道路交通3D全景定位監(jiān)控方案V1.0

北京互信互通信息技術(shù)有限公司道路交通3D全景定位監(jiān)控方案2016-01第第頁共12頁目錄TOC\o"1-2"\h\u13641一、背景概況 127913二、交通樞紐視頻安全防范的不足 27248三、交通樞紐視頻安全防范強(qiáng)化措施 32264四、3D全景定位監(jiān)控解決方案的特點(diǎn) 46747五、3D全景定位監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu) 1119948六、關(guān)鍵組成部分參數(shù) 1229338七、系統(tǒng)主要設(shè)備清單 13背景概況隨著社會(huì)的發(fā)展，交通安全問題隨之而來，城市道路的車流、人流密度大，不遵守交通規(guī)則、車禍現(xiàn)象頻繁發(fā)生。為改善這些問題，全面把握交通路段、十字路口的交通情況，互信互通推出了3D全景監(jiān)控方案，可全天候、全方位、直觀的掌握和記錄主要交叉路口的車流量信息及事故、事件的全過程。道路交通視頻安全防范的不足從整個(gè)網(wǎng)絡(luò)安防監(jiān)控行業(yè)來看，現(xiàn)在高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)較多，而且從成本、畫面效果、產(chǎn)品的穩(wěn)定性上來講區(qū)別不大，常用的道路交通視頻安防系統(tǒng)存在較大的問題如下：缺乏空間連貫性傳統(tǒng)相機(jī)視角有限，為了達(dá)到大范圍覆蓋，必須在多點(diǎn)安裝眾多攝像機(jī)的方式去做到場景覆蓋，現(xiàn)有相機(jī)多為單路視頻零散局部監(jiān)控，缺乏空間關(guān)聯(lián)性，知識(shí)產(chǎn)生“只見樹木，不見森林”的效果，難以直視動(dòng)態(tài)掌控局面。圖1.視頻顯示不連貫畫面多，易于視覺疲勞傳統(tǒng)視頻監(jiān)控采用人工逐點(diǎn)單路巡邏，監(jiān)控人員易視覺疲勞，導(dǎo)致視而不見，所以的部分視頻多處于無人問津的休眠狀態(tài)，海量的視頻存儲(chǔ)僅僅是作為取證用。圖2.多畫面顯示監(jiān)控性能利用率低對(duì)地域廣，人流大的地方難以主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題，完全依靠人工經(jīng)驗(yàn)，耗費(fèi)大量人力，物力還容易遺漏，監(jiān)控性能只能發(fā)揮30%。圖3.單個(gè)視頻顯示道路交通視頻安全防范強(qiáng)化措施針對(duì)上述交通樞紐安全中存在的隱患和視頻安全防范中的短板，互信互通提出如下強(qiáng)化措施：建設(shè)一套用于道路交通視頻防范的全覆蓋系統(tǒng)，對(duì)重點(diǎn)人物和車輛快速抓拍并能實(shí)時(shí)軌跡跟蹤定位。建設(shè)一個(gè)道路交通視頻監(jiān)控融合監(jiān)控中心，可在監(jiān)控室實(shí)時(shí)觀看景區(qū)重點(diǎn)區(qū)域全景畫面，同時(shí)對(duì)通過聯(lián)動(dòng)的全景云臺(tái)對(duì)事發(fā)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)近距離監(jiān)測。建成的系統(tǒng)具備高可管理性、高可擴(kuò)展性、易維護(hù)易升級(jí)。3D全景定位監(jiān)控解決方案的特點(diǎn)效果演示全景攝像機(jī)能對(duì)較大場景進(jìn)行全局監(jiān)控、全程監(jiān)視與全角度拍攝。攝像機(jī)無需切換畫面，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)同一個(gè)較大場景的無間斷拍攝，解決普通攝像機(jī)多方位監(jiān)控時(shí)畫面不連貫的問題，滿足客戶“看得廣，看得透，看得清”的需求，下圖為700平米的室內(nèi)監(jiān)控效果圖，分別以球面圖、原始圖、柱面圖三種顯示方式。圖4.全景相機(jī)效果圖與傳統(tǒng)的監(jiān)控?cái)z像機(jī)相比，全景攝像機(jī)的特點(diǎn)包括:全局監(jiān)看、局部特寫全景攝像機(jī)可以進(jìn)行多種形式聯(lián)動(dòng)，其中全景攝像機(jī)可以進(jìn)行全方位覆蓋，云臺(tái)通過光學(xué)變焦技術(shù)能夠?qū)θ爸械拿恳粋€(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行放大觀測，以確保對(duì)整個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)的人員、車輛等信息準(zhǔn)確識(shí)別。全景哨兵由360度全景高清攝像機(jī)和激光云臺(tái)組合而成的一體化設(shè)備，通過智能聯(lián)動(dòng)跟蹤，實(shí)現(xiàn)“廣域覆蓋、局部特寫”的特色功能。