图像型电子警察系统抓拍延时测量方法设计

　　1 引言

　　图像型电子警察系统是目前交通监管的有效手段，其外部硬件设备通常包含4个部分：前端感应设备、控制器、抓拍摄像设备和后端传输设备。根据其前端感应设备的不同，图像型电子警察系统可细分为线圈型、雷达型和红外型等。其工作原理：前端感应设备根据特定的检测条件，发现到达(或离开)车辆，并发送感应信息到控制器，控制器判断是否满足抓拍条件，满足则启动相应的抓拍摄像设备(相机、摄像机等)进行抓拍，并将抓拍结果和感应信息通过后端传输设备上传至服务器。

　　图像型电子警察系统抓拍的图像质量是影响整体系统性能的最重要因素。而图像质量的关键问题在于成像装置的调焦，调焦将直接影响抓拍成像的质量。为获得较为清晰的图像，便于识别机动车，被抓拍的机动车必须处于电子警察系统的景深范围内。而从电子警察系统的前端感应设备检测到车辆，到启动抓拍设备拍摄这一过程是有延时的。延时不稳定或太大都会给图像抓拍带来困难。延时不稳定时，同样车速的车辆抓拍位置会出现较大偏差：而延时太大又会造成不同车速车辆的抓拍位置出现较大差异，成像系统难以实现清晰成像。因此测量和控制电子警察的抓拍延时是保证系统性能的有效手段。电子警察抓拍需经“感应→控制器→照相机(摄像机)”的过程，而其中每一环节都会带来延时。例如雷达型电子警察的抓拍延时主要包括：从违章车辆进入(或离开)探测区域到雷达输出速度信息的固定延迟;从控制器接收到速度数据到发送抓拍指令时数据处理产生的延时;从成像部分接收抓拍指令到抓拍的延时。其中雷达的数据输出延时可从设备参数中直接获得(一般约 10 ms);而控制器的数据处理延时和成像系统的延时通常无法直接获得，需要专门测量。由于出现延时的环节多，要求高测量精度，并且多个环节难以同步，应用现有设备测量这些延时具有一定难度。因此，这里提出了一种以雷达抓拍延时为对象的电子警察抓拍延时测量方法。

　　2 工作原理

　　在雷达型电子警察系统中，雷达通过串口(RS232或RS485总线)向控制器发送车辆的速度信息，无车辆时，雷达不发送数据或发送车速为0的数据;当雷达检测到车辆时.则发送速度值给控制器。电子警察控制器处理接收到的数据，按照一定算法确定控制成像部分是否抓拍。在实际运行中，为了避免和减少误触发，电子警察控制器通常采用一些特定的处理技术，从而产生系统延时。

　　图1给出雷达型电子警察抓拍延时测量原理图。其中计时显示器为专门设计的电子装置，它能够从接收到触发信号开始以毫秒为单位计时显示。