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1、佛开高速九江大桥智能视频分析解决方案2010年关于本文主要就视频智能分析的现状以及要求，结合当前视频智能分析领域内技术现状以及未来发展情况，来提供最佳的性价比方案。如有建议和意见请Email至:的。设计依据与参考资料l 民用智能视觉监控系统工程技术规范 GB50198/T75-94 l 工业企业通信设计规范l 安全防范工程程序与要求 GA/T75-94l 安全防范系统通用图形符号 GA/T74-94l 安全防范工程费用概预算编制方法 GA/T70-94l 民用建筑电气设计规范 JGJ/TI-92l 民用闭路监视电视系统工程技术规范 GB50198-94l 入侵探测器系列技术条件 GB10408
2、 1-89l 入侵报警控制器通用技术条件 GB50198-94l 电气装置安装工程施工及验收标准 GB50258-96l 民用建筑电气设计规范 JGJ/T16-92l 中国电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232-82l IEEE 电气及电子工程师学会-民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范l CCTR RECOMMENDATION 472-3 电视系统视频指标l ELA-422 ELA-485 电气指标标准l GA/T 75-94 中华人民共和国公共安全行业标准l GBJ115-87 工业电视系统工程设计规范l 电子设备雷击保护导则GB7450-87 l 建筑智能视觉化系统工程设计标准 DB
3、32/181-1998l 建筑智能视觉化系统工程实施及验收规范 DB32/366-1999l 建筑智能视觉化系统工程检测规程 DB32/365-1999l 建筑智能视觉化系统工程评估标准 DB32/367-1999l 电子计算机机房设计规范 GB05174-93目录关于1目录31概述52需求分析62.1总体要求72.2需求理解72.3方案功能要求83方案设计113.1建设原则113.1.1 规范性原则123.1.2可靠性原则123.1.3统一管理原则83.1.4安全性原则123.1.5集成性原则123.1.6扩展性原则123.1.7经济性原则133.2方案结构示意图134 .方案特点134.1
4、兼容性134.2开放性134.3异构性144.4先进性144.5扩展性154.6技术规格175 .方案具体实施细节205.1主通航孔一级防卫205.2大桥1.25-1.5KM主动监控区域205.3主通航孔二级防卫215.4实施方案21第 1 页 共 19 页 上海丰轩 版权所有1. 概述 智能视频监控技术是最先进的技术之一，也是视频监控方案全面走向数字化、网络化、智能化发展的必然趋势。视频监控智能化的关键技术是视频图像识别分析技术（如IVS，Intelligent Video software）。智能视频技术借助强大的数据处理功能，对视频画面中的海量数据进行高速分析，过滤掉用户不关心的信息，仅
5、仅为监控者提供有用的关键信息。如果把摄像机看作人的眼睛，而智能视频方案或设备则可以看作人的大脑。随着智能化视频分析技术的不断发展，未来还可以从侧重于实战，管理两方面，针对网络化视频报警联动，提供行为分析、图像复核等智能化特征的视频应用。对于水域监控而言，在技术上须着重解决以下问题。 一般地，视频图像中运动对象是需要检测的感兴趣目标，因此智能视频检测常以检测图像内容的变化为主，对于水面监控而言，由于画面同时包含水面，而水面在动态变化，因此提高了视频检测的难度。但是，水面波纹具有形状不固定、相邻帧运动方向连续、纹理特殊等特点，基于这些特点，水面波纹的干扰可被排除； 本解决方案以满足九江大桥软防撞的
6、实际应用为出发点，考虑到当前的报警方案以及前端视频智能识别方案，在保证视频报警的前提下，尽可能的节省网络资源，降低运营费用。在保证方案效果的同时，视频传输方面尽量利用企业现有的设备资源，以求最大程度降低方案造价。同时方案应具备功能完善、高稳定性、低维护性、可灵活扩容的特点。智能视频监控方案的基本组成结构包括： 摄像机: 固定安装的高感度摄像机，用于拍摄监视现场的高清晰图像，为智能分析提供基础视频数据。 视频智能识别服务器: 用于对视频图像内容进行高速分析与数据处理，并对比安全管理规则或用户设定的条件给出报警或结果。 智能跟踪高速云台: 自动根据IVS的分析结果及方案设定，当智能视频分析判别有违
7、反安全规则（报警）时驱动高速云台型摄像机迅速转到事件区域，以提供给方案使用者近距离、高清晰观察现场实际状况的可能。 现场显示设备: 由于智能视频分析方案具有消除多余无用信息而只将关键报警信息的能力，使得安全人员能够通过设在巡逻现场的显示设备直接获得有用资讯，从而使他们根据真实情况、迅速采取最有效的措施。 2. 需求分析研究方向是以监测目标作为一个整体，研究其整体运动轨迹，以便从其运动路线的方面来判断其是否违反了某种路线的规则，如是否侵入了某个特定的区域，是否在特定区域内徘徊，是否停止在某特定区域内超过特定长时间，是否有向左或向右转弯的倾向。2.1总体要求对于本方案来说，目标为：船只参数包括侵入
