平安校園---智能視頻巡邏跟蹤系統(tǒng)解決方案設(shè)計(jì)

1、平安校園智能視頻巡邏跟蹤系統(tǒng)解決方案博聰信息技術(shù)2015年2月1日目 錄2第一章、項(xiàng)目概述21. 1.需求分析32.2.實(shí)現(xiàn)目標(biāo)43. 3.系統(tǒng)建設(shè)原則4第二章、方案設(shè)計(jì)52. 1平臺(tái)總體架構(gòu)52. 2系統(tǒng)簡(jiǎn)介52. 3在平安校園中的應(yīng)用132.4系統(tǒng)部署14第三章、設(shè)備清單21第一章、項(xiàng)目概述11需求分析近幾年以來(lái)一系列校園安全事件的發(fā)生，使得政府及社會(huì)各界對(duì)于平安校園 安防系統(tǒng)的建設(shè)更為關(guān)注，傳統(tǒng)的人力巡查已不能滿足校園安全管理的需求，平 安校園建設(shè)迫在眉睫。目前學(xué)校普遍存在著學(xué)生眾多，校園周邊的環(huán)境復(fù)雜等特 點(diǎn)，就各中小學(xué)校來(lái)說(shuō)，都有個(gè)共同特點(diǎn)：管理人員少，學(xué)生人數(shù)眾多、生性好 動(dòng)、防意

2、識(shí)差。學(xué)校的操場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、大門口、教學(xué)樓等公共場(chǎng)合都存在安全隱 患：1, 操場(chǎng)存在意外事件的安全隱患，要現(xiàn)全覆蓋、無(wú)死角，同時(shí)又要拍清楚細(xì) 節(jié)，便于對(duì)意外事件的事后舉證。2, 學(xué)校大門口，不法人員借上下學(xué)期間乘著混亂的情況從事犯罪活動(dòng)的事件 常有發(fā)生，要求對(duì)校門口有效監(jiān)控，能看清場(chǎng)景及細(xì)節(jié)，出現(xiàn)異常情況實(shí)時(shí)作出 應(yīng)對(duì)，預(yù)防安全治安事件發(fā)生。但普通的視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在以下問(wèn)題：1,操場(chǎng)面積大，使用普通的槍機(jī)球機(jī)都很難實(shí)現(xiàn)全覆蓋、無(wú)死角。即使覆蓋 了大部分場(chǎng)景，離監(jiān)控點(diǎn)遠(yuǎn)的位置也拍不到細(xì)節(jié)。一旦發(fā)生意外事件，雖然監(jiān)控 設(shè)備有拍攝到，但看不清細(xì)節(jié)，對(duì)于事總舉證毫無(wú)作用。2,上下學(xué)期間學(xué)校大門口人員眾多

3、，使用普通的槍機(jī)致球機(jī)看得不全或.看不 清細(xì)節(jié)，無(wú)法真正實(shí)現(xiàn)對(duì)上下學(xué)期間大門口場(chǎng)所的有效監(jiān)管?？梢钥闯?，傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控方式不能很好的滿足平安校園這些場(chǎng)所的監(jiān)控需 求，平安校園監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)不再是簡(jiǎn)單地增加普通監(jiān)控設(shè)備，而是需要向著智 能化、主動(dòng)化監(jiān)控方向發(fā)展。本方案所介紹的智能視頻巡邏跟蹤系統(tǒng)，即是針對(duì) 上述監(jiān)控難題而推出的有效解決方案，這是視頻監(jiān)控領(lǐng)域一次革命性的飛躍。2. 2.實(shí)現(xiàn)目標(biāo)針對(duì)校園存在的眾多安全隱患，我們做了深入的分析和考察，為了有效地維護(hù) 校園秩序和安全，保障學(xué)校教學(xué)工作順利進(jìn)行，以及為同學(xué)們的生活和學(xué)習(xí)營(yíng)造更 好的安全環(huán)境，特推出平安校園智能視頻巡邏跟蹤系統(tǒng)解決方案。智能視

