虛擬現(xiàn)實(shí)監(jiān)控解決方案

監(jiān)獄虛擬現(xiàn)實(shí)視頻監(jiān)控處理方案概述監(jiān)獄、看管所、勞教所等是關(guān)押和改造犯罪人員高危場所、擔(dān)負(fù)著社會(huì)和國家穩(wěn)定重大責(zé)任。然而近年來，罪犯襲警、越獄情況時(shí)有發(fā)生，這表明監(jiān)獄依舊面臨著各種嚴(yán)重安全隱患問題。監(jiān)獄視頻監(jiān)控系統(tǒng)是提升監(jiān)獄安防、技防水平主要工具，它對于監(jiān)督犯人改造、防范監(jiān)獄內(nèi)突發(fā)事件發(fā)生都起到了不可代替作用。所以，采取最新視頻監(jiān)控技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)先進(jìn)數(shù)字化監(jiān)獄視頻監(jiān)控集成平臺，大力推進(jìn)監(jiān)獄管理當(dāng)代化、智能化、科學(xué)化進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)向科技要警力，用高科技伎倆加強(qiáng)和確保監(jiān)獄監(jiān)管安全工作成為監(jiān)獄建設(shè)當(dāng)務(wù)之急。監(jiān)獄視頻監(jiān)控特點(diǎn)與需求分析依照監(jiān)獄監(jiān)督犯人改造、防范監(jiān)獄內(nèi)突發(fā)事件業(yè)務(wù)特點(diǎn)，監(jiān)獄、看管所、勞教所視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)滿足以下需求。（1）主要場所全局無死角視頻監(jiān)控對一些主要場所，需要進(jìn)行全局無死角視頻監(jiān)控，要求攝像機(jī)參數(shù)、布署角度和高度符合一定標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過安裝在各監(jiān)區(qū)攝像機(jī)，對監(jiān)區(qū)內(nèi)犯人活動(dòng)情況進(jìn)行二十四小時(shí)監(jiān)控，同時(shí)將圖像、聲音、告警等信息經(jīng)過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，傳送到監(jiān)控中心和上級監(jiān)獄管理部門。另外，對于一些具備高度危險(xiǎn)性囚犯，需要對其活動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)和完全監(jiān)控，以防意外事件發(fā)生，保障其本人以及監(jiān)獄中其余人安全。利用監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，經(jīng)過囚室內(nèi)安裝攝像機(jī)，對囚室進(jìn)行全實(shí)時(shí)視、音頻錄像，囚犯在囚室內(nèi)全部活動(dòng)都統(tǒng)計(jì)在內(nèi)。還能夠經(jīng)過遠(yuǎn)程控制中心對囚室進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)無人值班時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像。（2）圍墻周界監(jiān)獄周圍及門口是監(jiān)獄與外界聯(lián)接部分，往往是在押人員越獄逃跑地方，經(jīng)過監(jiān)控、報(bào)警系統(tǒng)有效確保這些地方及在此進(jìn)行看管人員安全，并有效配合監(jiān)獄看管人員聯(lián)動(dòng)，預(yù)防在押人員越獄行為發(fā)生，同時(shí)預(yù)防外界人員進(jìn)入。在看管所圍墻外側(cè)或內(nèi)側(cè)一米到三米處，二十四小時(shí)不隔斷實(shí)時(shí)監(jiān)控，只要有些人進(jìn)入防區(qū)、或者是遺留物品，馬上報(bào)警。