高清道路监控系统可向各级道路指挥调度管理部门提供快速和准确的监控资料，以便于做出迅速、有效的应变救援措施，减少事故发生，降低事故的危害；同时，可对超速、违法车辆进行24小时高灵敏度监控、录像，为侦查破案提供帮助。本文主要研究高清道路监控系统的总体设计方案和工程化实现的关键技术，介绍了高清道路监控系统的需求、国内外发展现状，分析了存在的主要问题、给出了一个以提高卡口系统性能为核心的总体设计方案。文章重点研究了卡口前端系统的基本工作原理，给出了卡口前端系统硬件、软件设计方法，讨论了系统运行中可能出现的问题和解决措施。本文针对高清图像摄像技术进行了研究，通过采用快门速度自适应控制、图像采集控制和自动调节摄像机曝光量等技术，良好地解决了环境光的影响和图像空拍、漏拍问题，提高了车辆牌照识别率和车内人员面部图像的清晰度。初步应用表明，本文实现的高清道路监控系统在视频监控、图像抓拍、号牌识别、车辆对比、轨迹回放、交通流量分析、违章车辆自动比对报警等功能，都具有良好的效果。