8、、非法停留、速度过快过慢、，运行轨迹等。 n 方案应该具有良好的扩展性，能在规模、视频浏览层次和功能等方面进行扩展而不影响到已经所构建的方案。n 充分利用已建成的网络、设备等资源。n 方案在图像存储方面应能满足报警对于重要报警图像的存储要求。2.2需求理解“方案”必须满足如下功能：n 视频信息智能分析功能前端视频监控方案应具有视频信息智能分析功能n 报警功能依据前端视频监控对可疑行为及时报警。n 报警和报警信息处理功能 n 安全需求一级安全性：物理设备安全性，主要包括网络安全性和设备安全性，网络安全性是指网络必须是专网或VPN网络，具有一定的防止网络攻击的防御能力和防御措施。 二级安全性：在本
9、方案中，为了保证现有方案不影响已有的报警方案，对于报警信号进行分配，采用两套报警信息采集同时运行的方式。三级安全性：保证数据的安全性，必须确保用户数据和图像数据的安全。方案的视频分析以及报警分散处理，从运行环境和运行架构上是非常安全可靠的。2.3方案性能要求根据报警的具体特点和要求，本项目需达到以下功能要求：n 人机界面友好，操作简便、合理；n 报警视频抓拍显示功能；n 报警语音提示功能；n 报警视频查询和管理功能；n 前端设备运行的可靠性；实际应用过程中，方案的开发在保证对有需求的用户可进行24小时实时监控的基础上，进行进一步的开发：报警联动图像的弹出和后期视频分析功能的拓展。对象识别: 智
10、能视频分析软件内设“对象分析引擎”，能够根据不同的活动目标的大小、运动速度及运动规律准确识别出人员、动物、车辆或其他对象，成功地将重要信息分离出来。其核心是前景背景分离，建立不同的模型库，船非法滞留：设置禁界区域，一旦有船进入区域停留一定时间就报警并发出警告信号。桥墩防撞：在周围设置禁界区域，一旦有船靠近就报警并发出警 告信号。 船可疑速度：设置区域内，一旦有船进入区域速度过快或过慢就报警并发出警告信号。人体检测分析：有人因越过堤坝游泳或进入水利禁区。偏航的倾向：是否有向左或向右偏航的倾向。对光照的适应性。所有的河道监控场景都处于室外，光照变化十分明显，视频分析技术核心算法应能够适应室外光照变
11、化，包括了目标物本身的阴影，以及其他物体的阴影，发出来的光线的反射。对摄像头抖动的适应性。任何安装的摄像头都不可避免地存在一定程度的抖动，包括由于周围车辆驶过时造成的震动或由于风力而造成的抖动，而用于河道监控的摄像头一般都安装在道路附近，这种抖动将更为明显和频繁，摄像头的抖动反应在视频中则是背景范围的不断晃动，欲分析晃动情况下目标物的行为特征，必须能在晃动条件下保持对活动目标个体的跟踪，不能丢失，才能有效地分析出视野范围内车辆的运动特征，实现河道事件的检测。对于不同气候的适应性：四季转换，会遇到各种不同的气候条件，烈日会造成高对比度或反光，雨雪雾等恶劣气候会造成的视野模糊，从监控摄像中获得的视
12、频千变万化，不可能采取人工随时调整摄像头或设置参数的方式，只能要求视频分析算法有尽可能好的算法适应性，使之在各种不同的气候条件下都保持较好的监测报警性能。3方案设计3.1建设原则3.1.1 规范性原则方案建设要选用标准化接口和协议，尽量遵循国际、行业标准和公安部颁布的技术规范，方案架构必须在满足未来企业业务发展对方案规模和功能可扩展性的要求，同时保证方案的可靠稳定性，方案建设必须遵守国家和行业有关标准与规范，统一规划，统一标准，依据本地区的实际情况，开展方案的建设工作。3.1.2可靠性原则方案建设采用成熟、稳定和通用的技术和设备，对于关键部分应有备份、冗余措施，能够保证方案长期稳定运行。3.1
13、.3统一管理原则方案应用要体现资源共享、快速反应，形成一体化的网络体系。必须加强对方案运行、应用的监督管理，要能够对用户进行统一的授权和认证，要能够对网络带宽的有效管理，并且在发生报警时优先保证报警图像网络传输带宽，要能够对控制信号进行优先级的裁定和协调。3.1.4安全性原则方案应采取必要的安全保护措施，在网络环境中的数据传输要进行加密传输，细化用户权限的管理，授权与认证要完全满足企业应用要求。 对于病毒、黑客程序等要有高度的防护能力。3.1.5集成性原则规划方案，要充分考虑和利用企业现有方案及传输资源，必须能够兼容管理目前国内主流的数字图像设备，而不是依赖于单个厂商设备的方案，实现方案集成和
14、方案互联、资源整合、信息共享，把实用性和易用性放在首位，将最重要的功能整合进来，在应用中进行完善和改进。3.1.6扩展性原则方案方案软件采用标准化的模块结构，并且可以根据方案规模任意部署，整个方案包含报警器、视频处理器等多个模块，可以根据方案的需要进行扩展，并支持服务器集群。3.1.7经济性原则在满足方案功能及性能要求的前提下，尽量降低方案建设成本。采用经济实用的技术和设备，考虑性价高的建设方案，综合考虑方案的建设、升级和维护费用，不盲目投入。3.2方案结构示意图如图所示，前端由硬盘录像机完成录像，报警探头将报警信号给报警主机外，还提供一路信号给智能视频处理服务器，当有报警产生时可以通过智能视频处理服务器的报警输入接口响应报警信息，联动显示报警画面，并可以进行相应的语音提示和