（3）禁區(qū)定時(shí)監(jiān)控監(jiān)獄犯人活動(dòng)具備一定周期性，在固定時(shí)段犯人會(huì)固定集中在某一區(qū)域，需要實(shí)現(xiàn)定時(shí)定時(shí)禁區(qū)監(jiān)測。在監(jiān)獄食堂、禮堂、操場、工作場所等公共場所在固定時(shí)間犯人相對比較集中，因?yàn)樵谘悍溉饲闆r混雜，往往易出現(xiàn)各種異常情況，在獄警較少情況下，為確保各種公共場所內(nèi)人員、設(shè)施安全，須要有一定安全監(jiān)控報(bào)警方法，經(jīng)過監(jiān)控系統(tǒng)有效地對這些場所實(shí)時(shí)監(jiān)控及錄像，經(jīng)過報(bào)警系統(tǒng)在出現(xiàn)非正常現(xiàn)象時(shí)，及時(shí)向監(jiān)獄管理部門發(fā)出報(bào)警信號，及時(shí)地對各種非正常現(xiàn)象做出處理。（4）自動(dòng)巡查對監(jiān)舍、通道、看管人員工作生活區(qū)等區(qū)域，需要按時(shí)一定線路和時(shí)間間隔進(jìn)行巡查，在獄警較少情況下，可利用視頻監(jiān)控實(shí)現(xiàn)自動(dòng)巡查，減輕人工巡查壓力，提升監(jiān)獄管理效率。視頻按照一定線路進(jìn)行自動(dòng)巡查時(shí)，一旦有發(fā)生打架斗毆事件、在夜間（或者要求時(shí)間）隨意離開自己床位或聚眾等非正常事件，系統(tǒng)即時(shí)報(bào)警，并回調(diào)監(jiān)控相機(jī)至報(bào)警區(qū)域，監(jiān)控中心管理人員能夠給予關(guān)注以預(yù)防事態(tài)不可控制。（5）歷史視頻回放對突發(fā)事件進(jìn)行追蹤和回放，便于事后查詢和取證，提升獄管部門處置突發(fā)事件能力。當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)事件時(shí)，需要依照時(shí)間線，將全部監(jiān)控視頻進(jìn)行反向追蹤，快速定位和查找事件發(fā)生和發(fā)展過程。（6）視頻與門禁、報(bào)警智能聯(lián)動(dòng)負(fù)責(zé)在押人員管理獄警及負(fù)責(zé)監(jiān)獄安全武警官兵安全是確保監(jiān)獄整體安全穩(wěn)定重中之重。經(jīng)過監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)智能聯(lián)動(dòng)，在看管人員工作區(qū)設(shè)置控制室，能夠在看管人員較少情況下，有效地對全監(jiān)獄內(nèi)情況進(jìn)行全方面掌握，及時(shí)做出反應(yīng)。經(jīng)過在看管人員工作生活區(qū)設(shè)置監(jiān)控報(bào)警設(shè)備，能夠有效確保看管人員安全，為監(jiān)獄整體安全與穩(wěn)定打好基礎(chǔ)。依照不一樣監(jiān)獄環(huán)境實(shí)際需求，需要定制不一樣個(gè)性化方案。如人員徘徊檢測、人流量統(tǒng)計(jì)、人員密集檢測、打架檢測等特殊事件智能視頻分析等。監(jiān)獄常規(guī)監(jiān)控方案及其缺點(diǎn)監(jiān)獄安防中布署視頻攝像頭、煙感器、門禁系統(tǒng)等多個(gè)傳感器，其中視頻監(jiān)控有著舉足輕重地位，如圖1所表示，大量攝像頭被布署到監(jiān)獄中?，F(xiàn)在幾乎全部市場方案中都有各種類型高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，這些攝像頭從成本、畫面效果、產(chǎn)品穩(wěn)定性上來講區(qū)分并不顯著，往往忽略了監(jiān)控平臺工作效率。圖1某監(jiān)獄視頻監(jiān)控拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖現(xiàn)有?？?