多維立體視頻監(jiān)控平臺

1、多維立體視頻監(jiān)控平臺設(shè)計方案目 錄全時空立體視頻監(jiān)控平臺I設(shè)計方案I1項目建設(shè)背景12需求分析12.1業(yè)務(wù)需求分析12.2技術(shù)需求分析23建設(shè)目標(biāo)與建設(shè)內(nèi)容33.1建設(shè)目標(biāo)33.2建設(shè)內(nèi)容34方案設(shè)計64.1總體設(shè)計64.2前端數(shù)據(jù)采集7攝像機點位規(guī)劃7巡更點位規(guī)劃74.3全時空立體視頻監(jiān)控平臺系統(tǒng)7平臺架構(gòu)7硬件組成10多中心部署11關(guān)鍵技術(shù)13特點與優(yōu)勢224.4傳輸設(shè)計234.5大屏顯示系統(tǒng)234.6存儲系統(tǒng)設(shè)計244.7室外設(shè)備防雷設(shè)計254.8供電系統(tǒng)設(shè)計255系統(tǒng)功能255.1重點區(qū)域大場景監(jiān)控255.2關(guān)鍵路徑自動巡航265.3二維/三維信息關(guān)聯(lián)265.4攝像機反向關(guān)聯(lián)265.5

2、球機協(xié)同追視265.6歷史事件回溯265.7監(jiān)控盲區(qū)查詢和補點規(guī)劃265.8周界入侵檢測275.9哨兵異常狀態(tài)檢測275.10跨鏡頭目標(biāo)跟蹤275.11人臉識別275.12車臉識別275.13異常音頻檢測285.14系統(tǒng)多級級聯(lián)286效益分析287技術(shù)指標(biāo)297.1平臺性能297.2網(wǎng)絡(luò)高清槍機307.3網(wǎng)絡(luò)高清球機307.4存儲設(shè)備317.5核心交換機317.6高性能圖形服務(wù)器327.7視頻資源接入服務(wù)器327.8球機聯(lián)動控制服務(wù)器327.9視頻存儲管理服務(wù)器327.10智能分析服務(wù)器327.11光端機337.12防雷元件347.13電源浪涌防雷器348設(shè)備配備與型號358.1前端監(jiān)控設(shè)備3

3、58.2中心服務(wù)設(shè)備368.3存儲設(shè)備378.4傳輸設(shè)備388.5軟件配置381 項目建設(shè)背景為確保重點地區(qū)范圍的絕對安全，減少各類安全事故的發(fā)生，提高重點地區(qū)的管控能力，視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于重點地區(qū)建設(shè)中，它突破了時間和空間限制，通過對重點地區(qū)的實時視頻監(jiān)控，將使得重點地區(qū)日常管理及安全防范工作上了一個新臺階，為建設(shè)新型數(shù)字化重點地區(qū)邁進了一大步。重點地區(qū)具有占地面積大、周圍環(huán)境復(fù)雜、重點地區(qū)內(nèi)設(shè)備、人員眾多等特點，保障重點地區(qū)全時空無死角監(jiān)控，對重點地區(qū)的安全防范管理工作具有極其重要的意義。盡管視頻監(jiān)控的應(yīng)用已經(jīng)比較普及，但就實際應(yīng)用廣度和應(yīng)用深度而言，受限于技術(shù)水平，仍處于初級階段

4、，還有很大的提升空間?，F(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)普遍采用分鏡頭監(jiān)控方式，將多個監(jiān)控攝像機視頻分別顯示在一個或多個顯示器中，指揮人員需要監(jiān)控多個分鏡頭畫面。研究表明，人眼最多可以同時觀察十五個分鏡頭畫面，而且對于跨鏡頭區(qū)域的運動，由于人眼無法快速、準(zhǔn)確的切換分鏡頭，很難對運動物體進行連續(xù)的追蹤觀察，這給指揮人員的工作帶來巨大的壓力；同時，面對海量的視頻信息，很容易引起視覺疲勞，遺漏掉大部分的視頻信息，容易造成大量的漏警，只能事后對保存的視頻信息進行查驗，視頻監(jiān)控因此成為一個被動性的工具。2 需求分析2.1 業(yè)務(wù)需求分析XXX重點地區(qū)已經(jīng)建設(shè)好營區(qū)視頻監(jiān)控局域網(wǎng)（10/100M/100M以太網(wǎng)），要求新構(gòu)建的視

5、頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠合理的利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)。減少埋設(shè)視頻監(jiān)控傳輸線纜的工作量，從而降低整個系統(tǒng)的建設(shè)成本。營區(qū)監(jiān)控點分布在不同的地點，在不改變原有局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的情況下，把各個點的視頻圖像通過營區(qū)視頻監(jiān)控局域網(wǎng)傳輸，供各級主管單位隨時查閱、監(jiān)控、管理。要求各監(jiān)控點的視頻圖像能在遠(yuǎn)程客戶端、總控室進行調(diào)閱。圖像聲音能夠?qū)崟r傳輸?？梢酝ㄟ^網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)云臺控制及攝像機的變焦、變倍等功能，同時能夠在遠(yuǎn)程客戶端、總控室記錄各監(jiān)控點的圖像及聲音信號。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)必須提供完善的安全管理設(shè)制，嚴(yán)密的權(quán)限設(shè)制，避免非授權(quán)人員非法調(diào)閱各監(jiān)控點的圖像、聲音信號，進一步提高XXX重點地區(qū)信息化的安全管理模式。各監(jiān)控點主要分布

6、于辦公樓、訓(xùn)練場、油庫、彈藥庫、宿舍樓、出入口等重要部位。實現(xiàn)24小時全天候視頻監(jiān)控，進行實時監(jiān)視和記錄；采用性能價格好的主流產(chǎn)品，各系統(tǒng)具有強大的智能化管理能力，為今后XXX重點地區(qū)信息化管理提供一個開放的、靈活的、先進的和可擴展的平臺。2.2 技術(shù)需求分析現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)受各種主客觀因素的制約，在以下幾個方面不能完全滿足重點地區(qū)安全管理的實戰(zhàn)需要：(1) 在現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控人員需要監(jiān)控多個分鏡頭畫面，分鏡頭視頻監(jiān)控只有局部視角，無法對大場景進行全局實時監(jiān)測和把握，缺乏對海量視頻信息的無縫融合集中展示，從而無法真正實現(xiàn)重點地區(qū)全場景的宏觀指揮、整體關(guān)聯(lián)和綜合調(diào)度。(2) 在分鏡頭視頻

7、監(jiān)控中，對可疑目標(biāo)的實時觀察主要依靠操作人員手動切換，視頻的切換給現(xiàn)場指揮人員很強的視頻跳變感覺，很難對運動目標(biāo)進行連續(xù)的觀察，一旦發(fā)生緊急情況，現(xiàn)場指揮人員無法及時通過監(jiān)控系統(tǒng)觀察目標(biāo)在全場景中的整體行為軌跡并快速選擇最佳視角對目標(biāo)進行觀察，從而無法為開展精確指導(dǎo)、精確防控、精確打擊的綜合管理業(yè)務(wù)工作提供強大的技術(shù)支撐。(3) 現(xiàn)有的分鏡頭視頻監(jiān)控系統(tǒng)缺乏有效的手段識別多個體、多區(qū)域、跨鏡頭的協(xié)同活動，從而有可能造成分析的偏差或錯誤，決斷的延遲或錯漏，乃至應(yīng)急響應(yīng)的遲誤。(4) 同樣的問題也存在于基于視頻資料的歷史事件查找回溯中，如對可疑人員進行反向追查。在現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，依靠手工查驗海

