解决方案

轨道交通智能分析建议书

2015-11-20 01:19:42 深圳华天成 60

    一、轨道交通监控系统概述

 

    轨道交通视频监控系统是运营管理和公共安全保障的重要组成部分,是防范恐怖事件和处理轨道交通突发事件的必要手段。目前国内轨道交通中都实施了相对严密的视频监控系统,通过架设大量各类摄像机以及配套系统来监控轨道交通内的重要场所并配合其他的安全措施,最大限度地避免和应对各种安全事件的发生,同时在轨道交通发生治安和运营事件后提供图像追查记录。

 

    以进入网络化运营阶段的上海为例,截止2014年底,车站摄像机总数超过40000个,构成了庞大的轨道交通视频监控系统网络。

 

    随着视频监控系统各上层单位管理的车站数量越来越多,其可以调看的图像数目也极为庞大。但是,现有的传统视频监控系统面临着很大的挑战,主要体现在:

 

    1.在各管理单位监控室的空间有限,只能通过轮换画面来监视所有的场景,不能同时获知全部视频图像的监控信息。

 

    2.视频监控系统仍然受到了一些固有因素的限制,从而导致整个系统在安全性和实用性等方面仍然不能达到人们预期的目标。

 

    3.虽然视频监控系统包含的信息量巨大,但现在对信息的利用率极小。

 

    因此,在轨道交通环境中,如何利用智能视频分析来自动获得相关信息、并挖掘数据,为轨道交通运营管理、应急处置、安全防范等提供支撑和依据。

 

    二、轨道交通智能视频分析方案

 

    2.1智能视频分析系统概述

 

    视频监控系统的发展经历了第一代的全模拟系统,第二代的部分数字化的系统,第三代的完全数字化的系统(网络摄像机和视频服务器)三个阶段的发展演变,现在整个行业正在酝酿视频监控新的革命-智能视频监控。

 

    智能视频监控是以数字化、网络化视频监控为基础,但又有别于一般的网络化视频监控,它是一种更高端的视频监控应用。智能视频监控系统能够自动识别不同的物体,发现监控画面中的异常情况,并能够以最快和最佳的方式发出警报和提供有用信息,从而能够更加有效的协助安全人员处理危机,并最大限度的降低误报和漏报现象。

 

    智能视频监控(IVSIntelligentVideoSurveillance)是基于计算机视觉技术对监控场景的视频图像内容进行分析,提取场景中的关键信息,并形成相应事件和告警的监控方式,是新一代基于视频内容分析的监控系统。如果把摄像机看作人的眼睛,而智能视频监控系统或设备则可以看作人的大脑。智能视频监控技术借助计算机强大的数据处理功能,对视频画面中的海量数据进行高速分析,过滤掉用户不关心的信息,仅仅为监控者提供有用的关键信息。

 

    智能视频监控以普通的网络视频监控为基础,除了具备广为人知的网络视频监控的优势外,智能视频监控系统还能为用户带来更大收益:

 

    (1)显著提高系统安防等级:24x7全天候可靠监控;

 

    (2)提示工作效率,大大提高报警精确度;

 

    (3)具备主动防范能力:大大提高响应速度;

 

    (4)提升资源利用效率:有效利用和扩展现有硬件监控系统资源;

 

    2.2轨道交通管理需求分析

 

    轨道交通智能视频监控系统应满足如下需求:

 

  重要场所无视频监控死角;实现智能分析的点位需要摄像机参数、部署角度和高度符合一定标准;

 

  系统可方便的设定多种告警联动策略;

 

  可以集中对每个监控点进行布防策略的远程设定;

 

  系统能尽量兼容或利用原有视频监控系统的设备和线路,以保护投资。

 

  应配有误警过滤系统,能适应现代化地铁室内与室外结合的环境(例如,大幅的玻璃幕墙和玻璃屋顶都会导致一些低端的视频分析系统造成误报),能适应恶劣的天气条件下,光影的变化,如车灯等;

 

  能够在高密度的移动人员场景中,准确侦测出被经常遮蔽的遗留物

 

  能够管理人员和车辆队列的能力(例如许多人在登记处排队,和在的士站排队),可以提供参数信息,如平均等待时间和排队长度。

 

