監(jiān)控攝像頭作為整個交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端產(chǎn)品，一直被認(rèn)為是交通監(jiān)控系統(tǒng)中的核心部分之一雁唁。從某種角度來說俱竭，是攝像頭的智能化推動了城市智能交通監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展。而在這一過程中车份，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)扮演著催化劑的角色谋减。

    一、智能化攝像機(jī)才能滿足當(dāng)前交通監(jiān)控需求

    首先需要厘清交通監(jiān)控的具體特點扫沼，交通監(jiān)控主要是由交通信息統(tǒng)計系統(tǒng)和電子警察處罰系統(tǒng)兩部分組成出爹。主要有以下兩個特點：

    1、路況實時監(jiān)視：交通路口的攝像機(jī)將所監(jiān)控區(qū)域的實時圖像傳回交通指揮中心缎除，使交通指揮人員實時掌握各路段人車流量以政、信號燈是否正常工作、是否有違章行為和交通事故發(fā)生等情況伴找。

    2、實時錄像：視頻監(jiān)控的圖像會保存到交通指揮中心的錄像服務(wù)器上废菱，作為處理交通事故技矮、違規(guī)行為，甚至是治安犯罪等各種突發(fā)狀況的取證依據(jù)殊轴。

    為了達(dá)到拍攝的畫面清晰衰倦，夜間也能看清車牌等硬性需求，就需要攝像頭具備多種功能和良好的性能旁理。

    首先验恕，攝像機(jī)要具備在各種惡劣環(huán)境下長期地穩(wěn)定工作，保證圖像質(zhì)量不惡化个宾，故障率低的性能梅砰。如果一個交通監(jiān)控系統(tǒng)的“眼睛”不好或經(jīng)常出毛病，即使系統(tǒng)其它部分再完美颁音，整個系統(tǒng)的缺陷也是一目了然的姨篮。

    其次，攝像機(jī)要高度適應(yīng)光線的變化恕下。白天與晚上的光度差相當(dāng)大截抄，以及烈日天與陰雨天的差別;

    第三，攝像機(jī)要能敏感的抓拍桥庵、連拍到高速前進(jìn)的車輛掰弯。

    為了滿足當(dāng)前高質(zhì)量的交通監(jiān)控需求，交通監(jiān)控攝像機(jī)已經(jīng)由傳統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化、高清化窍颗、智能化及物聯(lián)網(wǎng)化推進(jìn)坞角。

    二、攝像機(jī)的進(jìn)步推動交通監(jiān)控的智能化進(jìn)程

    1868年末嘱巾，世界上第一個交通信號燈在英國倫敦出現(xiàn)憨琳，這是一種燒煤氣的玻璃信號燈。然而好景不長旬昭，僅僅運(yùn)行23天的第一盞交通信號燈便突然爆炸損毀篙螟，并將一名警員炸死。使得英國政府立即停止了這種信號燈的使用问拘。

    但這個僅有23天生命的信號燈卻點燃了整個歐洲乃至整個世界開發(fā)交通信號燈的激情遍略，隨后的一百多年，出現(xiàn)了各式各樣的交通信號燈骤坐。

    早期绪杏，車輛及行人通過各種有交通信號燈的路口時，主要由交通警察指揮調(diào)度纽绍。但是隨著車輛的增多以及城市道路的發(fā)展蕾久，有限的交通警察已經(jīng)不能滿足交通信號燈路口的指揮及違章監(jiān)控需求，交通監(jiān)控攝像頭應(yīng)運(yùn)而生拌夏。

    1991年世界上第一支監(jiān)控攝像頭“CoffeeCam”出現(xiàn)在英國劍橋大學(xué)的泰賈屋咖啡店僧著。從此之后，監(jiān)控攝像頭逐漸被應(yīng)用在電子眼辰诉、天網(wǎng)監(jiān)控圣治、違停抓拍、流量監(jiān)測等交通監(jiān)控領(lǐng)域敏袄。

