多維立體視頻監(jiān)控平臺

1、多維立體視頻監(jiān)控平臺設計方案目 錄全時空立體視頻監(jiān)控平臺I設計方案I1項目建設背景12需求分析12.1業(yè)務需求分析12.2技術需求分析23建設目標與建設內容33.1建設目標33.2建設內容34方案設計64.1總體設計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7硬件組成10多中心部署11關鍵技術13特點與優(yōu)勢224.4傳輸設計234.5大屏顯示系統(tǒng)234.6存儲系統(tǒng)設計244.7室外設備防雷設計254.8供電系統(tǒng)設計255系統(tǒng)功能255.1重點區(qū)域大場景監(jiān)控255.2關鍵路徑自動巡航265.3二維/三維信息關聯(lián)265.4攝像機反向關聯(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技術指標297.1平臺性能297.2網絡高清槍機307.3網絡高清球機307.4存儲設備317.5核心交換機317.6高性能圖形服務器327.7視頻資源接入服務器327.8球機聯(lián)動控制服務器327.9視頻存儲管理服務器327.10智能分析服務器327.11光端機337.12防雷元件347.13電源浪涌防雷器348設備配備與型號358.1前端監(jiān)控設備3

3、58.2中心服務設備368.3存儲設備378.4傳輸設備388.5軟件配置381 項目建設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)已經廣泛應用于重點地區(qū)建設中，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)境復雜、重點地區(qū)內設備、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)控的應用已經比較普及，但就實際應用廣度和應用深度而言，受限于技術水平，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)務需求分析XXX重點地區(qū)已經建設好營區(qū)視頻監(jiān)控局域網（10/100M/100M以太網），要求新構建的視

5、頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠合理的利用現(xiàn)有的網絡。減少埋設視頻監(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網絡結構的情況下，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程客戶端、總控室進行調閱。圖像聲音能夠實時傳輸?？梢酝ㄟ^網絡實現(xiàn)云臺控制及攝像機的變焦、變倍等功能，同時能夠在遠程客戶端、總控室記錄各監(jiān)控點的圖像及聲音信號。網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)必須提供完善的安全管理設制，嚴密的權限設制，避免非授權人員非法調閱各監(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、整體關聯(lián)和綜合調度。(2) 在分鏡頭視頻

7、監(jiān)控中，對可疑目標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)觀察目標在全場景中的整體行為軌跡并快速選擇最佳視角對目標進行觀察，從而無法為開展精確指導、精確防控、精確打擊的綜合管理業(yè)務工作提供強大的技術支撐。(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，乃至應急響應的遲誤。(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、判斷并進行預警提示的能力，從而影響管理部門及時決策、調整人員部署、應對突發(fā)事件的響應時間、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、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)安全管理水平產生積極的影響。3 建設目標與建設內容3.1 建設目標面向重點地區(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鍵問題，構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、科學動態(tài)指揮和快速反應處置能力，為重點地區(qū)日常安全管理、應急指揮、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 建設內容為實現(xiàn)上述目標，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。建設內容具體如下：(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、全天候實時全景立體監(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)域進行精細觀察，監(jiān)控點位配置為高點槍機與低點球機的配合應用，當在全景監(jiān)控畫面中框選出可疑目標或區(qū)域時，系統(tǒng)自動調用球機鎖定該區(qū)域并可手動調節(jié)球機焦距實現(xiàn)細節(jié)觀察，從而實現(xiàn)動靜

11、結合的優(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”的應用需求，當在全景中發(fā)現(xiàn)可疑目標時，球機協(xié)同追視，以滿足“目標鎖定”的應用需求。(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)域安裝巡更按鈕設備，當巡更人員觸發(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，當傳感器報警時，自動彈出對應的監(jiān)控視頻。在重點出入口設立人臉識別系統(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鍵點，利用人臉識別、車臉識別技術識別人、車，發(fā)現(xiàn)可疑人、車智能報警，并對可疑目標運動軌跡進行連續(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，并與對應的監(jiān)控視頻聯(lián)動。在崗哨安裝報警器，當發(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)周界設置虛擬警戒線，實現(xiàn)跨鏡頭設置警戒線的智能報警功能，當發(fā)現(xiàn)有目標非法進入警戒區(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?、傳感器報警（如震動、紅外對射、紅外探測等）設備接入并實現(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部重點區(qū)域的設立音頻探測器，在布防時間段探測到聲音，即刻報警，自動彈出對應的監(jiān)控視頻。