、大華、宇視等主流監(jiān)控平臺都是二維地圖上相機(jī)管理，對于監(jiān)獄監(jiān)控來說，常規(guī)安防系統(tǒng)存在較大問題以下：（1）缺乏空間連貫性。因?yàn)閭鹘y(tǒng)相機(jī)視角有限，為了做到大范圍覆蓋而增加攝像機(jī)，造成后臺顯示非常多監(jiān)控畫面。而眾多畫面只能單獨(dú)顯示，人為地將一個(gè)整體場景進(jìn)行不規(guī)則劃分。監(jiān)控人員面對這么一個(gè)不規(guī)則監(jiān)控畫面無法清楚有效地了解現(xiàn)場整體空間布局。錄像回放時(shí)，無法將一個(gè)事件過程完整地進(jìn)行復(fù)原，只能經(jīng)過利用多人對每個(gè)監(jiān)控畫面進(jìn)行檢索，獲取有效信息后再經(jīng)過其余伎倆虛擬地復(fù)原事件過程。這種需要?jiǎng)佑枚嗳?，花費(fèi)很大精力去還原事件過程，且無法做到復(fù)原真實(shí)事件做法給證據(jù)采集帶來很大不利。圖2大量監(jiān)獄視頻監(jiān)控顯示不連貫（2）畫面場景多，易于視覺疲勞。對于一個(gè)監(jiān)獄視頻監(jiān)控平臺，假如想做到無死角\全方位覆蓋就必須增加攝像機(jī)個(gè)數(shù)，造成監(jiān)控室出現(xiàn)幾十個(gè)甚至上百個(gè)監(jiān)控畫面，需安排多人進(jìn)行畫面監(jiān)看。傳統(tǒng)電視墻是無法進(jìn)行操作固定畫面，每個(gè)監(jiān)控人員需同時(shí)監(jiān)管多個(gè)監(jiān)控畫面，非常輕易造成視覺疲勞。最終結(jié)果就是如此多監(jiān)控畫面無人問津，只有在事后調(diào)取錄像時(shí)有用，沒有做到事前預(yù)防與事中指揮調(diào)度。美國圣地亞國家試驗(yàn)室專門做了一項(xiàng)研究，結(jié)果表明，人在盯著視頻畫面僅僅22分鐘之后，人眼將對視頻畫面里95%以上活動(dòng)信息視而不見。圖3監(jiān)獄內(nèi)外畫面場景多且不一樣圖4監(jiān)獄夜晚監(jiān)控圖像愈加枯燥（3）傳感器與視頻監(jiān)控獨(dú)立運(yùn)行，操作復(fù)雜。門禁系統(tǒng)、報(bào)警器、煙感器等傳感設(shè)備被廣泛布署到監(jiān)獄安防中，但現(xiàn)在傳感器和攝像頭尚不能有效聯(lián)動(dòng)和一體化顯示，視頻和傳感器系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，不能聯(lián)動(dòng)，效率低，難以整合傳感數(shù)據(jù)用于監(jiān)獄監(jiān)視、控制、管理。傳感數(shù)據(jù)源由監(jiān)獄設(shè)置各類通用或?qū)Ｓ脗鞲衅鹘M成，利用傳感器和對應(yīng)預(yù)處理設(shè)備檢測環(huán)境數(shù)據(jù)及其改變,經(jīng)過中心計(jì)算機(jī)處理后驅(qū)動(dòng)各種終端設(shè)備。但對于需要用人來快速應(yīng)急處理場景，最有效地準(zhǔn)確了解現(xiàn)場態(tài)勢還需要依賴視頻，所以需要對多源傳感數(shù)據(jù)和視頻進(jìn)行整合表示。虛擬現(xiàn)實(shí)視頻融合監(jiān)控產(chǎn)品功效虛擬現(xiàn)實(shí)視頻融合監(jiān)控平臺基于虛實(shí)融合技術(shù)，將真實(shí)世界中大量視頻實(shí)時(shí)融合到虛擬現(xiàn)實(shí)中，構(gòu)建實(shí)時(shí)反應(yīng)真實(shí)世界動(dòng)態(tài)改變虛擬現(xiàn)實(shí)世界，從而實(shí)現(xiàn)快速瀏覽真實(shí)世界演化狀態(tài)和歷史改變，能夠變革現(xiàn)在普遍采取矩陣式視頻墻顯示方式，達(dá)成大場景區(qū)域全覆蓋、自動(dòng)虛擬巡查、樓宇去天花板“上帝”視點(diǎn)等新型虛擬現(xiàn)實(shí)安防監(jiān)控功效。