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智能交通之高清應用

發布日期:2013-03-26    查看5916次    [返回]

摘要:本文簡要對比了高清和標清視頻監控系統,闡述了一個典型的高清智能交通產品及應用案例,同時也介紹了高清智能交通的劣勢,對它的發展方向進行的分析,并且對去發展前景進行了展望。  

  高清監控的優勢:

  近年來,“高清化”成為安防監控領域技術發展的方向之一,現在已成為這個行業的熱門話題。各大廠商盡顯其能,相繼推出自己的“高清”產品。對于視頻監控而言,圖像清晰度無疑是高清監控中最關鍵的意義。圖像越清晰,細節越明顯,觀看體驗越好,智能等應用業務的準確度也越高。所以圖像清晰度是視頻監控永恒的追求。那么,高清相比標清來說到底有什么優勢呢:

  限于標清攝像機的CCD成像芯片大小,此時高清網絡攝像機所能提供的視角更大,如圖1標清攝像機和圖2高清攝像機所得畫面所示,當相機處在相同的位置時,標清攝像機僅能提供高清攝像機二分之一的視角范圍。特別在道路車輛監測如智能交通中的卡口系統中,每個車道需要有一個特寫攝像機來看清車牌,三個車道共用一臺標清相機來看全景部分,高清晰攝像機主要體現在畫面的清晰度上,要做到畫面的清晰度,不僅僅是一個水平分辨率達到540TVL就行了,必須在超寬動態、自動白平衡、圖像的銳利度調整、超級數字降噪(信噪比)、智能數字自動測光補償、亮度信號、彩色信號邊緣補正、損壞象素自動調整與恢復、色彩調整、寬動態范圍等指標上有集中體現。只有達到這些綜合性的要求才能算得上是高清晰度攝像機。而對于高清,一個200萬像素高清相機可以監控兩到三個車道,并且抓拍到的每一張圖片都可當做全景照片使用。

  無論是從分辨率、顯示效果還是流暢度來看,高清都比標清更有優勢。從分辨率來看,720p的分辨率是CIF分辨率的9倍、1080i/1080p的分辨率是CIF分辨率的20倍,在同樣的顯示環境下,高清會清晰得多。從顯示效果來看,高清既支持大屏顯示,又支持16:9寬屏顯示,可以大大增強用戶的觀看體驗。從流暢度來看,高清支持更高的幀率,比如720p和1080i/1080p都可以支持60幀/秒或60場/秒,其圖像流暢度比標清要高一倍。

  高清網絡攝像機不僅能提供給用戶寬闊的視角,更能把握圖像的細節,無論是色彩還原還是整體畫面質量,圖像在處理及分析上的質量大大提升!將最優質的畫質細節提供給客戶監看,高清網絡攝像機擁有更高水準的視頻實時編碼性能,讓快速運動的物體在光線不足甚至全黑的場景中得到接近完美的視覺還原。

  從傳輸方式而言它的傳輸方式更加的靈活,所有的數據和信息只需要一根網線便可以解決,大大方便了客戶。高清抓拍效果方面,高清圖片完全可以看見車內司機的面部表情,而這一點正是標清全景相機和特寫相機都無法做到的。所以,高清監控必然將取代標清監控。

  高清智能交通產品及應用案例

  高清卡口及電子警察提出已有幾年時間,但真正應用起來不過在最近兩年。系統不但具備工控式高清產品,還具備嵌入式高清產品,并且用一個平臺對各種前端數據進行統一處理。平臺使用websphere做為應用程序服務器,采用oracle做為數據庫,完全超越公安部對于系統安全性能要求。

  1.高清雷達觸發測速抓拍系統。如圖3所示,前端抓拍系統采用窄波雷達的多普勒效應檢測技術,,不僅具備各項卡口功能,還提供測速處罰功能。使用高清晰工業級CCD百萬像素抓拍一體機,獨立完成所有過往車輛抓拍及智能頻閃燈的觸發,并將抓拍的圖片通過網絡傳輸至中心,有車牌識別主機進行識別,以及信息疊加,將處理過的圖片,送至中心管理服務器和數據庫服務器,所有的路口抓拍記錄由中心服務器統一管理,各管理工作站可以對各路口抓拍記錄進行實時查詢管理,與此同時每個方向使用一個標清攝像機進行道路實時監控和錄像。