4、頻巡邏跟蹤系統(tǒng)平臺(tái)主要對(duì)校園的重點(diǎn)部位和重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行主動(dòng)化， 智能化的實(shí)時(shí)監(jiān)控，在學(xué)校的主要地點(diǎn)進(jìn)行布控，包括校門、主要路口、操場(chǎng)、 運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等地方，以實(shí)現(xiàn)對(duì)校園重點(diǎn)區(qū)域和場(chǎng)所進(jìn)行高安全級(jí)別的監(jiān)控和管控。3. 3.系統(tǒng)建設(shè)原則本方案的設(shè)計(jì)根據(jù)業(yè)主的實(shí)際情況，本著保證系統(tǒng)先進(jìn)、實(shí)用、安全、可 靠、經(jīng)濟(jì)、易擴(kuò)展、易維護(hù)和高性價(jià)比”的設(shè)計(jì)和建設(shè)原則，體現(xiàn)了技術(shù)先進(jìn)、 經(jīng)濟(jì)合理，并且方案成熟、安全可靠，具有操作簡(jiǎn)單、管理方便的特點(diǎn)。本方案遵循以下設(shè)計(jì)原則： 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要合理，特別是傳輸方式要合理，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是否合理決定系統(tǒng)的成 敗。系統(tǒng)完整性系統(tǒng)設(shè)備和軟件應(yīng)能構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)并連續(xù)運(yùn)行。經(jīng)濟(jì)

5、性設(shè)備選用突出性價(jià)比。實(shí)用性采用成熟的技術(shù)和設(shè)備，建成的系統(tǒng)應(yīng)易于管理、易于使用。可靠性選用的設(shè)備應(yīng)是經(jīng)過(guò)實(shí)踐考驗(yàn)的可靠技術(shù)，設(shè)備應(yīng)能可測(cè)試，可自檢、故障 診斷和報(bào)警等功能。應(yīng)能保證在使用地的自然環(huán)境、氣候條件、公用設(shè)施等情況 下全天候正常運(yùn)行。開(kāi)放性系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)易于升級(jí)擴(kuò)充，軟件應(yīng)支持國(guó)際和國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)接口，遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)， 國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?？蓴U(kuò)展性系統(tǒng)釆用模塊化的設(shè)計(jì)思想，便于系統(tǒng)規(guī)模、系統(tǒng)功能的擴(kuò)展和升級(jí)。先進(jìn)性采用當(dāng)今先進(jìn)的技術(shù)，并可進(jìn)一步升級(jí)，以使系統(tǒng)具有較長(zhǎng)生命期。第二章、方案設(shè)計(jì)2.1平臺(tái)總體架構(gòu)RJ45以太網(wǎng)線RS-485控制線現(xiàn)頻傳輸線出人口IS1LE1 界審娶區(qū)fit2.2系統(tǒng)簡(jiǎn)介

6、多目標(biāo)智能跟蹤處理器 【多目標(biāo)智能跟蹤算法程序】智能視頻巡邏跟蹤方案由E900多目標(biāo)智能跟蹤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，此系統(tǒng)由廣角攝 像機(jī)、高速跟蹤球機(jī)、多目標(biāo)智能跟踹處理器以及運(yùn)行處理器上的世界領(lǐng)先的運(yùn) 動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)和多目標(biāo)跟蹤算法組成。E900多目標(biāo)智能跟蹤系統(tǒng)可以同時(shí)鎖定廣角攝像機(jī)畫(huà)而中的多個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo), 并且自動(dòng)精準(zhǔn)控制高速跟蹤球機(jī)分時(shí)跟蹤拍攝每一個(gè)被鎖定的目標(biāo)的特寫視頻。 系統(tǒng)自動(dòng)控制高速跟蹤球機(jī)平滑移動(dòng)并且自動(dòng)選擇合適的變焦比，使得被拍攝目 標(biāo)始終出現(xiàn)在畫(huà)面中央并且被最優(yōu)放大。由于高速跟蹤球機(jī)使用光學(xué)變焦鏡頭對(duì) 目標(biāo)進(jìn)行光學(xué)放大，得到的目標(biāo)特寫視頻的清晰度（用目標(biāo)的每米像素覆蓋率來(lái) 衡量）比直接數(shù)碼放

7、大廣角高清槍機(jī)視頻高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。E900多目標(biāo)智能跟蹤系統(tǒng)既可以提供由廣角槍機(jī)畫(huà)面得到的全局監(jiān)控視頻, 又可以提供由高速跟蹤球機(jī)抓拍的每個(gè)目標(biāo)的特寫信息，保證監(jiān)控人員既看的全 面，又看的清晰。同時(shí)由于采用光學(xué)變焦，使用高清200w像素的攝像機(jī)就可以 提供大場(chǎng)景（120米*120米）任意目標(biāo)的高清晰度特寫視頻，大幅度節(jié)省了存儲(chǔ)和 傳輸帶寬。E900多目標(biāo)智能踉蹤系統(tǒng)可以監(jiān)控120米X120米的區(qū)域，而且能提供區(qū)域 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的清晰視頻，可以辨認(rèn)人臉和車牌，是一種性價(jià)比極高的高清晰度大場(chǎng) 景監(jiān)控解決方案。E900多目標(biāo)智能跟蹤系統(tǒng)較好地解決了監(jiān)控行業(yè)中普遍而臨的視頻畫(huà)而 看不清”的難題。“槍球結(jié)合