虛擬現(xiàn)實(shí)視頻融合監(jiān)控平臺突破了傳統(tǒng)視頻二維化、信息分析不易缺點(diǎn)，能夠在各路視頻中進(jìn)行距離測量、面積測量，很方便地統(tǒng)一按時(shí)間調(diào)度視頻歷史數(shù)據(jù)，進(jìn)行虛擬攝像、保留等，對布控、偵查、指揮調(diào)度等業(yè)務(wù)有著很大幫助。平臺中還能夠集成多源傳感器信息，達(dá)成在實(shí)景環(huán)境中數(shù)字資產(chǎn)管理、多源信息融合顯示等功效，與現(xiàn)有二維/三維電子地圖相比，具備虛擬場景實(shí)時(shí)表示、可信度高、模型更新輕易、虛實(shí)對照易懂等全方面優(yōu)勢。虛擬現(xiàn)實(shí)視頻融合監(jiān)控平臺主要特色包含：一、整體態(tài)勢統(tǒng)一數(shù)據(jù)表示。在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中整合采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、視頻、POI和事件，在虛擬場景中直觀展現(xiàn)，并提供編輯、處理等響應(yīng)伎倆。二、虛實(shí)融合顯示：視頻和虛擬場景準(zhǔn)確融合，提供具備高真實(shí)感虛擬現(xiàn)實(shí)場景表現(xiàn)。三、多相機(jī)融合：使不一樣規(guī)格地圖、建筑平面圖等合并到統(tǒng)一三維城市或建筑地圖。虛擬現(xiàn)實(shí)視頻融合監(jiān)控平臺主要功效以下所表示：（1）頂視圖全局監(jiān)控。經(jīng)過地面相機(jī)視頻融合提供從天上看大范圍場景虛擬頂視圖，結(jié)合人數(shù)統(tǒng)計(jì)，能夠從宏觀上了解該區(qū)域整體態(tài)勢改變。（2）自由視點(diǎn)監(jiān)控:用戶能夠在三維場景中直接控制虛擬相機(jī)自由移動(dòng)到感興趣位置，防止繁瑣檢索和相機(jī)切換工作。圖5頂視圖（某火車站前廣場整體態(tài)勢） 自由調(diào)整視點(diǎn)監(jiān)控（3）智慧巡查:平臺可按設(shè)定三維路線自動(dòng)巡查，無需人工干預(yù)，在警告信息出現(xiàn)時(shí)自主巡查到報(bào)警區(qū)域，第一時(shí)間展現(xiàn)應(yīng)急場景。（4）規(guī)劃預(yù)演調(diào)度:可很方便地在場景中添加虛擬相機(jī)，規(guī)劃相機(jī)布署位置與方向，更可提供距離、面積等測量方式，為現(xiàn)場三維方案預(yù)演及調(diào)度提供支持。圖6用戶預(yù)設(shè)軌跡與警報(bào)信息引導(dǎo)巡查虛擬相機(jī)規(guī)劃與模擬仿真（5）時(shí)間線:支持主流NVR歷史視頻流訪問，能夠方便快捷地在統(tǒng)一時(shí)間線上隨時(shí)查看空間中各路視頻流圖像。（6）多源信息融合:用戶可自主設(shè)置POI信息點(diǎn)說明，增加熱區(qū)、熱鏈，以及各類傳感器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和多個(gè)圖表顯示，在虛擬現(xiàn)實(shí)世界中一覽無余。圖7切換到歷史時(shí)刻模式 某水電站多源傳感數(shù)據(jù)融合圖8某集團(tuán)樓宇傳感一體化 某園區(qū)樓宇熱鏈（7）球機(jī)追視:平臺支持球機(jī)以及車載運(yùn)動(dòng)相機(jī)接入，可在場景中“指哪兒打哪兒”。（8）視頻分析:還能夠依照需要集成已經(jīng)有視頻分析平臺或定制開發(fā)特定視頻分析算法，如圖像識別、密度統(tǒng)計(jì)、人員跟蹤、軌跡生成等，提升人工檢索識別效率。圖9球機(jī)控制界面 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集（mall）分析結(jié)果如上右圖中視頻中人群分區(qū)域人數(shù)統(tǒng)計(jì)和密度估量，圖中密度圖顏色條從下往上表示密度逐步增大。