【JT交通运输标准】 公路收费车道图像抓拍与数字化规程

公路收费车道图像抓拍与数字化规程 (Image capture and digitalization of vehicle in the highway toll lane) JT/T 605—2004 2004-11-02 发布 中华人民共和国交通部 2005-02-01 实施 前言 本标准由全国道路工程标准化技术委员会 (SAC/TL 223) 提出并归口标准。主要起草单位：交通工程科学研究所。参加起草单位：交通部交通工程监理检测中心。本标准主要参与人：苏浩然、杨光、学丁、环、表利、丸世新。 1 范围 本标准规定公路收费系统中收费车道图像抓拍与数字化的规程，本标准适用于收费公路和桥隧。 2 规范性引用文件 JT/T 605—2004 以下文件中的条款，通过本标准的要求而成为本标准的条款。凡是现行有效的引用文件，其随后的所有修订（不包括本标准的内容）或修订版与本标准不适用于本标准，然后应根据本标准达成协议的各方研究是否应使这些文件的最新版本。 GB/T 18777—2002 信息技术 静态图像的数字压缩及编码 第1部分：要求和指南 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准： 3.1 收费公路 (Toll highway)：根据国家法规向公路使用者收取通行费的公路。 3.2 通行费 (Toll)：公路使用者（简称用户）为获得通行收费公路的通行权而支付的费用。 3.3 收费车型 (Vehicle classification)：为了使不同公路使用者公平地负担通行费，将车辆按大小、轻重等多种档次划分的类型。 3.4 车种 (Vehicle type)：根据通行性质划分的类型，包括普通车、公务车、应急车等。 3.5 收费模式 (Toll collection mode)：根据公路条件划分不同区域作为收费基本单位，各区域按统一费额收费的制度及相应收费模式。收费模式可分为均制、减免式、封闭式和混合式等类型。 3.6 收费车道 (Toll lane)：在收费站或其它收费设施中供使用收费车道使用的车道。 3.7 图像抓拍 (Image capture)：利用视频数字化技术将车道摄像机的视频信号转换为静态数字化图像的技术。 3.8 图像抓拍触发器 (Image capture trigger device)：用于识别并触发车辆图像抓拍的设备。 3.9 图像抓拍线圈 (Image capture loop)：设置在收费车道上，用于触发车辆图像抓拍的车辆检测器抓拍线圈。 3.10 图像抓拍设备 (Image capture device)：利用视频数字化技术将车道摄像机的视频信号转换为静态数字化图像的设备。 4 技术要求 4.1 抓拍环境条件 图像抓拍设备应能够适应以下环境条件： a) 工作温度：0-40℃ b) 相对湿度：不大于95% 4.2 图像抓拍要求 4.2.1 抓拍速度 应保证当车辆在 10~40km/h 的速度行驶情况下，能够准确、完整地抓拍到车辆图像。抓拍单帧图像的速度应不低于 60fps。 4.2.2 图像质量 图像抓拍设备采集图像的分辨率不应低于 768×576 像素点，图像的清晰度应能够清晰辨别车辆的主要特征，包括车型、颜色、车辆牌照号码以及驾驶人面部特征。图像应是清晰的，不应出现图像不完整、拥挤、变形、模糊等现象。图像色彩应为 256 色。 4.2.3 存储格式 图像格式采用 JPEG 格式，文件名为 .jpg，以便于图像交换及调用。图像质量设置不低于 35%，压缩后的图像大小应在 100kb 左右。 4.3 图像抓拍系统 4.3.1 图像抓拍系统构成 图像抓拍系统包括：车道控制机、图像抓拍设备、图像抓拍触发器、车道摄像机等。 