報(bào)警與全景聯(lián)動(dòng)全景系統(tǒng)平臺(tái)可加入報(bào)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)第三方安防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)作業(yè)，如門禁、考勤、電子圍欄、煙霧報(bào)警等設(shè)備。超寬監(jiān)控視角用戶只需要安裝一臺(tái)全景攝像機(jī)便能直接觀看整個(gè)空間，四周的影像一次盡收眼底，完全消滅死角。（a)普通攝像機(jī)（b）全景攝像機(jī)圖5.全景相機(jī)VS普通攝像機(jī)視場角降低成本全景攝像機(jī)的這種360度實(shí)時(shí)全景監(jiān)控能力，使得無需為涵蓋整個(gè)監(jiān)控區(qū)域而安裝多臺(tái)攝像機(jī)，因而節(jié)省了攝像機(jī)硬件投資。監(jiān)控?cái)z像機(jī)路數(shù)大大減少，可以節(jié)省配套設(shè)備，如鏡頭、防護(hù)罩、布線、電源、錄像、顯示等相應(yīng)配件和設(shè)備的成本，還可降低施工布線難度，節(jié)省安裝時(shí)間、人工費(fèi)用以及后續(xù)維護(hù)費(fèi)用。與帶云臺(tái)球機(jī)相比，全景攝像機(jī)的優(yōu)勢包括：純固態(tài)件360全景攝像機(jī)為純固態(tài)件構(gòu)成，相比傳統(tǒng)的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的球機(jī)，無任何機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，結(jié)實(shí)耐用，免維護(hù)，特別是在冰雪或霜凍環(huán)境下，帶云臺(tái)的球機(jī)因冰凍而無法工作，而全景攝像機(jī)不受任何影響。實(shí)時(shí)全景球機(jī)同一時(shí)刻只能觀測某一范圍的視場，且操作麻煩，需要人工干預(yù)，如采用預(yù)置位轉(zhuǎn)動(dòng)形式，存在機(jī)械損耗，容易老化損壞。虛擬PTZ技術(shù)采用虛擬PTZ技術(shù)，可以放大或移動(dòng)監(jiān)控視野內(nèi)的圖像區(qū)域，當(dāng)轉(zhuǎn)變方向觀察另一個(gè)圖像區(qū)域時(shí)，不會(huì)發(fā)出任何噪音，隱秘且不易察覺。由于沒有機(jī)械移動(dòng)部件，不需要時(shí)刻的進(jìn)行機(jī)械化運(yùn)轉(zhuǎn)，全景攝像機(jī)不會(huì)發(fā)生任何磨損，產(chǎn)品結(jié)實(shí)耐用，使用壽命大大延長。全景攝像機(jī)能同時(shí)觀察和攝錄多個(gè)不同的區(qū)域。與單魚眼鏡頭式全景攝像機(jī)相比，多鏡頭式全景攝像機(jī)的優(yōu)勢包括:畸變小由于魚眼廣角鏡頭的光學(xué)畸變，其采集的全景圖像分辨率會(huì)隨著視場角的不同而發(fā)生變化，其中心圈的角分辨率相對(duì)較高而鏡頭邊緣角分辨率明顯降低，造成從鏡頭邊緣獲取的圖像模糊不清，難以進(jìn)行物體辨識(shí)。多鏡頭全景攝像機(jī)b）單鏡頭魚眼攝像機(jī)圖6.多鏡頭全景攝像機(jī)VS魚眼攝像機(jī)-畸變寬動(dòng)態(tài)由于魚眼相機(jī)對(duì)360度超大視角采用整體曝光，會(huì)導(dǎo)致攝像機(jī)在白平衡以及曝光等方面的處理困難，容易產(chǎn)生暗處曝光不足、亮處過曝光等動(dòng)態(tài)響應(yīng)問題，這在室內(nèi)等環(huán)境下尤其明顯。而多鏡頭式全景攝像機(jī)各個(gè)方向采光充足，并能根據(jù)每個(gè)角度的光線情況實(shí)時(shí)調(diào)整，其成像效果好，不易失真。a)多鏡頭攝像機(jī)b）單鏡頭魚眼攝像機(jī)圖7.多鏡頭全景攝像機(jī)VS魚眼攝像機(jī)-寬動(dòng)態(tài)分辨率高由于采用的是多相機(jī)拼接的方式實(shí)現(xiàn)全景，相比市場上分辨率最高的攝像機(jī)，全景相機(jī)分辨率可做到5倍、6倍、8倍甚至更多。圖8.多鏡頭全景攝像機(jī)10米看清車牌低照度全景攝像機(jī)采用多個(gè)相機(jī)拼接構(gòu)成，其合成光圈口徑增加5到8倍，感光面積也同比增加，能夠極大地增強(qiáng)夜間低照度條件下的成像能力。其他優(yōu)勢：沉浸式觀測采用球面投影，可以任意視角靈活觀測整個(gè)監(jiān)控畫面，通過三維立體的展現(xiàn)方式，讓觀察者體驗(yàn)到身臨其境的自然感覺。圖9.沉浸式觀測實(shí)景回放可全景回放，并且在回放時(shí)亦可可對(duì)其進(jìn)行放大、縮小等操作，并且可進(jìn)行球面、柱面、沉浸式觀測等隨意切換功能。