36道路交通3D全景定位监控方案V10.docx
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36道路交通3D全景定位监控方案V10
道路交通3D全景定位监控方案
2016-01
目录
一、背景概况1
二、交通枢纽视频安全防范的不足2
三、交通枢纽视频安全防范强化措施3
四、3D全景定位监控解决方案的特点4
五、3D全景定位监控系统架构11
六、关键组成部分参数12
七、系统主要设备清单13
1、背景概况
随着社会的发展,交通安全问题随之而来,城市道路的车流、人流密度大,不遵守交通规则、车祸现象频繁发生。
为改善这些问题,全面把握交通路段、十字路口的交通情况,互信互通推出了3D全景监控方案,可全天候、全方位、直观的掌握和记录主要交叉路口的车流量信息及事故、事件的全过程。
2、道路交通视频安全防范的不足
从整个网络安防监控行业来看,现在高清网络摄像机较多,而且从成本、画面效果、产品的稳定性上来讲区别不大,常用的道路交通视频安防系统存在较大的问题如下:
缺乏空间连贯性
传统相机视角有限,为了达到大范围覆盖,必须在多点安装众多摄像机的方式去做到场景覆盖,现有相机多为单路视频零散局部监控,缺乏空间关联性,知识产生“只见树木,不见森林”的效果,难以直视动态掌控局面。
图1.视频显示不连贯
画面多,易于视觉疲劳
传统视频监控采用人工逐点单路巡逻,监控人员易视觉疲劳,导致视而不见,所以的部分视频多处于无人问津的休眠状态,海量的视频存储仅仅是作为取证用。
图2.多画面显示
监控性能利用率低
对地域广,人流大的地方难以主动发现问题,完全依靠人工经验,耗费大量人力,物力还容易遗漏,监控性能只能发挥30%。
图3.单个视频显示
3、道路交通视频安全防范强化措施
针对上述交通枢纽安全中存在的隐患和视频安全防范中的短板,互信互通提出如下强化措施:
●建设一套用于道路交通视频防范的全覆盖系统,对重点人物和车辆快速抓拍并能实时轨迹跟踪定位。
●建设一个道路交通视频监控融合监控中心,可在监控室实时观看景区重点区域全景画面,同时对通过联动的全景云台对事发点实现近距离监测。
●建成的系统具备高可管理性、高可扩展性、易维护易升级。
4、3D全景定位监控解决方案的特点
效果演示
全景摄像机能对较大场景进行全局监控、全程监视与全角度拍摄。
摄像机无需切换画面,就能实现对同一个较大场景的无间断拍摄,解决普通摄像机多方位监控时画面不连贯的问题,满足客户“看得广,看得透,看得清”的需求,下图为700平米的室内监控效果图,分别以球面图、原始图、柱面图三种显示方式。
图4.全景相机效果图
与传统的监控摄像机相比,全景摄像机的特点包括:
全局监看、局部特写
全景摄像机可以进行多种形式联动,其中全景摄像机可以进行全方位覆盖,云台通过光学变焦技术能够对全景中的每一个细节进行放大观测,以确保对整个区域范围内的人员、车辆等信息准确识别。
全景哨兵
由360度全景高清摄像机和激光云台组合而成的一体化设备,通过智能联动跟踪,实现“广域覆盖、局部特写”的特色功能。
报警与全景联动
全景系统平台可加入报警系统,实现第三方安防系统联动作业,如门禁、考勤、电子围栏、烟雾报警等设备。
超宽监控视角
用户只需要安装一台全景摄像机便能直接观看整个空间,四周的影像一次尽收眼底,完全消灭死角。
(a)普通摄像机(b)全景摄像机
图5.全景相机VS普通摄像机视场角
降低成本
全景摄像机的这种360度实时全景监控能力,使得无需为涵盖整个监控区域而安装多台摄像机,因而节省了摄像机硬件投资。
监控摄像机路数大大减少,可以节省配套设备,如镜头、防护罩、布线、电源、录像、显示等相应配件和设备的成本,还可降低施工布线难度,节省安装时间、人工费用以及后续维护费用。
●与带云台球机相比,全景摄像机的优势包括:
纯固态件
360全景摄像机为纯固态件构成,相比传统的电机转动的球机,无任何机械运动部件,结实耐用,免维护,特别是在冰雪或霜冻环境下,带云台的球机因冰冻而无法工作,而全景摄像机不受任何影响。
实时全景
球机同一时刻只能观测某一范围的视场,且操作麻烦,需要人工干预,如采用预置位转动形式,存在机械损耗,容易老化损坏。
虚拟PTZ技术
采用虚拟PTZ技术,可以放大或移动监控视野内的图像区域,当转变方向观察另一个图像区域时,不会发出任何噪音,隐秘且不易察觉。
由于没有机械移动部件,不需要时刻的进行机械化运转,全景摄像机不会发生任何磨损,产品结实耐用,使用寿命大大延长。
全景摄像机能同时观察和摄录多个不同的区域。
●与单鱼眼镜头式全景摄像机相比,多镜头式全景摄像机的优势包括:
畸变小