14、4 方案設計4.1 總體設計圖1 系統(tǒng)結構圖平臺由前端數(shù)據(jù)采集、網絡傳輸和后臺系統(tǒng)三部分組成。l 前端數(shù)據(jù)采集：根據(jù)營地現(xiàn)狀建設高清數(shù)字攝像機，實現(xiàn)全景防護與重點區(qū)域的局部細節(jié)監(jiān)控。l 網絡傳輸：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部重點區(qū)域部署攝像機，用于實現(xiàn)出入口及關鍵點位的視頻監(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)域巡更按鈕設備區(qū)域安裝部署監(jiān)控攝像機，實現(xiàn)對巡更人員關鍵巡更點的視頻監(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 平臺架構平臺架構如圖2所示。圖2 平臺架構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。具體包括三部分：三維點云數(shù)據(jù)獲取服務、自動曲面重建服務、攝像機布置優(yōu)化服務。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、壓縮和轉發(fā)功能，根據(jù)不同的攝像機型號做開發(fā)，并將其轉換成統(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、視頻轉發(fā)模塊。3立體全息監(jiān)控基礎服務系統(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服務。系統(tǒng)包括三個子系統(tǒng)：網絡控制與管理子系統(tǒng)（包括網絡狀態(tài)監(jiān)控模塊和多用戶請求服務控制模塊）主要完成平臺的網絡控制與管理功能。立體拼接與智能分析預處理子系統(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處理，為全景智能分析系統(tǒng)的實現(xiàn)奠定基礎。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)（包括用戶應用服務控制模塊和攝像機可視管理調用模塊）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)對場景細節(jié)信息的精細觀察。該系統(tǒng)包括三個模塊：球機通道配置模塊、球機調度管理模塊、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器、高性能圖形服務器、視頻存儲管理服務器、磁盤陣列、球機聯(lián)動控制服務器、智能分析服務器以及千兆以太網交換機組成。平臺包含下面幾類服務器：l 視頻

20、資源接入服務器：實現(xiàn)對全場景范圍內所有視頻流的資源管理控制和預處理。l 高性能圖形服務器：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/三維信息關聯(lián)、攝像機反向關聯(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)控視頻存儲服務器（包括視頻存儲管理服務器和磁盤陣列）：監(jiān)控視頻控制存儲。l 球機聯(lián)動控制服務器：實現(xiàn)球機快速目標捕獲，即根據(jù)監(jiān)控人員選中所需要觀測的目標或區(qū)域，系統(tǒng)自動調用最佳位置球機鎖定該區(qū)域。l 智能分析服務器：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，同時通過調用球機可以實現(xiàn)對局部細節(jié)的精細觀察，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器接入到平臺中，在高性能圖形服務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器將實時視頻存儲到磁盤陣列中；當需要回溯歷史視頻時，通過視頻存儲管理服務器調用存儲在磁盤陣列中歷史視頻，在高性能圖形服務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；當在高性能圖形服務器的全景畫面中選中可疑目標或區(qū)域時，球機聯(lián)動控制服務器調用對應的球機鎖定該區(qū)域并可手動調節(jié)球機焦距實現(xiàn)細節(jié)觀察；針對特定區(qū)域特定業(yè)務要求開發(fā)智能

22、分析功能，智能分析服務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)動控制服務器以及智能分析服務器可以不用。各類型服務器數(shù)量將根據(jù)具體項目的規(guī)模詳細設計。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的硬件設備即可輕松實現(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)控視頻經視頻專網傳送至總指揮中心，在總指揮中心建設全時空立體視頻監(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)經視頻專網傳輸?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絡連接服務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。在無線網絡覆蓋范圍內（移動網絡/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）,遠程連接指揮中心的服務器，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 關鍵技術全時空立體視頻監(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)，經過網絡傳輸?shù)街笓]中心，在指揮中心構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)域進行精細觀察，監(jiān)控點位配置為槍機與球機的配合應用，當在全景監(jiān)控畫面中框選出可疑目標或區(qū)域時，自動調用球機鎖定該

26、區(qū)域并可手動調節(jié)球機焦距實現(xiàn)細節(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集成現(xiàn)今最先進的3D感知設備，運用開放式激光掃描技術（下圖左圖所示），可對任意尺度的3D場景進行遠近程高精度測量。用戶可根據(jù)具體需要，靈活調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，從而在核心技術層面顯著提升了數(shù)據(jù)獲取的效率。同時，該技術不依賴于光照條件，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。三維全真建模技術可以完

28、全適用于復雜環(huán)境。下圖右圖顯示的應用案例，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構異常復雜，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，對于輸變電設備及環(huán)境下復雜的幾何及拓撲重建不具有可行性。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，可直接讀取CAD設計的幾何尺寸

