Sinotoon全景智能监控分析系统火车站应用方案

1、Sinotoon全景智能监控系统火车站站前广场应用方案北京黎阳之光科技有限公司?项目概述?项目背景广州火车站是华南最大的火车站和广州市内最主要铁路客运站，高峰时段日客流量逾10万人次，平均每分钟接送百人以上，2014年春运期间，日 均客流量更是达到了 13万人次。极高的客流密度要求不断提升安保信息化 水平，广州火车站站前广场（以下简称站前广场）的安保问题亦成为了关系 社会稳定的重中之重。如何在避免重复建设的原则下，面向站前广场的安保 管理、突发事件应急处置与治安案件证据查验的务实需求，提升安保信息化 基础设施在安保、打击犯罪与安全管理方面的效能，是广州市越秀区公安分 局需要考虑的现实问题。本项

2、目利用站前广场已有及 2014年规划补充建设的视频监控摄像头， 应用视频全景技术，将分布在不同地理位置的离散视频进行处理和全景融 合，实现站前广场视频全景显示、全景视频安保业务应用等功能，有助于实 时掌控站前广场的全局态势，达到安保全局化、精细化、可视化和动态可视 化，有效提升广州火车站安保科技化水平，保障旅客生命财产安全，巩固广 州火车站全国四大铁路客运的中心地位，促进广州经济的全面发展。?现状分析视频监控系统是广州火车站站前广场安保信息化建设的重要组成部分, 站前广场现有约45路摄像头（2014年规划补充建设），分散在站前广场各 个角落。视频图像作为最可信、最及时、最直观的信息，目前其作用

3、主要局 限在事后证据查验，并没有起到实时监看、即时管控、辅助指挥的实质作用， 主要原因在于两点：1. 单路摄像头仅能覆盖较小范围的局部区域，多路零散监控画面无法纵 观全局，整体状况实时掌控。2. 站前广场上多路摄像头虽然统一接入到公安分局指挥中心，但摄像头之间缺乏空间位置关联，监控画面孤立，既看不懂也看不完，大部分摄像头 沦为“睁眼瞎”。因此，传统视频监控系统功能仅仅发挥了百分之三十，不足以支撑当前 广州火车站站前广场反恐防控的迫切需求和长期的治安保障。?必要性分析为充分利用站前广场已经建成及规划建设的监控资源，通过视频融合技术实现站前广场安保能力和科技化水平的提升，从而完善安保监管体系，强

4、化广州市越秀区公安分局反恐处突能力，实施“广州火车站站前广场全场景 多维度视频监控系统”（以下简称全场景多维度视频监控系统）的必要性突 出体现在以下二点：1. 目前视频监控为单路视频零散局部监控，“只见树木，不见森林”， 有必要形成视频活地图，直观动态掌控全局。站前广场现有约45路摄像头（2014年规划补充建设），单路零散上大屏，监视眼花缭乱，无法纵观全局。 放大某路视频细节信息，只能看到小块局部区域，无法同时感知其周边整体 状况，以目前这种监看的方式，存在专职安保人员看得烦、领导决策看不懂 的现实问题，远达不到即时监控，快速处置的业务要求。Sinotoon全景智能 监控系统利用全场景视频融合

5、技术， 实现站前广场等重点区域全景一目了然 监看，一揽全局，按图索骥，所见即所得。2. 传统监控摄像头大部分处于休眠状态，有必要建立高效的全覆盖视频 巡逻，明察秋毫，防患未然。传统视频监控采用人工逐点单路巡逻，站前广场45路视频，如前所述,按每路视频巡逻花费1分钟计算，站前广场视频巡逻一遍需要用45分钟。一个监控人员连续盯着屏幕看 25分钟，视觉疲劳导致即使异常情况发生也 视而不见，所以大部分视频多处于无人问津的休眠状态，海量的视频存储仅 作为事后取证用，没有充分发挥视频高效巡逻的水平和能力。Sinotoon全景智能监控系统利用数学图论理论，建立各视频点位拓扑模 型，并利用深度及广度遍历技术，

6、实现全覆盖视频自动巡逻。保证多路视频 无重复、无遗漏、快速全覆盖巡航，提高巡逻效率50%以上，从根本上提升广州火车站海量视频管理的工作效率。?可行性分析Sinotoon全景智能监控系统以全景融合技术的自主发明专利技术为核心，将分布在不同地理位置的离散视频进行视频融合和细节关联，实现大型 区域的全景宏观态势视频监控和细微捕捉。Sino to on全景智能监控系统以融合技术实现了对监控场地不间断全景 监控以及全景视频关联应用、全景历史回放及可视化视频巡逻的功能。图1Sinotoon全景智能监控系统的全景融合技术经过多个成功案例的应用、 实践和不断的修改完善，景融合技术成熟可靠、可行性强，完全满足大

