道路监控智能化迫切 两大基点是需求要领
- 来源：中国安防展览网 作者：编辑部
- 2013/8/9 10:17:251720
城市车辆复杂 道路监控系统应用热门
从公路运营管理单位的角度看来，影响道路安全与畅通的因素来自道路使用者、道路和环境三个方面。车辆及人的因素都来自于道路使用者，违章行驶、错误操作及车辆故障等都是导致交通堵塞和交通事故的隐患。因此，为保障道路的安全与畅通，道路运营管理单位应根据交通流的状态、基础设施状态、气象环境状态对道路及道路使用者进行管理。道路监控系统应运而生。
监控系统的功能即实现业务管理的技术手段。本文从实现业务管理中监督反馈、决策计划和组织指挥的手段对道路监控系统所应具有的功能进行分析。
● 信息采集
采集信息的类型分为视频信息、数据信息和语音信息。
（1）视频监视平台
视频监视系统能够提供监控点周边各监控目标的实时图像信息，具有信息量大、准确、直观的特点。
通过视频监控对道路各监控点进行巡视，管理人员可直观地掌握道路上的交通流的运行情况。一是辨别有无发生交通事故，确认事故发生的位置、事故的规模；辨别是否发生拥堵，确认拥堵的位置、拥堵的长度。二是辨别桥梁、隧道有无危险隐患，确认隐患的位置和类型。三是观察天气状况及能见度等信息。这样，通过对道路运行状态的掌握，可根据情况采取不同措施来保证道路的安全和畅通。
另外，通过视频监控系统，可以对路政路产路权的处置过程进行监管，具体包括对路政/养护巡查工作进行监督，对道路养护的状态及进度进行监督，对收费服务状态进行监督，对服务区资源的应用和运营状态进行监管以及对应急处置行动实时监管等。
（2）数据监测
视频信息仅能定性地描述当前监控点的周围情况，这是视频监视平台的缺点。为弥补定量描述状态信息的缺失，需要各种专业检查仪器来对交通流、基础设施和环境状态参数进行监测。
首先，可通过微波车辆检测器、线圈车辆检测器等准确地检测交通量、平均速度、占有率、车型、车头时距等交通参数；其次，通过位移计、应变仪、速度计等检测仪器监测桥梁桩基的位移、变形、频率、振型等参数；第三，通过亮度检测器、co/vi、风速风向检测器、火灾检测器可检测隧道内的亮度、一氧化碳浓度、烟雾能见度、隧道内的风速风向和隧道火灾；第四是气象检测器，常见的气象检测器有温度、风速风向、能见度检测器等。通过这些设备，可以准确得到监测点周围的温度、风速风向、能见度等环境参数。
有许多设备都具有信息反馈功能，故障时自动返回故障类型。正常时能够通过监控中心上位机的访问，返回关心的设备信息，例如通过访问下位机情报板得到当前显示内容。
当然，也可以人工采集数据信息。当前技术水平还不能实现对高速公路所有监控对象的状态进行智能化监测，同时，当前已有的智能化监测设备也存在漏检、误检等问题和配备费用较高的问题。为了弥补这些缺陷，可利用人工信息报送的手段，对信息进行补充采集。
（3）语音报送
语音报送主要有紧急电话和业务电话两种形式。通过安装在路侧的紧急电话系统，可在发生交通事故或车辆故障时，由道路使用者利用其向监控中心通报事故情况并寻求帮助。监控中心能够记录紧急电话的呼叫时间、位置及通话内容。业务电话则是通过路政/养护巡查车辆上配置的集群呼叫终端设备，在事件发生时向监控中心报告事件的位置、类型、规模等信息。
● 数据分析处理
数据分析处理主要是事件检测、交通控制方案生成、应急处置方案生成。
事件检测就是通过车辆检测器得到的交通流参数的非正常变化间接地判断交通事件的存在；通过图像处理技术来发现监控区域内的异常事件。
交通控制方案生成就是通过车辆检测器得到的实时交通流参数和历史交通流参数，通过交通仿真数学模型和系统优化程序自动生成交通控制方案。
应急处置方案生成则是根据突发事件的类型、等级、影响范围，结合应急资源和救援力量，从预案库和案例库中自动匹配相关类型的预案和案例处置内容，以生成应急组织、抢通方案、应急资源调配方案。
● 信息发布
人类接收信息的主要途径是通过眼睛和耳朵，因此，发布的信息按类型可分为文本图形和语音两种。
文本或图形可通过道路上安装的可变情报板、可变限速标志、通行信号灯、车道指示灯等设备，向道路使用者发布文本或图形形式的交通控制信息。
语音信息则可通过路侧及隧道内覆盖的调频信号广播系统，向道路使用者发布紧急的语音交通控制信息。通过业务电话也可向道路管理单位的路政、养护、收费等部门的内部人员发布突发事件的指挥调度信息。
智能视频识别 三种形态互补