29、，通過共形建模技術，重建出精確的三維模型。最后，可將三維模型與二維CAD設計進行幾何校驗，控制重建誤差。在后期藝術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)控點布設及聯(lián)網的基礎上，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)支持的復雜真實場景包括室內、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)中預設觀測點監(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)控平臺支持從預設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，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的物理位置，同時無法準確感知目標周邊場景的狀況。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，目標是在整個大場景下運動，對于實施安保指揮調度的領導來說，可以一眼看出可疑目標的位置以及目標周邊場景的狀況，并且圖像是連續(xù)的，而對于操作人員來說，不用再擔心切換到錯誤的圖像，造成不必要的失誤。(2) 關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合，解決了傳統(tǒng)分鏡頭畫面與真實場景無法對應，只能依靠查看攝像機點位表查找攝像機位置的問題。(4) 攝像機反向關聯(lián)對多攝像機覆蓋的區(qū)域或目標，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。平臺支持在三維場景選中所需要觀測的目標或地理位置，系統(tǒng)自動關聯(lián)到所有照射到該目標或區(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)同追視實際應用環(huán)境中，需要對視頻中出現(xiàn)的可疑目標進行精細觀察。監(jiān)控點位

34、配置為槍機與高速球機的配合應用，系統(tǒng)將場景內所有球機關聯(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)控中的事件目標為驅動，有的放矢地關注細節(jié)，實現(xiàn)縱覽全局和細節(jié)把控的有機結合。操作人員無需預知球機的位置、數(shù)量及其控制范圍，無需以球機為操作對象，系統(tǒng)自動地調度事件周邊的多個球機，全方位、多角度快速捕捉出細節(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、再通過時間的關聯(lián)性，調出相應的圖像片斷，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)域內是否還有其它攝像機拍到該可疑人員，再重復尋找，如此反復，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，提升攝像資源的應用效能。傳統(tǒng)的視頻無盲區(qū)規(guī)劃是依靠設計人員的經驗，無法做到準確覆蓋且驗證困難。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；并結合全景立體監(jiān)控，將智能分析結果與全景融合視頻無縫對接，輔助指揮人員更有效進行調度和管理，提高對異常事件的響應速度。具體包括周界入侵檢測、哨兵異常狀態(tài)檢測、跨鏡頭目標跟蹤、人臉識別和車臉識別功能，相關功能指標根據(jù)具體場景區(qū)域確定。(1) 周界入侵檢測實現(xiàn)跨鏡頭設置虛擬警戒線的智能報警功能，在全場景中設置虛擬的多鏡頭無縫銜接的警戒線段，并配置相應規(guī)則（如運動方向），當目標依特定方向跨越警戒線段時，系統(tǒng)對該目標進行報警定位，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 場景內光照穩(wěn)定，環(huán)境無重大突變；Ø 運動目標不少于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期；Ø 目標的像素點數(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) 跨鏡頭目標跟蹤針對特定區(qū)域開發(fā)跨鏡頭目標跟蹤功能，突破傳統(tǒng)分鏡頭系統(tǒng)缺乏鏡頭之間的空間關系的局限，對目標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 場景內光照穩(wěn)定，環(huán)境無重大突變；Ø 目標運動通暢（無擁堵）、目標間距大于3.5米，無遮擋；Ø 運動目標不少于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。該功能可應用于室內和室外，室內識別準確率高，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，人臉識別技術具有“快速、簡便、非侵擾、不需要人配合、防欺詐特性，準確、直觀、可擴展性好”等特點，這就決定了人臉識別技術是最可能應用于視頻監(jiān)控報警的唯一生物識別技術。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；在結論確認上，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。

41、指掌紋的確認比人像的確認更加復雜，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。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、方便快捷，成本低廉的工作目的。人臉識別技術填補了指紋識別、掌紋識別、DNA系統(tǒng)在樣本采集確認周期等方面的不足，在提高工作效率，同時對犯罪分子產生極大的威攝力量。(5) 車臉識別針對重點出入口或關鍵點，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，可以設定一個闕值，將聲音設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 接入技術針對不同系統(tǒng)的實際部署情況，結合接入策略分析，按照按需選擇、就近接入、合理構建、兼容并濟的設計原則，在保持原有系統(tǒng)正常工作不受影響的情況下，構建接入服務體系。1） 通過接入設備的視頻/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） 通過接入設備可將傳感器類（開關量信號）、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)控的結合，攝像機的位置和覆蓋