4.3.2 图像抓拍设备 4.3.2.1 基本要求 图像抓拍设备应支持模块化设计，使系统在进行安装和维护时，可以随图像抓拍设备的升级和更换而进行灵活扩展，具有良好的兼容性和扩展性。 4.3.2.2 接口要求 4.3.2.2.1 与车道控制机的接口可以采用总线接口、RS-232 接口、LAN 接口等形式。采用 LAN 接口时，应符合 GB/T 18777 规定的 10/100 Mbps 以太网标准。系统应提供 10/100M 接口，使用 RJ-45 接头传输，使用屏蔽双绞线。 4.3.2.2.2 视频信号接口 视频信号可分为模拟视频信号和数字视频信号两种。模拟视频信号应符合以下规定： a) 电平信号：峰值电压 1.0V，最大不超过 2.5V b) 视频输入阻抗：75 $Omega$ 不平衡 c) 分辨率：不低于 480 线 d) 电视线：使用 75 $Omega$ 同轴电缆 数字视频信号采用数字接口（如 DVB 接口）。 4.3.3 设备布设 图像抓拍设备应设置在收费车道上，应保证能够观察到收费站与车辆的动作，并能够观察到车辆在通过图像抓拍触发器检测区域时的完整图像，并能够尽可能避免汽车灯光对抓拍的影响。车道设备布置的典型示例如附录 A 所示。 4.4 图像抓拍工作流程 图像抓拍的工作流程分为触发抓拍、图像抓拍、数据叠加、存储五个步骤，工作流程见附录 B。 4.4.1 触发抓拍 图像抓拍的触发条件为图像抓拍触发器检测到车辆驶入收费车道，当车辆驶入图像抓拍触发器的控制区域时，图像抓拍设备将视频信号通过视频编码器输入车道控制机，由车道控制机发出图像抓拍指令。 4.4.2 图像抓拍 图像抓拍设备从视频源中采集一张完整的静态图像，暂时存储在设备内存中待处理。 4.4.3 数据叠加 图像抓拍到的车辆静态图像，应叠加车辆的到达时间和处理信息。入、出口车道的信息如下： 4.4.3.1 入道信息 叠加的基本信息包括：收费站编号、处理日期/时间、车型（人判定）、车种、通行券序列号；扩展信息包包括：收费车道号、管理员号，以满足特定需求（如车牌号等）。 4.4.3.2 出口信息 叠加的基本信息包括：收费站编号、处理日期/时间、收费员号、车型、车种、款额、通行券序列号；扩展信息包括：车牌号、收费员号、以及其他相关信息（如驾驶员信息等）。 叠加的字符应为大写或小写英文字母，抓拍效果良好的情况下，汉字应采用黑体或宋体，数字和符号采用 Times New Roman 或 Arial。应尽可能避开车牌、驾驶员等关键信息所在位置，以免遮挡。 4.4.4 均制模式下，如果图像中没有通行券序列号等信息，则与封闭式模式类似。 4.4.5 图像压缩 抓拍到的图像存储在车道控制机内存中，经压缩后转换为 JPEG 格式。 4.4.6 存储 图像可以存储在单独的文件中，也可以存储在数据库中。 5 试验方法 5.1 图像外观测试 5.1.1 采样标准 以车辆号牌清晰的车辆为例，在表 1 所列的图像质量条件下，采样 10 张图像，使用分辨率不低于 450 电视线的摄像机，将镜头对准抓拍位置，采集信号分别输出到电视监视器和图像抓拍设备，将抓拍得到的图像与监视器上的图像进行比较。 5.1.2 判定合格标准 a) 能识别车辆和车牌颜色； b) 能识别车牌号码。 5.1.3 评定结果记录见表 1。 5.2 抓拍速率 5.2.1 测试条件： 收费车道数字化抓拍图像质量评定。测试车辆以 5~6km/h 的速度通过图像抓拍触发器检测区域，各测次各测一次。 5.2.2 抓拍速率计算： 图像抓拍触发器发出触发信号的时间为 $t_1$，抓拍完成的时间为 $t_2$。计算抓拍延迟时间的平均值，公式如下： $t = (Z + e) / 10f$ 其中：$t$ 为抓拍延迟时间（ms），$e$ 为每次测试的延迟时间（ms），$f$ 为设定的延时间隔（s）。 5.2.3 测试流程见附录。