    我國的交通監(jiān)控主要經(jīng)歷了六個階段辙紧，而這六個階段可以說是由攝像頭的性能變革引起的。

    我國交通監(jiān)控的智能化變革

    第一個階段(21世紀(jì)之前)：數(shù)碼相機(jī)+地感線圈

    由于早期攝像頭非常落后坚为，交通監(jiān)控最開始是以“數(shù)碼相機(jī)+地感線圈”為實現(xiàn)方式苟可，雖然能抓拍違法車輛，但是此種方式主要采用民用數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行抓拍尿绕，穩(wěn)定性較差赢凫。

    其次，由于數(shù)碼相機(jī)更新?lián)Q代快桂葛，同型號的數(shù)碼相機(jī)在一兩年后難以找到样矢，給后續(xù)維修更換造成麻煩；且數(shù)碼相機(jī)無法實現(xiàn)連續(xù)抓拍秀裂，系統(tǒng)無法實現(xiàn)卡口功能那岁。

    另外冗美，此種方式采用地感線圈進(jìn)行觸發(fā)，需要在前端鋪設(shè)地感線圈析二，而地感線圈是需要在車道上切割環(huán)行線槽粉洼，然后埋設(shè)感應(yīng)線圈。車輛通過時感應(yīng)線圈會發(fā)射信號給相應(yīng)設(shè)備叶摄，檢測算是比較準(zhǔn)確属韧。但是需要在地下埋設(shè)感應(yīng)線圈，加大了施工難度的同時蛤吓，也提高了工程的成本宵喂。而且麻煩的是當(dāng)路面變更渠化時還需要重埋線圈。

    此外会傲，高緯度開凍期和低緯度夏季路面锅棕，以及路面質(zhì)量不好的地方對線圈的維護(hù)工作都是巨大的，并且一段時間以后還需要重新更換線圈淌山，施工維護(hù)成本相當(dāng)高裸燎。

    第二個階段(2001年——2005年)：標(biāo)清攝像機(jī)+數(shù)碼相機(jī)

    這個階段以“標(biāo)清攝像機(jī)+數(shù)碼相機(jī)”為實現(xiàn)方式。2000年以后泼疑，市面上出現(xiàn)了標(biāo)清攝像機(jī)德绿，使得直接通過分析視頻的方式來檢測闖紅燈、違停等違法行為成為了可能闸声。此種實現(xiàn)方式避免了地感線圈存在的缺點磕裂，但依然采用民用數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行抓拍，存在穩(wěn)定性差劣饺、更新?lián)Q代快、維修困難等問題窖夸。此外契片，受技術(shù)所限，早期數(shù)碼相機(jī)無法實現(xiàn)連續(xù)抓拍杂员，對闖紅燈等違法行為的單一抓拍模式會有一定的疏漏汛欺。

    第三個階段(2006年——2007年)：標(biāo)清攝像機(jī)+標(biāo)清攝像機(jī)

    此階段，交通監(jiān)控的方式由“標(biāo)清攝像機(jī)+數(shù)碼相機(jī)”過渡為“標(biāo)清攝像機(jī)+標(biāo)清攝像機(jī)”模式设塑。由于工業(yè)級標(biāo)清攝像機(jī)直接取代了民用數(shù)碼相機(jī)琉语，從而避免了采用民用數(shù)碼相機(jī)時的缺點，性能相對穩(wěn)定譬奈。

    但由于標(biāo)清攝像機(jī)的像素低密哈，圖片分辨率最大為768×576，盡管可以滿足車輛檢測的基本管理需求莺戒，但也還是無法同時看到車牌和紅燈信號伴嗡，對于公安部門稽查肇事逃逸車輛急波、套牌車輛、黑名單車輛等的司機(jī)面部特征來講就更顯得捉襟見肘了瘪校。并且施工量也較大澄暮，一個車道需要一臺攝像機(jī)來做特寫。

    第四個階段(2008年——2009年)：高清CMOS攝像機(jī)+地感線圈

    這一階段的電子警察系統(tǒng)實現(xiàn)方式主要有兩種：高清CMOS攝像機(jī)+地感線圈阱扬、標(biāo)清攝像機(jī)+高清CMOS攝像機(jī)泣懊。由于采用工業(yè)級高清CMOS攝像機(jī)，所以攝像機(jī)的性能比較穩(wěn)定麻惶。同時攝像機(jī)可連續(xù)抓拍馍刮，以實現(xiàn)卡口監(jiān)測等功能。但由于高清CMOS攝像機(jī)存在成像效果粗糙(對光線變化不敏感用踩，抓拍圖片有時看不清紅綠燈渠退，影響事后處罰)、幀率低(普遍為2~3幀/秒脐彩，無法實現(xiàn)視頻分析車輛行為和錄像的功能)等缺點论艰，也還是達(dá)不到最理想的效果。

