第一篇:采油井智能监控分析技术在油田视频监控中的应用
采油井智能监控分析技术在油田视频监控中的应用
概述
石油作为人类生产生活的主要能源,具有不可替代的地位。油田在国家经济及其所在的地方经济中承担着重要角色,保障石油开采、油气运输、生产炼化、石油化工等各个环节相关设备的正常运转成为石化企业的重要工作之一。
随着油田信息化建设的推进,油田企业内部管理从粗放型向集约型过渡,加强了对油田生产过程的集中管理,建立了包括油井远程视频监控、集输站库自动化监控等多系统的监控平台,以充分利用监控系统保证原油采集、输送安全。
如何将现有油田打造成高度智能化的数字油田已成为众多厂商的当务之急,海康威视作为领先的安防产品及行业解决方案提供商,对数字油田提出了部分智能化应用方案,在胜利油田、广东省石油加油站等已经广泛应用。
行业现状
目前,部分油田已经安装了模拟视频监控系统,但大多数监控是独立运行的,没有联网监控,也没有智能分析,油田监控中心无法对前端油田的视频进行查看,如出现设备被盗、各种事故等很难进行事后跟踪查询,存在很大的安全隐患;如需查看现场图像,也不能在中心进行查看,需要到达油田现场才能查看,带来很大的不便;同时监控中心运行人员不可能24小时实时盯着视频画面查看,智能分析人员跟踪就成了监控中心必不可少的功能;另外,即使部分油田已经联网,可在监控中心查看前端图像,但是图像不够清晰,不能看清现场细节。因此,在所有油田安装高清智能视频监控系统就成了当前工作的重中之重。
方案具体设计
1.设计思路
该方案设计时以实际应用为出发点,主要遵循以下原则:可靠性、兼容性、先进性、扩展性、易管理性、易维护性、安全性。该方案采用了海康威视视频智能分析技术的应用,配套了iVMS-8800石油石化综合监控平台软件,智能分析功能强大,可根据石油系统自身管理要求和监控现状做进一步的定制开发,充分体现监控安全防范管理的效率。
2.设计目标
针对油田的系统现状,该方案采用了iVMS-8800平台视频监控软件,建立了一套适应油田安全生产的现代化综合智能监控系统,对前端的运行、业务、设备等进行管理,并满足上级平台集中管理、分层查看、分级监督的需求,实现油田高清智能视频监控。
3.系统整体组网拓扑
数字油田视频联网监控系统为分层、分区的分布,油田视频联网监控系统主要由油田中心调度平台、转油站平台构成,配合传输网络组成一个完整的多级联网系统。
根据上述拓扑图可以看出,前端系统对站内的视频监控系统进行了整合,主要负责对油田视频信息进行采集、编码、存储及上传,并根据制定的规则进行自动化联动。数字油田视频联网监控系统的网络承载于传输网络综合数据网,用于前端与平台、平台之间的通信,所有前端高清摄像机通过千兆光纤网络上传至转油站,转油站和总控中心采用千兆网络实现所有视频的传输。
由于系统功能及需求众多,本文仅针对最前端油田采油井的智能应用进行简单阐述。
4.采油井智能监控应用
采油井智能分析监控系统主要由视频监控系统和光缆振动报警系统组成,实现对油田现场的视频图像采集和周界防范。当光缆振动探测报警系统发生报警时,将报警信号传输给视频监控系统,实现球机自动调用到预置位,对报警区域进行图像查看,自动跟踪布防区域内出现非法入侵的人员或车辆,能够直观的将现场情况反馈到监控中心。
油田采油工区各个采油点之间相距几百米,有的则相距数公里,分布比较散,各地的井场甚至没有保安人员,因此,采油机和井场的油气储存设备等均是安全防范的重点对象。部分采油点存在偷窃石油,盗取天然气现象,对井场设备进行破坏或者盗窃,给国家财产带来损失的同时也给现场人员安全带来隐患。