8、”的方式使得槍機(jī)視角圍廣和球機(jī)靈活可變的優(yōu) 勢(shì)得到互補(bǔ)，增強(qiáng)了設(shè)備的整體功能和效率。多種尖端智能視頻分析技術(shù)的綜合 應(yīng)用使得傳統(tǒng)的事E查證被動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為智能高效的主動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控報(bào)警系 統(tǒng)，這將為平安校園的監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)注入智能化的技術(shù)力量。2. 2. 1系統(tǒng)組成53交換i.F卩網(wǎng)絕H1O界申娶區(qū)該RJ45以太網(wǎng)線RS-485控制線觀頻傳輸線出人口前端設(shè)備為自主創(chuàng)新的槍球一體攝像機(jī)，以及一臺(tái)多目標(biāo)智能跟蹤處理器， 設(shè)備連接簡(jiǎn)單便捷；E端采用網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)備管理軟件，能夠無(wú)縫接入平安校園監(jiān) 控網(wǎng)絡(luò)和平臺(tái)。前端設(shè)備包括: 大場(chǎng)景監(jiān)控廣角攝像機(jī) 專用智能高速踉蹤球機(jī) 多目標(biāo)智能跟蹤處理器 后端設(shè)備包括：操

9、作維護(hù)臺(tái)管理服務(wù)器2.2.2視頻采集原理區(qū)域數(shù)碼枚大對(duì)比畫(huà)面（704x576像如上圖所示，多目標(biāo)智能跟蹤處理器對(duì)槍機(jī)視頻畫(huà)面的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行鎖定 和跟蹤，并自動(dòng)控制高速跟蹤球機(jī)對(duì)相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行光學(xué)放大跟蹤拍攝，從 而獲得運(yùn)動(dòng)目標(biāo)清晰的局部特寫畫(huà)而，而這正是視頻監(jiān)控中最需要的有用資料。 上圖中槍機(jī)距離目標(biāo)約70米遠(yuǎn)，若從槍機(jī)畫(huà)面中直接查看目標(biāo)，則無(wú)法分辨任 何細(xì)節(jié)，若將目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行數(shù)碼放大，則得到的畫(huà)而依舊模糊不清，對(duì)于系統(tǒng)用 戶來(lái)說(shuō)毫無(wú)用處。相比之下，E900多目標(biāo)智能跟蹤系統(tǒng)所獲得的目標(biāo)特寫畫(huà)面 清晰度極好，足以有效實(shí)現(xiàn)目標(biāo)身份確認(rèn)、行為監(jiān)控、查證分析等監(jiān)控目的。此 外，兩路視頻均為128

10、0*1080P分辨率，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量和傳輸帶寬損耗都較小，卻 達(dá)到了即使是全高清致更高分辨率的監(jiān)控?cái)z像機(jī)所無(wú)法提供的監(jiān)控效果，設(shè)備利 用率和運(yùn)行效率之高不言而喻，傳統(tǒng)監(jiān)控視頻畫(huà)而“看不清”的難題從此迎刃而 解。2.2.3功能特點(diǎn)多目標(biāo)跟蹤特寫拍攝可自動(dòng)鎖定跟蹤警戒區(qū)多個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，并自動(dòng)控制高速跟蹤球機(jī)平滑跟蹤拍 攝各個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)清晰特寫畫(huà)面，配合存儲(chǔ)設(shè)備，可做到無(wú)人值守，自動(dòng)監(jiān)控。當(dāng)系統(tǒng)處于自動(dòng)跟蹤模式時(shí)，用戶可在廣角畫(huà)而所有被鎖定目標(biāo)中點(diǎn)擊鼠標(biāo), 自由選擇任意感興趣的單個(gè)目標(biāo)，該目標(biāo)將被持續(xù)鎖定跟蹤顯示，直至目標(biāo)離開(kāi) 警戒區(qū)。 高速跟蹤球機(jī)瞬時(shí)定位可實(shí)現(xiàn)智能化的球機(jī)瞬時(shí)定位控制功能，用戶可在槍機(jī)畫(huà)

