道路監(jiān)控?cái)z像機(jī):高清“眼睛”智慧“大腦”
——高清攝像機(jī)應(yīng)用于道路監(jiān)控
2013年05月14日 09:15:03來源:中國安防展覽網(wǎng)點(diǎn)擊量:4254
導(dǎo)讀隨著我國現(xiàn)階段的發(fā)展,道路監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)有所突破。交通道路視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過建立覆蓋城市主要干道及路口的數(shù)字網(wǎng)絡(luò),配備相應(yīng)的圖像監(jiān)視設(shè)備和軟件,可將交通路口車輛運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)傳送到調(diào)度中心,對道路車輛運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控。那么,高清攝像機(jī)在道路建中的應(yīng)用價(jià)值是怎樣?道路監(jiān)控?cái)z像機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀如何?
中國安防展覽網(wǎng)訊 隨著我國現(xiàn)階段的發(fā)展,道路監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)有所突破。交通道路視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過建立覆蓋城市主要干道及路口的數(shù)字網(wǎng)絡(luò),配備相應(yīng)的圖像監(jiān)視設(shè)備和軟件,可將交通路口車輛運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)傳送到調(diào)度中心,對道路車輛運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控。那么,高清攝像機(jī)在道路建中的應(yīng)用價(jià)值是怎樣?道路監(jiān)控?cái)z像機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀如何?
一、高清智能攝像機(jī)在道路監(jiān)控中的價(jià)值
既然監(jiān)控?cái)z像機(jī)在道路交通管理中作用巨大,那么,其重要性不言而喻,而如何體現(xiàn)道路監(jiān)控?cái)z像機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢是我們廠家研發(fā)所極大關(guān)注的問題。無可否認(rèn),“高清化”已經(jīng)成為我國道路交通的一個(gè)技術(shù)發(fā)展指標(biāo)之一。對于視頻監(jiān)控而言,圖像清晰度無疑是監(jiān)控中關(guān)鍵的因素。圖像越清晰,細(xì)節(jié)越明顯,觀看體驗(yàn)越好,智能等應(yīng)用業(yè)務(wù)的準(zhǔn)確度也越高。
高清的“眼睛”
在高清監(jiān)控技術(shù)構(gòu)架下,一臺(tái)高清攝像機(jī)能可以達(dá)到數(shù)臺(tái)普通攝像機(jī)的監(jiān)控效果,其監(jiān)控覆蓋面也更廣更寬,且圖像分辨率更高、信息量更豐富。在道路交通中當(dāng)監(jiān)控?cái)z像機(jī)處在相同的位置時(shí),標(biāo)清攝像機(jī)僅能提供高清攝像機(jī)二分之一的視角范圍。