现场采油机较为集中状态下,需要针对每台设备进行定点监控,如果采用人工的方式通过远程视频监控对偷油盗气行为进行监控,会存在诸多问题:人工长期监控会引起疲劳,难以24小时不间断对采油点现场情况进行监控;人工发现采油点现场出现疑似偷油盗气现象时,需要手动操作监控设备来确认现场人员身份,工作效率低;监控中心不能将所有采油点的视频同时呈现在监控大屏上,造成大多数采油点没有被安保人员实时监控等。
综合上述因素,海康威视提供一整套智能视频监控解决方案来对井场实现24小时全天候监控,无需人工干预,对现场出现的人员或者车辆靠近采油/气设备行为进行检测,具体实现功能如下:
当发现疑似盗窃或破坏行为时通过安装在监控中心的扬声器发出语音或者声音报警,语音报警可以播报现场矿井编号等内容或自定义(如在井场安装扬声器,可在现场发出报警);
在触发报警瞬间抓拍现场图片作为举证依据;
对触发报警的事件进行录像作为现场历史信息记录;
可利用一个球机对现场多个采油机进行轮流监控;
对正常设备维护工作人员进入井场引起误报情况进行“暂时撤防”处理,以最大程度减少误报;
5.采油井智能监控系统功能特点
对采油机附近出现偷油盗气行为进行检测
对于采油井附近出现的各种行为进行智能分析处理,不需要对监控场景绘制规则,采用全屏检测即可实现。
该智能分析功能可实现“区域入侵”报警功能,即当监控画面中出现可疑人员或车辆时,对其进行跟踪监控识别,并生成绿色识别框,如图3-5-1所示;若该人员或车辆长时间在该区域内进行徘徊、逗留时(持续时间可设置)触发报警,并通知调控中心对现场情况进行核实,若该人员或车辆为正常行为,则人工消除报警信息;若该人员或车辆为非法闯入,则可联动报警并可通过前端智能球机的报警输出到扬声器进行警告。
智能的自学习功能
采油井现场工作的采油机采用往复运动,对于前端的智能分析球机来说,属于其动态监测范围,容易引起误报,给中心工作人员造成较大的工作负担。为此,该公司开发了智能的自学习功能,无需人工干预,系统对视频中的各种运动轨迹进行自学习,判断运动物体属性。
当智能分析球机停止运动时,系统会通过自学习功能判断并屏蔽抽油机引起的运动,从而避免由于抽油机往复运动引起的误报。自学习过程需要一定时间,根据采油机驴头运动的频率耗时在1~2分钟左右;自学习无需人工触发,系统自动完成;自学习期间不会报警;若采油机由静止状态转变为运动状态,系统会重新学习,但学习期间可能存在误报。
如果智能分析球机有两个场景需要切换,对同一个场景不需要学习两次,第二次切换到某场景时,可以利用之前的学习结果。
自学习之前和自学习之后对比如图3-5-2,红色框表示抽油机往复运动引起的误报。
单球机实现对多采油机监控功能
油田的采油井在同一个区域内有时存在多个采油机,那么为了减少项目投资,增加智能分析球机的利用率,该公司在此基础上提供了基于多台采油机之间架设一台智能球机的解决方案,该智能球机可以对周围多个采油机实现轮流监控。
按照上述的需求,对智能分析球机设置多个预置位(球机在某角度和焦距的状态可以设置为一个预置位,一台球机最多可以设置十个预置位,即可对十台抽油机进行轮流监控),球机每隔若干时间更换预置位,对不同抽油机环境进行检测,间隔时间可设置。演示见图3-5-3。球机只在静止状态时开始对视频进行分析并报警,球机运动过程中不会报警。
球机在非预置位时,如果若干时间内无操作,球机将自动回到上一个预置位。这样可以预防如下情况发生:当球机被人为转动但操作人员忘记将球机返回预置位,球机将不对井场视频进行智能分析,此时出现盗窃行为时将造成漏报。
现场盗窃行为取证
油田的采油井区域内采用智能跟踪球机实现智能监控,智能跟踪球机具备全自动跟踪功能,当发现现场出现疑似盗窃者会自动拉伸焦距对疑似人员进行跟踪,看清其面部和体型特征。在触发规则时截图、在镜头拉伸过程中拍摄视频,这些图片和视频可以作为证据供日后参考、举证。球机可以设置跟踪范围,通过球机限位功能来实现,限制球机上下左右的跟踪范围。