11、面中使用鼠標(biāo)框定 任意區(qū)域或點(diǎn)擊任意位置，球機(jī)畫(huà)而將迅速顯示該對(duì)應(yīng)區(qū)域，并縮放到匹配大小 （小于0.5秒）。與傳統(tǒng)的PTZ球機(jī)鍵盤相比，操作方式更為迅速靈活，直觀易 用。靈活的警戒區(qū)設(shè)置可設(shè)定任意形狀警戒區(qū)域，進(jìn)入警戒區(qū)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)將自動(dòng)被鎖定跟蹤。從而 有針對(duì)性地設(shè)定監(jiān)控區(qū)域，提高跟蹤效率。支持三級(jí)警戒區(qū)域，所有目標(biāo)同時(shí)鎖定，高級(jí)警戒區(qū)目標(biāo)優(yōu)先顯示，實(shí)現(xiàn)分 層次、差異化監(jiān)控。2.3在平安校園中的應(yīng)用2. 3. 1應(yīng)用場(chǎng)所E900多目標(biāo)智能踉蹤系統(tǒng)的多項(xiàng)國(guó)家專利核心技術(shù)帶來(lái)的智能化功能，可 應(yīng)用于平安校園的智能治安監(jiān)控平臺(tái)中，為業(yè)主維護(hù)校園的治安提供有力幫助。K操場(chǎng)/運(yùn)動(dòng)場(chǎng)監(jiān)控：在操場(chǎng)/運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的

12、場(chǎng)合，人員眾多，各種運(yùn)動(dòng)的安全 隱患大，容易發(fā)生意外事件，可以部署E900多目標(biāo)智能跟蹤系統(tǒng)，監(jiān)控操場(chǎng)/ 運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的全景和人員運(yùn)動(dòng)的細(xì)節(jié)，可以實(shí)時(shí)掌控操場(chǎng)/運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的安全，對(duì)異常事件 做到第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)、有效應(yīng)對(duì)和避免安全事件的發(fā)生。2、學(xué)校大門口：在學(xué)校大門口，上下學(xué)期間人員眾多，場(chǎng)面混亂，不法人 員借上下學(xué)期間乘著混亂的情況從事犯罪活動(dòng)的事件常有發(fā)生，部署E900多目 標(biāo)智能跟蹤系統(tǒng)對(duì)校門口有效監(jiān)控，能看清場(chǎng)景及細(xì)節(jié)，出現(xiàn)異常情況實(shí)時(shí)作出 應(yīng)對(duì)，可預(yù)防安全治安事件發(fā)生。2. 3. 2典型結(jié)構(gòu)前端設(shè)備整體等效于一套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，可通過(guò)局域網(wǎng)連入平安校園現(xiàn)有監(jiān)控網(wǎng) 絡(luò)中，連接方式相當(dāng)便捷：后端管理軟件可

13、運(yùn)行于局域網(wǎng)的任意Windows操作系 統(tǒng)中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直接管理和操作前端設(shè)備，具有非常好的靈活性和兼容性。2.4系統(tǒng)部署2.4. 1 E900參考連接圖上圖為E900系統(tǒng)典型設(shè)備連接圖，與傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的布線方式良好兼容， 根據(jù)不同監(jiān)控場(chǎng)景的實(shí)際情況，可按需裁剪或擴(kuò)充相應(yīng)的設(shè)備及連接，以達(dá)到最 好的監(jiān)控效果。2.4. 2 E900系統(tǒng)接入方式視頻顯示E900系統(tǒng)視頻顯示可由以下方式接入現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)：通過(guò)交換機(jī)接入平安校園網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的視頻管理平臺(tái)，與普通前端攝像機(jī) 在同一個(gè)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)視頻的顯示和管理； 直接利用多目標(biāo)智能跟蹤系統(tǒng)的軟件界面顯示視頻。設(shè)備控制E900多目標(biāo)智能跟蹤系統(tǒng)的設(shè)備控制可采用以

14、下方式： 利用多目標(biāo)智能踉蹤系統(tǒng)軟件進(jìn)行高速踉蹤球機(jī)控制； 利用客戶端進(jìn)行完全等效的控制。錄像存儲(chǔ)E900多目標(biāo)智能踉蹤系統(tǒng)視頻錄像存儲(chǔ)可釆用以下方式：E900輸出視頻直接通過(guò)交換機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)后進(jìn)入平安校園監(jiān)控平臺(tái)統(tǒng)一存儲(chǔ)，支持 GB/T-28181/0NVIF/RTSP 協(xié)議。2.5優(yōu)勢(shì)分析2. 5. 1 E900系統(tǒng)核心技術(shù) 復(fù)雜環(huán)境運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)技術(shù)通過(guò)自適應(yīng)的智能分析算法，有效過(guò)濾復(fù)雜環(huán)境畫(huà)而中的各種運(yùn)動(dòng)干擾，如 雨雪天氣的雨滴或雪花，刮風(fēng)造成的樹(shù)葉搖動(dòng)等。多目標(biāo)跟蹤技術(shù)源于國(guó)際領(lǐng)先軍事科學(xué)，同時(shí)跟蹤鎖定幾十個(gè)目標(biāo)，在目標(biāo)急停，急轉(zhuǎn)，與 其他目標(biāo)交叉，及被遮擋時(shí)，始終保持對(duì)目標(biāo)的鎖定。持續(xù)