圖10時(shí)刻1視頻分析結(jié)果時(shí)刻2視頻分析結(jié)果網(wǎng)格中數(shù)字，藍(lán)色代表人工真實(shí)標(biāo)識結(jié)果，紅色代表視頻分析算法統(tǒng)計(jì)結(jié)果。產(chǎn)品布署方案系統(tǒng)布署簡單方便，現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)升級無需任何施工和改動(dòng)，只需依照規(guī)模布署消費(fèi)級圖形工作站即可。即在整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中，虛實(shí)融合監(jiān)控平臺只是在現(xiàn)有NVR/攝像機(jī)平臺上后臺獲取視頻流并進(jìn)行實(shí)時(shí)融合顯示及分析，而且兼容現(xiàn)有主流硬盤錄像機(jī)，無需另外統(tǒng)計(jì)和存放，完全不影響現(xiàn)有攝像頭、傳輸、存放等子系統(tǒng)正常運(yùn)行。新系統(tǒng)則能夠利用虛擬相機(jī)規(guī)劃功效，可視化地設(shè)計(jì)項(xiàng)目所需攝像頭數(shù)量和安裝位置，達(dá)成最經(jīng)濟(jì)、最科學(xué)、最符合要求視頻監(jiān)控覆蓋方式。布署方案拓?fù)淙鐖D11所表示。圖11產(chǎn)品布署方案拓?fù)渫ǔＲ?guī)模下，只需在指揮中心布署服務(wù)器1臺、前端圖站1臺。50路以下中小規(guī)模情況下可合并為1臺，超出200路大規(guī)模攝像頭情況下，可能需要布署多臺圖站以及集群，詳細(xì)需要依照場景復(fù)雜度設(shè)計(jì)。推薦硬件配置以下：相機(jī)路數(shù)CPU顯卡內(nèi)存5-10路主流英特爾雙核雙線程（3.0以上主頻,i3及以上）GTX500系列或相當(dāng)性能集顯2G10-25路主流英特爾雙核四線程（3.0以上主頻,i3及以上）GTX600系列或相當(dāng)性能其它獨(dú)立顯卡2G25-50路主流英特爾四核四線程（3.0以上主頻,i5及以上）GTX700系列或相當(dāng)性能其它獨(dú)立顯卡4G50-200路主流英特爾四核八線程（3.0以上主頻,i7及以上）GTX900系列或相當(dāng)性能其它獨(dú)立顯卡8G若攝像頭數(shù)量在30-50路之間，設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)配置以下表：服務(wù)器數(shù)量配置網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器推薦型號或相近配置計(jì)算機(jī)：聯(lián)想ThinkStationP300E3-1226V31CPU型號XeonE3-1231v3CPU主頻3.4GHzCPU關(guān)鍵四核八線程內(nèi)存類型DDR3ECC內(nèi)存容量4GB硬盤容量1TB類型SATARAID模式支持RAID0/1顯存容量1GB類型DDR3千兆網(wǎng)卡軟件系統(tǒng)操作系統(tǒng)Windows7專業(yè)版高性能圖形工作站推薦型號或相近配置計(jì)算機(jī)：聯(lián)想ThinkStationP500E5-1620v3改配顯卡NvidaGTX970（顯卡為必須）1CPU類型Intel至強(qiáng)E5CPU型號XeonE5-1620v3CPU主頻3.5GHzCPU關(guān)鍵四核八線程內(nèi)存類型DDR4RDIMM內(nèi)存容量8GB硬盤容量1TB類型SATA顯卡芯片GTX970顯存容量4GB顯存類型DDR5千兆以太網(wǎng)軟件系統(tǒng)操作系統(tǒng)Windows7專業(yè)版產(chǎn)品監(jiān)獄處理方案主要功效虛實(shí)融合視頻統(tǒng)一監(jiān)控方案能融合大量位置分散相機(jī)，對大場景或復(fù)雜結(jié)構(gòu)環(huán)境進(jìn)行全局監(jiān)控、全程監(jiān)視與多角度監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對一個(gè)場景無間斷拍攝，處理普通攝像機(jī)多方位監(jiān)控時(shí)畫面不連貫問題，滿足客戶“看得廣，看得多，看得懂”需求。