若采用普通球机则需要配合后端分析仪的方案,当发生偷盗事件时只能对现场情况进行全局录像、截图,不能对疑犯进行跟踪并看清面部、特性特征。
现场正常工作人员引起大量误报的消除措施
由于井场设备需要日常维护,所以正常工作人员会出现在井场内对设备进行检修和维护,智能视频监控系统无法区分井场中的人员是在对设备进行检修还是在盗窃油气,所以往往出现误报情况。
针对此类问题,该公司采用iVMS-8800平台软件配合,设置布防和撤防,在监控中心软件操作界面上增加“暂时撤防”按钮,当现场出现疑似犯罪行为报警,监控室工作人员如果发现是正常工作人员在现场作业,可以点击暂时撤防按钮,之后的若干分钟内系统将不再报警,若干时间后智能分析将再次启动,重新对现场进行智能检测,屏蔽报警的时间可设置。这样做可以最大程度简化系统硬件建设,增加系统稳定性的同时最大程度减少误报。
6.优势分析
智能分析技术应用于数字油田监控,可对油田的周界防范起到明显作用,警戒线穿越、警戒区域入侵、进入/离开警戒区域、翻越围栏、区域徘徊、人员聚集、物品遗留/拿取等不同行为的检测及报警功能。
智能自动跟踪功能,可对区域内出现的移动物体进行自动跟踪识别,具备行为分析、人脸抓拍等功能,跟踪时自动完成对人或非人跟踪目标的检测,并完成躯体分析,始终保证人体头部在跟踪过程中清晰可见,有效避免了跟踪人时无法看到人脸的问题。
智能监控系统平台中的智能分析部分能提供多种不同的实用功能,并可按照用户的不同需求进行定制,适用于各类监控系统中,减少设备的误报率,提供工作效率等,可广泛应用于油田的各种复杂工作场景。
结语
该公司主研发的高清智能分析球机及配套的iVMS-8800平台软件,对油田进行安全防护。自动跟踪球机能够实现区域入侵、穿越警戒面等行为的自动分析识别,对嫌疑行为进行自动放大跟踪,实现对油田油机加强防护的作用,达到24小时自动防护的目的,较大幅度减少工作人员的工作负担,提高了工作效率。
通过上述油田的实际应用,可看出此类方式可在其他油田进行复制推广,将油田的智能监控应用提升到一个新的高度,向着一个真正意义上的智能型的数字化油田前进了一大步。
第二篇:浅谈智能视频分析在高速公路监控系统中的应用
浅谈智能视频分析在高速公路监控系统中的应用
[来源] [发表时间] 2010-2-21 15:40:00
本文从集成商的角度探讨当前高速公路监控系统对智能视频分析的需求,智能视频分析在高速公路交通领域的应用情况,存在的问题以及将来应用的前景。
视频监控在高速公路机电工程的应用
高速公路机电系统主要有常规三大系统:收费系统、通信系统、监控系统。视频监控在高速公路监控系统中的应用非常广泛,主要应用在收费系统、道路监控系统、隧道监控系统以及管理用房的监控当中。
在收费系统中的应用
收费系统中的视频监控主要包括对收费车道、收费亭、收费广场、收费站房监控。在日常业务管理上,视频监控系统用于收费管理人员对收费广场的交通流,收费员对车型、车种判别情况(收费信息叠加在视频图像上)以及收费员与司机交流进行直观的监视,是一个重要的管理手段;在突发意外事件的处理上,视频监控系统既能尽早提供预警信号,也是事后稽查突发事件的重要依据。
在道路监控系统中的应用
在道路监控系统中,通常在匝道的出入口立交、桥梁、长下坡等重要地点设置动态监控点,现在一些重要主干高速路段,全程每2公里设置一个监控点,配置高倍数变焦镜头和云台,实现整条道路的全程监控。
隧道监控系统中的应用
