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            發布時間:2020-11-03 10:42:13

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            淺談基于高清視頻的綜合監測平臺的應用

            • 分類:行業新聞
            • 作者:
            • 來源:
            • 發布時間:2012-07-03 00:00
            • 訪問量:

            【概要描述】

            淺談基于高清視頻的綜合監測平臺的應用

            【概要描述】

            • 分類:行業新聞
            • 作者:
            • 來源:
            • 發布時間:2012-07-03 00:00
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            詳情

            淺談基于高清視頻的綜合監測平臺的應用

            綜合監測應用平臺業務涵蓋治安卡口、交通卡口、治安檢測、電子警察、視頻監控等基于道路目標監測數據的智能監測應用,能為治安及交通管理人員供應直觀的、實時的、動態的綜合監測信息、視頻資料以及關聯應用等多角色、多業務的綜合服務。

            前言

            國內各個城市已經大量建設的城市治安和交通監控系統,擁有了想當數量的視頻監控點,起到了一定的預期效果,但是在節省警力、有效打擊犯罪、消滅犯罪方面、改善交通的預期效果不是十分明顯,這主要是兩方面原因:

            ①智能化、綜合化應用不足

            ②存在重建設,輕應用問題以及“信息孤島”現象

            因此,我們有必要在城市綜合監控體系中,繼續加強深化改造,加強深層次應用,加強多業務多警種聯合應用,解決業務應用方面的實際問題。

            鑒于此,根據目前的國內城市發展態勢,結合當前最新、最先進技術,綜合考慮當前突出問題、經濟效益和社會效益,以及技術、實施方面的可行性,永泰軟件有限公司推出了基于高清視頻的道路目標綜合監測應用平臺,以期作為今后城市治安、交通綜合管理監控體系的參考,為提高城市治安及交通管理的整體效益發揮重要的作用,為和諧社會提高更有力的支撐。

            我們知道 ,圖像是最直接的、容量最大的信息源,“一幅圖像勝過千言萬語”。而公安部門作為治安、交通的管理及執法部門所關心的信息,很大程度是圍繞著人和車的信息。我公司參與了多個公安、交警項目的建設,根據我們多年來項目建設經驗的積累和對當前新技術新潮流的理解,我們對公安系統原有的道路視頻監控系統作出如下需求分析:

            智能化應用不足

            近年來,智能視頻技術一直都是交通、安防領域的一個熱點話題。所謂的智能視頻技術,就是指采用智能化的視頻分析算法,利用計算機對視野范圍內的目標的特定行為進行分析和提取,當發現存在符合某種規則的行為(如定向運動、越界、擁堵、事故等)發生時,自動向監控系統發出提示信號,采取某種對應措施(如聲光報警器報警)或通知監控人員進行人工干預等。

            智能視頻技術是一種新的技術,是在監控系統發展到一定程度時市場自然提出的要求。現代社會監控無處不在,監控系統的大量采用導致了監控視頻源的海量化,而有限的人力又致使人們無法充分利用這些監控視頻信息,使監控系統很大程度上淪為了一種事后的“錄像查詢系統”,不但浪費了海量的信息數據,而且也沒有能從根本上解決“實時監控,即時反應”的目的。所以智能化的綜合檢測管理迫切需要真正實現“實時監控,即時反應”,在最大程度上減少、預警、預防甚至于及時阻止危險事件的發生。

            基于高清的應用極度缺乏

            以往,由于受到技術條件的限制,在交通領域中我們普遍使用相當于40萬像素的模擬攝像機或IP網絡攝像機。在一些特定的條件下,可以用來捕獲車牌、事件等信息,但更多的情況下,尤其是環境較為復雜動態場景中,我們通過視頻圖像能夠看到被監控場景中的車輛、人、物體或發生的事件等信息,但卻不能很好地分辨清楚車輛牌照、人物特征等細節,最終的結果就是“看得見,看不清”,更談不上從這樣的視頻圖像中獲取其它更多的信息。

