眾所周知，北京奧林匹克公園是2008年北京奧運會、殘奧會體育賽事的核心區(qū)域，也是奧運文化活動的中心場所。奧林匹克公園中心區(qū)位于北京北中軸線端點，是舉辦北京2008年奧運會的主要場地，包括鳥巢、水立方、國家體育館等主要場館和配套設施，擁有亞洲最大的城區(qū)人工水系、亞洲最大的城市綠化景觀、世界最開闊的步行廣場、亞洲最長的地下交通環(huán)郎，占地面積315公頃。奧林匹克公園作為北京標志性公共場所，在此舉辦的各種活動將會吸引大量游客。據(jù)北京市國慶指揮部辦公室統(tǒng)計，在09年國慶期間，僅在10月3日，全市各大公園就吸引了200多萬人次游客國慶游園，其中天壇、地壇、奧林匹克公園等十家重點公園接待游客31.45萬人次，約占總人數(shù)的15.68%。 而奧林匹克公園10月6日的統(tǒng)計顯示，當天該園共接待游客217022人次。

　　項目需求

　　為了應對突發(fā)事件，奧林匹克公園需要一套完善的入園人數(shù)統(tǒng)計、車流量統(tǒng)計及人群密度預警系統(tǒng)，以奧林匹克公共園區(qū)為平臺，以集中監(jiān)視、集中分析、集中管理為目的，全天候地對入口區(qū)域、人流通道、公共車站、活動區(qū)等重要區(qū)域的人流車流狀況進行實時密度分析人流統(tǒng)計，并且通過周邊區(qū)域的人流狀況，預測出重點區(qū)域的人流密度在將來一段時間的情況，一旦超過危險密度值便提供報警信息，從而提前啟動應急方案。為了保障國慶期間奧林匹克公園的安全運營，管委會經(jīng)過認真評估論證，決定采用智能視頻分析監(jiān)控安保解決方案，實現(xiàn)三大功能。

　　對入園人數(shù)及車輛實時統(tǒng)計并報警

　　對入口區(qū)域、人流通道、人流狀況進行實時統(tǒng)計，智能分析系統(tǒng)對人與車輛進行識別，分別進行進出雙向統(tǒng)計，實時顯示出園內(nèi)實際人數(shù)及車輛數(shù)量，達到預設數(shù)量時進行報警，以便控制人數(shù)及車輛。

　　對人流方向進行趨勢分析

　　通過對園區(qū)內(nèi)部主要通道的人流統(tǒng)計，可以分析出重點區(qū)域的人流增長趨勢，以便提前安排做好應急準備。

　　對人群密度進行分析報警

　　對重點人群聚集區(qū)域進行視頻分析，實時顯示出人群密集程度，防止人群過于密集引發(fā)危險事件，同時檢測是否有聚眾行為，及時進行報警。[nextpage]

　　系統(tǒng)架構

　　本項目中利用園區(qū)出入口固定攝像機圖像資源以及從朝陽區(qū)圖像信息管理系統(tǒng)平臺解碼，通過圖像智能分析系統(tǒng)，結合人體識別和越界分析技術，對出入口區(qū)域的人和車輛出入情況實現(xiàn)自動計數(shù)，實現(xiàn)園區(qū)出入總量和實時園區(qū)內(nèi)人和車輛數(shù)量的準確分析，為園區(qū)人流疏控和指揮調(diào)度提供科學依據(jù)。對易發(fā)生人群密集的局部區(qū)域進行人流密度分析，并提供預警信息，以便有針對性對園區(qū)內(nèi)重點監(jiān)控區(qū)域實施防范，及時發(fā)現(xiàn)突發(fā)人群密集等情況，確保園區(qū)參觀群眾安全。

