LCC高速公路智能分析解决方案12.doc

编号：lcc2011 02 02 版本：1.0.2 LCCLCC 高速公路智能分析系统高速公路智能分析系统 解决方案解决方案 LCC NetCom Pte Ltd 编写：（签名）编写：（签名） 复查：（签名）复查：（签名） 批准：（签名）批准：（签名） LCC 高速公路智能分析系统解决方案高速公路智能分析系统解决方案 文件标识： GSGL-LCC-GL-IVS 当前版本： 1.0.2 作 者： 文件状态： 草 稿 正在修改 正式发布 完成日期： 2011-2-5 版本历史版本历史 版本作者参与者完成日期备注 1.0.0 赵谦写作大纲 1.0.1 赵谦基本完成高速公路智能分析系统的解决方案。 1.0.2 赵谦完善部分功能，调整格式。 目录目录 1、概述、概述.3 2、设计要求、设计要求 .4 3、系统组成、系统组成 .5 3.1 前端捕捉子系统.5 3.2 后端管理子系统.7 3.2.1系统特点.8 3.2.2功能.9 3.2.3规则.11 3.3 报警处理子系统.18 3.3.1报警处理子系统位于后端。.18 3.3.2前段处理子系统.19 4、备注、备注.19 1、概述、概述 随着国家大力拉动内需的经济政策的制定，交通运输为代表的 基础建设成为其中最为重要的内容之一。 “要想富，先修路” ，可以 预见的是，在未来的一段时间内，高速公路在中国将快速延伸，建 设规模将呈现出快速发展的态势。 目前，我国绝大部分省份高速公路已形成路网，单独路段的异 常事件影响的范围越来越广，必然要求相临路段之间能互通协调， 信息共享，在高速公路领域逐步引入和深化智能视频监控系统，无 疑将为高速公路的信息化管理的高效率提供基础性的帮助。针对以 上种种情况，如果利用高科技手段，最简单有效的提供处理监控措 施，是致力于智能监控领域的 LCC 所极其重视的目标。 2、设计要求、设计要求 系统设计要求： 1：检测高速公路上的异常情况 2：如果非可控意外情况发生，纪录发生时的过程 3: 发现并记录诸如过线，逆行，违章停车，车流量等行为 4：在意外发生时，第一时间发生警报并通知相关人员 5：提供时间、报警等多种查询方式并提供软件端口 5：实现无人值守的全自动网络监控系统 6：可根据情况进行远程监控，操作 针对以上要求, LCC 通过 AGENT VI 智能视频分析系统为客户提供 高速公路智能化监控解决方案。 3、系统组成、系统组成 根据高速公路上的特殊情况，整个系统将由三部分组成：前端捕 捉子系统，后端管理子系统，报警处理子系统。 3.1 前端捕捉子系统前端捕捉子系统 前端捕捉子系统的主要任务是全天候拍摄检测范围内的车道运 行图像。其主要的设备是摄像机。安装在高速公路车道上方的摄像 机录下检测视线范围内各车道的交通流运行状况，同时将获得的图 像通过通信线路传送到后端管理子系统进行管理。 在高速公路段上每隔 1000 米处设立一个监测点作为摄像头的 安装点，每个监测点上安装部摄像机，拍摄高速公路主线一个流 向的交通流运行情况。 在每个检测点上，摄像机安装在高速公路中央分隔带或路侧的 高杆上。摄像机的安装高度为 12 米，高杆悬臂长度为 2 米。每个摄 像机负责观测高速公路主线上米范围内车流的运行状况。 中央分隔带：只需安装一组摄像头在中央分隔带出监控双向交通状 况 路侧：在两边路侧各安装一组摄像头，每个摄像头只检测单向车 道。 每组摄像机包括 1 部 5 百万像素级枪式固定摄像机和一部 2 百万 像素高速球机 我们所推荐的工作流程为：5 百万像素级枪式固定摄像机 与 2 百 万像素高速球机 分别设置与横杆的上下，枪机头在上球机在下 。5 百万像素级枪式固定摄像机负责对整个视场范围内的宏观性的 目标进行检索识别 如车辆的异常情况 违章变道 违章停车 车辆事 故等 当 5 百万像素级枪式固定摄像机发现异常情况后 Agent Vi 系统自 动将发现的目标的异常情况发送与高速球机 ，高速球机根据用户设 定的目标指示情况通过光学及数码变焦 将异常情况图像进行围观的 观察，于此同时将异常情况细节图像交与后台车牌识别系统及分类 报警系统。