特別在道路車輛監(jiān)測如智能交通中的卡口系統(tǒng)中,每個(gè)車道需要有一個(gè)特寫攝像機(jī)來看清車牌,三個(gè)車道共用一臺(tái)標(biāo)清攝像機(jī)來看全景部分,高清晰攝像機(jī)主要體現(xiàn)在畫面的清晰度上,要做到畫面的清晰度,不僅僅是一個(gè)水平分辨率達(dá)到540TVL就行了,必須在超寬動(dòng)態(tài)、自動(dòng)白平衡、圖像的銳利度調(diào)整、超級數(shù)字降噪(信噪比)、智能數(shù)字自動(dòng)測光補(bǔ)償、亮度信號、彩色信號邊緣補(bǔ)正、損壞象素自動(dòng)調(diào)整與恢復(fù)、色彩調(diào)整、寬動(dòng)態(tài)范圍等指標(biāo)上有集中體現(xiàn)。只有達(dá)到這些綜合性的要求才能算得上是高清晰度攝像機(jī)。而對于高清,一個(gè)200萬像素高清攝像機(jī)可以監(jiān)控兩到三個(gè)車道,并且抓拍到的每一張圖片都可當(dāng)做全景照片使用。高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)不僅能提供給用戶寬闊的視角,更能把握圖像的細(xì)節(jié),無論是色彩還原還是整體畫面質(zhì)量,圖像在處理及分析上的質(zhì)量大大提升!更擁有更高水準(zhǔn)的視頻實(shí)時(shí)編碼性能,讓快速運(yùn)動(dòng)的物體在光線不足甚至全黑的場景中得到接近的視覺還原。與此同時(shí),傳輸方式更加靈活,所有數(shù)據(jù)和信息只需要一根網(wǎng)線便可以解決。高清抓拍效果方面,高清圖片完全可以看見車內(nèi)司機(jī)的面部表情,而這一點(diǎn)正是標(biāo)清全景相機(jī)和特寫相機(jī)都無法做到的。所以,高清監(jiān)控在道路交通領(lǐng)域必然將取代標(biāo)清監(jiān)控。
現(xiàn)在行業(yè)談得多的高清監(jiān)控方式無外乎IPC和SDI,創(chuàng)立于2002年的明日實(shí)業(yè)橫跨安防和視頻通訊兩大行業(yè),在交通領(lǐng)域有眾多工程案例應(yīng)用,我們認(rèn)為在SDI高清方式或許更適合交通監(jiān)控。因?yàn)镾DI高清攝像機(jī)在傳輸過程中沒有產(chǎn)生壓縮與封包化的處理,不會(huì)像一般IP高清產(chǎn)生圖像延遲問題,為道路交通提供真正意義上的實(shí)時(shí)監(jiān)控。此外,在汽車高速行進(jìn)過程中,傳統(tǒng)的25幀圖像會(huì)有拖尾,伴隨大量運(yùn)動(dòng)模糊場出現(xiàn)。SDI高清攝像機(jī)由于可以不經(jīng)編碼傳輸,不用像IP攝像機(jī)那樣考慮攝像機(jī)的編碼能力問題,可以輕松將幀率提高到至少60幀,有效的解決運(yùn)動(dòng)拖尾與運(yùn)動(dòng)模糊場景問題。后,SDI高清攝像機(jī)提供未壓縮過的數(shù)字高清圖像,對圖像的完整性有保障,能大幅度的提升違章車牌抓拍的成功率和準(zhǔn)確度,更能為違章行駛司機(jī)的人臉分析提供有效的抓拍圖像,是智能監(jiān)控所需的佳高清圖像來源。
智慧的“大腦”
在日益變化的道路交通需求下,視頻監(jiān)控?zé)o法做到光憑畫面監(jiān)控這種基礎(chǔ)功能來獨(dú)立承擔(dān)紛繁復(fù)雜的應(yīng)用需求,如果不加入智能分析元素,光靠人眼識別可疑跡象是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的?;ㄙM(fèi)大量的人力盯著令人眼花繚亂的電視墻也起不到很大的防范作用。因此在滿足高清監(jiān)控的前提下,與智能分析技術(shù)、芯片技術(shù)、圖像傳感器技術(shù)、視頻壓縮技術(shù)、通信技術(shù)相結(jié)合是城市道路監(jiān)控?cái)z像機(jī)未來必然之路。在道路監(jiān)控中我們說的智能化更多是指智能視頻分析技術(shù),而此項(xiàng)技術(shù)可以采用模塊化方式嵌入攝像機(jī)產(chǎn)品產(chǎn)品中。比如我們常見的智能高速球的智能識別和自動(dòng)跟蹤技術(shù),明日實(shí)業(yè)在創(chuàng)立之初就開始大力研發(fā)高速球產(chǎn)品。在道路交通領(lǐng)域,智能監(jiān)控?cái)z像機(jī)的作用體現(xiàn)在:
首先,在車輛管理和車輛控制中呈現(xiàn)出了信息采集與處理方式的多樣化。應(yīng)對不同天氣出現(xiàn)的不同交通事故,勢必要采取不同的處理方式;在信息采集方面,汽車上裝有車載定位系統(tǒng),監(jiān)控指揮中心可對汽車運(yùn)行位置及車上情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
其次,交通圖像管理系統(tǒng)不僅是對車輛信息進(jìn)行跟蹤和定位,對于路況信息、擁堵路段也進(jìn)行了智能化的分析。在交通信息系統(tǒng)中,也有專為外出旅行人員及時(shí)提供的多種多樣的旅行服務(wù),盡管在狹小的車內(nèi),你也可以了解到天氣、住宿、美食等信息,這是一種新型的服務(wù)體系,是智能交通子系統(tǒng)中待完善的信息系統(tǒng)。
后,智能交通系統(tǒng)主要是為了緩解路面擁堵,特別是在高速路中設(shè)有ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)。裝有該系統(tǒng)的汽車可以以時(shí)速20km的速度快速通過,同時(shí)并通過的識別系統(tǒng)記錄下車牌信息。信息采集的高精度性在電子收費(fèi)系統(tǒng)中展現(xiàn)得。
二、道路監(jiān)控?cái)z像機(jī)應(yīng)用
智能分析技術(shù)與視頻監(jiān)控整合漸入佳境
智能視頻分析技術(shù)源自計(jì)算機(jī)視覺與人工智能的研究,這一研究應(yīng)用于智能交通視、將能借助計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力過濾掉圖像中無用的或干擾信息、自動(dòng)分析、抽取視頻源中的關(guān)鍵有用信息,從而使傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)中的攝像機(jī)不但成為人的眼睛,也使“智能視頻分析”計(jì)算機(jī)成為人的大腦,并具有更為“聰明”的學(xué)習(xí)思考方式。在智能交通應(yīng)用多的智能視頻分析技術(shù)主要是:車牌識別、交通流量檢測、車輛逆行、遺棄物、車牌數(shù)據(jù)管理、黑名單比對、交通事件管理、交通流數(shù)據(jù)管理和違法數(shù)據(jù)管理等。
在智能交通領(lǐng)域,以上這兩者技術(shù)相輔相成的,高清視頻技術(shù)可以給我們帶來高清晰、無延時(shí)的包含豐富完整信息的高質(zhì)量的交通信息視頻源,而智能分析技術(shù)則可以通過智能化的信息挖掘給交通管理部門帶來多樣化的應(yīng)用。沒有高質(zhì)量的視頻源,視頻智能分析就會(huì)因?yàn)橐曨l分辨率的問題大大降低準(zhǔn)確率,就會(huì)因?yàn)閳鼍皢栴},大大減少信息量;相反沒有視頻智能分析,那交通行業(yè)的高清視頻應(yīng)用就僅僅停留在“看”的初級階段,而沒有上升到“用”的階段。
高清視頻監(jiān)控在行業(yè)應(yīng)用市場比重逐漸增加,還會(huì)繼續(xù)向行業(yè)應(yīng)用和用戶滲透。不同行業(yè)、不同場合對圖像清晰度的要求不同,如在車水馬龍的鬧市區(qū)能否看清一個(gè)人的面部特征,看清楚車輛的牌照是很重要的;在高樓大廈的大廳內(nèi)、擁擠喧鬧的出入口、停車庫的出入口、高速公路、體育場館等場合,高清攝像機(jī)則能大大提升系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值,為城市治安的監(jiān)督和管理起到積極的作用。而在智能交通行業(yè)中,智能交通系統(tǒng)由道路高清視頻宏觀監(jiān)控系統(tǒng)、高清電子警察系統(tǒng)、高清電子卡口系統(tǒng)組成。