　　系統(tǒng)采用高性能服務器，每臺服務器可同時分析多路視頻，系統(tǒng)分析結果和統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)布結構采用CS架構，可在奧林匹克公園管委會指揮中心或圖像網(wǎng)絡內(nèi)供多人同時調(diào)用。服務器可通過網(wǎng)絡進行集中遠程配置和維護管理系統(tǒng)，便于管理人員升級、維護。系統(tǒng)意外斷電后自動重啟并恢復斷電前的參數(shù)和工作狀態(tài)。

　　系統(tǒng)功能

　　智能分析系統(tǒng)可對人和車輛進行準確的區(qū)分，對圖像畫面中存在人體局部特征情況下，準確率不低于90%;可對移動目標進行方向和速度檢測，可提供方向和速度數(shù)據(jù)，如與預設要求不同，可自動報警。

　　系統(tǒng)可在各種惡劣環(huán)境和照明條件下提供高可靠性的檢測，無需外部人工干預調(diào)節(jié)。夜間較低圖像對比度情況下，仍能準確地檢測出運動目標，要求檢測率：90-98%。在大雨，大霧等惡劣條件下檢測率在90%以上。

　　攝像機支持：支持彩色、夜間近紅外攝像機。誤報率：1%~3%，場景內(nèi)極小目標檢測：不小于3*3像素;檢測時間：<30毫秒/幀。

　　系統(tǒng)具備權限管理功能，分為管理員與普通用戶，可以滿足不同級別用戶的分級功能;可分析并顯示每個出入口的實時流量和可選擇時段、天、周、月、年等方式的匯總流量，并具備圖表顯示和對應攝像頭圖像顯示功能，時段等統(tǒng)計條件輸入界面便捷靈活;可分析并顯示當前園區(qū)人數(shù)、車數(shù)、園區(qū)總體或分區(qū)總流量、即時流量等，或人車加總分析等。

　　展示界面采用地圖和數(shù)據(jù)結合方式，實時進行分析并顯示。并且為了便于值班人員直觀觀看，將軟件界面設計為雙屏顯示，主屏和副屏分別顯示主界面和監(jiān)控區(qū)域地圖，兩屏相互聯(lián)動，監(jiān)控地點在地圖中清晰定位，使監(jiān)控更直觀。而采用實時顯示監(jiān)控場景的視頻圖像，能夠實時監(jiān)控標定地點的人群密度的聚眾、分散撤離等異常行為，同時提供異常行為的圖像、視頻、監(jiān)控界面提醒、數(shù)據(jù)庫存儲等多種報警方式。此外，自定義人群密度等級，實現(xiàn)了智能化的人群密度分析。通過參數(shù)配置，該系統(tǒng)還指定監(jiān)測一個或多個出入口，并可以指定統(tǒng)計單一方向或雙向的人數(shù)計數(shù)、車流量等。

　　項目特色

　　本項目中，智能計數(shù)和人群密度分析系統(tǒng)是用來監(jiān)控人群和車輛流動趨勢，對人群密度進行智能分析的系統(tǒng)。智能計數(shù)功能包括準確地統(tǒng)計監(jiān)控區(qū)域的人數(shù)和車流量，并提供分地點、分時段、分方向的統(tǒng)計信息。可根據(jù)需要，指定監(jiān)測一個或多個出入口，也可以指定統(tǒng)計單一方向或雙向的人群、車流量檢測。人群密度分析功能是對指定的重點監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的人群密度進行統(tǒng)計計算，并給出量化等級。系統(tǒng)可以設定密度等級報警閾值，當估計值超過預設的閾值時自動產(chǎn)生報警信息，提示監(jiān)控人員采取針對性的措施，并對該異常事件進行錄像存儲及事后的查詢回放。

　　該系統(tǒng)可在整個視頻區(qū)域中根據(jù)用戶任意設置的感興趣區(qū)域，利用圖像處理技術和統(tǒng)計模式識別方法分析設定區(qū)域內(nèi)的人群密度，并量化為若干等級?？梢栽诒O(jiān)控場景中自行選定人群密度分析區(qū)域，并通過現(xiàn)場人群密度的標定，自定義人群密度等級，實現(xiàn)智能化的人群密度分析?？梢栽O定密度等級報警閾值，當估計值超過預設的閾值時自動產(chǎn)生報警信息，提示監(jiān)控人員采取針對性的措施?？梢葬槍Χ喾N場景進行自學習和參數(shù)優(yōu)化，能夠有效地實現(xiàn)對大場景的人群密度分析行為。

