VROAD高清視頻事件檢測(cè)方案[共17頁]

1、VROAD高清視頻交通事件檢測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案智達(dá)威路特科技有限公司2010 年 6 月1目 錄第 1 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則和依據(jù) . 51.1. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 . 51.1.1 系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性 . 51.1.2 系統(tǒng)的高可靠性 . 51.1.3 系統(tǒng)的實(shí)用性 . 51.1.4 系統(tǒng)的安全性 . 51.1.5 系統(tǒng)的擴(kuò)展性 . 6第 2 章. 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)需求 . 82.1. 概述. 82.2. 設(shè)備介紹 . 82.3. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) . 92.4. 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) . 9第 3 章. 系統(tǒng)功能 . 103.1. 視頻事件檢測(cè)子系統(tǒng) . 103.1.1 事件檢測(cè)功能 . 103.1.2 交通數(shù)據(jù)檢測(cè)功能 .

2、113.1.3 電子地圖功能 . 113.1.4 事件圖像抓拍、錄像功能 . 123.1.5 虛擬電視墻集中顯示功能 . 133.1.6 交通數(shù)據(jù)、交通事件報(bào)警的統(tǒng)計(jì)、分析、查詢功能 . 143.1.7 操作人員權(quán)限和操作日志管理功能 . 153.1.8 信息共享及發(fā)布功能 . 153.1.9 設(shè)備工作狀態(tài)自檢和報(bào)警功能 . 15第 4 章. 主要技術(shù)規(guī)格 . 1624.1 性能指標(biāo) . 164.2 壓縮和存儲(chǔ) . 164.3 高清視頻檢測(cè)器 . 163前 言高速公路事件是指破壞正常交通流量并造成交通堵塞的非重復(fù)性隨機(jī)發(fā)生的事件，它包括交通事故、車輛拋錨、道路養(yǎng)護(hù)或施工等臨時(shí)的大型活動(dòng)。事件發(fā)

3、生后對(duì)其進(jìn)行快速可靠的探測(cè)，對(duì)減少交通延誤，保障道路安全，防止二次事故發(fā)生具有十分重要的意義。另外，隨著高速公路的交通量不斷增加，交通事故明顯上升，有的事故甚至導(dǎo)致了嚴(yán)重后果。如 1996 年 11 月，滬寧高速公路由于能見度低，引發(fā)了 44 輛車輛連續(xù)追尾相撞，導(dǎo)致 10 人死亡，造成 5 小時(shí)交通阻塞的嚴(yán)重交通事故。 1997 年 12 月類似的一起交通事故發(fā)生在京津塘高速公路上。在高速公路上，交通事故如果得不到及時(shí)處理，會(huì)帶來許多不良后果。如交通警察不能盡快獲取事故信息，無法及時(shí)實(shí)施救援工作等。同時(shí)，中國(guó)的高速公路一般采取收費(fèi)方式，若事故或交通堵塞不能及時(shí)檢測(cè)和處理，必然會(huì)引起車輛的繞行

4、，降低了高速公路運(yùn)營(yíng)效率，給高速公路運(yùn)營(yíng)公司帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，研究高速公路事件檢測(cè)與管理具有十分的重要意義。4第1章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則和依據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則1.1.1 系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性VROAD高清視頻交通事件檢測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)集視頻信息采集、信息傳輸與交換、 綜合監(jiān)測(cè)集成管理平臺(tái)為一體的多業(yè)務(wù)、 多任務(wù)的綜合應(yīng)用系統(tǒng)。對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性有很高的要求。在前期系統(tǒng)的建設(shè)中，我們采用內(nèi)存比對(duì)模塊等方式， 使得中心系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性得到保證。 在通訊系統(tǒng)中，通過在應(yīng)用層對(duì) TCP/IP 協(xié)議進(jìn)行封裝，使得通訊系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性得到保證。在前端系統(tǒng)，我們采用最新的硬件配置，使得前端識(shí)別的實(shí)時(shí)性得到保證。1.1.2 系統(tǒng)的高可靠