8、量視頻數(shù)據(jù)，不僅費時費力，而且無法清晰的看出可疑人員在全場景中的整體運動軌跡，從而無法為轄區(qū)綜合管理提供有力的技術(shù)支撐。(5) 缺乏對突發(fā)事件和特定異常行為（如周界非法入侵、哨兵狀態(tài)異常）的智能分析、判斷并進行預(yù)警提示的能力，從而影響管理部門及時決策、調(diào)整人員部署、應(yīng)對突發(fā)事件的響應(yīng)時間、做出及時處置。(6) 如何實現(xiàn)重點地區(qū)監(jiān)控攝像機的無盲區(qū)規(guī)劃，基于高效、科學(xué)、減少資源浪費的原則，真正做到重點地區(qū)的全覆蓋是在新建監(jiān)控系統(tǒng)時需要考慮的重要問題。針對以上問題，為了能夠提高重點地區(qū)的安全防范能力，直觀了解地區(qū)整體情況、增強指揮決策工作的直觀可視化，需要建立一套先進、實用的視頻監(jiān)控指揮平臺。該平臺

9、將實現(xiàn)對監(jiān)控區(qū)域整體大場景的全局實時監(jiān)控，充分發(fā)揮監(jiān)控視頻在高效管理中的科技支撐作用，將對提高重點地區(qū)安全管理水平產(chǎn)生積極的影響。3 建設(shè)目標(biāo)與建設(shè)內(nèi)容3.1 建設(shè)目標(biāo)面向重點地區(qū)安全防范的實際需求，有針對性的解決安全防護管理中的關(guān)鍵問題，構(gòu)建滿足安全管控需求，具備全景可視、安全態(tài)勢感知功能的全時空立體視頻監(jiān)控平臺，增強安全管控工作的直觀可視化、統(tǒng)籌分析判斷、科學(xué)動態(tài)指揮和快速反應(yīng)處置能力，為重點地區(qū)日常安全管理、應(yīng)急指揮、反恐等提供直觀的數(shù)字化展示及管理平臺，切實提高重點地區(qū)防衛(wèi)安全的能力和處置突發(fā)事件的能力。3.2 建設(shè)內(nèi)容為實現(xiàn)上述目標(biāo)，針對重點地區(qū)安全管控工作中的具體需求，提出了一種創(chuàng)

10、新性的視頻監(jiān)控解決方案全時空立體視頻監(jiān)控平臺。建設(shè)內(nèi)容具體如下：(1) 全景防護與局部鎖定對重點地區(qū)進行三維數(shù)字化重建，將處在不同位置、具有不同視角的高點監(jiān)控視頻實時拼接融合到重點地區(qū)三維模型中，實現(xiàn)對整體區(qū)域的全方位、全天候?qū)崟r全景立體監(jiān)控，使指揮中心能夠直觀、實時地掌控全局情況，指揮人員無須了解具體監(jiān)控攝像機位置及其覆蓋范圍，無需切換任何攝像機監(jiān)控畫面，即可在整體場景下用所需的視角對事件過程進行全時空監(jiān)控。為了對局部區(qū)域進行精細(xì)觀察，監(jiān)控點位配置為高點槍機與低點球機的配合應(yīng)用，當(dāng)在全景監(jiān)控畫面中框選出可疑目標(biāo)或區(qū)域時，系統(tǒng)自動調(diào)用球機鎖定該區(qū)域并可手動調(diào)節(jié)球機焦距實現(xiàn)細(xì)節(jié)觀察，從而實現(xiàn)動靜

11、結(jié)合的優(yōu)化顯示，對于高視點、大視野的情況，采用固定高點攝像機進行拼接融合顯示，以滿足“全景防護”的應(yīng)用需求，當(dāng)在全景中發(fā)現(xiàn)可疑目標(biāo)時，球機協(xié)同追視，以滿足“目標(biāo)鎖定”的應(yīng)用需求。(2) 重點地區(qū)巡航與巡更管理根據(jù)用戶需求定義巡航路徑和巡航速度，系統(tǒng)遵循定制的巡航路線對重點區(qū)域進行巡航，代替?zhèn)鹘y(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)通過不停切換分鏡頭視頻進行巡航的模式。既保障了對重點區(qū)域全天候不間斷的巡航監(jiān)測，又節(jié)省了人力，同時平臺顯示的大場景畫面，明顯優(yōu)于人員小范圍巡邏，便于及時發(fā)現(xiàn)問題、快速處置問題。在辦公大樓、倉庫門口、車庫門口、坑道口重點區(qū)域安裝巡更按鈕設(shè)備，當(dāng)巡更人員觸發(fā)巡更按鈕時，系統(tǒng)自動抓拍圖像存檔以供管理查詢

12、。(3) 重點地區(qū)內(nèi)部重點出入口監(jiān)控實現(xiàn)出入口、坑道口、倉庫門口、車庫門口、辦公大樓出入口及辦公大樓內(nèi)部重點區(qū)域的實時監(jiān)控。實現(xiàn)監(jiān)控視頻與溫濕度、煙霧、紅外對射、紅外探測、震動等傳感器聯(lián)動，當(dāng)傳感器報警時，自動彈出對應(yīng)的監(jiān)控視頻。在重點出入口設(shè)立人臉識別系統(tǒng)，通過人臉識別發(fā)現(xiàn)非法人員進入即刻報警，自動彈出對應(yīng)的監(jiān)控視頻，并抓拍圖像存檔。在重點出入口實現(xiàn)視頻監(jiān)控與門禁系統(tǒng)的聯(lián)動，門禁刷卡觸發(fā)監(jiān)控視頻彈出，以便實時觀察刷卡人員。在出入口、坑道口和倉庫口等重點出入口或關(guān)鍵點，利用人臉識別、車臉識別技術(shù)識別人、車，發(fā)現(xiàn)可疑人、車智能報警，并對可疑目標(biāo)運動軌跡進行連續(xù)跟蹤觀察。(4) 崗哨異常智能報警依

13、據(jù)監(jiān)控視頻實時監(jiān)測哨兵狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常（離崗、倒地、睡崗）自動報警，并與對應(yīng)的監(jiān)控視頻聯(lián)動。在崗哨安裝報警器，當(dāng)發(fā)生緊急情況時，哨兵一鍵報警，快速聯(lián)動監(jiān)控視頻，便于處置突發(fā)事件。(5) 周界入侵檢測基于監(jiān)控視頻，在重點地區(qū)周界設(shè)置虛擬警戒線，實現(xiàn)跨鏡頭設(shè)置警戒線的智能報警功能，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有目標(biāo)非法進入警戒區(qū)時，系統(tǒng)自動報警，以便快速發(fā)現(xiàn)入侵行為?；谝呀ê玫碾娮訃鷻凇鞲衅鲌缶ㄈ缯饎?、紅外對射、紅外探測等）設(shè)備接入并實現(xiàn)報警聯(lián)動。(6) 異常聲音檢測在出入口、坑道口、倉庫門口、車庫門口、辦公大樓出入口及辦公大樓內(nèi)部重點區(qū)域的設(shè)立音頻探測器，在布防時間段探測到聲音，即刻報警，自動彈出對應(yīng)的監(jiān)控視頻。

14、4 方案設(shè)計4.1 總體設(shè)計圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖平臺由前端數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸和后臺系統(tǒng)三部分組成。l 前端數(shù)據(jù)采集：根據(jù)營地現(xiàn)狀建設(shè)高清數(shù)字?jǐn)z像機，實現(xiàn)全景防護與重點區(qū)域的局部細(xì)節(jié)監(jiān)控。l 網(wǎng)絡(luò)傳輸：實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時、同步、安全傳輸。l 后臺系統(tǒng)：實現(xiàn)項目主要功能，即重點地區(qū)的全景防護與局部鎖定、重點地區(qū)巡航管理、重點出入口監(jiān)控以及特定區(qū)域異常行為智能報警功能。4.2 前端數(shù)據(jù)采集前端由監(jiān)控攝像機、報警傳感器（哨崗）、巡更按鈕設(shè)備組成，實現(xiàn)對現(xiàn)場的視頻監(jiān)控、哨崗報警和巡更人員到崗記錄。4.2.1 攝像機點位規(guī)劃重點地區(qū)攝像機點位規(guī)劃分為以下幾類：1 在高點部署槍式攝像機，用于全景立體監(jiān)控，實現(xiàn)重點地區(qū)

