【安防知識(shí)網(wǎng)】本文從集成商的角度探討當(dāng)前高速公路監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)智能視頻分析的需求，智能視頻分析在高速公路交通領(lǐng)域的應(yīng)用情況，存在的問(wèn)題以及將來(lái)應(yīng)用的前景。

　　視頻監(jiān)控在高速公路機(jī)電工程的應(yīng)用

　　高速公路機(jī)電系統(tǒng)主要有常規(guī)三大系統(tǒng)：收費(fèi)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)。視頻監(jiān)控在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用非常廣泛，主要應(yīng)用在收費(fèi)系統(tǒng)、道路監(jiān)控系統(tǒng)、隧道監(jiān)控系統(tǒng)以及管理用房的監(jiān)控當(dāng)中。

　　在收費(fèi)系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　收費(fèi)系統(tǒng)中的視頻監(jiān)控主要包括對(duì)收費(fèi)車道、收費(fèi)亭、收費(fèi)廣場(chǎng)、收費(fèi)站房監(jiān)控。在日常業(yè)務(wù)管理上，視頻監(jiān)控系統(tǒng)用于收費(fèi)管理人員對(duì)收費(fèi)廣場(chǎng)的交通流，收費(fèi)員對(duì)車型、車種判別情況(收費(fèi)信息疊加在視頻圖像上)以及收費(fèi)員與司機(jī)交流進(jìn)行直觀的監(jiān)視，是一個(gè)重要的管理手段;在突發(fā)意外事件的處理上，視頻監(jiān)控系統(tǒng)既能盡早提供預(yù)警信號(hào)，也是事后稽查突發(fā)事件的重要依據(jù)。

　　在道路監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　在道路監(jiān)控系統(tǒng)中，通常在匝道的出入口立交、橋梁、長(zhǎng)下坡等重要地點(diǎn)設(shè)置動(dòng)態(tài)監(jiān)控點(diǎn)，現(xiàn)在一些重要主干高速路段，全程每2公里設(shè)置一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，配置高倍數(shù)變焦鏡頭和云臺(tái)，實(shí)現(xiàn)整條道路的全程監(jiān)控。

　　隧道監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　在高速公路中，由于隧道環(huán)境特殊，且在一定距離內(nèi)空間封閉，一旦在其中發(fā)生交通事故，救援以及疏散等問(wèn)題難度非常大，因此，對(duì)于保證隧道安全運(yùn)營(yíng)的隧道監(jiān)控系統(tǒng)，越來(lái)越得到工程建設(shè)者和管理者的重視。隧道機(jī)電系統(tǒng)主要由五大系統(tǒng)：隧道監(jiān)控系統(tǒng)、隧道通風(fēng)系統(tǒng)、隧道照明系統(tǒng)、隧道供配電系統(tǒng)及消防系統(tǒng)。這些系統(tǒng)不獨(dú)立存在，通過(guò)軟件組態(tài)形成后臺(tái)控制系統(tǒng)，各系統(tǒng)是有機(jī)結(jié)合在一起的，相互聯(lián)動(dòng)。

　　而在隧道監(jiān)控系統(tǒng)中，通常隧道內(nèi)每150米設(shè)置一個(gè)固定監(jiān)控點(diǎn)，在人行橫洞、車行橫洞、隧道口設(shè)置云臺(tái)或快球，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控。

　　通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，將隧道互通樞紐的交通狀況、道路狀況、能見(jiàn)度狀況傳到監(jiān)控中心或隧道管理站，在監(jiān)控中心或隧道管理站監(jiān)控室閉路電視監(jiān)視器或大屏幕投影系統(tǒng)上顯示，結(jié)合視頻事件檢測(cè)系統(tǒng)，為選擇正確的交通控制策略提供依據(jù)，并可對(duì)視頻圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和錄像，以便分析及取證。[nextpage]

　　應(yīng)用現(xiàn)狀

　　以往受視頻分析處理技術(shù)條件所限制，對(duì)視頻信號(hào)的分析判斷主要依靠人的決策，隨著視頻智能分析技術(shù)的進(jìn)步，在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用上，視頻信息處理正從一種輔助決策工具逐漸向自動(dòng)決策系統(tǒng)方式過(guò)渡。當(dāng)前智能視頻分析技術(shù)在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中成熟的應(yīng)用是車牌識(shí)別系統(tǒng)、事件檢測(cè)分析系統(tǒng)以及視頻交通狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)。車牌識(shí)別系統(tǒng)已經(jīng)基本取代了人工錄入車牌這一原始方式;事件檢測(cè)分析系統(tǒng)當(dāng)前已經(jīng)被高速公路管理者逐步接受，在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用;車輛檢測(cè)系統(tǒng)與線圈車檢系統(tǒng)、微波車檢系統(tǒng)三種車輛檢測(cè)系統(tǒng)，已經(jīng)成為高速公路機(jī)電系統(tǒng)最主流的車輛檢測(cè)方式，交通狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)也逐步成熟，已顯示出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，正獲得道路管理者尤其是交警部門的青睞。