　　智能計數(shù)檢測包括人群計數(shù)和車輛流量統(tǒng)計，融合了視頻處理、圖像處理、模式識別以及人工智能等多個領域的技術。利用傳統(tǒng)視頻監(jiān)控的監(jiān)控攝像頭及圖像采集卡獲得的視頻數(shù)據(jù)，采用自主研發(fā)的先進的智能視頻分析和模式識別技術，可以獲得指定時段和指定區(qū)域內(nèi)的人數(shù)和車流量，實時準確統(tǒng)計區(qū)域的人數(shù)和車輛進出情況，有效輔助監(jiān)控區(qū)域人群和車輛的管理。[nextpage]

　　項目實施難點

　　根據(jù)管委會要求，公園內(nèi)部共設計73路攝像頭，監(jiān)控面積包括整個鳥巢及水立方。奧林匹克公園為整體開放式公園，進出口較多，要準確統(tǒng)計出每個路口每天的進出人流量、車流量以及監(jiān)測人流密度，確保游客及公園的安全，無疑是一次挑戰(zhàn)。設計單位在承接項目后經(jīng)過分析，此項目難點主要包括四個方面。

　　第一，奧林匹克公園所有路口數(shù)量達到57個，這57個出入路口情況復雜各不相同，對于攝像頭的安裝位置提出了嚴格限制。作為景區(qū)周邊的監(jiān)控系統(tǒng)，攝像頭的安裝位置需要考慮到施工和成本的可行性、與景觀的整體和諧性等多重因素，不能完全按照計數(shù)的理想情況來架設，這就給監(jiān)控算法提出了很多前所未有的挑戰(zhàn)性難題：比如森林公園南門和景觀大道等開闊路口的多攝像頭無縫拼接計數(shù);湖景西場北路口的單攝像機監(jiān)控多個出入口;人車混合交通路口要求單攝像機同時監(jiān)控人流量和車流量;安檢棚的架設對于人群檢測造成的遮擋等。

　　第二，監(jiān)控算法效率的高要求，也為項目的順利實施提出了不小的挑戰(zhàn)。此項目監(jiān)控地點多，人流及車流密集，對視頻圖像進行實時分析，獲取當前出入口的人流數(shù)和車流量，以秒為單位，實時統(tǒng)計出所設置的范圍內(nèi)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對服務器的運算造成很大壓力，因此算法必須穩(wěn)定高效。

　　第三， 全天候監(jiān)控要求監(jiān)控系統(tǒng)可以全天24小時正常工作，并可以保證在大風、雨雪等惡劣天氣下的良好性能。

　　第四，國慶期間出入園的人數(shù)動輒幾十萬，且經(jīng)常形成出入口擁堵的現(xiàn)象，人群擁堵對于計數(shù)算法和軟件系統(tǒng)都是極大的挑戰(zhàn)。

　　結語

　　在項目實施過程中，系統(tǒng)完成了多場景、多角度下的人數(shù)計數(shù)和車輛計數(shù);實現(xiàn)了在人群擁堵情況下的可靠計數(shù)分析和復雜背景下的人群密度分析和超限報警，環(huán)境適應性達到了前所未有的高度。

　　從去年9月30號到10月8號，智能視頻分析系統(tǒng)對奧林匹克公園的北區(qū)和南區(qū)的人流量、車流量進行了精確的統(tǒng)計，并實時監(jiān)測人流密度，避免踩踏事件的發(fā)生。所有數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結果均精確到個位，準確率超過90%，作為重要的參考數(shù)據(jù)，在國慶期間由管委會每天向上級領導以及相關部門進行匯報。