15、的全景防護；2 在重點區(qū)域部署低點球型攝像機，用于球機協(xié)同追視，實現(xiàn)全景下的重點區(qū)域目標(biāo)鎖定；3 在出入口、坑道口、倉庫門口、車庫門口、辦公大樓出入口及辦公大樓內(nèi)部重點區(qū)域部署攝像機，用于實現(xiàn)出入口及關(guān)鍵點位的視頻監(jiān)控以及與門禁系統(tǒng)的聯(lián)動；4 在辦公大樓、倉庫門口、車庫門口、坑道口等重點區(qū)域巡更按鈕設(shè)備區(qū)域安裝部署監(jiān)控攝像機，實現(xiàn)對巡更人員關(guān)鍵巡更點的視頻監(jiān)控；5 在崗哨區(qū)域部署監(jiān)控攝像機，用于對哨兵狀態(tài)的實時檢測以及對緊急情況的視頻聯(lián)動?！菊f明：將根據(jù)現(xiàn)場實際環(huán)境確定具體點位設(shè)計方案】4.2.2 巡更點位規(guī)劃巡更點位根據(jù)巡更人員具體的到崗記錄位置設(shè)定。4.3 全時空立體視頻監(jiān)控平臺系統(tǒng)4.3

16、.1 平臺架構(gòu)平臺架構(gòu)如圖2所示。圖2 平臺架構(gòu)圖全時空立體視頻監(jiān)控平臺由以下幾大系統(tǒng)組成：1三維全真建模服務(wù)該部分實現(xiàn)對的自動三維全真重建，重建得到的三維全真場景模型是實現(xiàn)后續(xù)立體全息監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)。具體包括三部分：三維點云數(shù)據(jù)獲取服務(wù)、自動曲面重建服務(wù)、攝像機布置優(yōu)化服務(wù)。2視頻接入系統(tǒng)該系統(tǒng)實現(xiàn)對攝像機數(shù)據(jù)的接入控制、解碼、壓縮和轉(zhuǎn)發(fā)功能，根據(jù)不同的攝像機型號做開發(fā)，并將其轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的TS流格式，方便后續(xù)處理。系統(tǒng)包括四個模塊：視頻接入混合控制模塊、視頻解碼模塊、視頻壓縮模塊、視頻轉(zhuǎn)發(fā)模塊。3立體全息監(jiān)控基礎(chǔ)服務(wù)系統(tǒng)系統(tǒng)實現(xiàn)全時空立體視頻監(jiān)控平臺的基本的控制與管理，用于驅(qū)動立體監(jiān)控場景及

17、動態(tài)視頻，為實現(xiàn)平臺可視化功能和視頻存儲提供基礎(chǔ)服務(wù)。系統(tǒng)包括三個子系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)控制與管理子系統(tǒng)（包括網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控模塊和多用戶請求服務(wù)控制模塊）主要完成平臺的網(wǎng)絡(luò)控制與管理功能。立體拼接與智能分析預(yù)處理子系統(tǒng)（包括立體監(jiān)控視頻管理模塊、立體監(jiān)控核心引擎模塊、全場景實時智能拼接模塊、全場景視角任意切換模塊、全景視頻輸出接口模塊）主要實現(xiàn)平臺核心基礎(chǔ)功能：(1) 立體拼接：將各個分鏡頭視頻實時動態(tài)的拼接融合到的三維全真模型中；(2) 為后續(xù)的智能分析做基本的智能分析預(yù)處理，為全景智能分析系統(tǒng)的實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。視頻存儲子系統(tǒng)（包括視頻同步存儲控制模塊和視頻存儲服務(wù)模塊）實現(xiàn)基本的視頻存儲控制功能。4立體

18、全息監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)系統(tǒng)實現(xiàn)用戶資源管理、平臺立體全息的漫游、巡航、地圖、反向關(guān)聯(lián)和歷史回溯等主要功能以及輸出管理。系統(tǒng)包括四個子系統(tǒng)：用戶和資源管理子系統(tǒng)（包括用戶應(yīng)用服務(wù)控制模塊和攝像機可視管理調(diào)用模塊）主要完成用戶和攝像機資源的管理功能。立體全息可視化控制子系統(tǒng)（包括全景漫游功能模塊、巡航路線定制模塊、2D/3D同步控制模塊、反向關(guān)聯(lián)模塊、歷史回溯反查模塊）實現(xiàn)立體全息的漫游、巡航、地圖、反向關(guān)聯(lián)和歷史回溯功能。輸出管理子系統(tǒng)（包括顯示輸出與接口擴展模塊和雙屏顯示控制模塊）用于管理平臺的輸出顯示。多核并行計算子系統(tǒng)（包括實時拼接并行計算模塊和實時渲染并行計算模塊）為保證監(jiān)控視頻的實時處理提供

19、并行計算，以滿足拼接和顯示的實時性要求。5. 球機協(xié)同追視系統(tǒng)根據(jù)實際業(yè)務(wù)需求，開發(fā)針對特定區(qū)域的球機協(xié)同追視系統(tǒng)，用于實現(xiàn)對場景細(xì)節(jié)信息的精細(xì)觀察。該系統(tǒng)包括三個模塊：球機通道配置模塊、球機調(diào)度管理模塊、球機操作顯示模塊。6全景智能分析系統(tǒng)根據(jù)實際業(yè)務(wù)需求，開發(fā)針對監(jiān)控全場景的智能分析功能。該系統(tǒng)包括五個模塊：周界檢測模塊、哨兵異常狀態(tài)檢測模塊、目標(biāo)跟蹤模塊、人臉識別模塊、車臉識別模塊。4.3.2 硬件組成全時空立體視頻監(jiān)控平臺硬件由視頻資源接入服務(wù)器、高性能圖形服務(wù)器、視頻存儲管理服務(wù)器、磁盤陣列、球機聯(lián)動控制服務(wù)器、智能分析服務(wù)器以及千兆以太網(wǎng)交換機組成。平臺包含下面幾類服務(wù)器：l 視頻

20、資源接入服務(wù)器：實現(xiàn)對全場景范圍內(nèi)所有視頻流的資源管理控制和預(yù)處理。l 高性能圖形服務(wù)器：完成攝像視頻與三維全真模型的拼接融合，實現(xiàn)全景立體監(jiān)控。實現(xiàn)了大場景監(jiān)控、定制巡航、二維/三維信息關(guān)聯(lián)、攝像機反向關(guān)聯(lián)、歷史視頻以全景方式回溯反查功能等立體可視化控制；同時支持單個或多個分中心同時非耦合可視指揮控制。l 監(jiān)控視頻存儲服務(wù)器（包括視頻存儲管理服務(wù)器和磁盤陣列）：監(jiān)控視頻控制存儲。l 球機聯(lián)動控制服務(wù)器：實現(xiàn)球機快速目標(biāo)捕獲，即根據(jù)監(jiān)控人員選中所需要觀測的目標(biāo)或區(qū)域，系統(tǒng)自動調(diào)用最佳位置球機鎖定該區(qū)域。l 智能分析服務(wù)器：實現(xiàn)針對特定區(qū)域的視頻智能分析。全時空立體視頻監(jiān)控平臺既可以實現(xiàn)實時視頻

21、的全景立體監(jiān)控，又可以實現(xiàn)歷史視頻的全景回溯，同時通過調(diào)用球機可以實現(xiàn)對局部細(xì)節(jié)的精細(xì)觀察，通過智能分析實現(xiàn)對重點區(qū)域的智能分析。實時視頻通過視頻資源接入服務(wù)器接入到平臺中，在高性能圖形服務(wù)器中完成并顯示拼接融合的全景立體監(jiān)控，并通過視頻存儲管理服務(wù)器將實時視頻存儲到磁盤陣列中；當(dāng)需要回溯歷史視頻時，通過視頻存儲管理服務(wù)器調(diào)用存儲在磁盤陣列中歷史視頻，在高性能圖形服務(wù)器中完成并顯示拼接融合的全景歷史視頻，實現(xiàn)對歷史事件的全景還原回溯；當(dāng)在高性能圖形服務(wù)器的全景畫面中選中可疑目標(biāo)或區(qū)域時，球機聯(lián)動控制服務(wù)器調(diào)用對應(yīng)的球機鎖定該區(qū)域并可手動調(diào)節(jié)球機焦距實現(xiàn)細(xì)節(jié)觀察；針對特定區(qū)域特定業(yè)務(wù)要求開發(fā)智能