在高速公路中,由于隧道环境特殊,且在一定距离内空间封闭,一旦在其中发生交通事故,救援以及疏散等问题难度非常大,因此,对于保证隧道安全运营的隧道监控系统,越来越得到工程建设者和管理者的重视。隧道机电系统主要由五大系统:隧道监控系统、隧道通风系统、隧道照明系统、隧道供配电系统及消防系统。这些系统不独立存在,通过软件组态形成后台控制系统,各系统是有机结合在一起的,相互联动。
而在隧道监控系统中,通常隧道内每150米设置一个固定监控点,在人行横洞、车行横洞、隧道口设置云台或快球,实现动态监控。
通过视频监控系统,将隧道互通枢纽的交通状况、道路状况、能见度状况传到监控中心或隧道管理站,在监控中心或隧道管理站监控室闭路电视监视器或大屏幕投影系统上显示,结合视频事件检测系统,为选择正确的交通控制策略提供依据,并可对视频图像进行实时分析和录像,以便分析及取证。应用现状
以往受视频分析处理技术条件所限制,对视频信号的分析判断主要依靠人的决策,随着视频智能分析技术的进步,在高速公路监控系统的应用上,视频信息处理正从一种辅助决策工具逐渐向自动决策系统方式过渡。当前智能视频分析技术在高速公路监控系统中成熟的应用是车牌识别系统、事件检测分析系统以及视频交通状态检测系统。车牌识别系统已经基本取代了人工录入车牌这一原始方式;事件检测分析系统当前已经被高速公路管理者逐步接受,在高速公路监控系统中已经广泛应用;车辆检测系统与线圈车检系统、微波车检系统三种车辆检测系统,已经成为高速公路机电系统最主流的车辆检测方式,交通状态检测系统也逐步成熟,已显示出独特的优势,正获得道路管理者尤其是交警部门的青睐。
车牌识别
车牌识别系统是智能交通最基本的组成构件之一,目前应用已经非常成熟,是高速公路收费系统的一个重要组成部分,识别系统以自动车牌号码识别为基础,可以对通过的车辆进行自动登记、验证、监控、报警。通过车牌识别系统,高速公路入口收费系统可以在通行卡(票)上保存系统识别车牌号码及车牌图片二值化信息,在高速公路出口利用车牌识别系统对车牌号码或车牌图片二值化信息进行匹配,判断通行卡(票)代表的入口车辆是否为
出口车辆,可以有效地发现和避免换卡行为。同时系统所定位出的车牌图片和识别出的车牌号码成为管理、查询通行车辆的重要途径,可以有效地加强收费管理,限制和发现舞弊行为。
事件检测分析
高速公路用视频监控路段运行,监控人员不可能长时间不间断盯着屏幕监视,如果依赖于回放检索,会导致时间处理滞后。因而,事件检测分析系统在高速公路监控系统中得到广泛的应用。事件检测分析系统在图像覆盖范围内,能够进行各种交通车辆、事故进行自动检测。系统在每个类型车道(超车道、行车道、紧急行车道、紧急停车带、三角地带)和一般交通状况下能自动检测下列状况:车辆停驶、车辆减速、车辆超速、车辆低速、车辆逆行、车辆排队长度超过阈值、交通拥堵、行人、车龙、遗撒遗弃物、烟雾和火灾等。并且提供相应的交通数据实时测量:流量、速度、占有率、车头间距、队列长度、车辆分型等。当发生交通车辆事故时系统能够快速自动报警和录像,为道路的交通安全管理和道路运营提供帮助。
而在隧道监控中,事件检测分析系统检测到有烟雾超过警戒报警,系统启动应急预案,指挥通风系统、照明系统和消防系统立刻联动,对监控信息自动采集,通过智能视频分析技术分析、判断并输出结果。
交通状态检测
当前在一些交通流量很大的高速公路中,尤其在许多大城市的绕城高速公路中,出入口匝道经常发生堵车,如何有效疏导交通是一个亟需解决的问题,视频交通状态检测系统结合交通诱导系统提供了解决办法。
交通状态检测系统通过对道路沿线的监控摄像机传回的视频信号进行分析和处理,自动识别出路段的交通状态(交通状态分为:畅通、拥挤、堵塞三种状态);当检测到道路交通发生拥挤或堵塞时,系统通过语音报读、文字闪烁等方式进行报警,提示交通管理员及时对交通拥堵事件进行交通疏导处理,并可通过对交通拥堵数据的统计分析,为交通管理提供决策依据,把过去的被动式交通管理上升为主动式的交通管理,从而保证道路交通的畅通
