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高清化、智能化技術在地鐵安防中的應用

發布日期: 2012/7/12 8:08:52 瀏覽次數:1831 【返回】【打印本頁】


引言:
  隨著我國經濟的持續增長及城市化進程的加快,城市流動人口急劇上升,為了緩解人口過快增長給城市客運帶來的壓力,各地的地鐵工程紛紛上馬,我國地鐵建設正步入一個井噴期。截止2011年,全國有33個城市正規劃建設地鐵,目前,北京、上海、廣州、杭州、天津、長沙、南京、廣佛、深圳、武漢、重慶等28個城市已獲得軌道交通的建設批複,總投資將達到1.1萬億元,其中,杭州、廣州、長沙等城市即將建成地鐵22條。
  但由於人流密集、人員複雜等特性,地鐵也成為案件多發場所。亟需一套應急指揮監控係統來保障地鐵安全、穩定運行。事實證明,視頻監控係統可以起到事前預警、事後取證的作用,已經成為公共安全部門打擊犯罪、維持社會安定的重要手段。
  本文以某市地鐵1號線為例,闡述如何以高清視頻圖像為基礎,利用智能行為分析、視頻質量診斷、人臉識別等技術手段,與公安業務係統進行融合,以滿足公安實戰應用的需求。
  一、 項目需求分析
  1. 圖像清晰度不高
  現在大部分地鐵監控係統前端采集設備采用模擬攝像機,當案件發生後,調取的錄像看不清細節,對案件破獲起不到實質性的作用。
  2. 智能化程度不高
  現有係統往往等案件發生後才知曉,做不到“事先預警”,隻能被動接收。即使案件發生時有相應的錄像,但有時因噪聲幹擾、偏色等圖像問題,無法作為偵破依所,究其原因,主要缺少科學的運維管理機製。
  3. 業務緊密度不高
  現有公安地鐵視頻監控係統隻局限於視頻實時預覽和錄像回調,沒有與公安業務係統進行融合,滿足不了公安係統各警種業務需求。
  二、 項目總體設計
  係統管理模式
  根據地鐵公安管理機構的管理模式,采用警務站、派出所、地鐵公安分局三級監控模式,係統也由警務站、派出所、地鐵公安分局三級組成,地鐵公安分局管理架構和權限級別圖如下:
     

監控點分布及選型
  根據地鐵站人員流向、人員密集劃分、案件多發區域以及其他站內治安管理需要,對地鐵站監控區域劃分為:外圍治安防控區、站廳層治安防控區、站內公共防控區、站台層治安防控區及地鐵公司接入圖像五類。