            而高清視頻技術的到來,高清攝像機的出現大大提高了攝像機圖像的分辨率,令圖像的細節更加清晰和細膩,傳統攝像機下無法清晰辨認的車牌細節等無不纖毫畢現,高清百萬級像素的視頻信息資源,不僅豐富視頻圖像本身,同時也極大的拓寬了視頻應用的范圍,許多基于標清視頻無法實現的功能,可以通過采用高清視頻技術實現。

            交通事件的監測應用不足

            實踐表明,交通擁堵和交通事故是全世界交通領域面臨的主要問題,由其引發的交通安全、運輸效率、環境污染和能源消耗等問題已得到越來越多的關注。

            如下圖所示,早期的道路交通管理部門主要靠人工方式發現道路上存在的交通事故和交通擁堵,交通管理的目的是盡快疏散由此而引起的交通阻滯。

             

             

              

            隨著社會經濟的快速發展,道路車輛的不斷增多,道路交通續期增長迅速,道路交通狀況正變得日益嚴峻。交通擁堵及交通事故的迅速增加,不但嚴重威脅人民生命和財產的安全,也給道路交通的運行效率帶來了嚴重影響。為了提高道路交通的安全性和運行效率,交通領域的科學家和專家們開始研究運用先進技術手段對道路交通運行的狀態,特別是交通擁堵和交通事故進行監控和檢測的方式,出現以電子設備為手段的交通監控和交通檢測系統。這些系統的出現,將為人們提供交通擁堵、交通事故的智能化的判別、告警、分類、預警、聯動預案以及統計和分析功能,這將極大的降低人員的工作強度,提高工作效率,提升信息化水平以及交通管理水平。

            綜合監測應用平臺設計

            基于高清視頻的綜合監測應用平臺是公安系統對城市重點場所、交通道路、重要卡口、治安復雜場所等實施綜合動態監控的新型手段。平臺業務涵蓋治安卡口、交通卡口、治安檢測、電子警察、視頻監控等基于道路目標監測數據的智能監測應用,能為治安及交通管理人員供應直觀的、實時的、動態的綜合監測信息、視頻資料以及關聯應用等多角色、多業務的綜合服務。

            基于高清視頻的綜合監測應用平臺以GIS為展示基礎,采用先進的分散控制、集中管理的智能集散控制理論,依托空間地圖數據庫、空間數據引擎、消息中間件、計算機網絡通訊、智能化控制等多項技術,以應用管理服務器為核心,為各級管理人員提供統一的圖形化操作界面,并在地圖上顯示監控點位置等信息,用戶可根據需求切換圖像、讀取數據,并可進行實時控制。系統的體系結構模型劃分為以下六個模塊:通訊模塊、數據協議接入模塊、數據存儲模塊、數據處理模塊、數據操作模塊以及協議接口模塊,如下圖所示。

            基于云架構的綜合服務平臺

            根據公安、交警、交通部門對于交通目標管理的實際業務需求,結合未來海量交通數據存儲、處理、應用的發展趨勢,系統旨在對海量的交通數據進行實時采集、分類存儲、按需挖掘、智能管理等方面提供基于“云服務”的綜合監測應用平臺。

             

            基于云計算的系統架構分為IaaS(基礎設施),PasS(平臺服務),SaaS(軟件服務),通過互聯網對外提供服務。

            系統基本結構中,數據交換的核心要點是標準化,業務開發的要點是組件化。

            高清視頻管理

            用戶可通過圖像列表或在GIS地圖上選擇調看實時視頻,在調看實時視頻時,提供對該路視頻的控制操作。通過時間、錄像類型、攝像機、幀標記等條件綜合檢索錄像,錄像回放提供播放、暫停、停止、步進、快速播放、慢速播放、抓圖、下載等操作功能。提供多畫面對比回放功能,對比的內容可以是實時視頻與錄像視頻的對比、不同時間段錄像視頻的對比、不同地點的錄像視頻對比等。通過定義每步要顯示的畫面模式(單畫面、四畫面等)、調看的攝像機視頻及預置位(對于支持預置位功能的攝像機),以及步伐持續時間等一系列步驟組成的監控序列,組成輪巡監控預案。提供對模擬鍵盤的支持,可通過模擬鍵盤實現對視頻的切換、PTZ控制、輪巡預案的調度等。

