監(jiān)控像機(jī)+ 抓拍像機(jī)+處理主機(jī)”的方式，其中監(jiān)控像機(jī)的作用是監(jiān)控整個(gè)道路場(chǎng)景，然后傳送視頻流給處理主機(jī)用于分析車(chē)輛;抓拍像機(jī)作用是接收處理主機(jī)抓拍指令，對(duì)圖片進(jìn)行抓拍，最后把圖片傳回處理主機(jī);而作為系統(tǒng)最重要的處理主機(jī)，肩負(fù)著分析監(jiān)控像機(jī)的視頻，發(fā)出抓拍指令，接受圖片并進(jìn)行車(chē)牌識(shí)別等工作。顯而易見(jiàn)，主機(jī)的工作量很大，在整個(gè)系統(tǒng)中處于主要地位。而處理主機(jī)的加入，使整個(gè)系統(tǒng)的造價(jià)大大提高。同時(shí)在室外惡劣的條件下使用，主機(jī)的故障率很高，雖然大多采用無(wú)風(fēng)扇結(jié)構(gòu)、嵌入式系統(tǒng)，但仍存在穩(wěn)定性問(wèn)題。價(jià)格和穩(wěn)定性因素一直限制著整套系統(tǒng)的發(fā)展。

　　其次，此時(shí)的識(shí)別算法采用虛擬線圈，存在著準(zhǔn)確率的問(wèn)題。虛擬線圈技術(shù)屬于視頻分析識(shí)別技術(shù)的一種，通過(guò)對(duì)目標(biāo)場(chǎng)景進(jìn)行背景建模，劃定虛擬線圈，車(chē)輛特征信息的提取等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)通過(guò)車(chē)輛的檢測(cè)。由于技術(shù)限制，其算法存在著一定的缺陷，首先誤抓拍比較高，虛擬線圈會(huì)實(shí)時(shí)分析線圈區(qū)域內(nèi)場(chǎng)景變化，當(dāng)有樹(shù)蔭、下雨等條件干擾時(shí)，無(wú)抓拍很高，從而對(duì)后續(xù)有效圖片的篩選帶來(lái)很多工作。其次，算法可實(shí)現(xiàn)功能少，智能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的闖紅燈、卡口車(chē)輛抓拍，對(duì)于車(chē)輛變道、壓線等行為卻無(wú)能為力，使用局限性比較強(qiáng)。

　　第三階段：智能時(shí)代(10年以來(lái))

　　此時(shí)我們迎來(lái)了智能時(shí)代，像機(jī)真正變成了“有大腦的智者”。天地偉業(yè)一直致力于推動(dòng)智能交通的發(fā)展，核心技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾方面：

　　首先，前端只需一臺(tái)像機(jī)，卻集成了之前的兩臺(tái)像機(jī)的工作。同時(shí)像機(jī)內(nèi)置DSP處理芯片，集成了車(chē)輛檢測(cè)、抓拍、圖片識(shí)別一體化，兼容了處理主機(jī)的工作。真正實(shí)現(xiàn)了一體化，降低了系統(tǒng)成本的同時(shí)，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)施工以及整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來(lái)了革命性的變革。

　　其次，采用車(chē)輛軌跡跟蹤算法，相比于虛擬線圈，跟蹤算法實(shí)時(shí)跟蹤車(chē)輛可以實(shí)現(xiàn)更多規(guī)則檢測(cè)，同時(shí)檢測(cè)也更準(zhǔn)確;一般采用背景建模和前景建模技術(shù)。其中背景建模是基于背景檢測(cè)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)：當(dāng)沒(méi)有車(chē)輛在視頻檢測(cè)窗口中通過(guò)時(shí)，視頻中呈現(xiàn)的是路面、路側(cè)建筑物、樹(shù)木等物體成像特性，這些特性變化在相鄰幀視頻流中差異很小，變化緩慢，因此可以檢測(cè)相鄰視頻序列中某設(shè)定區(qū)域的圖像特性變化，來(lái)判定車(chē)輛的進(jìn)入、滯留、運(yùn)動(dòng)、變化、離開(kāi)等事件特性，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)抓拍。優(yōu)勢(shì)是計(jì)算量小;實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單;對(duì)系統(tǒng)處理單元要求不高，適合嵌入式化，對(duì)提高抓拍系統(tǒng)整體穩(wěn)定性有顯著意義。劣勢(shì)是檢測(cè)指標(biāo)不穩(wěn)定，很容易受天氣、光照、陰影、非機(jī)動(dòng)車(chē)要素、成像設(shè)備抖動(dòng)、傳輸鏈路噪聲、車(chē)輛行駛特性的干擾，造成漏抓，多抓，誤抓問(wèn)題。