运行,提高交通管理水平提供有力的技术手段。同时,与交通诱导等系统进行联动,在事件发生时,通过交通诱导系统发布交通信息,实现智能化的交通管理。
针对性开发智能视频分析技术
当今全国主要省份均实现了高速公路全省联网或区域联网收费监控,对于监控中心或片区监控中心来说,均需要面对海量数据,如何从海量数据中挖掘出有用信息,实现实时智能监控和“查看”视频,进行自动化的监控,提高监控效率,是当前一个值得挖掘的课题。针对高速公路应用特点,开发专用的、解决特定需求的智能分析产品,将会在高速公路监控领域得到很好的应用。目前业内也有一些结合本行业特点的系统,主要有以下三种。
·硬盘录像资料的稽查检索:目前高速公路联网监控已经实现了全省或区域硬盘录像的联网,高速公路稽查人员目前主要是通过人工快速浏览方式检索视频录像,审查收费员收费过程或其他人员在岗位工作过程中有无违规,在实际稽查过程中显然无法浏览所有海量的图像资料,只能通过抽查的方式实现,费时费力,效率低下,需要一套智能视频分析检索系统来提高工作效率,目前这一方面已经在做有益的尝试,已有初步的产品;
·基于视频的路径识别系统:联网收费在全国许多省份如火如荼的展开,随着联网收费的深入,高速公路路网规模不断扩大、加密,收费车辆的精确路径识别问题是人们迫切解决的一个问题,因而基于视频的路径识别系统开始出现并与与其他路径识别方式互补;
·基于视频的火灾检测系统:基于普通视频或红外热成像在火灾检测中的应用正在尝试,虽然目前不能取代当前光纤感温、光纤光栅或双波长的火灾探测系统,但也对视频分析的应用提供了一个很好的思路。
结语
智能视频分析技术很早在高速公路监控系统有局部的应用,现阶段车牌识别技术已经非常成熟应用广泛,交通事件检测分析和交通状态检测应用也正在快速扩大,但是其进一步发展还是面临着重重困难。
从使用上来说,最理想的状况当然是所有对交通视频的监看都可以由视频分析技术来完成,但现实并不能达成此种程度。当前视频分析技术应用还停留在实验阶段,不能很好地发挥作用。
除了受自身技术因素制约,高速公路监控系统中,分中心、区域中心及省中心的监控图像从前端数字化后经过多级编码,尤其经过不同厂家不同标准的设备后,图像质量不能保证,影响了智能视频分析结果的准确性。并且高速公路管理者对图像的实时性一直有要求,虽然有些并不是视频分析处理系统自身的原因,如编解码延迟、网络延迟造成,但综合实际效果有时让人难以接受。
虽然智能化在应用上还有许多挑战,但是智能化是视频监控不可阻挡的潮流与方向,随着智能视频技术的日趋成熟与业主管理方式及管理理念的转变,必然会产生广阔的应用前景。
第三篇:高清视频监控在智能交通系统中的应用
高清视频监控在智能交通系统中的应用
最近几年,高清视频监控技术发展迅速,智能交通系统也得到了前所未有的发展。视频监控与智能交通是相辅相成的,目前视频监控主要应用在城市主要道路及交叉路口、城市与城市之间的高速公路视频监控系统、城市治安卡口系统以及电子警察系统等智能交通领域。
高清视频监控在智能交通的主要作用有如下几点:
指挥调度一旦发生交通拥堵或事故后,指挥中心通过视频监控系统可以快速调取现场信息,及时展开救援或采取相应措施。因此,视频监控在应对突发事件时,可以成为相关部门做出快速响应的有力助手。
文明行车监督通过视频监控系统,随时监控路面车辆行驶状况,发现违章行为,可以拍照取证,加大处罚力度,可以有效节制违章行为。视频监控具有很好的文明行车监督和威慑作用。
车牌识别及疲劳驾驶识别通过视频监控系统,对违章行为车辆及非法车辆进行车牌信息捕捉,同时对驾驶人员进行脸部信息捕捉。