以便提取违法车辆的车牌及其他细节特征，与提醒公路 管理人员进行人工干预及处理。 3.2 后端管理子系统后端管理子系统 摄像机拍摄的图像信号通过通信网络传入后端管理子系统，经过 特征提取、背景估计、车辆分割、车辆跟踪等图像识别算法完成由 图像到数据的转变，然后再对此数据进行处理分析，如果有符合用 户所设定的报警条件的数据，例如过线，逆行，违章停车，车流量 过大等，系统将自动报警通知相关人员，与此同时系统指挥高速快 球对目标微观特征进行甄别，发送与车牌识别系统进行识别。 以上智能分析处理系统将由 Agent VI 完成。 Agent 视频智能（Agent Vi）是通过将场景中背景和目标分离进 而分析并追踪在摄像机场景内出现的目标。用户可以根据的视频内 容分析功能，通过在不同摄像机的场景中预设不同的报警规则，一 旦目标在场景中出现了违反预定义规则的行为，系统会自动发出报 警，监控工作站将自动弹出报警信息并发出警示音,用户可以通过点 击查看报警信息，实现报警的场景重 组并采取相关措施 Agent VI 系统对视频中异常行为事件进行实时提取和筛选，并 及时发出预警，改变了传统视频监控系统只能“监”不能“ 控”的 被动状态，解决了事后取证难的问题，让监控变得更加主动。其相 比于传统视频监控系统更加快速的反应时间以及更加强大的数据检 索和分析功能，使得监控 能力得到极大的改善，并完全与第三方边 缘设备和视频综合管理系统进行集成。 AgentVi 的综合视频分析解决方案可以提供： 实时检测和报警功能，旨在为对特定的事件或情景需要瞬时警 报客户服务，并允许他们在事件发生时做出及时响应； 视频搜索和分析能力，旨在为通过自动搜索过程在其存储的视 频中寻求有价值的信息和数据之客户服务。 3.2.1 系统特点系统特点 解决了高速公路上宏观性观察及微观观察的矛盾 便于管理方及时发现违法事件的细节特征为下一步处理事件提供 了及时资料。 对无限数量摄像机的无限分析： 这项视频分析解决方案可以对无限数量摄像机实现无限数量的 分析 卓越的检测能力： 在复杂环境中的高检测率和低误报率的，包括室内，室外和拥挤 的场面 广泛的检测功能： 一个全面的解决方案，适用于与人，车和对象有关的事件检测 纯软件解决方案： 这项纯软件解决方案降低了整体系统成本，实现了快速、易于部 署和维护的目标 高可扩展性 需要最低数量的专门硬件，并提供了市场上最好的“摄像机和服 务器”比例 开放架构： 开放式体系结构方法可以实现与广泛其他相关设备和视频管理系 统进行集成 对于图像噪音的设置可以根据客户要求进行调整 以便适用于各种天气和光照等条件下的户外区域 灵活的规则 可根据管理方需要进行规则的定制，无限的规则引擎，预定的时 间表和各种探测器 实时警报和通知 3.2.2 功能功能 Vi-系统提供了与人员、车辆和物品相关的广泛而灵活的分析检 测功能。这些功能可以适用于固定及 PTZ 摄影机。 任何一个种类和数量不受限制的规则组合分析可以应用到每 个摄像机中 分析规则可以同时适用于任何数量的视频通道 复杂检测场景可通过结合或连接检测规则来完成 VMD 定向运动：区分在指定区域内移动的不同类型的物体，并在其 跨越定向穿越线、运动检测区或周边地区时发出警报。 计数探测器 计数和占用：计算人员/车辆数量，和/或决定人 /车占用情况， 并在数字超过了预定的总和时，发出警报。 3.2.3 规则规则 Agent Vi 系统提供一系列侦测规则，其中包括人，车，物体三大 类。针对高速公路上的情况，将举一些简单的规则进行说明。 道路事故道路事故 为了及时发现道路上道路事故的出现以及所影响的道路部分，通 过设定道路事故的规则车辆滞留时间，及异物的出现来分辨事故， 当 Agent 发现事故特征后系统将自动发出报警讯号 分别发送 与后端指挥平台，并指挥高速球机进行快速变焦 抓取车辆细部特征 并发送与后端车牌识别系统对车辆号牌进行提取。 