7、型广 场的安保业务需求。图2?设计原则根据广州市火车站站前广场的实际情况， 结合广州市越秀区公安局对于 站前广场安保工作切实需求，实现现有监控资源的合理利用，消化吸收国内 外先进技术和成熟经验，立足国内、安全可靠、实用、便于管理维护，应该 严格遵行以下九个原则：?先进性在投资费用许可的情况下，系统采用当今最先进的技术和设备，一方面 能反映系统所具有的先进水平，另一方面又使系统具有强大的发展潜力，以 便该系统在尽可能的时间内与社会发展相适应，从而保障应急指挥整体运 行。?可靠性系统最重要的就是可靠性，如果系统一旦瘫痪，整个应急指挥平台响应 将要滞后所产生后果将是难以想象的，因此系统必须可靠地、能

8、连续地运行。 系统设计时在成本接受的条件下，从系统结构、设备选择、产品供应商的技 术服务及维修响应能力等各方面均应严格要求。因此，采用成熟、稳定和通 用的技术和设备，关键部分应有备份、冗余措施，能够保证系统长期稳定运 行，使得故障发生的可能性尽可能少，即便是出现故障时，影响面也要尽可 能小。?实用性在建设之前，要做好充分的需求调研。设计合理，结构简单，功能完备, 切合实际，能有效提高工作效率，满足对站前广场视频监控管理工作的需求。?经济性在满足系统功能及性能要求的前提下，尽量降低系统建设成本。采用经 济实用的技术和设备，利用各种设备和资源，综合考虑系统的建设、升级和 维护费用，不盲目投入。?易

9、操作性提供清晰、简洁、友好的中文操作界面，操控简便、灵活，易学易用， 便于管理和维护，有较强的容错和系统恢复能力。?及时性能将突发事件现场的图像、数据及时地传输到各分监控管理中心及总监 控中心便于查询管理。?规范性控制协议、编解码协议、接口协议、视频文件格式、传输协议等应符合 相关国家标准、行业标准和公安部颁布的技术规范。?可维护性系统应具备自检、故障诊断及故障弱化功能，在出现故障时，应能得到 及时、快速的维护，整个数字监控系统具有业内（国内外）领先的技术水准, 达到数字化、网络化、智能化的要求，同时具备良好的可靠性、安全性、伸 缩性。?可扩充性系统设计时应充分考虑今后的发展需要， 系统应具有

10、预备容量的扩充与 升级换代的可能。?指导思想以广州市城市总体规划（2010年-2020年）和广州铁路枢纽规划 方案研究为指导，以 打造枢纽型城市为目标，加快广州火车站信息化建设 步伐，科学规划广州火车站信息系统建设， 通过视频融合技术、计算机视觉、 模式识别、混合现实技术等高科技手段，重点解决广州火车站全景监控难题 提供技术手段。通过广州火车站站前广场Sinotoon全景智能监控系统的建设，创新广州火车站站前广场的监控模式，提高广州火车站安保科技化水平。?系统设计方案?总体设计?建设目标?实现全景监控，为安保提供支撑本项目采用全景融合专利技术，通过将站前广场的多个高点位置摄像头 视频进行融合处

11、理，实现整个站前广场区域的全景视频监控，使安保部门第 一时间掌握站前广场的人群全景态势，为站前广场的安保提供技术支持。?提高安保技化管理水平，进一步解放警力本项目采用视频融合技术、计算机视觉、模式识别、混合现实技术等高 科技手段，对指定的区域进行细节化监控，有利于公安局管理部门及时采取 解决预案，进而合理部署警力；对站前广场的重点区域实现巡逻监控，提高 安保的智能化手段，有效解放警力。?消除监控盲区，减少安全隐患项目通过对站前广场监控摄像头的分布位置、朝向和可视范围等进行综合分析，利用全景关联技术，实现监控区域视频全覆盖，以及全景视频和细 节视频的关联，消除治安监控死角，为站前广场的防控预警提