22、分析功能，智能分析服務(wù)器對跨鏡頭的全景視頻自動分析，發(fā)現(xiàn)特定異常并報警，提醒相關(guān)工作人員注意。如果沒有球機協(xié)同追視以及智能分析功能，上述球機聯(lián)動控制服務(wù)器以及智能分析服務(wù)器可以不用。各類型服務(wù)器數(shù)量將根據(jù)具體項目的規(guī)模詳細(xì)設(shè)計。同時，全時空立體視頻監(jiān)控平臺可輕松實現(xiàn)橫向擴容，新增監(jiān)控點位只需增加對應(yīng)的硬件設(shè)備即可輕松實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)點位數(shù)量升級。全時空立體視頻監(jiān)控平臺可以通過“旁路”的方式在原有監(jiān)控系統(tǒng)完全利舊的前提下實現(xiàn)全時空立體可視化監(jiān)控的功能。4.3.3 多中心部署不同指揮中心關(guān)注的重點監(jiān)控區(qū)域不同，為了能夠在多個指揮中心獨立進行全景監(jiān)控，全時空立體視頻監(jiān)控平臺支持多中心、遠(yuǎn)程、獨立地進行可

23、視化控制。重點地區(qū)所有監(jiān)控視頻經(jīng)視頻專網(wǎng)傳送至總指揮中心，在總指揮中心建設(shè)全時空立體視頻監(jiān)控平臺，形成對重點區(qū)域進行全景立體監(jiān)控的格局（如圖3所示）；同時，視頻數(shù)據(jù)經(jīng)視頻專網(wǎng)傳輸?shù)椒种笓]中心，多個中心可同時或分別啟動全時空立體視頻監(jiān)控平臺，互不干擾地控制各自的全時空立體視頻監(jiān)控平臺，實現(xiàn)了同時、互不影響的使用共享前端攝像視頻資源。對于現(xiàn)有指揮平臺而言，全時空立體視頻監(jiān)控平臺作為一個旁路接入到現(xiàn)有平臺中，全時空立體視頻監(jiān)控平臺的接入將完全不會影響現(xiàn)有指揮平臺的正常使用，即在沒有全時空立體視頻監(jiān)控平臺或全時空立體視頻監(jiān)控平臺不啟動的情況下，現(xiàn)有指揮系統(tǒng)都可以正常工作。圖3 多中心部署示意圖平臺同時

24、支持用戶在移動終端上通過無線網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)器觀看全景立體視頻畫面，如圖4所示。圖4 移動終端視頻監(jiān)控如圖4所示，監(jiān)控攝像機采集的視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)街笓]中心，在指揮中心將各個分鏡頭監(jiān)控視頻實時拼接融合到三維場景中，在指揮中心大屏幕上顯示全景立體監(jiān)控視頻畫面。在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)（移動網(wǎng)絡(luò)/WIFI），用戶只需在移動終端（筆記本電腦/PDA/手機）上安裝特定播放器（如RockPlayer2）,遠(yuǎn)程連接指揮中心的服務(wù)器，即可在移動終端實時查看與指揮中心相同的全景立體視頻畫面。4.3.4 關(guān)鍵技術(shù)全時空立體視頻監(jiān)控平臺將部署在前端的監(jiān)控攝像機獲取的海量視頻信息進行全時空融合，找到視頻信息之間的關(guān)聯(lián)，提取出真

25、正有價值的部分，實現(xiàn)視頻監(jiān)控從“看得清”到“看的懂”的提升。超越依賴分鏡頭監(jiān)控的傳統(tǒng)管理和指揮模式，同時與已有系統(tǒng)聯(lián)動，真正實現(xiàn)全時空融合環(huán)境下的實時立體指揮。全時空立體視頻監(jiān)控平臺信息處理流程如圖所示。圖5 數(shù)據(jù)處理流程圖視頻采集部分獲取前端攝像機的監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街笓]中心，在指揮中心構(gòu)建全時空立體視頻監(jiān)控平臺。通過對重點地區(qū)進行三維數(shù)字化重建，將處在不同位置、具有不同視角的固定角度監(jiān)控視頻實時拼接融合到重點地區(qū)三維場景模型中，實現(xiàn)對整體區(qū)域的全局立體監(jiān)控，為了對局部區(qū)域進行精細(xì)觀察，監(jiān)控點位配置為槍機與球機的配合應(yīng)用，當(dāng)在全景監(jiān)控畫面中框選出可疑目標(biāo)或區(qū)域時，自動調(diào)用球機鎖定該

26、區(qū)域并可手動調(diào)節(jié)球機焦距實現(xiàn)細(xì)節(jié)觀察，同時針對特定區(qū)域的智能分析，發(fā)現(xiàn)異常智能報警。同時與已有的各類傳感器、門禁系統(tǒng)聯(lián)動，實現(xiàn)全時空立體視頻監(jiān)控平臺與現(xiàn)有系統(tǒng)的集成應(yīng)用。在上圖中，右上角圖片顯示了視頻采集過程中各個攝像機拍攝的分鏡頭畫面，右下角圖片是呈現(xiàn)給指揮人員的對整個監(jiān)控區(qū)域的全景立體監(jiān)控畫面。后臺系統(tǒng)建設(shè)涉及三維建模、全景視頻融合、智能分析幾部分，下面對各個部分分別進行闡述。1 三維建模針對監(jiān)控區(qū)域的不同特點，采用不同的建模方式，對于重點區(qū)域或有條件掃描的區(qū)域進行三維全真掃描重建；對于非重點區(qū)域或不具備掃描條件的區(qū)域則可利用CAD圖紙或者所有可用的圖像（車載掃描圖像、航掃圖像、航拍圖像、

27、衛(wèi)星圖等）進行三維重建。(1) 三維全真建模三維全真建模技術(shù)集成現(xiàn)今最先進的3D感知設(shè)備，運用開放式激光掃描技術(shù)（下圖左圖所示），可對任意尺度的3D場景進行遠(yuǎn)近程高精度測量。用戶可根據(jù)具體需要，靈活調(diào)整采樣精度和測量范圍。整個數(shù)據(jù)采集過程可以并行、自動地完成，無需再對3D數(shù)據(jù)與其他信息（如2D圖像）進行二次配準(zhǔn)，從而在核心技術(shù)層面顯著提升了數(shù)據(jù)獲取的效率。同時，該技術(shù)不依賴于光照條件，可在夜間全暗環(huán)境下正常工作。在獲取三維掃描數(shù)據(jù)后，得到物體模型的大量離散采樣點，通過三維重建技術(shù)自動將大量離散采樣點進行曲面重建，從而重建繪制出真實的3D掃描場景，所有尺寸均一比一真實還原。三維全真建模技術(shù)可以完

28、全適用于復(fù)雜環(huán)境。下圖右圖顯示的應(yīng)用案例，實現(xiàn)了對超高壓變電站的自動全真重建。由于超高壓變電站結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜，傳統(tǒng)的手工三維建模方法無論從精度、真實度還是速度方面均無法達到要求，對于輸變電設(shè)備及環(huán)境下復(fù)雜的幾何及拓?fù)渲亟ú痪哂锌尚行?。該方法對三維大場景進行一比一的全真、自動三維重建，極大提高了三維建模的精度與效率。 圖6 激光掃描儀與重建后的超高壓變電站三維模型(2) 其他方式三維重建對于非重點區(qū)域或不具備掃描條件的區(qū)域，可利用CAD圖紙或者所有可用的圖像（車載掃描圖像、航掃圖像、航拍圖像、衛(wèi)星圖等）生成三維模型。研發(fā)基于CAD圖紙的三維重建具有創(chuàng)新的特征識別技術(shù)，可直接讀取CAD設(shè)計的幾何尺寸