　　車牌識(shí)別

　　車牌識(shí)別系統(tǒng)是智能交通最基本的組成構(gòu)件之一，目前應(yīng)用已經(jīng)非常成熟，是高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，識(shí)別系統(tǒng)以自動(dòng)車牌號(hào)碼識(shí)別為基礎(chǔ)，可以對(duì)通過(guò)的車輛進(jìn)行自動(dòng)登記、驗(yàn)證、監(jiān)控、報(bào)警。通過(guò)車牌識(shí)別系統(tǒng)，高速公路入口收費(fèi)系統(tǒng)可以在通行卡(票)上保存系統(tǒng)識(shí)別車牌號(hào)碼及車牌圖片二值化信息，在高速公路出口利用車牌識(shí)別系統(tǒng)對(duì)車牌號(hào)碼或車牌圖片二值化信息進(jìn)行匹配，判斷通行卡(票)代表的入口車輛是否為出口車輛，可以有效地發(fā)現(xiàn)和避免換卡行為。同時(shí)系統(tǒng)所定位出的車牌圖片和識(shí)別出的車牌號(hào)碼成為管理、查詢通行車輛的重要途徑，可以有效地加強(qiáng)收費(fèi)管理，限制和發(fā)現(xiàn)舞弊行為。

　　事件檢測(cè)分析

　　高速公路用視頻監(jiān)控路段運(yùn)行，監(jiān)控人員不可能長(zhǎng)時(shí)間不間斷盯著屏幕監(jiān)視，如果依賴于回放檢索，會(huì)導(dǎo)致時(shí)間處理滯后。因而，事件檢測(cè)分析系統(tǒng)在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。事件檢測(cè)分析系統(tǒng)在圖像覆蓋范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種交通車輛、事故進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)。系統(tǒng)在每個(gè)類型車道(超車道、行車道、緊急行車道、緊急停車帶、三角地帶)和一般交通狀況下能自動(dòng)檢測(cè)下列狀況：車輛停駛、車輛減速、車輛超速、車輛低速、車輛逆行、車輛排隊(duì)長(zhǎng)度超過(guò)閾值、交通擁堵、行人、車龍、遺撒遺棄物、煙霧和火災(zāi)等。并且提供相應(yīng)的交通數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)量：流量、速度、占有率、車頭間距、隊(duì)列長(zhǎng)度、車輛分型等。當(dāng)發(fā)生交通車輛事故時(shí)系統(tǒng)能夠快速自動(dòng)報(bào)警和錄像，為道路的交通安全管理和道路運(yùn)營(yíng)提供幫助。

　　而在隧道監(jiān)控中，事件檢測(cè)分析系統(tǒng)檢測(cè)到有煙霧超過(guò)警戒報(bào)警，系統(tǒng)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，指揮通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和消防系統(tǒng)立刻聯(lián)動(dòng)，對(duì)監(jiān)控信息自動(dòng)采集，通過(guò)智能視頻分析技術(shù)分析、判斷并輸出結(jié)果。

　　交通狀態(tài)檢測(cè)

　　當(dāng)前在一些交通流量很大的高速公路中，尤其在許多大城市的繞城高速公路中，出入口匝道經(jīng)常發(fā)生堵車，如何有效疏導(dǎo)交通是一個(gè)亟需解決的問(wèn)題，視頻交通狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)合交通誘導(dǎo)系統(tǒng)提供了解決辦法。[nextpage]

　　交通狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)道路沿線的監(jiān)控?cái)z像機(jī)傳回的視頻信號(hào)進(jìn)行分析和處理，自動(dòng)識(shí)別出路段的交通狀態(tài)(交通狀態(tài)分為：暢通、擁擠、堵塞三種狀態(tài));當(dāng)檢測(cè)到道路交通發(fā)生擁擠或堵塞時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)語(yǔ)音報(bào)讀、文字閃爍等方式進(jìn)行報(bào)警，提示交通管理員及時(shí)對(duì)交通擁堵事件進(jìn)行交通疏導(dǎo)處理，并可通過(guò)對(duì)交通擁堵數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，為交通管理提供決策依據(jù)，把過(guò)去的被動(dòng)式交通管理上升為主動(dòng)式的交通管理，從而保證道路交通的暢通運(yùn)行，提高交通管理水平提供有力的技術(shù)手段。同時(shí)，與交通誘導(dǎo)等系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，在事件發(fā)生時(shí)，通過(guò)交通誘導(dǎo)系統(tǒng)發(fā)布交通信息，實(shí)現(xiàn)智能化的交通管理。