5、性我們從運(yùn)行環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)、軟硬件、系統(tǒng)校時(shí)及數(shù)據(jù)庫等多個(gè)方面充分考慮系統(tǒng)的高可靠性，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運(yùn)行。1.1.3 系統(tǒng)的實(shí)用性系統(tǒng)的實(shí)用性原則我們必須堅(jiān)守。 我們將系統(tǒng)的實(shí)用性目標(biāo)細(xì)化如下：操作簡(jiǎn)單，界面直觀，提示明確，風(fēng)格統(tǒng)一，用語規(guī)范。1.1.4 系統(tǒng)的安全性系統(tǒng)的安全性應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)方面綜合考慮：網(wǎng)絡(luò)安全：網(wǎng)絡(luò)安全系指網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)應(yīng)該充分考慮抵御來自非法訪問者的侵入和攻擊。因此，系統(tǒng)應(yīng)該是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的內(nèi)部網(wǎng)5（Intranet ），然而，該系統(tǒng)不可避免地要與公共數(shù)據(jù)通信網(wǎng)在傳輸介質(zhì)上有部分的重疊， 無法從物理上徹底與系統(tǒng)外部網(wǎng)絡(luò)隔斷， 所以，防火墻功能是十分必要的。 在中心系統(tǒng)設(shè)計(jì)中

6、， 三層交換機(jī)本身具備防火墻的功能。在通信服務(wù)器上，由于在應(yīng)用層對(duì) TCP/IP 協(xié)議進(jìn)行了封裝，在軟件上實(shí)現(xiàn)了防火墻的功能，將前端與中心進(jìn)行了隔離。身份識(shí)別：能夠進(jìn)入系統(tǒng)的用戶在功能使用和數(shù)據(jù)訪問權(quán)限上是有等級(jí)之分的， 中心系統(tǒng)將建立身份與數(shù)據(jù)、 身份與功能的訪問和使用權(quán)限描述矩陣， 對(duì)系統(tǒng)內(nèi)所有用戶進(jìn)行分類， 并確定其對(duì)功能的使用權(quán)限和對(duì)數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限。 通過嚴(yán)格的身份驗(yàn)證機(jī)制保證系統(tǒng)的安全。數(shù)據(jù)安全： 數(shù)據(jù)是系統(tǒng)的根本， 數(shù)據(jù)的安全至少有兩個(gè)層次的含義，一是數(shù)據(jù)的保密性；二是數(shù)據(jù)不被丟失或損毀。對(duì)于數(shù)據(jù)的保密性，通過系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制和身份識(shí)別機(jī)制加以保證。同時(shí)，中心系統(tǒng)還將建立完善的數(shù)

7、據(jù)維護(hù)、更新、備份和保管機(jī)制，以確保任何情況下系統(tǒng)數(shù)據(jù)不被丟失和損毀。1.1.5 系統(tǒng)的擴(kuò)展性系統(tǒng)良好的擴(kuò)展性應(yīng)該包括兩個(gè)方面：系統(tǒng)功能的可擴(kuò)展性： 系統(tǒng)功能的可擴(kuò)展性是由系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩個(gè)方面加以保證的。 系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的開放的開發(fā)接口，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮日后系統(tǒng)的功能擴(kuò)展，同時(shí)將對(duì)所設(shè)計(jì)實(shí)施的部分有嚴(yán)謹(jǐn)完備的設(shè)計(jì)文檔。6系統(tǒng)規(guī)模的可擴(kuò)展性： 主要是在網(wǎng)絡(luò)帶寬、 服務(wù)器配置性能指標(biāo)方面預(yù)留適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展余地。 只要網(wǎng)絡(luò)帶寬和服務(wù)器配置留有余地， 系統(tǒng)終端設(shè)備和用戶的增加就不成問題。7第2章. 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)需求概述VROAD高清視頻交通事件檢測(cè)系統(tǒng)主要由視頻采集和檢測(cè)設(shè)備、綜合