29、，通過共形建模技術(shù)，重建出精確的三維模型。最后，可將三維模型與二維CAD設(shè)計進行幾何校驗，控制重建誤差。在后期藝術(shù)加工和渲染上亦可實現(xiàn)現(xiàn)實照片級或超照片級效果（如下圖所示）。圖6 基于CAD圖紙生成的三維模型2 全景視頻融合在前端視頻監(jiān)控點布設(shè)及聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，將處在不同位置、具有不同視角的分鏡頭監(jiān)控攝像實時智能拼接到已重建的三維場景模型中，實現(xiàn)對監(jiān)控區(qū)域范圍整體大場景的實時全局監(jiān)控，無需切換任何攝像機錄像屏幕，便于及時指揮和處置各種突發(fā)事，大大提升視頻監(jiān)測系統(tǒng)的實用效能。本系統(tǒng)支持的復(fù)雜真實場景包括室內(nèi)、室外、地下，可以分層顯示，系統(tǒng)主要功能如下：(1) 重點區(qū)域大場景監(jiān)控在重點地區(qū)攝像機覆蓋

30、良好的條件下，用戶可以在系統(tǒng)中預(yù)設(shè)觀測點監(jiān)控重點區(qū)域大場景，以全局視角觀察重點區(qū)域的實時動態(tài)。原有的分鏡頭監(jiān)控有如下的弊端：² 對每一個鏡頭只能從鏡頭所在的視點觀看圖像；² 每一個監(jiān)控所拍到的圖像和周圍的環(huán)境是割裂的，沒有任何關(guān)系的，從而只有對周圍環(huán)境十分熟悉的工作人員，才能知道所拍的位置；² 每個攝像機和攝像機之間是割裂的，所拍到的圖像之間沒有任何的聯(lián)系。全時空立體視頻監(jiān)控平臺支持從預(yù)設(shè)的全局視點觀看圖像，各個攝像機的圖像信息之間在空間和時間上是結(jié)合到一起的，每個攝像機所拍攝的圖像信息是嵌入到真實的環(huán)境中的。舉例來說：這個功能對于監(jiān)控可疑目標(biāo)運動信息十分有用。在

31、原有的模式下，為了更好地觀察可疑目標(biāo)，需要不斷切換若干個攝像機。由于不停的切換，監(jiān)控的圖像是跳躍的，看到的圖像也是單一、局限的，對環(huán)境不熟悉的人無法快速地鎖定運動目標(biāo)的物理位置，同時無法準(zhǔn)確感知目標(biāo)周邊場景的狀況。而且對于監(jiān)控操作人員來說，則必須要熟記每一個攝像機的位置信息以及覆蓋范圍。通過該功能可以有效地解決這個問題。拼接好的圖像是大場景圖像，目標(biāo)是在整個大場景下運動，對于實施安保指揮調(diào)度的領(lǐng)導(dǎo)來說，可以一眼看出可疑目標(biāo)的位置以及目標(biāo)周邊場景的狀況，并且圖像是連續(xù)的，而對于操作人員來說，不用再擔(dān)心切換到錯誤的圖像，造成不必要的失誤。(2) 關(guān)鍵路徑自動巡航可自定義巡航路線，系統(tǒng)可自動按照事先

32、定義好的線路、視角觀察全場景，也可以調(diào)整線路和視角來觀察全場景中的局部場景。原有分鏡頭視頻監(jiān)控系統(tǒng)，只能按照每一個分鏡頭的位置描述信息在矩陣上切換不同視頻，以實現(xiàn)巡航的功能。這樣做，視角單一，和物理環(huán)境沒有關(guān)聯(lián)，容易造成遺漏。而且對于操作人員來說，則必須要熟記轄區(qū)內(nèi)的每一個攝像機的位置信息以及覆蓋范圍。而自動巡航功能，可以自動地按照路徑巡視，不用進行任何人為地切換，只要攝像機相對場景覆蓋完整，則不會造成遺漏。既保障了對重點區(qū)域全天候不間斷的巡航監(jiān)測，又節(jié)省了人力，同時平臺顯示的大場景畫面，明顯優(yōu)于人員小范圍巡邏，便于及時發(fā)現(xiàn)問題、快速處置問題。(3) 二維/三維信息關(guān)聯(lián)平臺支持三維全景視頻、二

33、維全局地圖和分鏡頭的同步顯示，攝像機的位置和覆蓋區(qū)域以及用戶當(dāng)前觀察點的位置均可顯示在二維地圖上。這樣就形成了全局與局部、二維與三維的有機結(jié)合，解決了傳統(tǒng)分鏡頭畫面與真實場景無法對應(yīng)，只能依靠查看攝像機點位表查找攝像機位置的問題。(4) 攝像機反向關(guān)聯(lián)對多攝像機覆蓋的區(qū)域或目標(biāo)，指揮人員需要選擇最佳的視角以獲得重要信息，以便盡快做出判斷和響應(yīng)。平臺支持在三維場景選中所需要觀測的目標(biāo)或地理位置，系統(tǒng)自動關(guān)聯(lián)到所有照射到該目標(biāo)或區(qū)域的固定角度監(jiān)控攝像機，以供用戶選擇最佳的攝像機，從而為監(jiān)管人員快速決策提供有效工具。(5) 球機協(xié)同追視實際應(yīng)用環(huán)境中，需要對視頻中出現(xiàn)的可疑目標(biāo)進行精細(xì)觀察。監(jiān)控點位

34、配置為槍機與高速球機的配合應(yīng)用，系統(tǒng)將場景內(nèi)所有球機關(guān)聯(lián)融合于三維全景監(jiān)控中，突破傳統(tǒng)球機聯(lián)動概念，以全景監(jiān)控中的事件目標(biāo)為驅(qū)動，有的放矢地關(guān)注細(xì)節(jié)，實現(xiàn)縱覽全局和細(xì)節(jié)把控的有機結(jié)合。操作人員無需預(yù)知球機的位置、數(shù)量及其控制范圍，無需以球機為操作對象，系統(tǒng)自動地調(diào)度事件周邊的多個球機，全方位、多角度快速捕捉出細(xì)節(jié)畫面。(6) 全景歷史事件回溯在存儲中讀入多個攝像機的歷史視頻，將歷史視頻可視化到整體三維場景里，實現(xiàn)在全時空環(huán)境下正向或反向播放搜索。原有分鏡頭監(jiān)控系統(tǒng)中，該功能的實現(xiàn)十分耗時且不準(zhǔn)確。如為了追查可疑人員，需要從發(fā)現(xiàn)可疑人員的鏡頭開始反向查看，估計前一個有可能拍到該可疑人員的攝像機，

35、再通過時間的關(guān)聯(lián)性，調(diào)出相應(yīng)的圖像片斷，然后進行人工尋找，如果在一段時間的視頻中沒有找到，還要重新評估在此時間段以及監(jiān)控區(qū)域內(nèi)是否還有其它攝像機拍到該可疑人員，再重復(fù)尋找，如此反復(fù)，直到找到可疑人員的運動軌跡。此方法不僅耗費大量人力物力，而且如果涉及的區(qū)域過大，單純依靠人工來找到可疑人員的行動軌跡是無法完成的。而在全場景攝像機覆蓋良好的前提下，通過時空的關(guān)聯(lián)對比，此功能可以將歷史事件進行整體跨鏡頭的回放和查詢，能夠直觀的、全景的呈現(xiàn)歷史事件的發(fā)生始末。這就明顯優(yōu)于傳統(tǒng)視頻監(jiān)控需要針對多個分鏡頭進行逐一回放和查詢、且畫面支離破碎的效果。同時，這套技術(shù)還提供全景倒播功能，在三維空間中直觀進行倒序查