  能探测一个被废弃了超过10分钟或以上的行李,并可在人多和经常被遮蔽的情况下也能检测,如在服务台和检票出入口处作检测。

 

  具有侦测徘徊和逆行行为的功能。

 

  能够满足用低分辨率(如QCIF)的图片实现高准确率的侦测,并且能够检测每个摄像机全天候运行的状态。

 

  即使用百万像素的摄像头操作时,系统都能够在同一相机同时执行检测和辨认,也可轻松传送相关信息,完全不对存储和宽带增加负荷。

 

  该系统必须具有灵活性,可随时切换到高分辨率(包括130万像素分辨率)实现检测。

 

  该系统必须在同一画面同一摄像机上运行多个检测(如在拥挤复杂环境中的遗留物侦测和拥挤管理)。

 

    2.3轨道交通智能视频分析的部署位置及应用

 

    2.3.1候车厅、站台应用

 

    行为分析

 

  对有人意外滑倒时发出侦测报警确保乘客安全(方便及时启动紧急救护程序)

 

  对铁路监控区域徘徊过长时间的可疑人物发出警报

 

  对铁路范围奔跑等危险行为的侦测报警

 

  车站周边、墙壁的乱涂乱画、张贴海报的侦测和报警

 

  对车站广场或非泊车区域停靠过长时间车辆侦测报警(违章停车侦测)

 

  可定制的行为模式识别报警

 

    人群管理

 

  对候车厅、站台等被监控区域人群过度拥挤超出设定的拥挤密度时的侦测报警(避免人群拥挤发生意外)

 

  对人群队列超出最大长度时的侦测报警

 

  进行准确的客流统计以增加公众安全

 

  促进人流的管理以及分配(派遣比较多的服务人员到人流拥挤的区域)

 

    周边防护和入侵者监测

 

  对站台安全黄线区域闯入侦测报警(当火车进站自动消除警告)

 

  对火车站铁轨上人员和其他物件的入侵侦测报警(而忽略火车的经过)

 

    物件侦测(繁忙地区专用)

 

  在极度繁忙的环境下做出物件的侦测,就算部分的物件被遮盖(或一段时间被完全遮盖),这个拥有全球专利的NMD科技亦能有效的提供可疑物品的警报。尤其在人群拥挤的铁路公众场所,人的流动非常的多,系统依然能够提供准确的报警防范。

 

  对能够侦测超微小物体,以及在光线对比度低的情况下执行(例:在黑的背景上肉眼也看不到的黑色物件)。

 

  此系统亦能同一时间侦测多个物件。

 

  当有警报时,用户只需要按一个按钮便能立刻返回事件发生时的一刻,侦查遗弃物品的当事人。

 

    2.3.2出入口和通道的应用

 

  统计人群流量并计算最繁忙区域;

 

  对被监控区域人群过度拥挤超出设定的拥挤密度时的侦测报警(避免人群拥挤发生意外)

 

  对人群队列超出最大长度时的侦测报警;

 

  重要出入口的出入控制,对出入口和通道等进行人数统计,为客流引导提供人员流量报告;

 

  对任何错误方向前进的行人的侦测报警;

 

    车牌识别

 

  汽车牌照识别侦测、侦测识别列车号码以方便相关管理;

 

    PDA监控终端

 

  系统能在PDA无线设备上应用,让站长和安全官员具备远程和实时管理现场的能力、为安全人员巡逻时能够及时查看和处理警告事件

 

    2.3.3铁轨沿线的应用

 

  对违规闯入、游荡、非法泊车和遗留物等报警事件的目标物体,进行同步侦测、报警、放大和识别。

 

  铁轨周界保护—只对侵入的人(不对火车)发出警报。

 

  反方向报警—对进入铁轨或者黄线的行为发出报警,但是对从车跃出周界的行为不报警。

 

    •

 

  铁轨保护—侦测铁轨上是否有遗留物,是否能让火车安全通过,可以和火车控制系统联动--发现有铁轨遗留物或人横穿铁轨时,降低车速。

 

  游荡行为侦测和报警

 

  对滑倒行为的侦测和报警

 

  侦测本质上肉眼无法发现的物体,如低对比度环境和被大量移动物体遮挡的物体(下图)

 

    2.4IQ功能说明

 

