VROAD高清視頻事件檢測(cè)方案解讀

1、VROA高清視頻交通事件檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案智達(dá)威路特科技有限公司2010年6月目錄第 1章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則和依據(jù) 51.1. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 51.1.1 系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性 51.1.2 系統(tǒng)的高可靠性 51.1.3 系統(tǒng)的實(shí)用性 51.1.4 系統(tǒng)的安全性 51.1.5 系統(tǒng)的擴(kuò)展性 6第 2章 . 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)需求 82.1. 概述 82.2. 設(shè)備介紹 82.3. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 92.4. 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 9第 3章 . 系統(tǒng)功能 103.1. 視頻事件檢測(cè)子系統(tǒng) 103.1.1 事件檢測(cè)功能 103.1.2 交通數(shù)據(jù)檢測(cè)功能 113.1.3 電子地圖功能 113.1.4 事件圖像抓拍、錄像功能 123

2、.1.5 虛擬電視墻集中顯示功能 133.1.6 交通數(shù)據(jù)、交通事件報(bào)警的統(tǒng)計(jì)、分析、查詢功能 143.1.7 操作人員權(quán)限和操作日志管理功能 153.1.8 信息共享及發(fā)布功能 153.1.9 設(shè)備工作狀態(tài)自檢和報(bào)警功能 15第 4章 . 主要技術(shù)規(guī)格 164.1 性能指標(biāo) 164.2 壓縮和存儲(chǔ) 164.3 高清視頻檢測(cè)器 163、八前高速公路事件是指破壞正常交通流量并造成交通堵塞的非重 復(fù)性隨機(jī)發(fā)生的事件，它包括交通事故、車輛拋錨、道路養(yǎng)護(hù)或 施工等臨時(shí)的大型活動(dòng)。事件發(fā)生后對(duì)其進(jìn)行快速可靠的探測(cè)， 對(duì)減少交通延誤，保障道路安全，防止二次事故發(fā)生具有十分重 要的意義。另外，隨著高速公路的

3、交通量不斷增加，交通事故明顯上 升，有的事故甚至導(dǎo)致了嚴(yán)重后果。如 1996年 11月，滬寧高速 公路由于能見度低，引發(fā)了 44 輛車輛連續(xù)追尾相撞，導(dǎo)致 10 人 死亡，造成 5 小時(shí)交通阻塞的嚴(yán)重交通事故。 1997年 12 月類似 的一起交通事故發(fā)生在京津塘高速公路上。在高速公路上，交通 事故如果得不到及時(shí)處理，會(huì)帶來許多不良后果。如交通警察不 能盡快獲取事故信息，無(wú)法及時(shí)實(shí)施救援工作等。同時(shí)，中國(guó)的 高速公路一般采取收費(fèi)方式，若事故或交通堵塞不能及時(shí)檢測(cè)和 處理，必然會(huì)引起車輛的繞行，降低了高速公路運(yùn)營(yíng)效率，給高 速公路運(yùn)營(yíng)公司帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，研究高速公路事件 檢測(cè)與管理具有

4、十分的重要意義。17第1章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則和依據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則1.1.1 系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性VROA高清視頻交通事件檢測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)集視頻信息采集、信息 傳輸與交換、 綜合監(jiān)測(cè)集成管理平臺(tái)為一體的多業(yè)務(wù)、 多任務(wù)的綜合 應(yīng)用系統(tǒng)。對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性有很高的要求。在前期系統(tǒng)的建設(shè)中，我們 采用內(nèi)存比對(duì)模塊等方式， 使得中心系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性得到保證。 在通訊 系統(tǒng)中，通過在應(yīng)用層對(duì) TCP/IP 協(xié)議進(jìn)行封裝，使得通訊系統(tǒng)的實(shí) 時(shí)性得到保證。在前端系統(tǒng)，我們采用最新的硬件配置，使得前端識(shí) 別的實(shí)時(shí)性得到保證。1.1.2 系統(tǒng)的高可靠性 我們從運(yùn)行環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)、軟硬件、系統(tǒng)校時(shí)及數(shù)據(jù)庫(kù)等多個(gè)方面充分考慮系統(tǒng)的高可靠性，確保