36、看全景歷史視頻，大大提升了事件查詢效率。(7) 監(jiān)控盲區(qū)查詢、補點規(guī)劃提供有效的分析監(jiān)控盲區(qū)工具，對攝像機資源進行優(yōu)化布置，提升攝像資源的應(yīng)用效能。傳統(tǒng)的視頻無盲區(qū)規(guī)劃是依靠設(shè)計人員的經(jīng)驗，無法做到準(zhǔn)確覆蓋且驗證困難。而全時空立體視頻監(jiān)控平臺是將處在不同位置、具有不同視角的分鏡頭監(jiān)控視頻融合到三維場景模型中，在單一畫面中能夠清晰顯示現(xiàn)有攝像機的覆蓋范圍并準(zhǔn)確界定盲區(qū)范圍。進而可以對覆蓋到緊鄰盲區(qū)的攝像機進行調(diào)整或者增加攝像機，以便達到對監(jiān)控區(qū)域的全覆蓋。如下圖所示，左圖為分鏡頭畫面，右圖是拼接后的全景立體視頻畫面，其中高亮部分為實時視頻，灰暗部分為盲區(qū)。圖7監(jiān)控盲區(qū)查詢、補點規(guī)劃3 智能分析根

37、據(jù)重點地區(qū)的具體業(yè)務(wù)要求，針對特定區(qū)域提供跨鏡頭全局智能分析功能，突破傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中僅針對單一分鏡頭進行智能分析的局限，發(fā)現(xiàn)異常智能報警；并結(jié)合全景立體監(jiān)控，將智能分析結(jié)果與全景融合視頻無縫對接，輔助指揮人員更有效進行調(diào)度和管理，提高對異常事件的響應(yīng)速度。具體包括周界入侵檢測、哨兵異常狀態(tài)檢測、跨鏡頭目標(biāo)跟蹤、人臉識別和車臉識別功能，相關(guān)功能指標(biāo)根據(jù)具體場景區(qū)域確定。(1) 周界入侵檢測實現(xiàn)跨鏡頭設(shè)置虛擬警戒線的智能報警功能，在全場景中設(shè)置虛擬的多鏡頭無縫銜接的警戒線段，并配置相應(yīng)規(guī)則（如運動方向），當(dāng)目標(biāo)依特定方向跨越警戒線段時，系統(tǒng)對該目標(biāo)進行報警定位，并進行突出顯示，從而幫助工作人員

38、快速發(fā)現(xiàn)和處置入侵行為。該功能正常運行所需的現(xiàn)場環(huán)境如下：Ø 正常光源照明情況；Ø 環(huán)境中無重大光噪聲；Ø 場景內(nèi)光照穩(wěn)定，環(huán)境無重大突變；Ø 運動目標(biāo)不少于30個像素；Ø 監(jiān)控頭位置未發(fā)生改變。(2) 哨兵異常狀態(tài)檢測根據(jù)實際的業(yè)務(wù)需求開發(fā)針對崗哨區(qū)域的哨兵異常狀態(tài)檢測功能，一旦發(fā)現(xiàn)哨兵離崗、倒地或睡崗，立即報警。該功能正常運行所需的現(xiàn)場環(huán)境如下：Ø 環(huán)境中無重大光噪聲及明顯光影變化；Ø 場景內(nèi)環(huán)境無重大突變；Ø 攝像頭靜止，如果發(fā)生偏移，將有一定時間的恢復(fù)期；Ø 目標(biāo)的像素點數(shù)量大于120個像素；&#

39、216; 人流密度處于低度環(huán)境；Ø 監(jiān)控頭位置未發(fā)生改變。(3) 跨鏡頭目標(biāo)跟蹤針對特定區(qū)域開發(fā)跨鏡頭目標(biāo)跟蹤功能，突破傳統(tǒng)分鏡頭系統(tǒng)缺乏鏡頭之間的空間關(guān)系的局限，對目標(biāo)跨鏡頭行為進行有效分析并進行全場景定位，在三維空間直觀觀察運動目標(biāo)的連續(xù)運動軌跡。該功能正常運行所需的現(xiàn)場環(huán)境如下：Ø 正常光源照明情況；Ø 環(huán)境中無重大光噪聲；Ø 場景內(nèi)光照穩(wěn)定，環(huán)境無重大突變；Ø 目標(biāo)運動通暢（無擁堵）、目標(biāo)間距大于3.5米，無遮擋；Ø 運動目標(biāo)不少于120個像素；Ø 監(jiān)控頭位置未發(fā)生改變。(4) 人臉識別針對出入口、坑道口和倉庫口區(qū)域

40、，在監(jiān)控視頻圖像中檢測和跟蹤人臉，以便對人員身份信息進行判斷，發(fā)現(xiàn)可疑人員自動報警，并對可疑人員運動軌跡進行連續(xù)跟蹤觀察。該功能可應(yīng)用于室內(nèi)和室外，室內(nèi)識別準(zhǔn)確率高，室外受現(xiàn)場環(huán)境影響較大。相對于其他生物特征識別技術(shù)，人臉識別技術(shù)具有“快速、簡便、非侵?jǐn)_、不需要人配合、防欺詐特性，準(zhǔn)確、直觀、可擴展性好”等特點，這就決定了人臉識別技術(shù)是最可能應(yīng)用于視頻監(jiān)控報警的唯一生物識別技術(shù)。人臉識別所識別的對像是人像，人像的采集屬于非接觸性采集，指紋、掌紋在樣本采集上屬于接觸性采集，在采集方式上，人像的采集更加方便快捷；在結(jié)論確認(rèn)上，人臉識別系統(tǒng)與指紋掌紋識別系統(tǒng)一樣，由系統(tǒng)給出列表，最后由人工進行確認(rèn)。

41、指掌紋的確認(rèn)比人像的確認(rèn)更加復(fù)雜，往往需要指掌紋專家來綜合判斷；人像的判斷則不同，任何一個工作人員都可以對犯罪嫌疑人的照片進行比對與確認(rèn)。人臉識別同DNA系統(tǒng)相比也有許多的優(yōu)勢，DNA的檢索比對需要提取對象的DNA樣本，在DNA實驗中要花費大量的時間，而DNA試劑成本也很高，人像采集可通過視頻信號進行采集，達到隨時采集，隨時比對，迅速確認(rèn)、方便快捷，成本低廉的工作目的。人臉識別技術(shù)填補了指紋識別、掌紋識別、DNA系統(tǒng)在樣本采集確認(rèn)周期等方面的不足，在提高工作效率，同時對犯罪分子產(chǎn)生極大的威攝力量。(5) 車臉識別針對重點出入口或關(guān)鍵點，基于車牌及車輛顏色信息對車輛進行識別，發(fā)現(xiàn)可疑車輛智能報警

42、，并對可疑車輛軌跡進行連續(xù)跟蹤觀察。(6) 異常聲音檢測攝像機接拾音器后，如果平時放置在聲音變化很小的地方比如機房，聲音曲線是很平穩(wěn)的，比如都在60分貝左右，如果這時有異常的聲音，那么聲音的分貝值就會升高或者降低，可以設(shè)定一個闕值，將聲音設(shè)定為高于或低于這個闕值就會報警，如下圖所示：圖8 異常聲音檢測報警示意圖報警后可以觸發(fā)相應(yīng)的聯(lián)動動作，如聯(lián)動圖像到大屏，聯(lián)動錄像，聯(lián)動報警輸出給警鈴等等。4 接入技術(shù)針對不同系統(tǒng)的實際部署情況，結(jié)合接入策略分析，按照按需選擇、就近接入、合理構(gòu)建、兼容并濟的設(shè)計原則，在保持原有系統(tǒng)正常工作不受影響的情況下，構(gòu)建接入服務(wù)體系。1） 通過接入設(shè)備的視頻/音頻輸入接

43、口可對模擬監(jiān)控信號、模擬音頻信號進行集中匯接；2） 通過接入設(shè)備可將傳感器類（開關(guān)量信號）、傳感信號進行接入。3） 通過現(xiàn)有安防系統(tǒng)提供的軟件接口進行二次開發(fā)，可將現(xiàn)有安防系統(tǒng)進行接入。特點與優(yōu)勢與傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)相比，全時空立體視頻監(jiān)控平臺在以下幾個方面有重大突破：l 打破傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)顯示分鏡頭畫面的局限，實現(xiàn)了對整個監(jiān)控區(qū)域整體大場景全時空的實時立體展示。指揮人員能夠以全景視角觀察現(xiàn)場局勢、部署安保力量。l 打破傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)各個分鏡頭畫面只有局部視角的局限，實現(xiàn)重點區(qū)域的全局觀測，可以以全局視角觀察重點區(qū)域的實時動態(tài)。l 實現(xiàn)了二維全局地圖與全景立體監(jiān)控的結(jié)合，攝像機的位置和覆蓋