  2.高清電子警察系統。如圖4所示,使用200萬CCD高清網絡攝像機,采用純視頻抓拍方式,每臺相機監控兩到三個車道。高清網絡攝像機自動拍攝違法車輛的三張全景(兼特寫)圖片,高清網絡攝像機同時聯動LED頻閃補光燈進行補光,保證圖像清晰可用。為確保所拍照片能作為交警執法依據,將連續保存三張能夠反映車輛動態運行的高清晰度全景(兼特寫)圖片,其中第一張圖片為車輛在紅燈期間未壓停車線時的圖片,第二張為車輛在紅燈期間壓在停車線或者經過停車線的圖片,第三張為車輛在紅燈期間經過停車線后繼續行駛的圖片。所有處理結果都通過網絡傳輸至中心的闖紅燈處理主機上進行存儲、信息疊加,存儲信息通過傳輸系統自動上傳給服務器管理系統后(可進行人工控制下載到相關存儲媒介),應用計算機進行相關業務處理。

  3.其它方案。有些廠家,闖紅燈系統使用高標混相機(標清分析車輛軌跡,高清抓拍圖片)方式。這種系統不是純高清系統,但是也有一定的優勢,畢竟標清視頻對于主機資源、存儲、傳輸等要求要低。也有高清CMOS相機,但是CMOS相機在卡口應用中會造成拖影現象,同時因為CMOS在感光方面要比CCD差很多,因此夜間對燈光的要求比CCD高清相機的要求要苛刻, 往往需要很高功率的補光燈將抓拍位置照得很亮來使圖像質量增加以及減少圖像噪點問題。

  高清產品應用面臨的問題

  高清產品給交通行業帶來了諸多好處,比如一張圖片就可以看清車牌、司機面貌,省略了全景攝像機,但是也帶來一系列問題:

  1. 存儲空間龐大:數據流量的翻倍,增大了錄像容量,給網絡存儲帶來壓力。

  高清交通建立在網絡基礎上,分辨率越大、清晰度越高的相機在數據傳輸的時候碼流越大,增加了網絡帶寬壓力。比如500萬CCD相機視頻流傳輸的話就需要占用獨立的千兆網。

  2. 對中心控制、管理軟件和硬件性能的要求成倍增長;

  3. ?對記錄視頻圖像的管理和事后分析的工作量也將成倍增長;

  高清交通占用了更多的存儲空間。原來標清特寫攝像機抓拍一張圖片60K左右,現在140萬CCD相機抓拍一張圖片300K左右。.以上這兩點,也直接要求中心管理軟件和硬件具有較好性能。

  4.高清交通,也使用戶投資成本高昂。往往一臺高清相機都要在萬元以上,因此在得到高畫質的同時,我們也需要有充足的自己預算。

  高清交通的展望

  目前,高清視頻監控在大眾行業應用市場已經凸顯,還會繼續向行業應用和高端用戶滲透。未來的安防系統,高清視頻監控會和傳統的模數系統相互融合,構建出一個和諧共存、互聯互通的安防體系平臺,滿足用戶多層次的應用。不同的行業、不同的場合對圖像清晰度的要求不同,如在車水馬龍的鬧市區如何看清一個人的面部特征,看清楚車輛的牌照是很重要的;在高樓大廈的大廳內、擁擠喧鬧的出入口、停車庫的出入口、高速公路、體育場館等場合,高清攝像機則能大大提升系統的應用價值,為城市治安的監督和管理起到積極的作用。但是,目前高清攝像機并不普及,只是剛剛開始,這需要加大市場的發展和推廣高清攝像機力度,實現高清的目標,讓用戶看得更清、更遠。

  就目前而言,智能交通中的卡口抓拍、超速抓拍、電子警察等絕大部分還是標清產品,各地逐步用高清產品替代標清產品。我們正面臨一次產品“大洗牌”,昂首挺胸快速前進,抓住這個契機,把智能交通做為公司重點扶持行業,公司的發展會更加迅速挺拔。

  無論是網絡高清攝像機還是模擬高清攝像機,在未來安防市場中都會有用武之地,因此,希望在不久的將來,整個智能交通行業都會邁入真正的高清化、數字化。

                                                 責任編輯:Amy lau