5、系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運(yùn)行。1.1.3 系統(tǒng)的實(shí)用性系統(tǒng)的實(shí)用性原則我們必須堅(jiān)守。 我們將系統(tǒng)的實(shí)用性目標(biāo)細(xì)化 如下：操作簡(jiǎn)單，界面直觀，提示明確，風(fēng)格統(tǒng)一，用語(yǔ)規(guī)范。1.1.4 系統(tǒng)的安全性系統(tǒng)的安全性應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)方面綜合考慮： 網(wǎng)絡(luò)安全：網(wǎng)絡(luò)安全系指網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)應(yīng)該充分考慮抵御來自非法 訪問者的侵入和攻擊。因此，系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的內(nèi)部網(wǎng)( Intranet )，然而，該系統(tǒng)不可避免地要與公共數(shù)據(jù)通信網(wǎng)在傳輸 介質(zhì)上有部分的重疊， 無(wú)法從物理上徹底與系統(tǒng)外部網(wǎng)絡(luò)隔斷， 所以， 防火墻功能是十分必要的。 在中心系統(tǒng)設(shè)計(jì)中， 三層交換機(jī)本身具備 防火墻的功能。在通信服務(wù)器上，由于在應(yīng)用層對(duì) TCP

6、/IP 協(xié)議進(jìn)行 了封裝，在軟件上實(shí)現(xiàn)了防火墻的功能，將前端與中心進(jìn)行了隔離。身份識(shí)別：能夠進(jìn)入系統(tǒng)的用戶在功能使用和數(shù)據(jù)訪問權(quán)限上是 有等級(jí)之分的， 中心系統(tǒng)將建立身份與數(shù)據(jù)、 身份與功能的訪問和使 用權(quán)限描述矩陣， 對(duì)系統(tǒng)內(nèi)所有用戶進(jìn)行分類， 并確定其對(duì)功能的使 用權(quán)限和對(duì)數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限。 通過嚴(yán)格的身份驗(yàn)證機(jī)制保證系統(tǒng)的安 全。數(shù)據(jù)安全： 數(shù)據(jù)是系統(tǒng)的根本， 數(shù)據(jù)的安全至少有兩個(gè)層次的含 義，一是數(shù)據(jù)的保密性；二是數(shù)據(jù)不被丟失或損毀。對(duì)于數(shù)據(jù)的保密 性，通過系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制和身份識(shí)別機(jī)制加以保證。同時(shí)，中心 系統(tǒng)還將建立完善的數(shù)據(jù)維護(hù)、更新、備份和保管機(jī)制，以確保任何 情況下系統(tǒng)數(shù)據(jù)不

7、被丟失和損毀。1.1.5 系統(tǒng)的擴(kuò)展性系統(tǒng)良好的擴(kuò)展性應(yīng)該包括兩個(gè)方面： 系統(tǒng)功能的可擴(kuò)展性： 系統(tǒng)功能的可擴(kuò)展性是由系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)和 系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩個(gè)方面加以保證的。 系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的開放的 開發(fā)接口，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮日后系統(tǒng)的功能擴(kuò)展，同時(shí)將對(duì)所 設(shè)計(jì)實(shí)施的部分有嚴(yán)謹(jǐn)完備的設(shè)計(jì)文檔。系統(tǒng)規(guī)模的可擴(kuò)展性： 主要是在網(wǎng)絡(luò)帶寬、 服務(wù)器配置性能指標(biāo) 方面預(yù)留適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展余地。 只要網(wǎng)絡(luò)帶寬和服務(wù)器配置留有余地， 系 統(tǒng)終端設(shè)備和用戶的增加就不成問題。第 2章. 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)需求概述VROA高清視頻交通事件檢測(cè)系統(tǒng)主要由視頻采集和檢測(cè)設(shè)備、綜合傳輸及交換設(shè)備、綜合監(jiān)測(cè)集成管理平臺(tái)三個(gè)部分組成

8、。系統(tǒng)按業(yè)務(wù)功能， 可分為高清事件檢測(cè)子系統(tǒng)、 綜合傳輸及交換 子系統(tǒng)。各子系統(tǒng)在綜合監(jiān)測(cè)集成管理平臺(tái)的統(tǒng)一管理和控制下， 共 同完成基于視頻信息的事件檢測(cè)、視頻監(jiān)控、顯示、存儲(chǔ)、傳輸和交 換等功能。本系統(tǒng)根據(jù)高深高速的交通狀況，采用高清攝像機(jī)作為傳感器， 利用交通事件檢測(cè)檢測(cè)設(shè)備對(duì)高清道路圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理， 對(duì) 交通擁堵、 交通事故、 逆行等嚴(yán)重影響交通通行能力和交通安全的事 件進(jìn)行檢測(cè)和圖像記錄， 以便于對(duì)事件作出及時(shí)響應(yīng)。 所獲得的事件 過程圖像便于分析事件的成因和后果， 為改善交通組織和安全管理提 供依據(jù)。設(shè)備介紹采集設(shè)備相對(duì)于傳統(tǒng)標(biāo)清攝像機(jī)， 高清攝像機(jī)優(yōu)點(diǎn)明顯： 圖像顯示質(zhì)量