            道路目標管理

            布控報警

            系統提供黑名單車輛手工增加或批量導入功能,對各種被盜車輛和交通肇事逃逸車輛或其他黑名單車輛進行實時監測報警、統一指揮布控、攔截等。當通過車輛與用戶預先輸入的被盜搶車輛或交通肇事逃逸等車輛的牌照號碼及車型等信息特征相符合時,系統在信息中心可以立即進行聲音報警,提醒值班人員有可疑車輛通過。報警信息中包括車牌號碼、車型、車輛通過時間、車輛圖片和司乘人員圖片等。具備與公安數據網進行數據交換功能接口,并可實時將報警車輛的有關信息上傳。

            軌跡分析跟蹤

            對刑偵、經偵、禁毒業務部門比較關心嫌疑車的運行軌跡和出沒規律,系統有相應的行車軌跡分析功能。指定特定嫌疑車輛,可以跟蹤實時行車軌跡和對歷史圖片進行回放。

            跟車關聯性查詢分析功能

            針對嫌疑車輛可能會結對出行的特點,在刑偵等業務應用時,確定特定嫌疑車輛后,通過數據挖掘的方式分析其通過多個監測點時相鄰的車輛號牌,能夠找出與嫌疑車輛有關聯的車輛,從而獲取破案線索。

            車輛區域關聯性查詢分析功能

            在作案手法相似的連環案件中,將多個事發地附近系統檢測的車輛號牌進行比對,根據車輛出現的頻次進行嫌疑車輛區域關聯性分析。

            套牌車分析

            在GIS地圖上,以前端設備布點比較密集的路段為中心劃定幾個區域,區域之間設定時間差對車輛進行交叉比對,如果發現車輛號牌相同,號牌顏色相同的車輛,則彈出報警框,由人工復核號牌識別結果,如果確認號牌相同,則認為該車輛為套牌嫌疑車輛,導入套牌嫌疑車輛數據庫中。

             

             

            行程時間檢測

            提供區域內相鄰檢測斷面的歷史行程時間和預測行程時間。為區域交通誘導提供服務。

            交通流參數檢測功能

            交警業務部門比較關心交通流運行狀態和交通違法嫌疑車輛,可通過高清圖像檢測設備自身的車檢功能和號牌比對,統計機動車流量,將相應的交通參數接入交通信息采集與發布系統。

            車輛特征數據查詢

            對區域內車輛的相關特征數據(屬地、屬性、結構、車型等)進行統計分析,提供相關報表數據。

            非機動車與人員特征比對

            根據車身/衣服顏色可進行非機動車和人員的相似性比對查詢,通過機器智能的初步篩選,減輕工作人員目標篩選工作負擔。

            交通事件管理

            交通違法管理

            針對車輛違章變道、車輛逆行、車輛橫穿、車輛禁停等典型交通違法事件,事件產生后,信息發送至信息中心存儲。系統進行視頻錄像、續抓拍若干全景圖,對卡口周邊全景攝像機進行視頻聯動、切換,自動查找出與事件關聯車輛圖片供人工進行復核。系統還可通過接口交換軟件,將違章檢測信息發送給外部系統。

            道路擁堵監測

            中心平臺服務器將前端道路交通流經數據處理運算后,定期發布道路交通擁堵狀況,超過設定閥值后(可配置),進行聲音報警提示和可聯動外部系統(誘導系統、交警指揮系統等)。

            非機動車與行人管理

            部分路段人、非機動車、機動車輛混行嚴重,交通隱患較大。對卡口進行行人橫穿、行人逆行、混行等事件檢測,報警信息發送至信息中心處理,對卡口周邊全景攝像機進行視頻聯動、切換,系統還可通過接口交換軟件,將檢測信息發送給外部系統。

            突發事件管理

            針對突發事件進行分類,對各種事件的發生特點、時間進行分析歸納。提供預案支持,具備文字預案方式和聯動預案方式。文字預案提供處理步驟建議,聯動預案涉及視頻監控、控制、存儲、圖像交換等。

            交通事故檢測

            系統采用特定算法,根據不同事故監測地點,監理各種交通運行模型,并自動提取分析并結合人工干預事故發生現場事件信息,檢測交通事故的發生,同時進行報警、聯動預案、信息發布等動作。系統還可結合改點交通運行的歷史信息進行預警。