12、供有力依据， 减少安全隐患。?推动广州经济建设火车站是贸易往来的枢纽，是城市与城市流通的架桥，也是城市内部聚 散的中心。Sinotoon全景智能监控系统的建设有利于提高广州火车站安全管 理水平，更好地保障旅客生命财产安全，为“十二五”期间构建广州现代化 铁路安保体系提供坚实保障，推动广州市经济建设的步伐。?建设内容站前广场形成全景整体态势监控，摄像头之间实现空间位置关联管理，是目前公安分局安保视频监控系统效能提升的关键所在。北京天睿空间科技有限公司基于视频全景融合核心专利技术， 结合广州火车站实际情况及公安 分局的业务需求，建设一个系统，实现四项功能，助力广州市越秀区公安分 局站前广场安保工作

13、。一个系统即 Sinotoon全景智能监控系统，利用全景 融合技术，将分布在制高点的多路监控视频进行特征提取、匹配融合，形成 全景实时视频，整个广场一览无余，即刻掌握站前广场整体实时动态，实现 站前广场视频全场景监看，同时实现站前广场全景融合、高低点位视频关联 显示、全场景历史视频回放等几大功能。以先进的视频技术解决海量视频无 法看、无法管乃至不好用的问题，提升公安分局视频信息化水平。图3系统建设内容?系统架构广州火车站站前广场 Sinotoon全景智能监控系统由应用层、中间层、 数据层组成，集成规范的标准接口协议，为整个系统能够正常接入现有视频 及相关子系统提供可靠保障，同时保证所有系统可以

14、顺畅运行。系统的总体 架构如下图所示：图4系统架构用户层：用户层是指根据针对不同业务需求的应用软件为用户终端提供给用户直观、易用的交互操作界面，供用户访问系统，对软件进行操作，对 相关信息进行编辑整理，最终完成用户对每个子系统的应用。用户层根据不 同方向的业务应用，针对不同层级的管理人员划分相应系统界面表现形式。中间层：中间层在监控平台层次模型中承担事务处理的中间环节，负责控制数据库操作，接受和处理客户端请求，进行业务逻辑处理，提供各类应 用服务。中间层主要包括：视频接入融合中间件、多维模拟实现中间件、系 统集成接口中间件等。数据层：数据层集中系统主要数据，数据库为整套系统的基础，提供整 套系

15、统的数据储存及数据交换，系统包含：漫游路径信息、虚拟视点信息、 融合规则和基础信息。最终保证整套系统可以完整、稳定的运行。集成接口规范：接口层是监控平台中的关键内容，涉及到各技术子系统 及其他外部系统。通过接口层，实现全场景多维度视频监控系统与其他相关 信息系统之间的信息共享。?系统功能?站前广场全景融合站前广场全景融合功能突破传统视频监控系统分镜头割裂显示画面的 局限，将孤立摄像头融合形成全景视频，做到纵观全局，一目了然。将分布 在站前广场对面流花宾馆上合理部署的多路单点监控视频进行特征提取和 匹配融合，实现站前广场区域的全场景实时动态监控。使公安分局第一时间 在监控中心就能远程掌控站前广场

16、区域人群全景态势 ，有效提高对突发情况 的预警和反应能力，提升广州火车站站前广场安保能力和保障水平。图5站前广场全景融合效果图?视频关联显示在全场景视频融合监看的基础上，将部署在站前广场上的多路低点视频 与高点摄像头所形成的站前广场全景视频建立关联关系，在全局掌控站前广场的同时，利用鼠标移动取镜框，将其定位到需要关注的地方进行局部细节 监控，消除因为广告牌、建筑等障碍物遮挡造成的全景视频监控盲区，从而 达到了宏观态势监控与重点区域盯控的有机结合。图6高低点位视频关联显示效果图?全场景历史视频回放将历史事件以多维全景的方式整体回溯， 改变依赖海量分镜头零散倒查 的传统工作模式，在全景下高效溯源，

17、以整体画面描述事件来龙去脉。为保 证站前广场视频监控数据的安全性、完整性及可用性，便于安保及公安部门 对原始历史视频的取证，视频存储采取单路存储的方式，通过读取单路历史 视频源并进行二次融合的方式实现全场景历史视频回放功能，将事件发生全过程在全场景视角下进行回放、倒播。图7全场景历史视频回放效果图?设备部署?系统设备连接图系统支持多用户，多中心的分级独立架构，以适应各级指挥中心根据业 务需求灵活部署。全场景多维度视频监控系统设计采用统一构架，满足高清 图像、实时无延时的全景展示及安保工作应用的需求。系统总体设备连接自 下到上分为三层，依次为：采集层、视频处理层和应用层。图9系统设备连接图采集层