9、很 高，能夠更好的捕捉細(xì)節(jié)，覆蓋面更廣，此系統(tǒng)使用高清攝像機(jī)。圖像處理設(shè)備高清事件檢測(cè)器：米用DAD系列高清視頻事件檢測(cè)器，可以同時(shí) 實(shí)現(xiàn)事件檢測(cè)、高清錄像等功能。標(biāo)準(zhǔn)19機(jī)架安裝結(jié)構(gòu)，高度1U, 每臺(tái)視頻檢測(cè)器可輸入1路高清視頻。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由前端系統(tǒng)與中心綜合應(yīng)用和管理系統(tǒng)組成前端系統(tǒng)包括安裝在外場(chǎng)的圖像采集設(shè)備， 中心綜合應(yīng)用和管理 系統(tǒng)包括視頻檢測(cè)器、通信服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、各種應(yīng)用服務(wù)器 等；前端系統(tǒng)與中心系統(tǒng)通過傳輸系統(tǒng)連接。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)采用以光纖傳輸及交換平臺(tái)為基礎(chǔ)，以 TCP/IP專用以太網(wǎng) 為應(yīng)用層的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。各子系統(tǒng)前端視頻信息、數(shù)據(jù)信息通過綜合傳 輸及交換平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)

10、與指揮中心應(yīng)用層的信息傳輸和交換。第3章.系統(tǒng)功能視頻事件檢測(cè)子系統(tǒng)3.1.1事件檢測(cè)功能系統(tǒng)可以通過對(duì)高清攝像機(jī)的視頻內(nèi)容分析， 實(shí)現(xiàn)對(duì)公路中的交 通事件檢測(cè)功能，主要類別如下：車輛停駛：車輛停止移動(dòng)10秒（可調(diào)）以上認(rèn)為車輛停駛； 車輛逆行：車輛在車道中行駛方向和所設(shè)定的方向相反； 行人：有人出現(xiàn)在車道中；交通事故：道路中的交通事故；交通擁堵:車輛排隊(duì)長(zhǎng)度超過報(bào)警設(shè)定值；違章變道：車輛在不能變道的區(qū)域變道。交通參數(shù)異常報(bào)警：當(dāng)車輛排隊(duì)長(zhǎng)度超過設(shè)定的閾值時(shí)，將 向用戶發(fā)出報(bào)警信息。高清事件檢測(cè)-停車（上圖）前端系統(tǒng)可以自動(dòng)檢測(cè)出上述事件，并將相應(yīng)的事件檢測(cè)數(shù)據(jù)（包括記錄編號(hào)、設(shè)備編號(hào)、事件開

11、始時(shí)間、事件結(jié)束時(shí)間、事件類 型、事件圖像坐標(biāo)、檢測(cè)地點(diǎn)、檢測(cè)方向等）實(shí)時(shí)上傳給中心相應(yīng)的 應(yīng)用服務(wù)器，并同時(shí)提供為事件視頻庫(kù)服務(wù)的有效的事件視頻圖像指 針信息。系統(tǒng)檢測(cè)到的報(bào)警信息可以傳給 CCTV監(jiān)控系統(tǒng)。3.1.2交通數(shù)據(jù)檢測(cè)功能該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)車流量、平局速度、占有率和車頭時(shí)距等交通參 數(shù)的檢測(cè)，其中流量和平均車速的輸出的時(shí)間間隔為 5分鐘（可調(diào)） 系統(tǒng)將采集的交通數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲(chǔ)，支持根據(jù)時(shí)間段（分鐘、 小時(shí)、天、周、月、年以及其他自定義時(shí)間等）、檢測(cè)點(diǎn)（線圈、視 頻、微波等）、區(qū)域（路段、十字路口、自定義區(qū)域等）的查詢，并 可根據(jù)需要生成各類圖形化的數(shù)據(jù)報(bào)表。3.1.3電子地圖功能V

12、ROAD高清視頻事件檢測(cè)系統(tǒng)提供電子地 圖界面（支持GIS地圖 嵌入）管理功能，在電 子地圖界面能分路段顯 示攝像機(jī)安裝位置、當(dāng) 前道路交通狀況、交通信息，能夠顯示事件報(bào)警提示、報(bào)警攝像機(jī)實(shí) 時(shí)畫面自動(dòng)彈出，并能通過雙擊某一攝像機(jī)調(diào)用該攝像機(jī)的實(shí)時(shí)圖 像。事件自動(dòng)彈出后，需要操作人員處理確認(rèn)，系統(tǒng)自動(dòng)記錄處理時(shí) 間等信息，以便事后查詢。VROA高清視頻事件檢測(cè)系統(tǒng)的電子地圖功能可支持 BMP圖片和GIS圖，還可進(jìn)行電子地圖分級(jí)顯示3.1.4事件圖像抓拍、錄像功能VROA高清視頻事件檢測(cè)系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的設(shè)置，完成相應(yīng)的錄像和圖片抓拍功能。事件錄像可以按攝像機(jī)、按事件類型、按時(shí)間歸檔存儲(chǔ)在系統(tǒng)的