            道路交通設施管理

            系統實現對道路路面狀況及交通設施的自動監測,對異常事件提供自動預警功能,提高路面及交通設施利用效率。

            對交通道路的監測

            系統可對交通道路的路面情況進行監測,根據不同的監測地點建立交通運行模型,發現異常拋灑流漏現象(如漏水、漏油、拋灑垃圾)、道路施工、道路封堵等情況進行監測報警,并對異常目標進行抓拍、識別等。

             

              

            系統可對交通控制信號燈進行監測,判斷紅燈、綠燈、黃燈等是否正常運行,如發現異常或故障可進行報警,并對可能發生的交通事件(如事故、擁堵等)進行預警及后果和影響的智能化分析。

            對交通標示牌的監測

            系統可對交通標示牌進行監測,根據位置、形狀、數量等情況判斷是否正常,發現異常可及時報警。

            查詢統計及智能評測

            交通數據統計

            對信息中心所接收到的所有交通事件信息進行分類查詢、統計、分析功能。可以對事件從地域、類型、時間三個維度進行分析。還可以根據實際需要自定義各種類型的組合進行同比或者環比。通過豐富的表現形式(圖表、柱圖、餅圖、曲線圖等)來展現交通事件的變化情況。還可以完成對交通事件的高級分析,便于發現和掌握違章事件的發生規律。對于交通事件活動的專項整治具有一定的輔助決策功能。

            車流量統計分析

            系統可以對進入監控區域的平均車流量、平均車速進行統計,同時可以統計道路上車輛的平均占有率、車頭之間的平均距離。

            車輛檢測后生成的數據主要包括如下兩種數據:實時數據和統計數據兩類。其中交通實時數據主要包括:車輛存在、通過時間、實時速度、占有率、車輛長度、排隊長度超限等;交通統計數據包括:斷面流量、分車道流量、平均速度、平均占有率、平均流量、車型分類等。

            數據檢索引擎

            隨著監測應用平臺的運行及業務部門對數據存儲的要求,各類型業務數據也隨之爆炸式的快速膨脹,初步估算年數據庫記錄量將達到上億級別,加至系統存儲大量的圖片文件和視頻文件,平臺需要管理數據的規模非常龐大。傳統的關系型數據庫對大文本數據的檢索和大量信息進行模糊查詢時的效率低下,不能滿足用戶對數據查詢檢索、數據統計、數據分析的需要。為了快速、準確的幫助用戶檢索各種信息,統計各類數據,提高整個系統的對數據的應用能力,通過數據檢索引擎軟件的相關智能技術科迅速、準確、全面定位用戶關心信息。與結構化信息檢索方式結合起來進行查詢、檢索的解決方案,來完成海量數據庫中的復雜的檢索任務。

            擁堵點分布

            結合GIS地圖與檢測器數據,系統可快速、直觀展示區域交通擁堵狀況。

            道路擁堵預警

            中心平臺服務器將前端道路交通流經數據處理運算后,定期發布道路交通擁堵狀況,超過設定閥值后(可配置),進行聲音報警提示和可聯動外部系統(誘導系統、交警指揮系統等)。

            事件黑點分析

            結合GIS地圖,展示區域交通事件黑點分布圖,為相關單位業務決策提供參考。

            輔助決策功能

            針對不同交通事件對于的預案類別,達到預測和防范作用,因此它不僅是一個交通事件檢測系統,還能根據各路段檢測到的數據為交通管理提供針對性的優化方案。實現輔助解決交通擁擠問題,可以解決正常情況下由于流量增大引起的周期性擁擠,也可以解決是由于突發性交通事件引起的非周期性擁擠。輔助解決突發性交通事件,首先對交通異常情況的分析與報警,另外,一方面快速部署處理相應的交通事件,同時也預防和解決由此而引發的交通擁擠問題。提供特殊服務所需要的交通組織調度決策輔助,如:為警衛任務和特勤提供專用路線;為消防、救護車隊提供快速通道;大型活動的交通組織與指揮。

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