44、區(qū)域以及用戶當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，通過交互設置實現(xiàn)自動地調用最佳位置球機對目標區(qū)域進行精細觀察。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)控無縫結合。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，平臺提供標準的對外集成接口，以實現(xiàn)更多樣的上層應用體系。平臺接口標準遵循下列原則：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用協(xié)議，符合相關的國家或行業(yè)標準的規(guī)定；l 擴展性：平臺擴展性強，通過將各種業(yè)務數(shù)據(jù)融合到平臺中，可實現(xiàn)對各部門業(yè)務的協(xié)同管理，從而為綜合業(yè)務管理提供有力的技術支撐。l 可靠性：采用成熟的技術和可靠的設備，平臺具有較強的容錯和故障恢復能力。4.4 傳輸設計視頻圖像傳輸采用基于以太網傳輸協(xié)議的傳輸系統(tǒng)，主干網應采用光纖連接。每個區(qū)域設置一個信號匯聚點，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。保證傳輸線路備份，以及線路更替維護的及時性。視頻網絡建設本著資源共享、有效利用現(xiàn)有資源的思路進行建設，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。所有攝像頭構成一個單獨的圖像傳輸局域網，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)控視頻網絡傳送的視頻數(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)控攝像機經前端交換機

47、級聯(lián)接入光纖主干網。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，要求為平臺預留6路1080P的DVI同時上大屏，高性能圖形服務器輸出與視頻矩陣（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線需采用高質量線纜，雙公頭，不能經過轉接頭。4.6 存儲系統(tǒng)設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用定制視頻存儲系統(tǒng)，該系統(tǒng)設計使用云存儲系統(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（高清網絡槍機和高清網絡球機）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)存儲應用而設計的大規(guī)模通用集群化云存儲系統(tǒng)，采用通用硬件設備作為基本的構建單元，為應用提供全局統(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)采用了存儲服務器集群和元數(shù)據(jù)服務器集群通過千兆或者萬兆以太網絡構建，具備極高的擴展性和可靠性。利用龍存的相

49、關軟件功能消除集群內的單點故障，避免因為故障而導致服務中斷或者數(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)主要由應用服務器集群、元數(shù)據(jù)服務器集群、智能存儲服務器集群三大部分組成。應用服務器集群：監(jiān)控數(shù)據(jù)應用集群，進行監(jiān)控數(shù)據(jù)切片分發(fā)給存儲存儲服務器，其通過千兆或者萬兆網絡接入交換機連接到存儲設備，此服務器內嵌云存儲驅動軟件，可將所有數(shù)據(jù)進行切片分發(fā)到所有的存儲服務器中，單任務即可將文件切分成多份并分發(fā)到所有的存儲服務器中，使所有存儲服務器性能均可得到利用。元數(shù)據(jù)服務器集群：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)服務器作為整個存儲系統(tǒng)的管理單元，可通過其合理負載均衡機制探測到所有服務器的負載狀態(tài)，將所有客戶端存儲任務合理分發(fā)給所有存儲服務器，是整個云存儲系統(tǒng)的調度者，此服務器通過千兆或者萬兆網絡連接入交換機和所有存儲設備進行通信。智能存儲服務器集群：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，此設備采用通用服務器建設，符合云存儲服務器建設標準，并通過千兆或者萬兆網絡連接入交換機與所有相關設備進行通信。4.7 室外設備防雷設計室外防雷主要分為防直擊雷、感應雷等。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)設計 前端攝像機采用配套的設備電源供電，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)設計。若需要另外建設，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)中預設觀測點監(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或地理位置，系統(tǒng)將自動關聯(lián)到所有照射到該目標或區(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)將場景內所有球機關聯(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)控中的事件目標為驅動，有的放矢地關注細節(jié)，實現(xiàn)縱覽全局和細節(jié)把控的有機結合。操作人員無需預知球機的位置、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確界定盲區(qū)范圍?；诜聪蜿P聯(lián)，可以對覆蓋到緊鄰盲區(qū)的攝像機進行調整或者增加攝像機，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)跨鏡頭設置虛擬警戒線的智能報警功能，在全場景中設置虛擬的多鏡頭無縫銜接的警戒線段，并配置相應規(guī)則（如運動方向），當目標依特定方向跨越警戒線段時，系統(tǒng)對該目標進行報警定位，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 跨鏡頭目標跟蹤針對特定區(qū)域開發(fā)跨鏡頭目標跟蹤功能，突

55、破傳統(tǒng)分鏡頭系統(tǒng)缺乏鏡頭之間的空間關系的局限，對目標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部重點區(qū)域的設立音頻探測器，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)是建立在以太網傳輸網絡上的全數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在以太網中各設備并設有級別的區(qū)別，可以方便的設置每一臺設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支撐。該平臺將對重點地區(qū)的信息化建設產生

57、深遠的影響，并帶來巨大的社會效益和經濟效益。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)控人員可以及時準確的發(fā)現(xiàn)問題，快速做出響應，防止事態(tài)進一步擴大；另一方面，通過技術與管理的創(chuàng)新結合，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，如調整人員部署策略、改變決策依據(jù)、實施人防與技防相結合的高效管理，對重點地區(qū)安防管理具有深遠的戰(zhàn)略意義。同時新的技術引入，簡化了系統(tǒng)結構和組成，大大的節(jié)約了建設和維護成本。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