8、傳輸及交換設(shè)備、綜合監(jiān)測(cè)集成管理平臺(tái)三個(gè)部分組成。系統(tǒng)按業(yè)務(wù)功能， 可分為高清事件檢測(cè)子系統(tǒng)、 綜合傳輸及交換子系統(tǒng)。各子系統(tǒng)在綜合監(jiān)測(cè)集成管理平臺(tái)的統(tǒng)一管理和控制下， 共同完成基于視頻信息的事件檢測(cè)、視頻監(jiān)控、顯示、存儲(chǔ)、傳輸和交換等功能。本系統(tǒng)根據(jù)高深高速的交通狀況，采用高清攝像機(jī)作為傳感器，利用交通事件檢測(cè)檢測(cè)設(shè)備對(duì)高清道路圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理， 對(duì)交通擁堵、 交通事故、 逆行等嚴(yán)重影響交通通行能力和交通安全的事件進(jìn)行檢測(cè)和圖像記錄， 以便于對(duì)事件作出及時(shí)響應(yīng)。 所獲得的事件過程圖像便于分析事件的成因和后果， 為改善交通組織和安全管理提供依據(jù)。設(shè)備介紹采集設(shè)備相對(duì)于傳統(tǒng)標(biāo)清攝像機(jī)， 高

9、清攝像機(jī)優(yōu)點(diǎn)明顯： 圖像顯示質(zhì)量很高，能夠更好的捕捉細(xì)節(jié)，覆蓋面更廣，此系統(tǒng)使用高清攝像機(jī)。圖像處理設(shè)備高清事件檢測(cè)器： 采用 DAD系列高清視頻事件檢測(cè)器， 可以同時(shí)8實(shí)現(xiàn)事件檢測(cè)、高清錄像等功能。標(biāo)準(zhǔn) 19機(jī)架安裝結(jié)構(gòu)，高度 1U，每臺(tái)視頻檢測(cè)器可輸入 1 路高清視頻。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由前端系統(tǒng)與中心綜合應(yīng)用和管理系統(tǒng)組成。前端系統(tǒng) 傳輸系統(tǒng) 中心綜合應(yīng)用和管理系統(tǒng)前端系統(tǒng)包括安裝在外場(chǎng)的圖像采集設(shè)備， 中心綜合應(yīng)用和管理系統(tǒng)包括視頻檢測(cè)器、通信服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、各種應(yīng)用服務(wù)器等；前端系統(tǒng)與中心系統(tǒng)通過傳輸系統(tǒng)連接。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)采用以光纖傳輸及交換平臺(tái)為基礎(chǔ)，以 TCP/IP 專用以太

10、網(wǎng)為應(yīng)用層的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。 各子系統(tǒng)前端視頻信息、 數(shù)據(jù)信息通過綜合傳輸及交換平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)與指揮中心應(yīng)用層的信息傳輸和交換。9第3章. 系統(tǒng)功能視頻事件檢測(cè)子系統(tǒng)系統(tǒng)功能圖：交通事件電視墻模 檢測(cè)和查式 詢交通參數(shù)檢測(cè)和查詢電子地圖功能AID 中心管理軟件交通參數(shù)的統(tǒng)計(jì)和報(bào)表生成 系統(tǒng)配置管理 錄像查詢和用戶權(quán)限 下載功能管理3.1.1 事件檢測(cè)功能系統(tǒng)可以通過對(duì)高清攝像機(jī)的視頻內(nèi)容分析， 實(shí)現(xiàn)對(duì)公路中的交通事件檢測(cè)功能，主要類別如下：車輛停駛：車輛停止移動(dòng) 10 秒（可調(diào)）以上認(rèn)為車輛停駛；車輛逆行：車輛在車道中行駛方向和所設(shè)定的方向相反；行人：有人出現(xiàn)在車道中；交通事故：道路中的交通事故；交通擁

