安徽合肥的交警蜀黍們——交警部門在長江中路試點安裝鳴笛抓拍系統,長江中路日均現場查處違反禁鳴規定交通違法數起,降噪效果明顯。鳴笛抓拍系統究竟是如何達到智能消音、降噪的效果呢?今天,咱們就來一起揭秘這款神器!
違法鳴笛系統基于國內先進的聲吶陣列定位技術,實時偵測鳴笛聲,準確定位鳴笛車輛,自動進行抓拍和車牌識別,實時生成圖像音頻和視頻證據,在線完成證據上傳和推送, 實現了違法鳴笛不僅“聽得見”,而且“看得見”,有效用于現場執法和非現場執法。
鳴笛抓拍系統包含鳴笛檢測定位子系統和車牌跟蹤識別子系統,鳴笛檢測定位子系統是由一體化聲納陣列單元組成,實時準確判斷喇叭聲, 精確定位聲源位置,同時記錄含有鳴笛聲的音頻信息。車牌跟蹤識別子系統是由高清攝像單元和數據處理單元等組成,根據聲源位置,定位圖像中的汽車,跟蹤汽車直至準確識別車牌,同時記錄違法行為的圖像和視頻信息。
聲源與車輛如何識別?
鳴笛抓拍系統采用麥克風陣列技術對汽車鳴笛問題進行量身定制,具體包含聲信號采集、鳴笛信號檢測和鳴笛車輛定位三部分。聲信號采集使用多個麥克風同步采集(對所有麥克風陣列的聲音信號+攝像頭獲得的視頻圖像信號進行全面采集)并對信號進行存儲;鳴笛聲檢測采用基于陣列信號處理和深度學習結合技術,能有效區分鳴笛聲和環境噪聲;鳴笛車輛定位采用多波束形成結合技術,基于鳴笛聲的特點對信號進行挑選,再基于挑選的信號進行定位),可實時、精準定位聲源的方向,將定位的聲源信息標注到實時采集的圖片和視頻上進行智能采集分析,形成可視化結果。
可以同時鎖定多個同時鳴笛的車輛嗎?
在交通高峰期,往往有多輛車同時鳴笛,產生較大的噪聲,對人們造成身體危害。鳴笛抓拍系統可否識別多輛車同時鳴笛呢?實際上,所有車輛不可能同一時刻鳴笛,但鳴笛抓拍系統抓拍的精確度是可以精確到50毫秒的分辨率(兩個鳴笛聲音相差50毫秒,也可精準區分),解決同時鳴笛的抓拍問題。具體而言,鳴笛抓拍系統采取這樣幾個策略:
首先,針對鳴笛定位這種特殊場景和優化設計過的陣列構型,對傳統的超分辨率聲源定位算法做了定制優化,提高了定位的分辨率;其次,不同車輛的鳴笛聲在多數情況下是有明顯差異的,例如如果同時鳴笛的車輛,其鳴笛聲有明顯的頻率分布差異,則可以將信號分解為不同的子帶,分別進行定位。目前系統可以解決絕大部分多車同時鳴笛問題。值得關注的是,這也是國內唯一可以鎖定多個同時鳴笛的車輛系統。
如何為交通部門提供可靠的執法依據?
在實際執行過程中,面對取證難、執法難的問題,鳴笛抓拍系統助力執法依據的可靠獲取。系統對指定車道進行不間斷的自動檢測,當汽車鳴喇叭時,在系統平臺上形成一個聲場聲壓變化云圖,其中紅色區域代表聲壓值較大, 藍色區域表示聲壓值較小。系統自動抓拍違法鳴笛車輛信息,通過箭頭簡單、清晰地標記鳴喇叭車輛位置,同時記錄車輛違法鳴笛時間、地點,并自動識別提出車牌號。
被抓拍車輛提出異議怎么辦?
在被抓拍車輛提出異議時,鳴笛抓拍系統可通過數據比對進行復議。系統在抓拍鳴笛的同時會保存音視頻數據(永久保存),在復議時對復議車輛錄制幾秒鐘鳴喇叭聲音數據,使用鑒定算法對比兩次音頻數據,除了給出綜合比對結果外,系統還會給出一些音頻信號的顯式特征,例如基頻頻率,諧波相對強度等,這樣可以結合鑒定算法和人工比對,確保處罰結果公平、公正。
至于最令人關心的系統識別率問題。由中華人民共和國公安部第一研究所對鳴笛抓拍系統進行了鳴笛抓拍捕獲率、準確率、誤報率等技術指標檢驗,檢驗結果表明,我公司研發的鳴笛抓拍系統的鳴笛捕獲率、準確率兩個指標超過了99%,誤報率小于1%,車牌識別準確率大于99%,鳴笛抓拍相關的各項指標均居國內第一,完全能夠應用到各個城市,為治理城市噪聲污染、營造安全健康的居住環境做出貢獻。