18、：系统支持国内外主流视频监控设备 （如海康威视、大华、索尼、 派尔高、博世、艾立克、安迅士等）的无缝接入。视频处理层：系统实现将各种不同来源和格式的视频资源接入到全场景 多维度视频监控系统，建成“统一编解码标准、统一联网协议、统一控制协 议、统一编号规则、统一图像标注、统一位置标识”的视频管控系统，整合 各类不同来源、不同格式的图像资源，并对接入进来的多路视频进行融合处 理、图形处理等操作，系统采用天睿视频融合器完成视频的接入及全景融合 处理。Sinotoon视频融合器可直接将融合视频输出显示至大屏幕系统，满足 指挥管理的需求，亦可通过视频编码器将全景视频转码推送至公安分局现有 的视频监控平台

19、，实现与现有监控平台的资源共享。应用层：根据用户的实际情况，Sinotoon全景智能监控系统实现站前广 场全景融合、高低点位关联显示、全场景历史视频回放等业务功能，为指挥 管理人员提供科学的决策依据。同时，系统开放接口，可实现与分局视频监 控系统的无缝集成。?前端监控点位部署广州市越秀区公安分局监控系统经过长期的发展建设，目前已经具备一定的规模，摄像头已经达到一定的密度，但是现有站前广场低点监控点位不 能完全满足全景监控的需求，经过点位的合理补充建设，实现站前广场的全 覆盖，利用全景融合技术达到全景监控的效果。全景点位的部署主要分析考 虑以下几个方面的问题：?摄像机的安置高度?监控区域的重合度

20、?摄像机的安置方位全景视频监控要求摄像机布设于站前广场周边制高点位置（如：站前广 场对面的流花宾馆），实现站前广场的100%视频全覆盖，各摄像机监控区域 之间的重合度大于10度，便于视频之间融合处理，为保证视频展示视觉的 一致性，要求摄像机布置的方位（朝向）基本一致。部署方式如下所示：建议在站前广场对面的流花宾馆上增加 6个枪式摄像头和一个1个球式 摄像机。按照全景点位部署的原则设置点位，实现站前广场的全景监控。?后端设备部署原则 ?视频融合器全景融合器完成多源视频的接入、 协议转换、时间同步、融合、与显示，提供友好的用户操作接口。视频融合器配置参数如下:硬件名称设备型号主要技术性能指标Sin

21、otoon视频融合器标配Sin otoon 4U 机箱系统：Windows 7专业版64位（简体中文）CPU:双英特尔至强处理器 E5-2667 （六核，主频2.90GHz Turbo, 缓存 15MB, 8.0 GT/s）内存：32GB （4x8GB） 1600MHz DDR3 ECC RDIMM硬盘：500GB 2.5 英寸 SATA （7,200 Rpm） 硬盘 光驱：8x超薄DVD+/-RW光驱电源：1100W电源显卡：4 GBNVIDIA Quadro K5000 (2DP & 1DVI-I & 1DVI-D) (2DP-DVI& 2DVI-VGA扩充卡：带1

22、个PCIex16 接口的中央 Riser 卡，1 个PCIe x16, 8线程(需要第2个CPU才能支持PCIe插槽)，空闲2个PCIE 插槽?建设周期在前端监控视频已接入广州市越秀区公安分局监控平台中的前提下，建设全场景多维度视频监控系统周期为 3个月，具体进度安排如下：?30日内完成服务器等硬件设备采购及安装调试。?30日内完成站前广场全景融合、高低点位视频关联显示、全场景历史视频回放。?30日内完成系统试运行及系统调试。?系统交付验收。?项目预算完成广州火车站站前广场 Sinotoon全景智能监控系统的建设需要前端 摄像头、硬件支撑设备以及软件支持，下表为具体的设备清单。Sinotoon

23、全景智能监控系统报价清单 品单数报价含支 架电 源, 由集 成方 公司 提供设备名称品 型号配置（描述）单数 单价全景监控点位需求300万1/3" CMOS超宽动态 ICR日夜型枪型网络摄像机，1/3" Progressive Scan网络高清 i枪式摄像机CMOS 彩色:0.1 Lux (F1.2,AGC ON)黑 白:0.01Lux (F1.2,AGC不不限ON), 1/3秒至1/100,000秒，厶6限不限C/CS接口，DC驱动，ICR红厶外滤片式，120dB，背光补偿， 慢快门，H.264 / MPEG4 /MJPEG50HZ： 20fps (2048 X 1536

