告诉你闯红灯拍照的真正原理

    【CPS中安网 cps.com.cn】随着我国经济社会持续快速发展，群众购车刚性需求旺盛，汽车保有量继续呈快速增长趋势，据公安部交管局统计，截至2015年底，全国机动车保有量达2.79亿辆，其中汽车1.72亿辆，新注册量和年增量均达历史最高水平;机动车驾驶人3.27亿人，其中汽车驾驶人超过2.8亿人。

　　伴随机动车辆大规模普及应用，各种与机动车有关的违法事件开始滋生蔓延。收集、统计和分析道路交通事故，发现大部分交通事故都是因为机动车违章行驶而引起，尤以在交叉路口或路段上机动车闯红灯造成的事故所占比例最大。近日，一个题为《一分钟告诉你闯红灯拍照原理》的动画短片疯传网络，很多网友看到一连串专业技术名词后便信以为真。而且，不少媒体微信公众号也纷纷转载，更让这个动画短片火得一塌糊涂。笔者第一时间也看到这份视频，觉得视频的编者对视频里面的内容的专业性有些不责任，比较业余，通过堆砌一些高端的技术名称包装成一部臆想的作品，这对平时公众觉得高高在上的电子警察系统更是一种误导与曲解。

　　电子警察系统有个对普通民众更加好理解的名字：“闯红灯自动记录系统”，即可安装在信号控制的交叉路口和路段上并对指定车道内机动车闯红灯行为进行不间断自动检测和记录的系统。“闯红灯自动记录系统”并不是随随便便起的名字，它在公安部发布的GA/T 496-2014《闯红灯自动记录系统通用条件》有明确的命名规定，另外这份公安部的行业标准对机动车闯红灯行为、闯红灯自动记录系统的记录有效率、捕获率等等都有明确的规定，此标准在2014年在2009版的基础上做了修灯，并在2014年12月1日正式开始实施。

　　电子警察系统可以广泛应用在无人值守的路口、限时道路、主辅路进出口、公交专用道等。系统充分利用科技手段实现对这些违法行为进行有力的治理，既能有效的防止此类交通违章行为，减少由此引起的事故，又能对违法的驾驶员起到很大的威慑作用，促进交通秩序向良性循环，同时能将部分交警从岗亭上解放下来，在一定程度上缓解警力不足的矛盾。

　　电子警察系统作为一种采用现代高科技的非现场执法手段，通过近十年来的推广应用工作，己成为交通管理工作中必不可少的装备。电子警察系统发展经过了标清到高清、部件化到一体化的过程，业务功能方面也经历了从单一红灯违章到智能复杂违法行为抓拍的过程，同时，系统架构也在技术的发展下趋于简化及智能化。电子警察最初采用标清摄像机抓拍，后端工控机进行识别，到近期采用高清嵌入式一体机抓拍，前端智能识别，系统稳定性、识别率、违法识别类型上都有了巨大的提升。

　　宇视科技作为国内智能交通领域的领军企业，具有完整的智能交通解决方案。特别是智能嵌入式一体化电子警察解决方案，系统中前端主要设备由嵌入式一体化高清摄像机、补光单元、网络传输和中心管理等部分组成，系统核心设备为嵌入式一体化高清摄像机。该摄像机为其自主研发，具有完全自主知识产权，集抓拍、控制、识别、录像、压缩、传输于一体;具有先进的视频检测功能，可以对视频图像进行逐帧识别，同时自动匹配对应车道，对过往车辆进行轨迹跟踪并做行为判断，如有违法车辆即进行抓拍、车牌识别，录像、存储，处理结果上传到后台。同时系统兼顾卡口功能，即绿灯正常行驶的车辆，系统也可以进行记录。

　　系统运行原理图如下:

　　图1 系统运行原理流程图

　　而且就像前面提到的，目前的电子警察系统并不仅只是为了监测路口闯红灯的违法行为，针对道路口常见的调头、压线等违法行为，系统结合路道情况和分析的车辆行驶轨迹进行判定，如果判定是属于违法调头或压线车辆都会进行记录。

