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高清監(jiān)控如何應(yīng)用于智能交通
2012年06月28日 16:19:03來(lái)源:中國(guó)安防展覽網(wǎng)點(diǎn)擊量:2141
導(dǎo)讀高清綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是以高清視頻為基礎(chǔ),成功實(shí)現(xiàn)了集交通視頻監(jiān)控、流量檢測(cè)、車牌識(shí)別、事件檢測(cè),以及違法檢測(cè)等于一體的綜合應(yīng)用。系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)的交通電視監(jiān)控和交通檢測(cè)系統(tǒng)(車牌檢測(cè)系統(tǒng)、交通流量檢測(cè)系統(tǒng)、交通事件檢測(cè)系統(tǒng)等等)的建設(shè)模式。它將先進(jìn)的高清視頻技術(shù)、機(jī)器視覺(jué)技術(shù)和智能模式識(shí)別技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起,將各類基于圖像應(yīng)用的業(yè)務(wù)功能統(tǒng)一在一套設(shè)備、一個(gè)系統(tǒng)和一個(gè)平臺(tái)內(nèi)實(shí)現(xiàn),有效地提高了圖像系統(tǒng)的
  高清綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是以高清視頻為基礎(chǔ),成功實(shí)現(xiàn)了集交通視頻監(jiān)控、流量檢測(cè)、車牌識(shí)別、事件檢測(cè),以及違法檢測(cè)等于一體的綜合應(yīng)用。系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)的交通電視監(jiān)控和交通檢測(cè)系統(tǒng)(車牌檢測(cè)系統(tǒng)、交通流量檢測(cè)系統(tǒng)、交通事件檢測(cè)系統(tǒng)等等)的建設(shè)模式。它將先進(jìn)的高清視頻技術(shù)、機(jī)器視覺(jué)技術(shù)和智能模式識(shí)別技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起,將各類基于圖像應(yīng)用的業(yè)務(wù)功能統(tǒng)一在一套設(shè)備、一個(gè)系統(tǒng)和一個(gè)平臺(tái)內(nèi)實(shí)現(xiàn),有效地提高了圖像系統(tǒng)的綜合應(yīng)用能力,提高了信息采集的效率,減少了系統(tǒng)的重復(fù)建設(shè),使交通業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)向著圖像清晰化、業(yè)務(wù)智能化、應(yīng)用綜合化的方向發(fā)展,從而進(jìn)一步提升道路交通的綜合管理水平。與目前一般的交通檢測(cè)系統(tǒng)相比,其主要具有以下五方面的優(yōu)勢(shì)。
  
  1、擁有完備的綜合交通檢測(cè)功能,涵蓋了車牌識(shí)別、交通流數(shù)據(jù)檢測(cè)、交通事件檢測(cè)、車輛違法檢測(cè)記錄、黑名單比對(duì)報(bào)警和實(shí)時(shí)監(jiān)控六大主要功能。
  
  2、具有大場(chǎng)景視野,既能夠提供全場(chǎng)景的監(jiān)控與檢測(cè),也能夠同時(shí)滿足違法取證與高精度車牌識(shí)別的要求。
  
  3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)在軟硬件配置、底層數(shù)據(jù)格式和通訊接口、傳輸?shù)确矫媾c中心的旅行時(shí)間、事件檢測(cè)和監(jiān)控等系統(tǒng)保持一致,接口方便,兼容性好。
  
  4、由于使用一套多功能檢測(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了以前要多套不同系統(tǒng)來(lái)分別完成的功能,使得整個(gè)系統(tǒng)的成本大大降低,也提高了系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。
  
  5、具有完善的系統(tǒng)運(yùn)行狀況監(jiān)控與故障自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警功能,系統(tǒng)維護(hù)方便。
  
  6、系統(tǒng)由于采用了創(chuàng)新的技術(shù),因而減少了系統(tǒng)施工帶來(lái)的影響,大大降低安裝維護(hù)成本。
  
  高清綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用的技術(shù)不同于傳統(tǒng)的車輛檢測(cè)技術(shù)和視頻移動(dòng)偵測(cè)識(shí)別技術(shù),它通過(guò)運(yùn)用全/多目標(biāo)跟蹤、3D模型技術(shù)和特殊的優(yōu)化算法,使系統(tǒng)的檢測(cè)功能和識(shí)別性能得到了極大的提高,下面將主要對(duì)高清綜合監(jiān)測(cè)應(yīng)用到的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。
  