    第五個階段(2010年——2015年)：高清CCD攝像機(jī)

    隨著大幀率高清CCD攝像機(jī)的普及发刨、視頻分析算法的不斷優(yōu)化勇袋，此階段的交通監(jiān)控主要以“高清工業(yè)級CCD攝像機(jī)”為實現(xiàn)方式。只能抓拍單一車道車牌部分圖像太队，而無法兼顧壓線車輛和駕駛員面部特征的標(biāo)清設(shè)備將逐漸淡出歷史舞臺淑助，取而代之的是高清設(shè)備。

    第六個階段(2016年——至今):智能攝像機(jī)監(jiān)控

    此階段痢玖，主要得益于近幾年物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)光稽、計算機(jī)視覺技術(shù)、智能分析技術(shù)以及數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展氨案。

    物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)指當(dāng)前城市道路監(jiān)控已不再僅僅局限于視頻監(jiān)控也拳，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠快速將路況信息和道路擁堵狀況發(fā)布到情報板上锻刺，便于司機(jī)選擇有利路線绝迁。

    不僅如此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使城市道路監(jiān)控系統(tǒng)還能同路測的各種物聯(lián)網(wǎng)傳感器相連懂版，或者車輛本身的傳感器相連鹃栽，例如氣象站、停車場躯畴、公交站臺信息顯示屏民鼓、車輛的GPS模塊等，可以將雨雪濕滑等各種道路狀態(tài)立體的顯示在城市道路監(jiān)控系統(tǒng)蓬抄，從而便于交管部門進(jìn)行快速響應(yīng)摹察，降低各種極端天氣條件造成的損失恩掷。

    計算機(jī)視覺技術(shù)對視頻信號進(jìn)行處理、分析和理解供嚎，在不需要人為干預(yù)的情況下黄娘，通過對序列圖像自動分析，對監(jiān)控場景中的變化進(jìn)行定位克滴、識別和跟蹤逼争，并在此基礎(chǔ)上分析和判斷目標(biāo)的行為。

    據(jù)了解劝赔，當(dāng)前我國智能攝像機(jī)監(jiān)控可以有效完成車輛減超速誓焦、車輛逆行、交通堵塞诸痢、道路煙霧和火災(zāi)等事件的自動監(jiān)控怕猖，并且就車流量、車速斜回、車型簇寻、突發(fā)事件緊急程度進(jìn)行預(yù)測分析，為道路安全運(yùn)行與危險情況營救提供必要的數(shù)據(jù)支持凳贰。

    智能視頻分析與行為識別技術(shù)是基于視頻圖像的特征學(xué)習(xí)市通、目標(biāo)對象檢測與行為識別、長距離軌跡跟蹤等算法和技術(shù)哗励，對被監(jiān)測車輛的視頻流進(jìn)行分析苫瘾，以提取及識別出目標(biāo)對象的違章行為；同時智能化的視頻分析技術(shù)可提高監(jiān)測的準(zhǔn)確率界橱。

    4G移動通信技術(shù)視頻監(jiān)控終端將抓拍的視頻圖像通過4G網(wǎng)絡(luò)傳輸至后臺服務(wù)器進(jìn)行查看和存儲湃彻，4G技術(shù)的應(yīng)用降低了有線通信網(wǎng)絡(luò)部署的成本和復(fù)雜度，系統(tǒng)建設(shè)周期不再受場地和施工布線的限制丛君，從而節(jié)省了大量的人工和資金投入短酵。

    總結(jié)：攝像頭的智能化進(jìn)程不僅解決了交通監(jiān)控的氣候、光線哀澈、時長、準(zhǔn)確度等苛刻需求度气，也催生出了包括天眼系統(tǒng)割按、家庭安防在內(nèi)的千億級智能安防市場，除了傳統(tǒng)安防領(lǐng)域的玩家磷籍，互聯(lián)網(wǎng)巨頭也已競相入局适荣。