項(xiàng)目全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由視頻數(shù)據(jù)采集前端（360全景相機(jī)）、本地傳輸鏈路、本地?cái)?shù)據(jù)處理端、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸鏈路、調(diào)度中心服務(wù)器端等組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)公司全區(qū)域的監(jiān)控管理，感興趣區(qū)域的重點(diǎn)觀測，以及實(shí)現(xiàn)多級(jí)，多部門的協(xié)調(diào)監(jiān)測，按照“數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化”的思路。根據(jù)需求，將前端攝像機(jī)采集完圖像后匯聚于中心交換機(jī)，后端接收后轉(zhuǎn)入有線局域網(wǎng)供存儲(chǔ)服務(wù)器（CVR）收發(fā)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，客戶端通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)查看各路全景數(shù)據(jù)，完成圖像顯示。其中監(jiān)控拓?fù)鋱D如圖所示。3D全景定位監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)拓?fù)鋱D前端監(jiān)控系統(tǒng)前端監(jiān)控系統(tǒng)主要設(shè)備全部采用全景網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組成，整個(gè)系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)各類區(qū)域的視頻覆蓋和目標(biāo)定位。視頻監(jiān)控平臺(tái)可對(duì)接天網(wǎng)平臺(tái)、互信互通平臺(tái)、以及通過SDK方式接入第三方平臺(tái)。傳輸系統(tǒng)由接入交換機(jī)構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)各類視頻數(shù)據(jù)及指令的通訊和傳輸。負(fù)責(zé)信號(hào)的傳輸工作，綜合布線除了網(wǎng)絡(luò)布線外，本系統(tǒng)的前端網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)將設(shè)計(jì)集中供電，所以在此部分將供電系統(tǒng)包括在內(nèi)，統(tǒng)一設(shè)計(jì)。終端管理系統(tǒng)終端管理系統(tǒng)設(shè)備主要放置于中心機(jī)房和監(jiān)控中心，包括客戶端及電視墻的顯示，終端管理系統(tǒng)是基于地理信息系統(tǒng)構(gòu)建的三維可視化系統(tǒng)，它將整合各類視頻及傳感信息并統(tǒng)一地顯示在一個(gè)完整的畫面，并實(shí)現(xiàn)對(duì)廠房內(nèi)的全景視頻融合和連續(xù)漫游巡視，極大地提高了對(duì)生產(chǎn)流程的監(jiān)控效率。未來系統(tǒng)還將進(jìn)一步整合生產(chǎn)調(diào)度業(yè)務(wù)流程，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的綜合管理和現(xiàn)場調(diào)度指揮。關(guān)鍵組成部分參數(shù)8路全景相機(jī)圖像傳感器1/3inch300萬像素?cái)?shù)字CMOS傳感器數(shù)量5/6/8視頻壓縮格式H.264/MJPEG圖像分辨率1500萬象素、1800萬像素、800萬像素視場角全景：水平360度垂直60度云臺(tái)：水平360度垂直180度鏡頭2.8mm最低照度0.3Lux/F1.2（彩色）0.01Lux/F1.2（黑白）感光度數(shù)字變焦十倍數(shù)字變焦通訊接口1個(gè)RJ4510/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)接口適用范圍加油站、廣場、車間、停車場、園區(qū)等電源DC12V/5A工作溫度-10℃～60℃重量約5kg尺寸Φ225*255mm圖片外觀尺寸3U19"標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架650x430x132重量22KGCPU高性能I74核內(nèi)存8GB存儲(chǔ)容量3TB×16IPC直存支持全景IPC視頻流直存兼容性支持接入PE、ONVIF、大華、?？档葏f(xié)議電源專用服務(wù)器電源（冗余電源）網(wǎng)絡(luò)功能支持流媒體轉(zhuǎn)發(fā)、遠(yuǎn)程訪問全景攝像機(jī)功能集客戶端軟件存儲(chǔ)顯示于一體支持最大接入路數(shù)10路100