浅谈枪球联动系统在平安城市中的应用
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摘要 ：安防监控是目前平安城市建设中重要一环，而传统的视频监控存在着在大场景下无法捕捉目标细节信息、若关注目标细节信息则会忽略周围其他移动目标，以及无法实现实时的智能分析、目标跟踪、轨迹记录、特征图片抓拍等缺点，因此现代安防监控需要智能化的安防手段来辅助相关的防护监控。本文我们将根据平安城市项目建设的需求，提出枪球联动系统的视频监控方案。该系统采用先进的视频分析算法和图像处理等技术，在安防系统的实用性和效率性做到了大大的提高，与传统视频监控相比，真正意义上做到了现代安防的智能化。
中图分类号：K915 文献标识码： A
1 引言
近年来，在城市发展中针对于医院和学校等重点区域的恶性事件屡有发生，对社会造成的影响极为恶劣。因此，为保障人民的正常生活和工作，需要对这些重点区域进行重点监控，防止恶性事件发生。虽然平安城市项目建设中在重点区域都已经部署了传统的视频监控，但是由于传统的视频监控存在在大场景下无法捕捉目标的细节信息，在专注的目标细节时会忽略到周围的其他移动目标以及无法实现实时的智能分析、目标跟踪、轨迹记录、特征图片抓拍等缺点，导致安全防范的效果根本无法满足实战要求，因此需要智能化的安防手段来辅助相关的防护措施。[1，2]
根据项目的实际需求，为项目配置了枪球联动系统（所谓的枪球联动，是指“一枪两球”，其中“一枪”是高清网络枪型摄像机，“两球”是高清网络球型摄像机），该系统能够在各种预先设定的防范要求和需求下，结合先进的视频监控[3]和行为分析技术帮助平安城市的安保人员快速获取预警信息，实现在宏观大场景下对运动目标既可以“看得见”、“看得清”又可以“抓得住”，从而可以达到对突发应急事件快速有效的处理。
2 枪球联动系统
2.1系统简介
枪球联动系统采用先进的图像识别和处理技术，在实现对高点大场景的全景监控的同时，配合移动目标检测算法，对监控范围内的任何运动目标依次进行单个的、持续的特写跟踪和捕捉目标细节特征信息，并录像记录整个目标的运动轨迹和过程，进而进行视频分析做到人车分离[4]。大大提高了安防系统的实用性和效率性，有效的解决了传统视频监控中的仅仅“看的见，看不全，看不清”的问题。真正意义上实现了现代安防的智能化。
枪球联动系统采用国际领先，国内一流，完全自主研发的视频跟踪和分析算法，不仅在场景上能“看的全，看的清”而且添加视频分析算法，能够更高效的对可疑事件和可疑人群/个体目标进行捕捉报警，从而弥补人为监控中的漏报现象。
枪球联动系统前端采用业内领先百万像素高清网络枪型摄像机监控全景目标，百万像素高清网络球型摄像机跟踪感兴趣目标，后端有数据库存储目标的重要信息包括运动轨迹，特征，时间，NVR存储目标运动录像。系统在广角枪式摄像机覆盖的视场内，可以根据用户的实际需求设定普通警戒区，重点警戒区和屏蔽区，警戒区内最多可以同时检测六十个运动目标和同时跟踪两个检测目标。在警戒区内的检测目标用户可以灵活的选择手动跟踪模式，自动跟踪模式和自动跟踪下的手动干预模式。
智能的视频分析算法会对警戒区内的运动目标进行人，车辆分离，对警戒区域的移动目标总数进行统计，检测并分析出行为骤变的目标。
2.2系统组成
枪球联动系统由管理服务器、分析服务器、视频管理平台、客户端和前端摄像机五部分组成。枪球联动系统的系统逻辑实现图如图1所示。
图1 系统逻辑实现图
系统管理服务器 系统管理服务器具有对枪球设备管理、分析服务管理和标定数据管理等功能。为了保证系统的稳定性以及高可用性，采用双机热备形式。系统管理服务器由主机和备用机组成，通过双机热备软件Rose ha对主机与备用机进行配置，当主机出现故障时，迅速切换到备用机，从而保障了系统的正常工作。
分析服务器 分析服务器从视频管理平台获取指定的场景中的视频数据，对视频数据中的运动目标进行实时分析并为客户端提供分析结果。一台服务器可对两套枪球联动系统（一枪两球）视频数据进行实时分析。
视频管理平台 视频管理平台负责从前端摄像机取视频数据并进行码流转发，为管理服务器、客户端和分析服务器提供视频数据；
客户端 客户端负责显示从分析服务器获取检测跟踪结果并对指定区域的运动目标进行控制。客户端分为平安城市客户端和显示客户端，枪球联动显示客户端通过OCX控件与平安城市客户端相连接。
前端摄像机 前端摄像机负责采集指定区域的视频数据并为视频管理平台提供视频数据。前端摄像机由一个枪机和两个球机组成。
2.3系统功能
枪球联动系统的主要功能模块有区域监控、回放视频、云台控制、轨迹显示、流量统计、设定警戒区域、报警显示控制。系统界面图如图4所示。每个模块实现的功能简述如下：
图4枪球联动系统界面图
1）区域监控：点击监控区域模块，在下拉列表中选择监控区域，系统会对指定的监 控区域进行跟踪、检测、抓拍等功能；
2）回放视频：系统会对监控的视频进行存储，回放视频模块通过时间段的选择，对原始视频进行检索、回放；
3）云台控制：通过云台控制模块对跟踪球机进行方向、焦距、速度上的设置；
4）轨迹显示：对进入监控区域的运动目标显示或隐藏其运动轨迹；
5）流量统计：对经过重点区域的运动目标数进行统计；
6）设定警戒区域：在枪机画面中设置和显示检测区域、重点区域、屏蔽区域；
7）报警显示控制：对于设定的区域可以设置行为规则并显示报警信息。
3 总结
枪球联动系统在平安城市的安防监控上具有突出的意义和价值，该系统实现了在宏观大场景下对运动目标既可以“看得见”、“看得清”又可以“抓得住”的功能，实现真正意义上的现代安防智能化。因此，枪球联动系统在平安城市的建设中，必将得到广泛的应用，以安徽省合肥市的平安城市建设为例，已在火车站、省委省政府、省立医院等人群密集型区域开展了试点应用，从使用效果来看，枪球联动系统在软、硬件的配置、性能指标等方面还需要进一步完善。
参考文献
【1】徐正超. 高清视频监控在平安城市建设中的应用[J]. 智能建筑与城市信息， 2013 （2）： 81-83.
【2】邱世茂. 监控系统在未来城市发展中的作用 “平安城市” 与视频监控[J]. 中国科技信息， 2007 （9）： 82-83.
【3】Helms G. Towards safe city centres？： remaking the spaces of an old-industrial city[M]. Ashgate Publishing， Ltd.， 2012.
【4】丁家祥. 城市社会治安图像监控系统的现状与发展趋势分析 [J][J]. 公安研究， 2008， 7： 72-80.