　　針對(duì)性開(kāi)發(fā)智能視頻分析技術(shù)

　　當(dāng)今全國(guó)主要省份均實(shí)現(xiàn)了高速公路全省聯(lián)網(wǎng)或區(qū)域聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)監(jiān)控，對(duì)于監(jiān)控中心或片區(qū)監(jiān)控中心來(lái)說(shuō)，均需要面對(duì)海量數(shù)據(jù)，如何從海量數(shù)據(jù)中挖掘出有用信息，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)智能監(jiān)控和“查看”視頻，進(jìn)行自動(dòng)化的監(jiān)控，提高監(jiān)控效率，是當(dāng)前一個(gè)值得挖掘的課題。針對(duì)高速公路應(yīng)用特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)專用的、解決特定需求的智能分析產(chǎn)品，將會(huì)在高速公路監(jiān)控領(lǐng)域得到很好的應(yīng)用。目前業(yè)內(nèi)也有一些結(jié)合本行業(yè)特點(diǎn)的系統(tǒng)，主要有以下三種。

　　·硬盤錄像資料的稽查檢索：目前高速公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全省或區(qū)域硬盤錄像的聯(lián)網(wǎng)，高速公路稽查人員目前主要是通過(guò)人工快速瀏覽方式檢索視頻錄像，審查收費(fèi)員收費(fèi)過(guò)程或其他人員在崗位工作過(guò)程中有無(wú)違規(guī)，在實(shí)際稽查過(guò)程中顯然無(wú)法瀏覽所有海量的圖像資料，只能通過(guò)抽查的方式實(shí)現(xiàn)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，效率低下，需要一套智能視頻分析檢索系統(tǒng)來(lái)提高工作效率，目前這一方面已經(jīng)在做有益的嘗試，已有初步的產(chǎn)品;

　　·基于視頻的路徑識(shí)別系統(tǒng)：聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)在全國(guó)許多省份如火如荼的展開(kāi)，隨著聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的深入，高速公路路網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大、加密，收費(fèi)車輛的精確路徑識(shí)別問(wèn)題是人們迫切解決的一個(gè)問(wèn)題，因而基于視頻的路徑識(shí)別系統(tǒng)開(kāi)始出現(xiàn)并與與其他路徑識(shí)別方式互補(bǔ);

　　·基于視頻的火災(zāi)檢測(cè)系統(tǒng)：基于普通視頻或紅外熱成像在火災(zāi)檢測(cè)中的應(yīng)用正在嘗試，雖然目前不能取代當(dāng)前光纖感溫、光纖光柵或雙波長(zhǎng)的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)，但也對(duì)視頻分析的應(yīng)用提供了一個(gè)很好的思路。

　　結(jié)語(yǔ)

　　智能視頻分析技術(shù)很早在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)有局部的應(yīng)用，現(xiàn)階段車牌識(shí)別技術(shù)已經(jīng)非常成熟應(yīng)用廣泛，交通事件檢測(cè)分析和交通狀態(tài)檢測(cè)應(yīng)用也正在快速擴(kuò)大，但是其進(jìn)一步發(fā)展還是面臨著重重困難。[nextpage]

　　從使用上來(lái)說(shuō)，最理想的狀況當(dāng)然是所有對(duì)交通視頻的監(jiān)看都可以由視頻分析技術(shù)來(lái)完成，但現(xiàn)實(shí)并不能達(dá)成此種程度。當(dāng)前視頻分析技術(shù)應(yīng)用還停留在實(shí)驗(yàn)階段，不能很好地發(fā)揮作用。

　　除了受自身技術(shù)因素制約，高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中，分中心、區(qū)域中心及省中心的監(jiān)控圖像從前端數(shù)字化后經(jīng)過(guò)多級(jí)編碼，尤其經(jīng)過(guò)不同廠家不同標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備后，圖像質(zhì)量不能保證，影響了智能視頻分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。并且高速公路管理者對(duì)圖像的實(shí)時(shí)性一直有要求，雖然有些并不是視頻分析處理系統(tǒng)自身的原因，如編解碼延遲、網(wǎng)絡(luò)延遲造成，但綜合實(shí)際效果有時(shí)讓人難以接受。

　　雖然智能化在應(yīng)用上還有許多挑戰(zhàn)，但是智能化是視頻監(jiān)控不可阻擋的潮流與方向，隨著智能視頻技術(shù)的日趨成熟與業(yè)主管理方式及管理理念的轉(zhuǎn)變，必然會(huì)產(chǎn)生廣闊的應(yīng)用前景。