流量监测监测道路车辆交通流量变化,指挥中心可以快速做出应对措施,分散车辆,减少拥堵现象。视频监控的应用可以有效快速的监控到城市中道路的车流情况,便于指挥中心做出快速部署,同时也为城市交通网络优化提供大量的有效信息。
不论是实时交通指挥还是智能视频分析,对视频监控的图像要求都是越清晰越好,特别是车牌识别、疲劳驾驶识别(人脸识别)、指挥调度等功能都依赖于高清晰高质量的视频监控图像画面。由于市场的需求从而推动了高清视频监控技术的发展。
显然,模拟视频监控系统是没法满足此需求,而随着IP高清技术及HD-SDI非压缩数字系统的出现为视频监控在智能交通的应用提供技术保障。同时,与高清IP摄像机相比,HD-SDI非压缩数字系统高清视频监控不管是在图像质量及工程实施都有着巨大的优势。
第四篇:视频监控技术在交警行业中的应用分析
视频监控技术在交警行业中的应用分析
近年来,随着我国经济的快速发展,城市面貌日新月异,道路基础设施建设突飞猛进,机动车保有量日益剧增,交通安全管理面临着前所未有的新机遇和新挑战,传统的交通管理模式和手段已不能更好地适应时代发展的要求。那么走科技强警之路,将科学技术应用到交通管理的各项业务当中、不断提升交通管理工作的现代化水平成为必然。
下面我们先来回顾一下视频监控技术的发展历程及最新潮流,并就视频监控新技术在交警行业中的应用展开分析。
一、视频监控技术的发展历程
20世纪80年代,安全技术防范在我国民用领域率先兴起,视频监控成为当时最主要的技术防范手段之一。当时的视频监控技术比较简单,都是直接采用视频同轴电缆将视频图像从前端监控点传回监控中心,并逐一显示在监视器上。随着监控点的增多问题随之显现出来:视频显示设备和录像设备的大幅增多,增加了建设成本,加大了管理难度。
为了方便管理,提高监控效率,人们引入了视频矩阵技术,即将视频图像从任意一个输入通道切换到任意一个输出通道。视频矩阵的出现,解决了大量视频图像的切换显示和分配共享等问题。视频采集(摄像机)、视频传输(视频同轴电缆)、视频管理(矩阵)、视频显示(监视器)和视频录像(录像机)就构成了一个基本的视频监控系统。
到了90年代,随着对视频监控系统要求的提高以及视频监控应用在诸多领域的普及,视频监控技术也有了飞速发展,不仅实现了远距离监控,还实现了视频联网监控。光端机的出现解决了视频图像远距离传输的问题。
视频联网监控是远距离大范围监控发展到一定阶段的产物,视频联网监控使人们对远距离大范围监控以及视频资源共享的迫切需求得到了满足。初期矩阵之间的联网是通过RS232/422低速数据的通讯来完成的,其缺陷是:RS232/422数据的传输速率低、节点不能任意编号、不支持远程管理使联网规模受到限制;后期开发的IP联网控制功能,即联网控制数据则走IP通道,视频图像数据走光纤通道,弥补了RS232/422联网的缺陷,增强了视频联网的扩容能力。
无论是RS232/422方式的矩阵联网,还是IP方式的矩阵联网,其核心都是基于模拟矩阵+光端机的视频联网监控系统。模拟矩阵历经10多年的发展完善,以其成熟的技术、稳定的表现、简易的操作占据市场主流近10年,但是模拟视频技术的发展已接近极限,基于模拟视频的技术瓶颈,随着监控范围和系统规模的不断扩大,问题和局限也就越来越多的暴露出来。
视频信号在多级传输中,需要经过多次的A/D、D/A转换,每次转换都会导致视频信号一定程度的损耗,系统规模越大,传输层次越多,传输距离越长,视频损耗就越严重,导致图像质量无法保证。
视频监控系统中需要加入多种的大量的中间接入设备,如光端机、矩阵、视分器等等,且其中大部分设备不具备网管功能,无法实时侦测设备运行状态,设备故障也不能自动查找。