15、幾何聚焦技術(shù)攝像機(jī)在連續(xù)跟蹤目標(biāo)時(shí)，始終聚焦于被跟蹤目標(biāo)，在前景出現(xiàn)遮擋物的情 況下也可以獲取目標(biāo)的清晰圖像。而傳統(tǒng)采用自動(dòng)聚焦技術(shù)的攝像機(jī)，在前景出 現(xiàn)遮擋，如電線.樹(shù)枝等物體時(shí)，往往會(huì)聚焦在遮擋物上，造成目標(biāo)模糊不清。 高速攝像機(jī)目標(biāo)切換跟蹤技術(shù)通過(guò)精確的多目標(biāo)跟蹤算法與攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)控制算法，在警戒區(qū)域出現(xiàn)多個(gè)運(yùn) 動(dòng)目標(biāo)時(shí)，可以迅速精確地切換到相應(yīng)目標(biāo)的位置并保持目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度矢量進(jìn) 行持續(xù)跟蹤拍攝。 瞬時(shí)攝像機(jī)光學(xué)定位技術(shù)通過(guò)在左側(cè)畫(huà)面中的鼠標(biāo)操作，如畫(huà)框或鼠標(biāo)點(diǎn)擊，迅速將右側(cè)畫(huà)面中對(duì)應(yīng) 的攝像機(jī)移動(dòng)并對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)的區(qū)域，并且光學(xué)放大到鼠標(biāo)畫(huà)出的圍，或以最大光學(xué) 變焦對(duì)準(zhǔn)鼠標(biāo)點(diǎn)擊的位置。簡(jiǎn)單快

16、速的高精度圖像與環(huán)境坐標(biāo)映射技術(shù)通過(guò)先進(jìn)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換算法，將廣角攝像機(jī)圖像中每個(gè)像素的位置，精準(zhǔn)的轉(zhuǎn) 換為環(huán)境坐標(biāo)以及PTZ攝像機(jī)的球面坐標(biāo)。確保廣角畫(huà)面中的目標(biāo)被特寫抓拍鎖 定在畫(huà)而中央。通過(guò)智能視頻處理技術(shù)，系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換過(guò)程，在保證精確度的前提下， 無(wú)需人工參與，真正全自動(dòng)、智能化。2. 5. 2 E900系統(tǒng)參數(shù)E900多目標(biāo)智能跟琮系統(tǒng)類型型號(hào)E900性能最大120和20耒目標(biāo)符頁(yè)量大協(xié)柚?jǐn)?shù)量20個(gè)/分鐘可檢測(cè)知禎定最小目棟3x3偉素可帙定垠總目標(biāo)最高切向違度75公里/小時(shí)（100米處）；45公里/小時(shí)（60來(lái)處）達(dá)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)確認(rèn)時(shí)閭 0.5 秒目標(biāo)自動(dòng)跟球切揍時(shí)阿0.5#視幀鳥(niǎo)碼方式H. 264最大視頻輸出碼翠8Mbps支持流媒體挖制協(xié)議ONVIF. RTSPGB/T28181. HTTP槍機(jī)分孵皐1920*1080球機(jī)分孵半1920*1080第三章、設(shè)備清單平安校園智能視頻巡邏跟蹤方案序號(hào)編號(hào)部件名稱配置數(shù)量單位卑價(jià)（元）合價(jià)伉）A多目標(biāo)智能跟蹤系統(tǒng)局端設(shè)備1多目標(biāo)智能踉蹤平臺(tái)軟件支持流媒體控制協(xié)議：ONVIF. RTSP套2中心工作站臺(tái)3線材、耗材含電源插座、分配器等批4小計(jì)B多目標(biāo)智能跟蹤系統(tǒng)前端設(shè)備1智能多目標(biāo)跟蹤軟件最大監(jiān)控120米*120米，目標(biāo)特寫最大抓拍數(shù)量：20個(gè)/分鐘，目標(biāo)切換時(shí)間：0.5秒套2多目標(biāo)智能跟蹤處