    2.4.1IQ-110客流统计

 

    地铁站出入口精准的客流统计,此功能可统计及点算通过指定区域的对象数量。

 

    1)可支持单一摄像头场景中设置多区域计数。多区域中可设置多方向计数,多方向是指在一个多边形(如10边形)区域中,每条边可设置进和出的双方向。

 

    2)可以图表方式如柱状图、曲线图等方式表示统计流量。

 

    3)准确率:在摄像头置于目标物体顶部时,准确率为95%~99%;当摄像头和目标物体成45度角时,准确率是90%~95%。摄像头放置指导文档另有文档说明。

 

    2.4.2IQ-120拥挤度侦测

 

    本系统能够地铁大厅区域或站台部署虚拟区域检测移动人流拥挤程度。屏幕上实时显示人的数量或者拥挤程度百分比,如果数值超过预设值,就发出报警。可以在屏幕上自主设定多个目标区域。可以生成统计报表,统计时间段和统计单位可设置,并以PDF或者excel的形式导出。

 

    2.4.3IQ-115滑倒侦测

 

    对于地铁出入口、大厅及站台都是地铁管理的范围,对于因意外因疾病或他人伤害而忽然摔倒、跌倒或滑倒的行为,立即发出警报提醒相关工作人员注意及处理。

 

    2.4.4IQ-140/180遗留物侦测(在拥挤大厅或候车区域)

 

    对于地铁大厅及站台对于危险遗留物的即时检测或旅客遗留的行李能够准确的检测出并发出警报。既能提高地铁安全有能增加地铁服务形象。

 

    1)本系统可侦测到画面上数量不受限制的目标物体。

 

    2)系统有能力在拥挤和物体对比度很低的环境(肉眼难以察觉的环境),或者目标被大量的移动物体遮挡的情况下侦测。拥挤场景定义是目标物体被移动物体遮挡而模糊的时间达到侦测时间的50%。即使不知道遗留物是随机出现或者不知道如何带入现场的,本系统也能侦测出来。

 

    3)可跟据实际环境情况设定遗留物品的遗留时间做出警报。可以是秒、分、小时。

 

    4)本系统可侦测小至一个像素的变化。在1CIF图片里,IQ-180的产品,可以侦测目标像素在4x4像素,IQ-140的产品,可以侦测目标像素在8x8像素,准确率极高。

 

    2.4.5IQ-入侵逆行检测功能(跨越站台黄线)

 

    本系统可根据在铁道没列出进站时,对越过站台黄线的行为发出报警;当列车进站时自动解除越过黄线的报警限制。

 

    2.4.6IQ-FR人脸识别比对(IQ-FR)

 

    可以在检票口、安检出入口部署人脸识别比对功能。

 

    1)FR系统可用于人群密集和人来人往的拥挤环境中同时侦测,捕捉和识别多张面孔。

 

    2)FR系统能在密集人群中,同时捕捉多张人脸(IQ-FD)

 

    3)FR系统能在密集人群中,捕捉和识别有偏差角度人脸。(在能同时看到双眼的情况下可以高达任何30度的角度)

 

    4)FR系统可进行多对多对比,把同时捕捉到的多张人脸即时跟数据库中的多张人脸作对比。

 

    5)FR系统可进行一对多对比,把捕捉的每张人脸即时与数据库中的多张人脸作对比。

 

    6)FR系统可进行一对一对比,能够验证是否某一个人的脸孔和其储存在数据库的指定数据是匹配的(比如在通行证上的数据)。

 

    7)FR系统可以在低分辨率(如4CIF或D1)或高清(一百万像数)的摄像头里进行人像识别

 

    8)FR系统可使用能轻微调整对焦和变焦的标准监控摄像机。无需专用高分辨率摄像机。

 

    9)FR只需两眼之间距高达到22像素甚至下降到12像素,系统依然能够继续运作

 

    10)FR可利用国际专利鹰眼技术进行先远程捕捉,再作近距离的面部识别。

 

    FR系统能够进行方便快捷人脸数据库登记和系统设置

 

    1)FR系统能够“自动”实时地在流动的人群中捕捉每张人脸,并为之登记输入数据库,然后再手动修改或加入更多个人信息

 