作为道路监控智能化的重要手段，视频识别技术越来越得到行业的关注，也被大量地应用到实际项目中来。就目前来说，道路视频智能识别系统架构主要有三种方式：
智能分析摄像机：这是目前的主要实现方式，即将智能视频分析算法嵌入到前端专业设计的摄像机中，当有行驶的车辆触发摄像机抓拍后，摄像机即刻通过内嵌算法对视频信息进行检索和分析，然后将图片及分析结果传送到后台联动处理中心。该种前端识别方式有两大优点：一是处理效率高;二是只输出分析的结果，其传输的信息流量和带宽占有率低。当然也可根据需求输出双码流。
独立式视频分析设备：这是一种专用于道路智能视频分析的独立设备，其内嵌智能分析算法，其从前端摄像机提供的视频流中识别车辆和行车违规信息，并将分析结果发送到后台。此种分析设备一般安装在与前端摄像机距离较近的位置，其强大的智能视频分析功能甚至可支持4路1080P高清视频分析，同时可支持图片和视频流输出。此独立式设备方式具备两大优势，一是分析性能强大;二是可与多种类高清摄像机匹配组合。
后台处理方式：现在很多交通系统平台一般都开发有道路信息智能检测模块，统一将前端摄像机的视频流发送到后台，再由后端平台进行分析。该模式的优点是集中性很强，而且利用后端平台硬件的超强的智能视频分析性能，对识别的应用也较多样化。当然，也存在一定的风险，如对网络带宽的要求非常高。当大量前端摄像机需要同步分析时，即便平台具备负载均衡功能，但由于前端摄像机传回的信息量庞大，仍会对系统的处理性能和网络带宽造成影响。
上述三种方式各有优劣，但都离不开前端的图像捕捉单元。天津亚安的郗胜奎认为：“对于视频监控而言，图像清晰度是关键、基本的需求。视频监控图像越清晰，画面细节越完整，智能分析功能的准确度也越高。当目标像素越多，识别越清晰，分析准确度也更高。简而言之，智能分析功能的使用都是在图像识别清晰的前提下进行过滤处理的。无论是针对智能前置的分析模式还是后端平台分析处理，高清画质都是提高智能分析准确性的重要因素。由此可见，高清画质不仅是单一的视觉效果上的满足，同时，也能为智能分析提供更有用的分析环境。”
如何挑选道路监控摄像机？
从道路监控的需求特点来说，在复杂的拍摄环境下，能够高智能的识别路况信息，对违法的现象做出迅速的反应，同时保证清晰的成像质量是道路监控工作的基本需求。因此，监控摄像机对成像质量的要求还是非常高的。
清晰度要求
一般情况下，由于道路监控摄像机在拍摄距离上比较远，而且车辆的移动很快，车辆特征总体体现不明显。因此，道路摄像机一般都装备有高清成像能力的设备投入工作当中。从当前的监控摄像机的性能来看。对于道路情况不是很复杂的，480线的成像清晰度就能满足日常的拍摄需求，而对于车流量较大，环境复杂的场合，更建议相关部门采用500水平线以上的监控摄像机拍摄。
此外，在成像芯片的选择上，当前的高清网络摄像机大多采用CMOS芯片配置。这种成像芯片虽然能够实现更高的清晰度，但是它的夜视效果要比CCD芯片差很多。因此在一些夜晚光线不是很好的地方，建议多应用CCD芯片摄像机。
灵敏度要求
上面简单说了低照度，那么我们这里就给大家细致的说说摄像机灵敏度的识别。对于摄像机来说，灵敏度越高说明他的低照度越低。但是，并非意味着照度越低它的夜视成像就越好。如果超过了合理范围，同样会影响图像的拍摄质量。另外，在参考指标时，除了低照度值以外，通光量也是一定不能忽视的。一般情况下，截面越大的镜头通光量越大，而镜头标号越大的通光量越小（如：F1.2镜头的通光量大于F1.4镜头的通光量）。
把这两项指标放在一起，主要是基于他们都是在光照环境下对成像效果进行的调整措施。由于角度的原因，在夜间的工作中被车灯直接照射监控摄像头是非常常见的事情。而这种情况也很容易造成摄像机的瞬时"失明"。这种情况下，就需要宽动态这种能够在背光过亮的情况下，依然能够保证正常成像的技术来保证拍摄的正常。除此之外，采用强光抑制技术也是处理这类问题的有效手段。尽管当前的一些摄像机也采用日蚀技术来保证夜间的成像，但是这种技术在白天的拍摄就没有普通摄像机那么理想了。
而背光补偿技术则是在保证周围光线较暗的情况下，依然能够很好的捕捉到车牌信息等。这在光照度不是很好的道路环境下则更显得尤为重要。
此外，在当前针对交通应用的监控摄像机中，还有一种通过软件将强光部分遮盖的强光屏蔽技术，从而减低画面整体的亮度，更好的提取车牌等细节信息。但是，由于目前这种技术的智能化自主能力还不是很强。因此，具体是否需要还需要实际检验来决定。