24、),25fps (1920 X1080), 25fps (1280 X720)60Hz: 20fps (2048 X1536),30fps (1920 X1080), 30fps (1280 X 720)咼像素镜 头不限由集成方公司提供1/2.8 "P rogressive Sea nCMOS 327万像素彩色:网络高清3 球型摄像机4 监控立杆不限不限0.05Lux （F1.6，AGC ON）黑白：0.005Lux （F1.6, AGC ON）, 0 Lux with IR，自动 / 手动/自动跟踪白平衡/室 外/室内/日光灯白平衡/钠 灯白平衡，支持3D降噪，信 噪比大于52dB

25、,支持背光补 偿、宽动态，数字变倍16倍， 焦距4.3-129mm, 30倍光学， 变倍速度大约3秒（光学，广 角-望远），近摄距 10-1500mm（广角-望远），水 平范围360°连续旋转，水 平速度水平键控速度：0.1 ° - 160° /s,速度可设水 平预置点速度：240° /s，垂 直范围-2° -90° （自动翻 转）垂直速度垂直键控速度： 0.1 ° - 120° /s,速度可设垂 直预置点速度：200° /s，预 置点个数256个，巡航扫描8 条，每条可添加32个预置 点，花样扫描4条，

26、每条路 径记录时间大于10分钟，支 持断电记忆，支持智能运动 跟踪，红外照射距离150米，防护等级IP66（室外 球）TVS 6000V防雷、防浪涌、 防突波，符合 GB/T17626.5 四级标准。2米监控专用室外立杆含支 架电 源, 由集 成方 公司 提供由集成方公司提供Si no to on 24R 4U 机箱 系统：Windows 7专业版64 位(简体中文)CPU:双英特尔至强处理器E5-2667 (六核，主频2.90GHz Turbo,缓存 15MB,8.0 GT/s)内存：32GB(4x8GB) 1600MHzDDR3 ECC RDIMM 硬盘：500GB 2.5 英寸 SATA

27、视频融合服务器Si no(7,200 Rpm)硬盘光驱：8x超薄DVD+/-RW光 台2toon驱电源：1100W电源显卡：4 GB NVIDIA QuadroK5000 (2DP & 1DVI-I &1DVI-D) (2DP-DVI & 2DVI-VGA 扩充卡：带1个PCIex16接 口的中央 Riser 卡,1 个 PCIe x16, 8线程(需要第2 个CPU才能支持PCIe插槽)， 空闲2个PCIE插槽 应用层级二层传输速率 10/100/1000Mbps接口类型48X 10/100/1000Base -T 以千兆交换机H3C视频编码器海康威视太网端口 4X

28、1000Base -XSFP千兆以太网端口S5500 网管功能支持-52C- XModem/FTP/TFTP 加载升级，台 1SI支持命令行接口（ CLI）,Telnet , Cons.背板带宽240GbpsVLAN功能支持端口结构非模块化接口数量52个堆叠功能可堆叠4路/8路视音频输入，支持 HD-SDI高清相机，所有通道DS-91 支持1080p实时编码，支持4 00HFH 路/8路同步回放，支持HDM、 台1-ST VGA CVBS输岀，2U翻盖基线，双千兆网卡；8个SATA接口，1 个 eSATA接口。视频存储 设备不限不限利用监控平台现有的视频存 储设备由集成方公司提供A 小计广州火

29、车 站站前广 场Sinotoon全景智能 监控系统 平台Sino too视频全景融合基本功能架构 基础平台站前广场 全景融合高低点位关联显示全场景历 史视频回 放Si no toonSinotnooSino too实现分布式融合控制、分布 式融合时间同步、场景特征 标定、场景机构特征检测、 融合视频源动态搜索、视频 实时渲染、视频色彩校正、 视频边缘融合等功能 将多路低点视频与监控区域 内的全景视频建立关联关 系，通过鼠标移动关联拾取 矩形框，细节视频调看窗口 中调看矩形框内细节视频 在全景视频融合模式下根据 倒放请求对任意时刻的多个 视频进行整体回放、倒播小计其他费用合计税费总费用的7%最终价格优惠价格含2年的售后维护费用Sinotoon全景智能监控分析管理系统?公司简介?基本介绍北京黎阳之光科技有限公司是专业处理图形图像方面的专业公司，拥有视频融合领域国内唯一发明专利：“全景智能监控分析管理系统”。公司依 托于中科院及公司自由图形图像方面的优势，依靠雄厚的研发力量，在物联 网平台建设、三维图形与可视化、计算机视觉、大规模数据挖掘