智能高清卡口综合检索系统分析与设计

谭懿先

摘要：近年来，随着监控联网平台建设的逐步推进，海量数据的可用性问题越来越突出，图像资源和公安已有的信息化系统无法实现数据融合汇聚，成为信息孤岛。该文分析并设计的智能高清卡口综合检索系统，实现高清卡口监控系统捕捉到的所有关注目标均可检索，提高社会治安综合管理水平。

关键词：视频结构化描述;智能高清卡口

中图分类号：TP391      文献标识码：A      文章编号：1009-3044（2019）01-0101-02

1 背景

海量的高清卡口图像数据是公安行业部门信息化建设中积累的重要数据，在公安各类业务中发挥关键作用。然而，随着监控联网平台建设的逐步推进，海量数据的可用性问题越来越突出。“数据在，找不到”“找得到，等太久”等海量数据应用问题，成为高清卡口监控系统成功应用的最大障碍。图像资源和公安已有的信息化系统无法实现数据融合汇聚，成为信息孤岛。

面对上述情况，该文设计的智能高清卡口综合检索系统以视频图像结构化描述技术为核心，将图像组织成可供计算机和人理解的文本信息进行分析。实现图像资源的数据结构化、条件过滤、快速检索等业务功能，减少为查找线索反复调阅视频图像资源的时间，把警力投入到对结果进行跨时空域分析、综合研判的过程中去，从而大大提高高清卡口监控系统的可用性。

2 系统分析

如图 1所示，智能高清卡口综合检索系统可分为三层，从低到高分别是接入高清卡口图像的接入层、对图像进行分析的描述层以及面向用户的应用层。为了彻底解决高清卡口的检索问题，下面对这三层分别进行分析。

首先是接入层，我们对高清卡口捕捉的关注目标进行分析，发现关注目标可分为标准车牌车辆、非标准车牌车辆（包括三轮车、摩托车、电瓶车、自行车等）和假牌套牌车辆。

然后是描述层，由于非标准车牌车辆和假牌套牌车辆的存在，简单的车牌识别不能满足系统的需要，我们引入了更多的特征，包括车型、车标、车身颜色等，并采用了图像特征计算和智能比对等技术。

最后是应用层，为了实现卡口捕捉到的所有关注目标，都能够检索查找，在文本检索的基础上，我们加入了图像检索和局部特征检索。

3 系统设计

3.1 系统框架设计

智能高清卡口综合检索系统主要包括结构化描述模块、检索模块、结构化数据库，最后输出检索结果，如图2所示。结构化描述模块对前端采集的图片进行结构化描述，将结构化描述后的数据存入结构化数据库，检索模块可通过结构化数据库进行文本检索，并进行图像检索和局部特征检索，最终输出检索结果。

3.2 结构化描述模块设计

高清卡口图像中可识别的内容包括：车辆车牌、车辆颜色、车辆类别、车辆品牌、遮阳板、安全带、打手机、戴口罩、危险品车、非机动车类别等。具体说明如下：

1） 车辆车牌：能够识别各类机动车标准车牌。

2） 车辆颜色：能够识别棕色、灰色、白色、红色、绿色、蓝色、青色、黄色、黑色等常见颜色。

3） 车辆类别：能够识别轿车、商务车、越野车、面包车、小型客车、大型客车、小型货车、大型货车、重型货车、三轮车等常见类别。

4） 车辆品牌：能够识别大众、奥迪、宝马、保时捷、别克、本田、标致等常见品牌。

5） 遮阳板识别：可实现前排驾驶位是否放下遮阳板的检测。在刑侦和稽查布控中，可较好的利用该识别信息进行嫌疑车辆的初步篩查，如将夜间仍放下遮阳板的车辆作为重点管控车辆进行管理。

6） 安全带识别：可实现前排乘坐人员是否系安全带的检测，其中未系安全带的车辆可按照道路交通安全法和实施条例进行违法处罚。

7） 打手机识别：可识别和检测司机是否打手机，并能够对开车打手机的违章驾驶起到很好的交通管理。

8） 戴口罩：可识别司机是否戴口罩。在刑侦和稽查布控中，在车内戴口罩的人员为重点嫌疑对象，可较好的利用该识别信息进行嫌疑车辆的初步筛查。

9） 危险品车：通过危险品车的特征检测可实现危险品车的识别，能为危险品车的专项整治和管理提供基础功能保障。

10） 非机动车类别：能够识别三轮车、电动摩托车、电动自行车、自行车、摩托车、轻型摩托车和行人等目标。

3.3 检索模块设计

1） 文本检索：通过输入目标车辆的颜色、车牌、车标、车型等基本特征，可以查找符合条件的目标，也可对多种条件进行组合检索。同时可对安全带、遮阳板等特征进行条件过滤。

2） 图像检索：根据给定的目标图像，查找与目标相似的车辆图片。

3） 局部特征检索：在给定的目标图像上，通过手工圈选，框出待检索车辆的局部特征，例如：年检标志、车内摆件、挂饰、指示牌等，查找与局部特征相似的车辆图片。

检索结果按照匹配度或条件排序，并以缩略图形式显示出来。图像检索和局部特征检索可以与文本检索进行结合，即通过车辆的颜色、车型、品牌等特征过滤，缩小检索范围。

4 结束语

智能高清卡口综合检索系统彻底解决高清卡口图像的检索问题，实现高清卡口监控系统捕捉到的所有关注目标均可检索。系统既可以对标准车牌车辆进行各种分类检索，也可以通过图像检索对非标准车牌车辆进行查询，同时还提供局部特征的检索，解决假牌套牌车辆的检索问题。能够提高公安机关案件侦破的效率，满足社会治安管控的要求。

参考文献：

[1] 李春红. 基于图像结构化描述的车辆识别平台应用研究[D]. 苏州： 苏州大学， 2016.

[2] 张翼. 基于视频分析处理的高清视频电子警察系统的应用研究[D]. 上海： 复旦大学， 2011.

[3] 顾思思. 基于多属性层次识别的车辆视频检索系统设计研究[J]. 电脑与电信， 2017（7）： 14-16.

[4] 段娜， 王磊. 全局及其个性化区域特征的图像检索[J]. 计算机科学， 2016， 43（s2）： 205-207.

[5] 陈杰. 基于视频结构化描述的图像综合平台应用研究[D]. 苏州： 苏州大学， 2014.