　　图2 闯红灯违法过程抓拍

　　其实对于闯红灯违法过程抓拍在GA/T 496-2014《闯红灯自动记录系统通用条件》有明确的规定，闯红灯自动记录系统应能至少记录以下3张反映闯红灯行为过程的图片:(a)能反映机动车未到达停止线的图片，并能清晰辨别车辆类型、交通信号灯红灯、停止线;(b)能反映机动车已越过停止线的图片，并能清晰辨别车辆类型、号牌号码、交通信号灯红灯、停止线;(c)能反映机动车与(b)图片中机动车向前位移的图片，并能清晰辨别车辆类型、交通信号灯红灯、停止线。所以只要机动车违反交通信号灯红灯亮时禁止通行的规定，越过停止线并继续行驶，电子警察系统就会按照规定中的要求对违法车辆自动采集三张高清图片，记录车辆闯红灯动态过程。

　　高清图像被系统分析并解读出车辆号牌，此后系统将图像压缩成JPEG文件格式，并在其上方或者下方以相同格式粘贴上地点、车道编号、方向、时间(年、月、日、时、分、秒)等相关OSD信息，所存图像中的车辆车牌号码、车牌颜色等信息清晰可见，最后将图片存入指定路径，将相关信息添加到相应的数据库，以上过程完成了路口单次闯红灯或卡口记录的检测、数据生成和数据存储。

　　大家可能觉得上述的描述比较抽象，那么下面用图片说明更加有助于理解：

　　图3 路口闯红灯

　　图4 逆行

　　目前常见的电警处罚类型有闯红灯违法行为、不按规定车道行驶、占用专用车道、逆行、违法压线、跨线行驶、闯禁令、违反禁止标线、单双号及道路货车时段限行、车辆超速、异地牌照、违法掉头等等。

　　新一代高清电子警察已经得到了越来越广泛的应用，并且在稳定性、证据合法性都有极大的提高。这使得电子警察在城市交通的控制中作用不言而喻。宇视科技的电子警察系统具备以下完整的业务功能：

　　1.实现全天候视频监控和抓拍图片监控，自动适应不同光照条件，提供清晰的车辆记录图片;

　　2.对每辆通过路口车辆进行抓拍，并通过车牌识别系统进行识别，记录所有通过路口车辆车牌号码、时问等信息。有了这些基础数据，就可以对一条线路、一个片区、整个城市的车辆出行线路进行分析;

　　3. 车辆查询和车辆统计，可基于时间、空间不同纬度进行流量分析;

　　4. 通过系统可以通过对视频的智能分析判断逆向行驶、压线、跨线、不按标线行驶等违法行为，系统抓拍三张违法图片，以记录违法的整个过程。

　　另外针对《一分钟告诉你闯红灯拍照原理》的动画短片中一些误导内容，笔者也在此做出更正：

　　动画短片中提到车牌上小圆点是用稀土金属镶嵌上去的，作用为了电子对焦。其实不然，系统前端摄像单元上的镜头在调整好最适宜画面的清晰度后，一般是由螺丝锁死的，拍摄过程中并不会持续对焦。对于车牌识别采用的是最先进的图像识别算法，根本不需要什么稀土金属来对焦，小圆点只是车牌上的一个间隔符号。另外短片中所说的红灯亮后三秒钟电子警察系统才启动，绿灯将要亮时提前两秒关闭系统都是没有根据的。根据GA/T 496-2014《闯红灯自动记录系统通用条件》，明确规定至少3张反映闯红灯行为过程的图片，所以只要是红灯亮起的瞬间，车辆存在完整的闯红灯过程，那么车辆就会被抓拍。标准还要求电子警察系统将违法行为定位到驾驶人，提供分辨率应不小于50×50像素点的人脸图片，作为认定机动车闯红灯违法驾驶人的参考资料，这在一定程度上制约了“买分卖分”现象，为交警部门规范违法处罚流程提供了技术支撑。

　　笔者了解到目前宇视科技最新推出的700W电子警察摄像单元更是采用了低照度的感光芯片，不仅能够做到一个摄像机覆盖三车道，而且在只配置内置LED补光灯的情况下对路口包括闯红灯等违法行为进行抓拍。以往很多驾驶员是依据是否被闪光补光作为自己有没有被电子警察抓拍的依据，其实在你还在庆幸自己闯红灯行为没有抓拍的时候，电子警察系统早就已经将你的违法行为上传到交通管控平台。

　　很多驾驶员看了《一分钟告诉你闯红灯拍照原理》动画短片后，以为自己终于学会了怎么技术性规避闯红灯行为被抓拍，其实不然，目前电子警察系统已经越来越先进和智能化，想用钻漏洞的方式逃避交通违法的处罚已经不太可能。所以为了自己也为了他人的安全，最好的规避闯红灯办法就是老老实实的遵守交通规则，宁停三分不抢一秒。