  一、針對(duì)大范圍開放區(qū)域中目標(biāo)眾多、定位困難的問(wèn)題,高清綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)創(chuàng)造性地引入3D模型 視頻流多目標(biāo)跟蹤技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)的可靠提取。可靠的3D模型 視頻流多目標(biāo)跟蹤技術(shù)可適應(yīng)遮擋等條件,根據(jù)對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡的分析一方面可以判斷各種事件,同時(shí)也可以排除誤報(bào)的干擾。方案采用當(dāng)前先進(jìn)的3D模型 視頻流多目標(biāo)跟蹤技術(shù),跟蹤抓拍視場(chǎng)內(nèi)的所有運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。通過(guò)跟蹤全視場(chǎng)的目標(biāo),綜合目標(biāo)特性和運(yùn)動(dòng)特性,可以根據(jù)目標(biāo)的歷史信息來(lái)有效地區(qū)分各種目標(biāo),從而可以處理現(xiàn)場(chǎng)擁堵、人車混行等各種復(fù)雜情況。這一技術(shù)和行業(yè)內(nèi)的其他檢測(cè)技術(shù)相比,在信息采集方面具有較大優(yōu)勢(shì),為綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供了豐富的素材,能同時(shí)對(duì)人、非動(dòng)車目標(biāo)、機(jī)動(dòng)車等進(jìn)行智能識(shí)別,將傳統(tǒng)系統(tǒng)需要多個(gè)子系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)的機(jī)動(dòng)車車牌識(shí)別、特征識(shí)別(車身顏色、類型、廠商標(biāo)志等)、交通事件、電子警察、交通流、非機(jī)動(dòng)車及行人特征識(shí)別(顏色)、人異常行為分析、視頻圖像檢索、視頻監(jiān)控等功能整合到一個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)來(lái),從而更好地發(fā)揮出高清綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的作用。
  
  二、系統(tǒng)采用穩(wěn)定可靠的目標(biāo)提取技術(shù),適應(yīng)各種光照、像機(jī)安裝高度/角度等外部條件。方案采用先進(jìn)的位移、旋轉(zhuǎn)、尺度及光照不變特征等技術(shù),在外部光照條件變化的情況下,其特征量基本保持不變,因而可以適應(yīng)各種光照條件的變化。
  
  三、對(duì)于一套高清綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),前端采集的高質(zhì)量視頻圖像對(duì)系統(tǒng)的性能起到很重要的作用。系統(tǒng)通過(guò)采用以下技術(shù)手段,保證了高質(zhì)量的圖像采集:通過(guò)大量對(duì)比測(cè)試和項(xiàng)目工程實(shí)施的經(jīng)驗(yàn),選用專為室外高清綜合監(jiān)測(cè)應(yīng)用而研發(fā)200萬(wàn)/500萬(wàn)像素彩色CCD高性能工業(yè)級(jí)攝像機(jī),其具有體積小、重量輕、高分辨率、高清晰度、色彩還原好等特點(diǎn),主要優(yōu)點(diǎn)如下:
  
  ·高質(zhì)量的成像單元,成像清晰,在各種照度條件下均保持低噪聲;
  
  ·動(dòng)態(tài)范圍寬,增益在0-24dB之間可調(diào),從而保證了夜間也可看清車身及人臉;
  
  ·出色的自動(dòng)白平衡功能,在各種光照條件下均能真實(shí)反映物體的顏色;
  
  ·支持自動(dòng)光圈,可配合自動(dòng)光圈鏡頭,在強(qiáng)光下有效壓制smear現(xiàn)象;
  
  ·快門速度可至5微秒,對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)車輛亦可有效抓拍,不會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)模糊;
  
  ·支持觸發(fā)內(nèi)外同步,可控制補(bǔ)光燈進(jìn)行夜間補(bǔ)光;
  
  ·配合其它設(shè)備及控制軟件,可在順光、逆光、強(qiáng)光等各種光線條件下良好成像,并可抑制夜間車燈的強(qiáng)光眩光;
  
  ·攝像機(jī)輸出非壓縮視頻,不引入編碼噪聲,保證了卡口視頻檢測(cè)器能獲得高質(zhì)量的原始視頻圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別,提高了識(shí)別準(zhǔn)確率;
  