2 2 ：大型车辆：大型车辆 为了更好的保护高速公路，在某些路段上是不允许大型车辆路过 的，此情况通过 Agent VI 对图像进行分析处理，小型车辆路过时， 将不会触发警报。但当某些超过设定体积的大型车辆路过时，Agent 系统将自动发出报警讯号 分别发送与后端指挥平台，并指挥 高速球机进行快速变焦 抓取车辆细部特征并发送与后端车牌识别系 统对车辆号牌进行提取。 如图所示，大型车辆经过时，Agent VI 将迅速捕捉此车辆，通过 方框把车辆标示出来，方便用户进行查看跟踪，并同时显示车辆的 运动轨迹。当车辆触发警报的瞬间，系统将自动抓拍并把抓拍图像 显示在右小角。 3 3：过线，逆行：过线，逆行 在高速公路上，逆行是非常危险的行为。如果防止逆行关系到车 辆与人员的生命安全。 通过 Agent VI 系统如果发现了有车辆或 人员进行逆行的行为，Agent 系统将自动发出报警讯号 分别 发送与后端指挥平台，并指挥高速球机进行快速变焦 抓取车辆细部 特征并发送与后端车牌识别系统对车辆号牌进行提取。 Agent Vi 可对过线方向进行具体化分，如图所示：地上标示只允 许车辆从左往右进行驶入。当车辆安装表示通过时，将不会触发警 报。当车辆逆行，由右往左驶入此区域时将触发警报，并即时抓拍。 4 4：违章停车：违章停车 在高速公路上违章停车很容易造成交通事故。通过 Agent Vi 系统 可大量避免此类情况的发生。 如图所示，用户已设定违章停车时间为 10 秒，当车辆进入此侦测 区域停车超过 10 秒时，Agent 系统将自动发出报警讯号 分别 发送与后端指挥平台，并指挥高速球机进行快速变焦 抓取车辆细部 特征并发送与后端车牌识别系统对车辆号牌进行提取。 5 5：车流量统计：车流量统计 通过 Agent VI 系统，可对高速公路上的车流量进行统计。统计分 两种方式：固定时间内通过此区域内的车辆和固定数量所需要的时 间。方便用户进行选择。 Agent VI 系统 将根据客户需求对客户设定的规则进行最大限度 的支持与配合 最小和推荐的硬件规格最小和推荐的硬件规格 Vi-Vi-系统服务器系统服务器 ( (针对针对 100100 摄像机摄像机) ) CPU Core2Dou 2.66 GH (or similar), RAM 2 GB Hard drive 50 GB Os- Windows XP Professional, Windows Server 2003/2008 Vi-Vi-系统系统 配置配置& &监控监控 CPU Core2Dou 2.66 GH (or similar), RAM 2 GB Hard drive 50 GB Os- Windows XP Professional, Windows Server 2003/2008 服务器可扩展性服务器可扩展性分析服务器可以很容易地加入支持更多的摄像机，强大的处 理器可以支持一台服务器上的多台摄像机 3.3 报警处理子系统报警处理子系统 报警处理子系统介于前端捕捉系统和后端管理系统之间，也是两 者互相进行联系的媒介。报警处理系统将把前端捕捉到的信息进行 数据处理分析，并把警报发送给后端管理系统。 Agent V提供以下两种报警处理方式： 3.3.1 报警处理子系统位于后端。报警处理子系统位于后端。 此方案中，报警处理子系统和后端管理子系统将一起放置在系统 后端，前段摄像头捕捉到的信息将通过光纤发送回指中心。全部的 信息处理将在后端完成，一台强大的服务器可对多台摄像头进行智 能分析。但是这种方式，对网络要求很高，全部的图像处理都在后 台服务器中完成，这需要高质量的清晰图片传输回服务器来提高准 确度。 3.3.2 前段处理子系统前段处理子系统 此方案中，报警处理系统将内置在前段报警系统当中。摄像头 捕捉到的图像将会立即在本地端进行处理，然后只需把报警图像通 过光纤或无线传输回管理中心的服务器内。这将大大减少减少传输 的压力和网络成本。 4、备注、备注 一个好的视频分析设计必须慎重考虑到安装高度/安装角度/镜 头/背景/光线/围栏高度，摄像机角度等方面因素。从视频分析的角 度来看，进行单个物体分析