11、堵：車輛排隊(duì)長(zhǎng)度超過報(bào)警設(shè)定值；違章變道：車輛在不能變道的區(qū)域變道。交通參數(shù)異常報(bào)警：當(dāng)車輛排隊(duì)長(zhǎng)度超過設(shè)定的閾值時(shí)，將向用戶發(fā)出報(bào)警信息。10高清事件檢測(cè) - 停車（上圖）前端系統(tǒng)可以自動(dòng)檢測(cè)出上述事件，并將相應(yīng)的事件檢測(cè)數(shù)據(jù)（包括記錄編號(hào)、設(shè)備編號(hào)、事件開始時(shí)間、事件結(jié)束時(shí)間、事件類型、事件圖像坐標(biāo)、檢測(cè)地點(diǎn)、檢測(cè)方向等）實(shí)時(shí)上傳給中心相應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)器，并同時(shí)提供為事件視頻庫服務(wù)的有效的事件視頻圖像指針信息。系統(tǒng)檢測(cè)到的報(bào)警信息可以傳給 CCTV監(jiān)控系統(tǒng)。3.1.2 交通數(shù)據(jù)檢測(cè)功能該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)車流量、 平局速度、 占有率和車頭時(shí)距等交通參數(shù)的檢測(cè)， 其中流量和平均車速的輸出的時(shí)間間隔為

12、 5 分鐘（可調(diào)）。系統(tǒng)將采集的交通數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲(chǔ)，支持根據(jù)時(shí)間段（分鐘、小時(shí)、天、周、月、年以及其他自定義時(shí)間等） 、檢測(cè)點(diǎn)（線圈、視頻、微波等）、區(qū)域（路段、十字路口、自定義區(qū)域等）的查詢，并可根據(jù)需要生成各類圖形化的數(shù)據(jù)報(bào)表。3.1.3 電子地圖功能11VROAD高清視頻事件檢測(cè)系統(tǒng)提供電子地圖界面（支持 GIS 地圖嵌入）管理功能，在電子地圖界面能分路段顯示攝像機(jī)安裝位置、當(dāng)前道路交通狀況、交通信息，能夠顯示事件報(bào)警提示、報(bào)警攝像機(jī)實(shí)時(shí)畫面自動(dòng)彈出，并能通過雙擊某一攝像機(jī)調(diào)用該攝像機(jī)的實(shí)時(shí)圖像。事件自動(dòng)彈出后，需要操作人員處理確認(rèn)，系統(tǒng)自動(dòng)記錄處理時(shí)間等信息，以便事后查詢。VROAD

13、高清視頻事件檢測(cè)系統(tǒng)的電子地圖功能可支持 BMP圖片和GIS圖，還可進(jìn)行電子地圖分級(jí)顯示。3.1.4 事件圖像抓拍、錄像功能VROAD高清視頻事件檢測(cè)系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的設(shè)置，完成相應(yīng)的錄像和圖片抓拍功能。事件錄像可以按攝像機(jī)、 按事件類型、 按時(shí)間歸檔存儲(chǔ)在系統(tǒng)的預(yù)錄像子系統(tǒng)中， 由系統(tǒng)服務(wù)器進(jìn)行統(tǒng)一的管理調(diào)用。 系統(tǒng)可提供多種錄像方式，如：交通事件錄像、自主選擇錄像、視頻自動(dòng)錄像等，并可由管理員進(jìn)行選擇和設(shè)置。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到交通事件時(shí)，可對(duì)事件過程進(jìn)行自動(dòng)記錄和存儲(chǔ)。通過錄像可對(duì)事故進(jìn)行再現(xiàn)， 以備后查。 錄像時(shí)間可根據(jù)用戶的需求進(jìn)行設(shè)定。12另外，系統(tǒng)將具有錄像設(shè)置功能， 可由管理員、 監(jiān)控