  ·采用高質(zhì)量、高可靠性的攝像機(jī),可適應(yīng)工程惡劣的使用條件;
  
  ·攝像機(jī)接口簡(jiǎn)單,便于施工與維護(hù)。
  
  高清綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用了全高清視頻壓縮編碼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在前端對(duì)圖像進(jìn)行編碼壓縮和檢測(cè),將占用視頻帶寬較小的高清視頻流和檢測(cè)數(shù)據(jù),通過(guò)以太網(wǎng)光端機(jī)傳回交中心機(jī)房。中心的各類應(yīng)用服務(wù)器分別接收上傳的視頻圖像和檢測(cè)數(shù)據(jù),并進(jìn)行控制、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)、分類、統(tǒng)計(jì)、比對(duì),以及更的智能分析等應(yīng)用。整個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)集高清視頻監(jiān)控、車輛牌照識(shí)別、交通事件檢測(cè)、交通流量檢測(cè)、黑名單比對(duì)、圖像搜索、車輛布控和查詢等多種功能于一體的綜合應(yīng)用系統(tǒng),系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
  
  整個(gè)系統(tǒng)可分為綜合信息采集、綜合信息傳輸和綜合信息應(yīng)用三部分。
  
  綜合信息采集:通過(guò)視頻采集設(shè)備和綜合視頻檢測(cè)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻圖像、車牌、交通流量、交通事件,以及交通違法事件等基礎(chǔ)業(yè)務(wù)信息的采集。
  
  綜合信息傳輸:依托綜合接入網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)前端與中心之間的信息傳輸交互。
  
  綜合信息應(yīng)用:通過(guò)在中心建立綜合監(jiān)測(cè)管理平臺(tái),接收前端采集的基礎(chǔ)信息,按照信息分類對(duì)視頻、圖片和交通業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)、存儲(chǔ)、入庫(kù)、統(tǒng)計(jì)等處理,并按照系統(tǒng)的功能需求,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次制備、分析、處理、比對(duì),以及上層應(yīng)用,從而實(shí)現(xiàn)基于GIS地圖的顯示與控制、車牌識(shí)別數(shù)據(jù)管理、黑名單管理、交通事件管理、交通流量管理、中心數(shù)據(jù)存儲(chǔ),以及系統(tǒng)管理等應(yīng)用。
  
  發(fā)展趨勢(shì)
  
  高清化
  
  前端視頻采集高清化必將是今后發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。傳統(tǒng)系統(tǒng)采用模擬標(biāo)清成像技術(shù),分辨率大為768×597,只有45萬(wàn)像素,清晰度明顯不足。另外,模擬系統(tǒng)的線性成像也面臨著圖像層次感不強(qiáng)、對(duì)比度差等問(wèn)題,同時(shí)由于受分辨率的限制,模擬標(biāo)清攝像機(jī)抓拍的圖像視場(chǎng)小,一臺(tái)攝像機(jī)往往是細(xì)節(jié)和全景不能兼顧,從而導(dǎo)致無(wú)法清楚地抓拍到人、車、物的細(xì)節(jié)特征及乘坐狀況,其直接的結(jié)果就是面對(duì)如刑偵、治安等業(yè)務(wù)部門要求追查罪犯面貌、涉事車輛細(xì)節(jié)、肇事車輛司機(jī)面貌的時(shí)候顯得無(wú)能為力。
  
  采用高清攝像機(jī)成像技術(shù)(通常為200萬(wàn)、500萬(wàn)像素或更高分辨率的高清攝像機(jī)),可大大提高抓拍圖像的質(zhì)量,不僅可以清楚地抓拍到人、車、物的細(xì)節(jié),還可以提供高質(zhì)量的全景圖像,并且可以記錄更大的范圍、更寬場(chǎng)景內(nèi)的信息,從而滿足了刑偵、治安、交警等多個(gè)業(yè)務(wù)部門的需求。因此,高清化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)已成為當(dāng)前行業(yè)發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)。
  
  智能化
  
  傳統(tǒng)的監(jiān)控模式是攝像機(jī)監(jiān)控、存儲(chǔ),然后再由人工對(duì)海量的視頻信息源進(jìn)行被動(dòng)的分析和處理,效率低下、浪費(fèi)資源,具體特點(diǎn)為:
  