所以基于模拟矩阵的视频联网监控系统在面对大容量、大规模、多层次的联网监控需求时显得力不从心,限于模拟视频的技术瓶颈,无法解决根本问题,这使得人们不得不去开发新型的联网监控技术。
随着数字技术与网络技术的发展,视频监控技术也进入了全数字化与网络化阶段,这使得传统监控系统中视频图像的传输与管理实现了统一。
数字化视频最初是从硬盘录像机开始的,视频压缩技术是硬盘录像机最核心的技术。目前在视频监控领域,主流的压缩标准采用H.264,资料显示H.264视频压缩标准以其高效率的编码效率和传输性能,在视频监控领域得到了广泛应用。
随着网络技术在我国的普及,人们又提出了网络虚拟矩阵的全数字化矩阵概念。网络虚拟矩阵是以IP网络为媒质,基于TCP/IP协议,采用网络视频编解码器、网络交换机、路由器、网络视频存储设备、网络视频管理平台所构建的基于IP网络的全数字网络监控平台。全数字网络监控系统的显着优势在于充分发挥了数字技术和网络技术的特性,在很多方面解决了模拟矩阵技术无法解决的难题,例如:视频的无损交换、复制与存储;远距离监控与任意扩展;支持任意网络拓扑结构。全数字化的网络监控还简化了管理层次,全网视频统一管理与后台的灵活应用等显着优势使得全数字的网络监控平台在2000年以后逐步成为安防监控的主流。
但是这种基于IP网络的全数字网络监控技术远非完美:
首先,基于IP网络的带宽限制,我们必须将数字视频进行压缩处理,即以牺牲图像质量(延时、误码、丢帧等)来完成视频的数字化和网络化。图像质量下降,将导致无法为公安机关执法部门提供强有力的视频图像支持,不能满足技防实战的需求。
其次,IP网络本身并不是为视频、音频这样的实时大容量业务传输而设计的,网络虚拟矩阵简单的将视频流打包成IP数据包通过普通的网络设备(交换机、路由器等)进行数据交换,这导致了在实际应用中许多不尽人意的地方,包括图像质量、实时性、准确性、控制失灵、延迟抖动等。
最后,网络技术的复杂性加大了管理、使用和维护难度,IP网络使得安防监控系统最关注的安全性无法得到保证。
所以,基于IP网络的全数字化网络监控方案虽然能够支持任意网络拓扑结构,实现全网视频的统一管理与远距离监控,满足大规模监控和多层次管理需求,但基于IP网络的特性,我们必须以牺牲视频图像的高质量、视频监控的实时性和安全性为代价来完成视频监控的数字化与网络化。那么还有更好的视频监控技术,既能够保证视频的高质量,无延时,又能够具备数字化网络系统特性吗?
现在视频监控行业有出现了一种将非压缩视频+光纤网络和压缩视频+IP网络相结合的技术手段,这种新技术是将模拟摄像机视频进行数字化编码,但不做压缩,数字化后的视频信号通过光纤网络进行传输。根据高速非压缩数字视频的传输与交换原理,实现非压缩视频的采集、传输与交换。同时将非压缩视频传输管理与压缩视频应用(存储、桌面浏览等)进行无缝结合,从而解决图像质量与视频资源的管理和应用两者间的矛盾。
这种方式与IP网络监控相同的是:全网图像任意节点接入,任意节点输出,实现了全网图像的无损传输、无损交换和资源共享以及后台应用。与IP网络监控不相同的是:图像未经压缩保证了图像的高质量、实时性和准确性,以及改善整个监控网络的安全性。
二、高清视频技术以及视频智能分析技术介绍
前面我们回顾了视频监控技术的发展历程,现在我们了解一下视频监控技术新的发展潮流:高清视频技术与视频智能分析技术。
怎么定义高清视频呢?
近几年“高清”的概念在视频监控行业火热以来,越多来越多的厂商开始推出“高清”化的产品。透过市场上品类繁多的“高清”背后,我们发现,有很多产品对“高清”的指标理解不一,表现效果也是千差万别。那么,视频监控行业“高清”的概念究竟是什么呢?