    2)用户能够“手动”从静止的图片(如照片)中获取人脸数据,并为之登记输入数据库用户能够“手动”从视频中为每个出现的人脸登记

 

    3)用户能够设定系统只提供几张它认为最相似的脸部结果,并列成顺序列表

 

    4)系统能根据用户预先设定的名单来进行重点辨认和追踪

 

    5)FR系统能够随时提供一份在指定时间,指定地点,和指定摄像机捕获的所有已被匹配目标的综合报告

 

    6)FR系统能利用国际专利IQ-Hawk鹰眼技术与以下其他侦测功能联用

 

    2.5IQ优势特点

 

    IQ系统基于全球专利:【静态侦测技术(NMD)】和【误警率最小化系统(NAMS)】。

 

    独特优势在于:

 

    1)【静态侦测(NMD)】专利技术被认为是唯一具备在拥挤和复杂环境下持续侦测静态物体的能力。

 

    2)【误警率最小化系统(NAMS)】专利技术,优化容易导致误警的环境因素。

 

    3)世界上首家提具备计数功能的系统(2003年),具备多角度、多摄像头管理人群的能力,在“计数”产品上,此系统经英国独立机构官方认证,准确率超过99%。IQ系统的计数产品拥有多种计数算法{【头部计数】、【模型跟踪】、【普通计数】和【拥挤度计数】},因此不受摄像头放置在头上方的限制。

 

    4)由于计数在动态视频分析技术中的难度大,IQ系统更能做好其它智能分析产品,因为它们建立在同样的核心算法上。

 

    5)IQ系统能在一个摄像头的一个场景下实现多功能和多防区的设置。

 

    6)IQ系统久经项目考验,加上多项国际专利技术,可以适应工业项目中的复杂环境要求。

 

    7)IQ系统对硬件的要求显著低于市场水平,IQ系统具备业内最低CPU负载能力(然而能达到更高的准确率)。在一个标准服务器上,IQ系统能轻易带动数倍于其它系统的视频分析摄像头数量。在多次项目测试中,同样硬件配置的服务器运行IQ系统分析通道的数目是竞争者的4倍。因为IQ统的研发目标之一是降低硬件成本,降低维护成本。

 

    8)各子系统综合配置,提高客户资源配置效率;

 

    系统特点:

 

    iOmniScientHi-iQ智能视频分析系统,结合了监控系统的实际应用,最终可以让安防系统体系以下特点:

 

    1)智能监控功能:7×24全天候视频自动智能分析,安保人员不必“盯屏幕”。可以在根据报警提示完成警情处理。

 

    2)主动防范功能:通过智能视频分析过滤海量视频信息,对重点区域的危机征兆行为发出报警,切断危机事件继续,获得快速反应时间。

 

    3)基于报警事件存储录像,能在事件发生后快速查询事件。

 

    4)不仅对监控中心监视的视频进行智能分析,可以对所有视频进行智能行为分析。

 

    5)完全模块化的功能设计,可定制化的智能解决方案,满足不同的监控需求。

 

    6)基于标准的开放性系统架构,可扩展性强。除了能提供服务器版本产品形式外,也可以嵌入到第三方视频监控系统;

 

    7)系统可实现总部和各地区分属机构联网的集中监控管理结构。能有效保证所有视频监控系统的互联互通,实现监控系统防控的一体化管理和共享利用。

 

    说明:目标在摄像头的监视画面中的任意位置被留下和保持固定的状态。当一个可疑的包裹在摄像头的监视画面中被遗留在地铁,那么可以通过创建在全部场景滞留事件监视这种事件,并在发生时触发警报。在摄像头的监视画面中的目标在一定的时间间隔内保持固定的状态,那么系统就会监测到物品遗留事件。

 

    实际运用:地铁是人员流动性很大的交通枢纽,而且还涉及国家或地方的形象,一旦出现意外将产生极大的社会影响,因此在地铁和车站出现无人陪伴的遗留包裹或行李时,需要及时发现和处理。即使并非危险物品,而是乘客疏忽而遗留的行李包裹,本着为乘客服务的宗旨,地铁的工作人员也有义务妥善处理。采用物体遗留检测功能,当监控范围内出现无人陪伴遗留物时,及时报警,通知安保人员进行处理。

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