14、員自主設(shè)置，如人工設(shè)置在任意時(shí)間段、 對(duì)任意外場(chǎng)監(jiān)控?cái)z像機(jī)的視頻進(jìn)行選擇錄像或自動(dòng)錄像。3.1.5 虛擬電視墻集中顯示功能VROAD高清視頻事件檢測(cè)系統(tǒng)具有軟件虛擬電視墻集中顯示功能，通過該項(xiàng)功能，可在一臺(tái)顯示器屏幕上顯示全部攝像機(jī)的畫面 （根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬進(jìn)行刷新） ，便于管理人員了解道路情況，并能通過雙擊某一畫面來激活該攝像機(jī)的實(shí)時(shí)圖像。133.1.6 交通數(shù)據(jù)、交通事件報(bào)警的統(tǒng)計(jì)、分析、查詢功能VROAD高清視頻事件檢測(cè)系統(tǒng)通過前端檢測(cè)子系統(tǒng)得到的交通數(shù)據(jù)和交通事件報(bào)警記錄，并將這些數(shù)據(jù)在后端管理系統(tǒng)中進(jìn)行存儲(chǔ)、整理、分析，用戶可以根據(jù)需求設(shè)置按攝像機(jī)、按時(shí)段得到相關(guān)的交通信息，用于交通管理

15、。系統(tǒng)支持自動(dòng)生成各類圖形化報(bào)表，使得數(shù)據(jù)管理更加方便直觀。系統(tǒng)還支持按小時(shí)、天、月、年等進(jìn)行報(bào)表打印和輸出，支持柱狀圖、折線圖顯示。143.1.7 操作人員權(quán)限和操作日志管理功能交通事件管理系統(tǒng)具有操作人員權(quán)限和操作日志管理功能，能方便得添加刪除管理員組和管理員， 可對(duì)每一位管理員按照攝像機(jī)分配權(quán)限；具有按人員和時(shí)間查詢管理人員的操作日志的功能。3.1.8 信息共享及發(fā)布功能VROAD高清視頻事件檢測(cè)系統(tǒng)軟件在開發(fā)之處就將向其它系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)作為它的基本功能之一。 通過視頻檢測(cè)管理軟件的轉(zhuǎn)發(fā)子程序，其它子系統(tǒng)可通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)接收到事件檢測(cè)儀的檢測(cè)數(shù)據(jù)信息和報(bào)警信息。該軟件還具有錄像共享和通過網(wǎng)絡(luò)

16、進(jìn)行發(fā)布和傳輸?shù)墓δ?，可作為未來省?jí)路網(wǎng)管理系統(tǒng)的組成部分， 通過傳輸網(wǎng)絡(luò)向上級(jí)管理中心提供數(shù)據(jù)信息等，同時(shí)可提供與 CCTV監(jiān)控系統(tǒng)的報(bào)警信息接口和報(bào)警協(xié)議，方便今后與 CCTV監(jiān)控?cái)z像機(jī)的聯(lián)動(dòng)。3.1.9 設(shè)備工作狀態(tài)自檢和報(bào)警功能15交通事件檢測(cè)與分析設(shè)備能夠檢測(cè)自身的工作狀態(tài)，包括網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)、視頻輸入狀態(tài)、圖像丟失與恢復(fù)信息等等。當(dāng)工作狀態(tài)出現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)能夠通過前面板上所設(shè)置 LCD顯示器直觀地顯示， 并能夠通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給管理終端。第4章. 主要技術(shù)規(guī)格4.1 性能指標(biāo)交通事件檢測(cè)準(zhǔn)確率逆行檢測(cè)率： 95%擁堵檢測(cè)率： 95%交通事故檢測(cè)率 95%交通事件檢測(cè)的響應(yīng)時(shí)間平均檢測(cè)時(shí)間 1 0秒擁堵檢測(cè)報(bào)警時(shí)間：可選10 秒或 20 秒4