根据美国电影电视工程师协会(SMPTE)、国际电联(ITU)和我国国家广电的相关定义,真正的高清视频格式目前主要有三种:720P(1280*720分辨率,16:9宽屏显示,逐行扫描/60Hz);1080i(1920*1080分辨率,16:9宽屏显示,隔行扫描/60Hz);1080P(1920*1080分辨率,16:9宽屏显示,逐行扫描/60Hz)。其中,1080P是最高等级的高清视频清晰度标准。
由于高清正在起步,难免会有概念误导,因此需要在此澄清一下:1)将D1(720×576)宣传成高清的误导,事实上真正的高清目前只有720P、1080i、1080P三种或超过这三种分辨率的;2)将DVR以多路D1画面合成高清视频输出的功能宣传成高清的误导,事实上真正的高清是从前端开始的,每一路图像都达到高清分辨率,只有这样才能保证视频采集、编码、传输、浏览、录像、回放等全面高清;3)某些高清网络摄像机以静态像素来宣传而不是以动态分辨率来宣传的误导,如500万像素摄像机,实际上其动态分辨率只有100万像素;4)对用户而言,高清视频监控只有在前端、平台、存储、浏览、显示等各个环节针对高清开发设计才有意义,因此高清视频监控必须依托完整的高清整体解决方案,而不仅仅是提供单纯的高清摄像机。
细节决定成败,“看得更清”是高清视频监控的目标。不同的行业、不同的场合对图像清晰度的要求不同,如在车水马龙的闹市区如何看清一个人的面部特征、看清楚车辆的牌照、甚至车辆细节等是很重要的;在城市道路交叉口、道路区间、在高楼大厦的大厅内,拥挤喧闹的出入口、停车库的出入口、高速公路、体育场馆等场合,高清视频监控大大提升系统的应用价值。下面是高清和标清两幅图片,我们可以很明显的从分辨率、场景大小、明暗程度以及细节程度等几个方面区分高清和标清的区别。
第五篇:浅谈智能视频监控摄像头
浅谈智能视频监控摄像头
整理编辑:深圳中瀛鑫开发部时间:2012-8-24 智能视频监控摄像头可以从两个方面看这个问题。一个是用户需求,另一个是技术发展。
在技术方面,看看10年前的状况,那个个时候国内的智能视频监控技术才刚刚起步,基本还处在了解、学习国外的阶段。经过10年的发展,国内已经出现了一些有独立研发能力、拥有自主知识产权的专业厂商,他们的一些技术已经达到了国外的水平,同时也做出了很多有自己特色的东西。特别是在交通、金融领域方面的应用,更加符合国内的需求。从整体技术层面上来说,目前确实存在很多难点和不成熟的地方。但是具体到某个场景下的应用,已经可以提供实用化的产品,例如针对ATM机的滞留物检测、交通上的视频车辆检测等等。7、8年前很多人已经开始认为安防的两个最重要趋向是高清和智能。随着时间的推移,这两个趋势已经越来越明晰,并且我们已经可以看到他们的进步和成长。
再来看需求方面,目前国内监控摄像头系统建设正处在一个急速发展的时期。特别是类似平安城市的大型系统,一期的点位都会有5、6千路,二期、三期会规划出上万路。从发展规划的角度来说,目前处在布点和联网的阶段,通俗的说就是先安装大量摄像头,再用网络将这些摄像头连接起来,形成一个监控摄像头网。
那么下一阶段的重点是什么呢?很自然的,就是要使用好、利用好这些监控摄像头获取的视频。对视频的利用本质上就是对视频信息的利用,也就是要提取、理解这些视频信息。目前主要的利用方式还是靠人工监视。但是在布设点位越来越大时,如何靠人来看这成千上万路图像?需要多少人来看?如何克服人员长时间监看的疲劳?这些都是亟待解决的问题。否则建设的越多,利用的效率就会越低。因此利用计算机自动分析、“理解”监控内容,即智能视频监控,可能是解决上述问题最重要的、也有可能是最终的手段。从这个角度来说,视频监控网络发展的越快,用户对智能的需求越广泛、强劲。
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