　　前景建模分為兩種，包括車(chē)輛檢測(cè)和車(chē)牌檢測(cè)。車(chē)輛檢測(cè)基于前景檢測(cè)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，源于如下設(shè)定：當(dāng)車(chē)輛在視頻檢測(cè)窗口中通過(guò)時(shí)，會(huì)在某時(shí)段內(nèi)的視頻序列中，在特定區(qū)域連續(xù)出現(xiàn)車(chē)輛特性，進(jìn)而判定車(chē)輛的進(jìn)入、滯留、運(yùn)動(dòng)、變化和消失等事件特性，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)抓拍。優(yōu)勢(shì)是對(duì)有牌照的車(chē)輛，檢測(cè)精度高、檢測(cè)性能穩(wěn)定，可以很好適應(yīng)各種天氣、光照、陰影、非機(jī)動(dòng)車(chē)要素、成像設(shè)備抖動(dòng)、傳輸鏈路噪聲、車(chē)輛行駛特性的干擾。劣勢(shì)是不能對(duì)無(wú)牌車(chē)輛檢測(cè);同時(shí)受制于車(chē)牌特性在圖像整體大視野中穩(wěn)定性的變化，如牌照變得不可辨識(shí)時(shí)，不能給出更為細(xì)致的車(chē)輛運(yùn)行特性，從而喪失深層行為判定能力。

　　車(chē)輛檢測(cè)是前景建模的另一種方式，基于前景檢測(cè)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。車(chē)體檢測(cè)特性指的是以機(jī)動(dòng)車(chē)車(chē)體作為前景檢測(cè)特性，例如車(chē)體中的顏色、線條、交點(diǎn)等;優(yōu)勢(shì)是靈活性、魯棒性高，可以對(duì)無(wú)牌車(chē)輛進(jìn)行檢測(cè)，也可以更為細(xì)致的檢測(cè)車(chē)輛行駛特性，進(jìn)行深層數(shù)據(jù)挖掘;不如牌照檢測(cè)方式穩(wěn)定，系統(tǒng)資源占用大，對(duì)處理器性能要求高。帶載能力的下降，系統(tǒng)整體性價(jià)比不高。

　　目前的智能像機(jī)算法大多采用各種算法結(jié)合的方式，大大提高了車(chē)輛的檢測(cè)效率。

　　最后，對(duì)于高清圖片識(shí)別的信息更多。高清化普及之后，像機(jī)拍攝車(chē)輛圖片的細(xì)節(jié)也更加清晰。而智能化識(shí)別技術(shù)的不斷前進(jìn)，使像機(jī)可識(shí)別的信息從早期只有車(chē)牌信息發(fā)展到現(xiàn)在車(chē)牌、車(chē)輛顏色、車(chē)標(biāo)、車(chē)型、車(chē)牌顏色、安全帶檢測(cè)、人臉檢測(cè)、打電話檢測(cè)全方位的檢測(cè)。最終可以為交警處罰、交通管控、城市交通的運(yùn)維提供很好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

　　結(jié)語(yǔ)： 智能交通市場(chǎng)在不斷擴(kuò)大，同樣交通像機(jī)技術(shù)也在不斷創(chuàng)新前進(jìn)。其將會(huì)沿著高清化、智能化、集成化的方向發(fā)展。

　　未來(lái)的交通相機(jī)將是一個(gè)真正的“集大成者”，畫(huà)面將實(shí)現(xiàn)超清化，包含更多的圖像信息，可以提供車(chē)輛特征(車(chē)牌、顏色、車(chē)型、車(chē)標(biāo))用于車(chē)輛稽查布控;可以采集人臉信息，通過(guò)設(shè)置黑名單，快速對(duì)比定位目標(biāo)人員;可以采集路口、路段車(chē)流量、車(chē)道占有率、車(chē)速、飽和度信息用于城市交通管控;算法更加先進(jìn)可以識(shí)別突發(fā)事件如交通事故、群眾集會(huì)等重要事件，從而報(bào)警聯(lián)動(dòng)應(yīng)急預(yù)案;

　　目前交通相機(jī)邁入了高清化時(shí)代，但從系統(tǒng)集成性能、智能化程度來(lái)看，目前的技術(shù)還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際使用的需求。但是我們堅(jiān)信在信息科技大力發(fā)展的今天，交通相機(jī)將實(shí)現(xiàn)更加多元化發(fā)展。