44、區(qū)域以及用戶當(dāng)前觀察點的位置可同步顯示在二維地圖中。l 打破傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)無法自動挑選最佳視角的局限，通過交互設(shè)置實現(xiàn)自動地調(diào)用最佳位置球機對目標(biāo)區(qū)域進行精細(xì)觀察。l 支持對歷史視頻的全景還原回溯，實現(xiàn)了全時空環(huán)境下正向或反向播放搜索，免除了費時費力的手工挑選分鏡頭，為事件事后追查提供了極大的便利。l 打破傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)各個分鏡頭中孤立進行智能分析的局限，提供了對監(jiān)控區(qū)域整體大場景視頻進行全時空智能分析的接口。同時，智能分析與全景立體監(jiān)控?zé)o縫結(jié)合。l 打破傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)只能由一個中心切換場景的局限，支持多中心、遠(yuǎn)程、獨立地控制全時空立體視頻監(jiān)控平臺，以各自以獨立的視點視角瀏覽全景。同時，

45、為確保將來的規(guī)模擴展、功能擴充、軟件升級等需要和可持續(xù)性發(fā)展，平臺提供標(biāo)準(zhǔn)的對外集成接口，以實現(xiàn)更多樣的上層應(yīng)用體系。平臺接口標(biāo)準(zhǔn)遵循下列原則：l 規(guī)范性：系統(tǒng)的控制協(xié)議、傳輸協(xié)議、接口協(xié)議以及視編解碼等應(yīng)用協(xié)議，符合相關(guān)的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；l 擴展性：平臺擴展性強，通過將各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)融合到平臺中，可實現(xiàn)對各部門業(yè)務(wù)的協(xié)同管理，從而為綜合業(yè)務(wù)管理提供有力的技術(shù)支撐。l 可靠性：采用成熟的技術(shù)和可靠的設(shè)備，平臺具有較強的容錯和故障恢復(fù)能力。4.4 傳輸設(shè)計視頻圖像傳輸采用基于以太網(wǎng)傳輸協(xié)議的傳輸系統(tǒng)，主干網(wǎng)應(yīng)采用光纖連接。每個區(qū)域設(shè)置一個信號匯聚點，每個區(qū)域高點槍型攝像機及低點球型攝像機信號

46、與匯聚交換間采用光纖收發(fā)器傳送。匯聚交換機通過光纖鏈路將信號傳回指揮中心機房，光纜采用主備雙纖（一用一備）的方式鋪設(shè)。保證傳輸線路備份，以及線路更替維護的及時性。視頻網(wǎng)絡(luò)建設(shè)本著資源共享、有效利用現(xiàn)有資源的思路進行建設(shè)，由于前端采用高清攝像機，確保單路4Mbps的接入帶寬要求，將各種視頻資源統(tǒng)一接入中心機房。所有攝像頭構(gòu)成一個單獨的圖像傳輸局域網(wǎng)，以保證數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸，確保所有監(jiān)控視頻資源能夠同步、實時上行傳送至中心機房。監(jiān)控視頻網(wǎng)絡(luò)傳送的視頻數(shù)據(jù)符合H.264規(guī)范的高清分辨率壓縮碼流。圖像幀率為25fps。攝像頭傳輸?shù)臅r間同步，或者可以有系統(tǒng)誤差，但不能有隨機誤差。所有監(jiān)控攝像機經(jīng)前端交換機

47、級聯(lián)接入光纖主干網(wǎng)。視頻數(shù)據(jù)傳送延時不得超過1秒。任意兩路監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)傳送延時相差不得多于300毫秒（視頻傳送誤差少于十幀）。4.5 大屏顯示系統(tǒng)全時空立體視頻監(jiān)控平臺所有服務(wù)器和視頻矩陣（或大屏控制器）在同一機房，布線距離不能超過10米。為了達到最佳的顯示效果，要求為平臺預(yù)留6路1080P的DVI同時上大屏，高性能圖形服務(wù)器輸出與視頻矩陣（或大屏控制器）輸入之間連接線牢固，保證線材傳輸1080P信號衰減小。大屏控制系統(tǒng)需保證大屏上6路DVI信號的任意擺放，以保證系統(tǒng)窗口按照甲方要求部署。大屏控制系統(tǒng)需為提供若干展示模式，通過模式進行軟件布局切換。要求大屏控制器滿足6路DVI信號同時上大屏（保

48、證幀率25fps）。DVI線需采用高質(zhì)量線纜，雙公頭，不能經(jīng)過轉(zhuǎn)接頭。4.6 存儲系統(tǒng)設(shè)計全時空立體視頻監(jiān)控平臺視頻存儲系統(tǒng)為配合全景歷史視頻回溯應(yīng)用定制視頻存儲系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計使用云存儲系統(tǒng)（容量96TB存儲空間）滿足全時空立體視頻監(jiān)控平臺系統(tǒng)接入的50臺高清攝像機（高清網(wǎng)絡(luò)槍機和高清網(wǎng)絡(luò)球機）30天視頻存儲容量要求。云存儲系統(tǒng)是一款針對海量數(shù)據(jù)存儲應(yīng)用而設(shè)計的大規(guī)模通用集群化云存儲系統(tǒng)，采用通用硬件設(shè)備作為基本的構(gòu)建單元，為應(yīng)用提供全局統(tǒng)一的系統(tǒng)映像和與監(jiān)控軟件完全兼容的通用接口。系統(tǒng)采用了存儲服務(wù)器集群和元數(shù)據(jù)服務(wù)器集群通過千兆或者萬兆以太網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，具備極高的擴展性和可靠性。利用龍存的相

49、關(guān)軟件功能消除集群內(nèi)的單點故障，避免因為故障而導(dǎo)致服務(wù)中斷或者數(shù)據(jù)丟失等影響，并且打破了傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)的種種限制。存儲系統(tǒng)主要由應(yīng)用服務(wù)器集群、元數(shù)據(jù)服務(wù)器集群、智能存儲服務(wù)器集群三大部分組成。應(yīng)用服務(wù)器集群：監(jiān)控數(shù)據(jù)應(yīng)用集群，進行監(jiān)控數(shù)據(jù)切片分發(fā)給存儲存儲服務(wù)器，其通過千兆或者萬兆網(wǎng)絡(luò)接入交換機連接到存儲設(shè)備，此服務(wù)器內(nèi)嵌云存儲驅(qū)動軟件，可將所有數(shù)據(jù)進行切片分發(fā)到所有的存儲服務(wù)器中，單任務(wù)即可將文件切分成多份并分發(fā)到所有的存儲服務(wù)器中，使所有存儲服務(wù)器性能均可得到利用。元數(shù)據(jù)服務(wù)器集群：管理文件系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)（包括文件目錄樹組織、屬性維護、文件操作日志記錄、授權(quán)訪問等），管理整個存儲系統(tǒng)的命名空

50、間，對外提供單一的系統(tǒng)映像，元數(shù)據(jù)服務(wù)器作為整個存儲系統(tǒng)的管理單元，可通過其合理負(fù)載均衡機制探測到所有服務(wù)器的負(fù)載狀態(tài)，將所有客戶端存儲任務(wù)合理分發(fā)給所有存儲服務(wù)器，是整個云存儲系統(tǒng)的調(diào)度者，此服務(wù)器通過千兆或者萬兆網(wǎng)絡(luò)連接入交換機和所有存儲設(shè)備進行通信。智能存儲服務(wù)器集群：存儲視頻監(jiān)控的實際數(shù)據(jù)，是整個云存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源存儲提供者，此設(shè)備采用通用服務(wù)器建設(shè)，符合云存儲服務(wù)器建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，并通過千兆或者萬兆網(wǎng)絡(luò)連接入交換機與所有相關(guān)設(shè)備進行通信。4.7 室外設(shè)備防雷設(shè)計室外防雷主要分為防直擊雷、感應(yīng)雷等。直擊雷主要發(fā)生在一些比較突出的位置，本系統(tǒng)由于辦公樓、綜合樓以及主機房等屋頂上都安裝有室外紅