  ·效率低下:“以人為主”的目視監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)法滿足監(jiān)控探頭和DVR錄像數(shù)據(jù)增長(zhǎng)的需求;
  
  ·資源浪費(fèi):海量無(wú)用視頻數(shù)據(jù)的傳輸和存儲(chǔ),造成帶寬及存儲(chǔ)資源的嚴(yán)重浪費(fèi);
  
  ·信息污染:大量的無(wú)用視頻信息淹沒(méi)了少量的有用信息,使得有用信息的獲取變得困難。
  
  ·環(huán)境適應(yīng)性差:圖像質(zhì)量容易受到光照變化、云霧天氣等環(huán)境的影響,從而影響到目標(biāo)信息的辨別。
  
  隨著視頻處理、分析、傳輸技術(shù)的不斷進(jìn)步,目前的監(jiān)控系統(tǒng)已從純模擬系統(tǒng)向綜合智能監(jiān)測(cè)的方向發(fā)展,監(jiān)控系統(tǒng)的綜合監(jiān)測(cè)需求也應(yīng)運(yùn)而生。
  
  智能監(jiān)控模式是指監(jiān)控?cái)z像機(jī)利用智能綜合監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)這些視頻源進(jìn)行實(shí)時(shí)的分析和處理,效率高、節(jié)約資源,具體特點(diǎn)如下:
  
  ·快速的反應(yīng)時(shí)間:毫秒級(jí)的報(bào)警觸發(fā)反應(yīng)時(shí)間;
  
  ·更有效的監(jiān)視:安保操作員只需要注意相關(guān)信息;
  
  ·強(qiáng)大的數(shù)據(jù)檢索和分析功能:能提供快速的反應(yīng)時(shí)間和調(diào)查時(shí)間,提高錄像查證的效率,并減輕工作人員的壓力;
  
  ·全天候可靠監(jiān)控:對(duì)所監(jiān)控的畫面進(jìn)行不間斷分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)異常事件和疑似威脅的主動(dòng)式編碼、報(bào)警和保存;
  
  ·報(bào)警精度高:有效捕捉異常報(bào)警事件或及時(shí)發(fā)現(xiàn)威脅,降低誤報(bào)和漏報(bào)現(xiàn)象;
  
  ·拓展應(yīng)用:將視頻資源應(yīng)用到非安全領(lǐng)域,提高服務(wù)水平。
  
  綜合型應(yīng)用
  
  傳統(tǒng)的視頻識(shí)別分析系統(tǒng),如電子警察系統(tǒng)、卡口系統(tǒng)、車牌識(shí)別系統(tǒng)等,都是屬于可控的場(chǎng)景,攝像機(jī)和鏡頭安裝都經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的調(diào)整,并且通過(guò)補(bǔ)光的方式對(duì)場(chǎng)景的亮度進(jìn)行控制,因而獲得的視頻覆蓋范圍都相當(dāng)局限,識(shí)別檢測(cè)的對(duì)象也多是針對(duì)固定場(chǎng)景內(nèi)的車輛。但隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)業(yè)務(wù)的發(fā)展,傳統(tǒng)上僅僅針對(duì)車輛的識(shí)別已經(jīng)無(wú)法滿足日益發(fā)展的視頻監(jiān)控要求,作為一種全新的高清智能綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)必須要對(duì)監(jiān)控范圍的車、人等目標(biāo)進(jìn)行記錄和識(shí)別,而識(shí)別內(nèi)容也不能僅僅局限于車牌號(hào)碼。因此,提出未來(lái)的高清智能綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)必須要體現(xiàn)綜合性,這一改傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)單一的局限性。
  
  綜合監(jiān)測(cè)的對(duì)象需要包含:人、車、物等。
  
  綜合監(jiān)測(cè)的內(nèi)容應(yīng)該覆蓋目標(biāo)的個(gè)體特征、運(yùn)動(dòng)軌跡、異常行為等。
  
  綜合監(jiān)測(cè)的場(chǎng)景應(yīng)該覆蓋公安治安監(jiān)控、交通道路監(jiān)控、機(jī)場(chǎng)監(jiān)控、出入口監(jiān)控、軌道監(jiān)控、車場(chǎng)監(jiān)控、商業(yè)監(jiān)控、小區(qū)監(jiān)控等領(lǐng)域。
關(guān)鍵詞 高清監(jiān)控智能交通應(yīng)用
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