針對監(jiān)獄視頻監(jiān)控和安防要求特點(diǎn)，虛擬現(xiàn)實(shí)視頻監(jiān)控平臺監(jiān)獄處理方案主要功效以下：（1）大范圍監(jiān)控視角，提升監(jiān)控效率。用戶能直接觀看整個(gè)空間，四面影像一次盡收眼底，完全消亡死角。提供大范圍監(jiān)控視角，對一些主要場所或一些具備高度危險(xiǎn)性囚犯，進(jìn)行二十四小時(shí)不間斷監(jiān)控，降低監(jiān)控人員對環(huán)境認(rèn)知壓力，提升監(jiān)控效率；同時(shí)將圖像、聲音、告警等信息經(jīng)過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，傳送到監(jiān)控中心和上級監(jiān)獄管理部門。（2）圍墻周界實(shí)時(shí)監(jiān)控與入侵報(bào)警，減輕監(jiān)控工作量。對監(jiān)獄、看管所、勞校所圍墻外側(cè)或內(nèi)側(cè)一米到三米處，二十四小時(shí)不隔斷實(shí)時(shí)監(jiān)控，并設(shè)置入侵報(bào)警，結(jié)合門禁系統(tǒng)和其余傳感設(shè)備，只要有些人進(jìn)入防區(qū)、或者是遺留物品，馬上報(bào)警，提升監(jiān)控人員監(jiān)控效率，減輕對圍墻周界入侵監(jiān)測工作量。（3）禁區(qū)定時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)覺異常。依照監(jiān)獄犯人活動(dòng)規(guī)律，天天在固定時(shí)間段，對監(jiān)獄食堂、禮堂、操場、工作場所等公共場所設(shè)置定時(shí)監(jiān)控，當(dāng)犯人出現(xiàn)或入侵禁區(qū)時(shí)觸發(fā)報(bào)警。經(jīng)過對活動(dòng)區(qū)域禁區(qū)定時(shí)監(jiān)控設(shè)置，有效地對這些場所實(shí)時(shí)監(jiān)控及錄像，并經(jīng)過報(bào)警系統(tǒng)在出現(xiàn)非正?，F(xiàn)象時(shí)，及時(shí)向監(jiān)獄管理部門發(fā)出報(bào)警信號，及時(shí)地對各種非正常現(xiàn)象做出處理。（4）監(jiān)獄自動(dòng)巡查，減輕人工巡查壓力。在獄警較少情況下，用戶經(jīng)過自定義線路和時(shí)間間隔，利用視頻監(jiān)控實(shí)現(xiàn)對監(jiān)舍、通道、看管人員工作生活區(qū)等區(qū)域自動(dòng)巡查，減輕人工巡查壓力，提升監(jiān)獄管理效率。（5）全景歷史視頻回放，便于事后查詢和取證可對突發(fā)事件進(jìn)行三維歷史視頻追蹤和回放，提供時(shí)間線方式能夠使調(diào)查人員對在不一樣攝像頭中出現(xiàn)人員進(jìn)行有效檢測、跟蹤和關(guān)聯(lián)并快速地甄別嫌疑人，從而大幅度降低監(jiān)獄管理人員查看視頻時(shí)間，顯著提升突發(fā)事件取證速度和處理效率。（6）視頻與門禁、報(bào)警智能聯(lián)動(dòng)，保障監(jiān)獄安全將監(jiān)獄區(qū)域各類傳感和報(bào)警器與視頻監(jiān)控在三維空間中進(jìn)行融合，經(jīng)過監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)智能聯(lián)動(dòng)，能夠在看管人員較少情況下，有效地對全監(jiān)獄內(nèi)情況進(jìn)行全方面掌握，及時(shí)做出反應(yīng)，有效地確?？垂苋藛T安全，為監(jiān)獄整體安全與穩(wěn)定打好基礎(chǔ)。（7）虛擬相機(jī)規(guī)劃降