51、外一體化云臺攝像機，因此根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行防直擊雷處理。一是在屋頂直接做直擊雷處理，二是在攝像機安裝立桿上安裝避雷針，并做好接地處理。通常來說一般的建筑本身都有防直擊雷處理，因此最大的隱患還在于傳輸線路上引入的感應(yīng)雷。對于云臺攝像機可以安裝三合一防雷器，對視頻線、信號線和電源線進行感應(yīng)雷過濾。 另外在走線過程中如果有室外露地走線必須全部穿鍍鋅鋼管，因為在室外鍍鋅鋼管是最好的防雷保護措施。埋地能夠用鍍鋅鋼管也盡量采用。4.8 供電系統(tǒng)設(shè)計 前端攝像機采用配套的設(shè)備電源供電，使用RVV2*1.5電纜線就近取電；中心部分供電直接采用現(xiàn)有供電系統(tǒng)，不單獨做供電系統(tǒng)設(shè)計。若需要另外建設(shè)，將聯(lián)合專業(yè)的

52、供電工程公司制定方案納入本方案中。5 系統(tǒng)功能5.1 重點區(qū)域大場景監(jiān)控在重點地區(qū)攝像機覆蓋良好的條件下，用戶可以在系統(tǒng)中預(yù)設(shè)觀測點監(jiān)控重點區(qū)域大場景，以全局視角觀察重點區(qū)域的實時動態(tài)。5.2 關(guān)鍵路徑自動巡航可自定義巡航路線，系統(tǒng)可自動按照事先定義好的線路、視角觀察全場景，也可以隨機調(diào)整線路和視角來觀察全場景中的任意局部場景。5.3 二維/三維信息關(guān)聯(lián)平臺支持三維全景視頻和二維全局地圖同步聯(lián)動顯示，攝像機的位置和覆蓋區(qū)域以及用戶當(dāng)前觀察點的位置均可顯示在全局地圖上。5.4 攝像機反向關(guān)聯(lián)在三維場景里或二維全局地圖上選中所需要觀測的目標(biāo)或地理位置，系統(tǒng)將自動關(guān)聯(lián)到所有照射到該目標(biāo)或區(qū)域的監(jiān)控攝

53、像機供用戶選擇最佳的攝像機。5.5 球機協(xié)同追視系統(tǒng)將場景內(nèi)所有球機關(guān)聯(lián)融合于三維全景監(jiān)控中，突破傳統(tǒng)球機聯(lián)動概念，以全景監(jiān)控中的事件目標(biāo)為驅(qū)動，有的放矢地關(guān)注細(xì)節(jié)，實現(xiàn)縱覽全局和細(xì)節(jié)把控的有機結(jié)合。操作人員無需預(yù)知球機的位置、數(shù)量及其控制范圍，無需以球機為操作對象，系統(tǒng)自動地調(diào)度事件周邊的多個不同種類攝像機，全方位、多角度快速捕捉出細(xì)節(jié)畫面。5.6 歷史事件回溯在存儲中讀入多個攝像機的歷史視頻，將歷史視頻可視化到整體三維場景里，實現(xiàn)在全時空環(huán)境下正向或反向播放搜索，大大提升了事件查詢效率。5.7 監(jiān)控盲區(qū)查詢和補點規(guī)劃系統(tǒng)將處在不同位置、具有不同視點視角的分鏡頭監(jiān)控攝像實時拼接到三維復(fù)雜真實

54、場景中，在單一畫面中能夠清晰顯示現(xiàn)有攝像機的覆蓋范圍并準(zhǔn)確界定盲區(qū)范圍?；诜聪蜿P(guān)聯(lián)，可以對覆蓋到緊鄰盲區(qū)的攝像機進行調(diào)整或者增加攝像機，以便達到對監(jiān)控區(qū)域的全覆蓋。5.8 周界入侵檢測實現(xiàn)跨鏡頭設(shè)置虛擬警戒線的智能報警功能，在全場景中設(shè)置虛擬的多鏡頭無縫銜接的警戒線段，并配置相應(yīng)規(guī)則（如運動方向），當(dāng)目標(biāo)依特定方向跨越警戒線段時，系統(tǒng)對該目標(biāo)進行報警定位，并進行突出顯示，從而幫助工作人員快速發(fā)現(xiàn)和處置入侵行為。5.9 哨兵異常狀態(tài)檢測根據(jù)實際的業(yè)務(wù)需求開發(fā)針對崗哨區(qū)域的哨兵異常狀態(tài)檢測功能，一旦發(fā)現(xiàn)哨兵離崗、倒地或睡崗，立即報警。5.10 跨鏡頭目標(biāo)跟蹤針對特定區(qū)域開發(fā)跨鏡頭目標(biāo)跟蹤功能，突

55、破傳統(tǒng)分鏡頭系統(tǒng)缺乏鏡頭之間的空間關(guān)系的局限，對目標(biāo)跨鏡頭行為進行有效分析并進行全場景定位，在三維空間直觀觀察運動目標(biāo)的連續(xù)運動軌跡。5.11 人臉識別針對出入口、坑道口和倉庫口區(qū)域，在監(jiān)控視頻圖像中檢測和跟蹤人臉，以便對人員身份信息進行判斷，發(fā)現(xiàn)可疑人員自動報警，并對可疑人員運動軌跡進行連續(xù)跟蹤觀察。5.12 車臉識別針對重點出入口或關(guān)鍵點，基于車牌及車輛顏色信息對車輛進行識別，發(fā)現(xiàn)可疑車輛智能報警，并對可疑車輛軌跡進行連續(xù)跟蹤觀察。5.13 異常音頻檢測針對出入口、坑道口、倉庫門口、車庫門口、辦公大樓出入口及辦公大樓內(nèi)部重點區(qū)域的設(shè)立音頻探測器，在布防時間段探測到聲音，即刻報警，自動彈出對

56、應(yīng)的監(jiān)控視頻。5.14 系統(tǒng)多級級聯(lián)系統(tǒng)是建立在以太網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)上的全數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在以太網(wǎng)中各設(shè)備并設(shè)有級別的區(qū)別，可以方便的設(shè)置每一臺設(shè)備可以接入的攝像機圖像，實現(xiàn)真正意義上的分級控制。對于級別最高的主控中心，可觀看全部攝像機的圖像，而級別較低的分控中心，只能觀看本級別的可以觀看的攝像機圖像。在下級單位到上級單位傳輸干線帶寬受限的情況下，可通過調(diào)用全景視頻實現(xiàn)一路視頻觀看多路圖像（控制受限）。6 效益分析建設(shè)重點地區(qū)全時空立體視頻監(jiān)控平臺，實現(xiàn)對重點地區(qū)全局管控，通過提供全方位、全空間的安全態(tài)勢感知功能，為提高重點地區(qū)的安防管理水平提供強有力的技術(shù)支撐。該平臺將對重點地區(qū)的信息化建設(shè)產(chǎn)生

57、深遠(yuǎn)的影響，并帶來巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。平臺將增強重點地區(qū)的安全管控能力，通過進行全天候、精確化、無縫隙的可視化監(jiān)管，一方面，監(jiān)控人員可以及時準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)問題，快速做出響應(yīng)，防止事態(tài)進一步擴大；另一方面，通過技術(shù)與管理的創(chuàng)新結(jié)合，管理人員可以直觀方便的對問題進行分析，進而找出問題的根源，改進管理方式，如調(diào)整人員部署策略、改變決策依據(jù)、實施人防與技防相結(jié)合的高效管理，對重點地區(qū)安防管理具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。同時新的技術(shù)引入，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和組成，大大的節(jié)約了建設(shè)和維護成本。通過對重點地區(qū)進行大場景全局監(jiān)控，為合理部署人力物力提供了有效評估方法和科學(xué)依據(jù)，在幫助管理部門大大提升實戰(zhàn)效能的同時，通過合理配置，節(jié)省了大量人力物力投入；通過對突發(fā)危機事件進行及時有效處理，減少人員傷亡和財