  警務站監控係統
  警務站監控係統主要由前端攝像機、拾音器、視頻監視器及控製盤、視頻編碼器、交換機、視頻服務器等組成。
  警務站功能:
  (1) 監控功能:警務室公安值班員能通過視頻監視器及視頻控製盤實現對本車站的監視及控製功能;
  (2) 字符疊加功能:字符信息主要包括攝像點的區域編號(線號、站名及地點)、日期及時間等;
  (3) 回放及檢索功能:車站公安值班員得到上級授權時,可對派出所視頻存儲設備內存儲的圖像進行回放、並可按記錄的時間、日期範圍、攝像機位置(編號)等信息進行分類檢索圖像。
  派出所監控係統
  派出所監控係統以警務站監視係統為基礎,通過增加監視及控製設備構成。係統由本地攝像機、編碼器、解碼器、監視器、控製盤、網絡交換機、視頻終端、視頻服務器及存儲設備等組成。
  派出所監控係統功能:
  (1) 監控功能:派出所公安值班員能通過視頻監視器、視頻控製和監控終端實現對本轄區各站及內控區域的視頻監視及控製功能;
  (2) 錄像功能:係統以定時錄像、報警錄像或手動錄像等模式對所轄區域的所有攝像機攝取的圖像進行實時錄製;
  (3) 回放及檢索功能:派出所公安值班員可對本派出所的視頻存儲設備內存儲的圖像(包括本派出所及所轄警務站監控範圍視頻圖像)進行回放、並按記錄的時間、日期範圍、攝像機位置(編號)等信息進行分類檢索圖像。
  地鐵公安分局監控係統
  地鐵公安分局監控係統是在各派出所和警務站監視係統為基礎,通過增加監視及控製設備構成。係統由網絡交換機、視頻服務器、網管服務器、視頻存儲設備、編碼器、解碼器、視頻監視器、大屏幕拚接顯示設備、大屏控製器、文本編播設備、LED設備、監控終端及視頻控製盤等組成。
  地鐵公安分局功能:
  (1) 監控功能:地鐵公安分局公安值班員能通過視頻監視器、大屏幕拚接顯示設備、監控終端及視頻控製鍵盤實現對地鐵的視頻監視及控製功能;
  (2) 回放及檢索功能:地鐵公安分局值班員可對地鐵各派出所的視頻存儲設備內存儲的圖像進行回放、並按記錄的時間、日期範圍、攝像機位置(編號)等信息進行分類檢索圖像;
  (3) 文本編播功能:地鐵公安分局關於警務及公共信息的編輯、發布;
  (4) 網絡管理功能:對全網各種設備的運行狀態,可實現係統自動檢測、遙控檢測、故障分類、故障定位、故障記錄等功能。係統出現故障時,中心網管係統能夠發出聲光報警;
  (5) 地子地圖功能:基於警應GIS係統實現可視化作戰指揮。
  三、 項目特色優勢
  隨著地鐵監控係統的統一建設,視頻監控需求日益高漲,城市軌道交通監控係統的攝像機安裝數量也在成倍增加,超大視頻路數及大規模監視中心給控製管理人員帶來極大的工作壓力,要求幾個監視人員隨時注視幾百路圖像、再去判斷每一畫麵中是否存在異常狀況,效率很低,還會產生很多人為誤操作以及錯誤警報,大大降低監控係統的安全有效性。本項目通過視頻質量診斷等智能分析技術提升係統運維管理效率,通過視頻智能行為分析、人臉識別等智能分析技術為公安實戰應用提供有效的分析手段,並通過與PGIS等係統的對接,實現了公安業務係統的整合與掛圖作戰等可視指揮調度。
  1. 視頻智能行為分析
  跨線檢測
  跨線檢測可以自動檢測運動目標穿越警戒線的行為,支持單向或雙向的跨越檢測,用於地鐵站台、沿線軌道等區域。
  物品遺留檢測
  物品遺留檢測是指對指定區域內的遺留物體進行檢測,廣泛用於站台、配電設施重點區域等場所。
  物品丟失檢測
  物品丟失檢測是指對指定區域內發生的物品丟失情況進行判讀,用於地鐵沿線配套設備安置場所,避免財產損失。
  可疑人員奔跑檢測
  可疑人員奔跑檢測是指對指定區域內的快速移動人員進行檢測報警,在站台、換乘廣場等公共安全區域提供預報警,防範於未然。
  人員聚集檢測
  人員聚集檢測是指識別人群的整體運動特征,包括速度和方向等,用以避免形成擁塞或及時發現異常情況,可用於判斷局部區域擁塞程度。
  人流量統計
  人流量統計是指對穿越出入口或指定區域的人或物體的數量進行統計。

  1. 視頻質量診斷
  視頻質量診斷是一套圖像質量分析、診斷與預警係統,通過對前端設備傳回的碼流進行解碼以及圖像質量評估,對視頻圖像中存在的質量問題進行判斷和告警,並記錄檢測結果。診斷係統采用輪循方式,可以在短時間內對大量的前端設備進行檢測;檢測項目包括多種視頻故障,如清晰度異常(圖像模糊),亮度異常(過亮、過暗),偏色,噪聲幹擾(雪花、條狀、滾屏),畫麵凍結,信號丟失等狀態進行診斷,生成相應的故障報表,並在異常維修模塊生成故障流程,用戶按照故障流程進行快速維修的係統功能。
  2. 人臉識別
  根據地鐵安全管控的特點,在地鐵的各個出入檢票關口對進出入員進行抓拍,通過對抓拍的人臉圖像進行特征提取,並將人臉特征在數據庫中進行存儲,建立人臉檢索標簽。係統可與公安黑名單數據庫進行比較,當係統檢測到特征相近的人員時即產生報警,該技術的使用可大大提高公安偵察破案的能力和效率。
  結語:
  地鐵發生事故和恐怖襲擊對政府和社會民眾會產生很大壓力,當出現地鐵運營事故和恐怖襲擊而不能及時通過監控係統找到對事故和案件分析有用的錄像資料,將導致嚴重後果。而本項目通過對高清,智能等新技術的應用,全麵提升了業務應用的深度,為案件研判提供清晰的視頻源以及技術手段。通過創新機製的變革配合智能技術的輔助,實現了係統的科學運維管理,在降低維護成本的同時,大大提高了係統的使用效率,真正做到“建好、管好、用好”。
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