13、預(yù)錄像子系統(tǒng)中，由系統(tǒng)服務(wù)器進(jìn)行統(tǒng)一的管理調(diào)用。 系統(tǒng)可提供多 種錄像方式，如：交通事件錄像、自主選擇錄像、視頻自動(dòng)錄像等， 并可由管理員進(jìn)行選擇和設(shè)置。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到交通事件時(shí)，可對(duì)事件過程進(jìn)行自動(dòng)記錄和存儲(chǔ)。通過錄像可對(duì)事故進(jìn)行再現(xiàn)，以備后查。錄像時(shí)間可根據(jù)用戶的需求 進(jìn)行設(shè)定。另外，系統(tǒng)將具有錄像設(shè)置功能，可由管理員、監(jiān)控員自主設(shè)置,如人工設(shè)置在任意時(shí)間段、對(duì)任意外場(chǎng)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的視頻進(jìn)行選擇錄像或自動(dòng)錄像。址:？厲 iU hSn-fM 3S 4I +5K mon HH轉(zhuǎn)J4 4I? th iLmEhw-j-h L?a nJULmLJ&直直牧；34SBS-M-H 舊 *3 科jrEL*EEB

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15、據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬進(jìn)行刷新），便于管理人員了解道路情況，并能通過雙擊 某一畫面來激活該攝像機(jī)的實(shí)時(shí)圖像。3.1.6交通數(shù)據(jù)、交通事件報(bào)警的統(tǒng)計(jì)、分析、查詢功能VROA高清視頻事件檢測(cè)系統(tǒng)通過前端檢測(cè)子系統(tǒng)得到的交通數(shù) 據(jù)和交通事件報(bào)警記錄，并將這些數(shù)據(jù)在后端管理系統(tǒng)中進(jìn)行存儲(chǔ)、 整理、分析，用戶可以根據(jù)需求設(shè)置按攝像機(jī)、按時(shí)段得到相關(guān)的交 通信息，用于交通管理。系統(tǒng)支持自動(dòng)生成各類圖形化報(bào)表，使得數(shù)據(jù)管理更加方便直 觀。系統(tǒng)還支持按小時(shí)、天、月、年等進(jìn)行報(bào)表打印和輸出，支持柱 狀圖、折線圖顯示。歹宜鼻疊百僅1老耳It、丨 神卄 FlJ. J4J iJi-Jami耳BCTT月 HMM晦耳 空i，*： 口

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17、tKLaO-tUa.MELML2I3lH3.1.7操作人員權(quán)限和操作日志管理功能交通事件管理系統(tǒng)具有操作人員權(quán)限和操作日志管理功能，能 方便得添加刪除管理員組和管理員，可對(duì)每一位管理員按照攝像機(jī)分 配權(quán)限；具有按人員和時(shí)間查詢管理人員的操作日志的功能。3.1.8信息共享及發(fā)布功能VROA館清視頻事件檢測(cè)系統(tǒng)軟件在開發(fā)之處就將向其它系統(tǒng) 提供數(shù)據(jù)作為它的基本功能之一。通過視頻檢測(cè)管理軟件的轉(zhuǎn)發(fā)子程 序，其它子系統(tǒng)可通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)接收到事件檢測(cè)儀的檢測(cè)數(shù)據(jù)信息和 報(bào)警信息。該軟件還具有錄像共享和通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行發(fā)布和傳輸?shù)墓?能，可作為未來省級(jí)路網(wǎng)管理系統(tǒng)的組成部分，通過傳輸網(wǎng)絡(luò)向上級(jí)管理中心提供數(shù)據(jù)信息等，同時(shí)可提供與 CCTV監(jiān)控系統(tǒng)的報(bào)警信息 接口和報(bào)警協(xié)議，方便今后與 CCTV監(jiān)控?cái)z像機(jī)的聯(lián)動(dòng)。3.1.9設(shè)備工作狀態(tài)自檢和報(bào)警功能交通事件檢測(cè)與分析設(shè)備能夠檢測(cè)自身的工作狀態(tài)，包括網(wǎng)絡(luò) 通信狀態(tài)、視頻輸入狀態(tài)、 圖像丟失與恢復(fù)信息等等。當(dāng)工作狀態(tài)出 現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)能夠通過前面板上所設(shè)置LCD顯示器直觀地顯示，并能 夠通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給管理終端。第4章 . 主要技術(shù)規(guī)格4.1 性能指標(biāo)交通事件檢測(cè)準(zhǔn)確率逆行檢測(cè)率：95%擁堵檢測(cè)率：95