由于鱼眼广角镜头的光学畸变,其采集的全景图像分辨率会随着视场角的不同而发生变化,其中心圈的角分辨率相对较高而镜头边缘角分辨率明显降低,造成从镜头边缘获取的图像模糊不清,难以进行物体辨识。
a)多镜头全景摄像机b)单镜头鱼眼摄像机
图6.多镜头全景摄像机VS鱼眼摄像机-畸变
宽动态
由于鱼眼相机对360度超大视角采用整体曝光,会导致摄像机在白平衡以及曝光等方面的处理困难,容易产生暗处曝光不足、亮处过曝光等动态响应问题,这在室内等环境下尤其明显。
而多镜头式全景摄像机各个方向采光充足,并能根据每个角度的光线情况实时调整,其成像效果好,不易失真。
a)多镜头摄像机b)单镜头鱼眼摄像机
图7.多镜头全景摄像机VS鱼眼摄像机-宽动态
分辨率高
由于采用的是多相机拼接的方式实现全景,相比市场上分辨率最高的摄像机,全景相机分辨率可做到5倍、6倍、8倍甚至更多。
图8.多镜头全景摄像机10米看清车牌
低照度
全景摄像机采用多个相机拼接构成,其合成光圈口径增加5到8倍,感光面积也同比增加,能够极大地增强夜间低照度条件下的成像能力。
●其他优势:
沉浸式观测
采用球面投影,可以任意视角灵活观测整个监控画面,通过三维立体的展现方式,让观察者体验到身临其境的自然感觉。
图9.沉浸式观测
实景回放
可全景回放,并且在回放时亦可可对其进行放大、缩小等操作,并且可进行球面、柱面、沉浸式观测等随意切换功能。
项目全景视频监控系统主要由视频数据采集前端(360全景相机)、本地传输链路、本地数据处理端、远程数据传输链路、调度中心服务器端等组成,实现对公司全区域的监控管理,感兴趣区域的重点观测,以及实现多级,多部门的协调监测,按照“数字化、网络化、智能化”的思路。
根据需求,将前端摄像机采集完图像后汇聚于中心交换机,后端接收后转入有线局域网供存储服务器(CVR)收发存储数据,客户端通过网络实时查看各路全景数据,完成图像显示。
其中监控拓扑图如图所示。
5、3D全景定位监控系统架构
系统拓扑图
前端监控系统
前端监控系统主要设备全部采用全景网络摄像机组成,整个系统负责对各类区域的视频覆盖和目标定位。
视频监控平台
可对接天网平台、互信互通平台、以及通过SDK方式接入第三方平台。
传输系统
由接入交换机构成,实现各类视频数据及指令的通讯和传输。
负责信号的传输工作,综合布线除了网络布线外,本系统的前端网络摄像机将设计集中供电,所以在此部分将供电系统包括在内,统一设计。
终端管理系统
终端管理系统设备主要放置于中心机房和监控中心,包括客户端及电视墙的显示,终端管理系统是基于地理信息系统构建的三维可视化系统,它将整合各类视频及传感信息并统一地显示在一个完整的画面,并实现对厂房内的全景视频融合和连续漫游巡视,极大地提高了对生产流程的监控效率。
未来系统还将进一步整合生产调度业务流程,实现生产过程的综合管理和现场调度指挥。
6、关键组成部分参数
8路全景相机
图像传感器
1/3inch300万像素数字CMOS
传感器数量
5/6/8
视频压缩格式
H.264/MJPEG
图像分辨率
1500万象素、1800万像素、800万像素
视场角
全景:
水平360度垂直60度
云台:
水平360度垂直180度
镜头
2.8mm
最低照度
0.3Lux/F1.2(彩色)0.01Lux/F1.2(黑白)感光度
数字变焦
十倍数字变焦
通讯接口
1个RJ4510/100M自适应以太网接口
适用范围
加油站、广场、车间、停车场、园区等
电源
DC12V/5A
工作温度
-10℃~60℃
重量
约5kg
尺寸
Φ225*255mm
图片
外观尺寸
3U
19"标准机架
650x430x132
重量
22KG
CPU
高性能I74核
内存
8GB
存储容量
3TB×16
IPC直存
支持全景IPC视频流直存
兼容性
支持接入PE、ONVIF、大华、海康等协议
电源
专用服务器电源(冗余电源)
网络功能
支持流媒体转发、远程访问全景摄像机
功能
集客户端软件存储显示于一体
支持最大接入路数
10路1000万全景相机
显示接口
VGA、DVI、HDMI
显示卡
集成显卡
RAID阵列
全部硬盘做为一个阵列。
(Raid0、Raid1、Raid5、JBOD和单盘模式)
7、系统主要设备清单
项目名称
设备名称
设备型号
单位
数量
单价
合计
全景监控系统
360度全景摄像机
HX-H-300-200
台
CVR服务器
HX-CVR7416N
台
交换机
普通
线缆
网线或者光纤
卷
施工费
如需施工,工费根据现场勘查后确定,基准为设备价格的20%
税费
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- 36 道路交通 全景 定位 监控 方案 V10