目前智能交通中的卡口抓拍、超速抓拍、電子警察等絕大部分還是標(biāo)清產(chǎn)品,各地逐步用高清產(chǎn)品替代標(biāo)清產(chǎn)品。我們正面臨一次產(chǎn)品“大洗牌”,把智能交通作為重點(diǎn)扶持行業(yè)。高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)將在未來安防市場中占據(jù)一席之地,因此,希望在不久的將來,整個(gè)智能交通行業(yè)都會(huì)邁入真正的高清化、數(shù)字化。
道路監(jiān)控?cái)z像機(jī)基本要素:高清130萬像素SonyCCD,一臺(tái)攝像機(jī)即可滿足全景圖片(看清紅綠燈狀態(tài)及車流情況)、特寫圖片(看清車牌)的記錄,相比傳統(tǒng)道路卡口監(jiān)控?cái)z像機(jī),無需配置全景攝像機(jī)、多臺(tái)特寫攝像機(jī),節(jié)省施工成本、提高圖片清晰度(能為后臺(tái)數(shù)據(jù)處理提供保障)、提升城市形象;支持自動(dòng)光圈,且可手動(dòng)控制光圈,滿足不同場景抓拍需要;快門速度達(dá)到1/25-1/100000秒,且能手動(dòng)調(diào)整,確保不同場景運(yùn)運(yùn)圖像的清晰度與流暢性;H.264/MJPEG視頻編碼,雙碼流,占用更小傳輸帶寬;SD卡存儲(chǔ),在出現(xiàn)傳輸故障時(shí)也能滿足實(shí)時(shí)視頻與抓拍圖片的備份;GPIO報(bào)警輸入輸出,使其可與探測設(shè)備聯(lián)動(dòng),且能控制閃光燈閃光,抓拍清晰圖像;支持定時(shí)抓拍;支持以FTP、E-mail等方式發(fā)送現(xiàn)場抓拍圖片或報(bào)警信息,時(shí)間告知現(xiàn)場情況;支持闖紅燈違章3連拍功能,讓違章者口服心服。
高清網(wǎng)絡(luò)卡口攝像機(jī)結(jié)合地感線圈抓拍過程
在紅燈信號時(shí),當(dāng)車輛壓在線圈上,線圈信號檢測器發(fā)個(gè)觸發(fā)抓拍信號給攝像機(jī),拍攝車輛壓在停車線上的照片。
當(dāng)車輛離開線圈,線圈信號檢測器發(fā)第二個(gè)觸發(fā)抓拍信號給攝像機(jī),拍攝車輛離開停車線并繼續(xù)前行的照片。線圈檢測器根據(jù)前面兩次觸發(fā)拍照的間隔,發(fā)送一個(gè)時(shí)間數(shù)據(jù)給攝像機(jī),攝像機(jī)按照此時(shí)間值延時(shí)拍攝第三張照片。
這樣的過程保證了如果車輛僅僅壓線而沒有繼續(xù)闖紅燈,系統(tǒng)將只拍攝一張照片,在后臺(tái)處理中一張照片將不作為處罰依據(jù)。而車輛如果有闖紅燈行為,不論車行速度是快還是慢,都能完整的獲取闖紅燈行為記錄的照片。與三張抓拍照片相匹配,高清攝像機(jī)還將輸出一段高清動(dòng)態(tài)視頻,進(jìn)一步記錄機(jī)動(dòng)車闖紅燈過程,為違法取證提供有力支撐。
方案以持續(xù)的目標(biāo)軌跡跟蹤、預(yù)警、目標(biāo)判別技術(shù),代替?zhèn)鹘y(tǒng)的雙模擬線圈檢測技術(shù),提高了系統(tǒng)對于異常行為目標(biāo)的預(yù)知能力,系統(tǒng)對于突發(fā)異常目標(biāo)可以提前進(jìn)入預(yù)警狀態(tài),從而提高了系統(tǒng)的捕獲能力。能實(shí)現(xiàn)對重點(diǎn)車輛的自動(dòng)比對和動(dòng)態(tài)管控,對異常車輛行蹤的自動(dòng)預(yù)警、對特定車輛行車軌跡的刻畫、對重要節(jié)點(diǎn)道路交通信息的遠(yuǎn)程再現(xiàn)。為交通管理、治安管控、偵測破案等公安工作提供技術(shù)保障。
結(jié)語
城市道路交通的建設(shè),是社會(huì)化系統(tǒng)工程,涉及到方方反面。在未來將面臨巨大的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。我們相信,只要選擇貼近市場的技術(shù),選擇好的市場運(yùn)作方式,中國的道路交通事業(yè)也必將前景無限。
關(guān)鍵詞
監(jiān)控道路監(jiān)控攝像機(jī)
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