智慧景区3D全景定位监控方案v10.docx

智慧景区3D全景定位监控方案v10.docx

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智慧景区3D全景定位监控方案v10

智慧景区3D全景定位监控方案

1.行业概况

随着国人收入的提高旅游人数也不断攀升，景区流动人员爆发式增长，安全管理压力越来越大。

出于对安全和科学化管理的考虑，迫切需要在几个主要区域，以便能够对随时发生的情况进行全面、及时的了解和掌握，对意外情况能迅速做出正确判断，并给出正确、快速的指挥和处理，以达到防盗和防止破坏的作用。

及时地把一切可能发生的或即将发生的案件和险情的图像资料传送到监控中心，以便在出现纠纷和案情时及时预警快速定位。

监控中心的值班员可以把这些危害和隐患扼制在萌芽状态，杜绝财产损失。

作为一个可行的监控系统，必须满足重点景区视频全覆盖和对人员轨迹定位；防范功能齐全；传输方式简单；系统运行稳定；操作维护简单；性能价格比高等要求。

2.现状分析

随着数字化景区不断推进，全国各地旅游景区都已建设独立的视频监控系统，实现对停车场、景区主干道、景区出入口等实时监控但存在很大局限性。

缺乏空间连贯性

传统相机视角有限，为了达到大范围覆盖，必须在多点安装众多摄像机的方式去做到场景覆盖，现有相机多为单路视频零散局部监控，缺乏空间关联性，知识产生“只见树木，不见森林”的效果，难以直视动态掌控局面。

图1.视频显示不连贯

画面多，易于视觉疲劳

传统视频监控采用人工逐点单路巡逻，监控人员易视觉疲劳，导致视而不见，所以的部分视频多处于无人问津的休眠状态，海量的视频存储仅仅是作为取证用。

图2.多画面显示

3.智慧景区总体设计目标

●建设一套用于智慧景区视频全覆盖系统，对重点人物和车辆快速抓拍并能实时轨迹跟踪定位。

●建设一个智慧景区视频融合监控中心，可在景区监控室实时观看景区重点区域全景画面，同时对通过联动的全景云台对事发点实现近距离监测。

●建成的系统具备高可管理性、高可扩展性、易维护易升级。

4.全景3D监控与传统监控方案对比

4.1.3D全景定位监控系统特点

效果演示

全景摄像机能对较大场景进行全局监控、全程监视与全角度拍摄。

摄像机无需切换画面，就能实现对同一个较大场景的无间断拍摄，解决普通摄像机多方位监控时画面不连贯的问题，满足客户“看得广，看得透，看得清”的需求，下图为700平米的室内监控效果图，分别以球面图、原始图、柱面图三种显示方式。

（a）全景图

（b）原始图

图4.全景相机效果图

●与传统的监控摄像机相比，全景摄像机的优势包括:

全局监看、局部特写

全景摄像机可以进行多种形式联动，其中全景摄像机可以进行全方位覆盖，云台通过光学变焦技术能够对全景中的每一个细节进行放大观测，以确保对整个区域范围内的人员、车辆等信息准确识别。

全景哨兵

由360度全景高清摄像机和激光云台组合而成的一体化设备，通过智能联动跟踪，实现“广域覆盖、局部特写”的特色功能。

报警与全景联动

全景视频平台可对接第三方系统，实现与第三方系统联动如报警、电子围栏、智能分析等设备。

超宽监控视角

用户只需要安装一台全景摄像机便能直接观看整个空间，四周的影像一次尽收眼底，完全消灭死角。

（a）普通摄像机（b）全景摄像机

图5.全景相机VS普通摄像机视场角

降低成本

全景摄像机的这种360度实时全景监控能力，使得无需为涵盖整个监控区域而安装多台摄像机，因而节省了摄像机硬件投资。

监控摄像机路数大大减少，可以节省配套设备，如镜头、防护罩、布线、电源、录像、显示等相应配件和设备的成本，还可降低施工布线难度，节省安装时间、人工费用以及后续维护费用同时增加了景区的风景完整性。

●与带云台球机相比，全景摄像机的优势包括：

纯固态件

360全景摄像机为纯固态件构成，相比传统的电机转动的球机，无任何机械运动部件，结实耐用，免维护，特别是在冰雪或霜冻环境下，带云台的球机因冰冻而无法工作，而全景摄像机不受任何影响。

实时全景

球机同一时刻只能观测某一范围的视场，且操作麻烦，需要人工干预，如采用预置位转动形式，存在机械损耗，容易老化损坏。

虚拟PTZ技术

采用虚拟PTZ技术，可以放大或移动监控视野内的图像区域，当转变方向观察另一个图像区域时，不会发出任何噪音，隐秘且不易察觉。

由于没有机械移动部件，不需要时刻的进行机械化运转，全景摄像机不会发生任何磨损，产品结实耐用，使用寿命大大延长。

全景摄像机能同时观察和摄录多个不同的区域。

●与单鱼眼镜头式全景摄像机相比，多镜头式全景摄像机的优势包括:

畸变小

由于鱼眼广角镜头的光学畸变，其采集的全景图像分辨率会随着视场角的不同而发生变化，其中心圈的角分辨率相对较高而镜头边缘角分辨率明显降低，造成从镜头边缘获取的图像模糊不清，难以进行物体辨识。

a）多镜头全景摄像机b）单镜头鱼眼摄像机

图6.多镜头全景摄像机VS鱼眼摄像机-畸变

宽动态

由于鱼眼相机对360度超大视角采用整体曝光，会导致摄像机在白平衡以及曝光等方面的处理困难，容易产生暗处曝光不足、亮处过曝光等动态响应问题，这在室内等环境下尤其明显。

而多镜头式全景摄像机各个方向采光充足，并能根据每个角度的光线情况实时调整，其成像效果好，不易失真。

a）多镜头摄像机b）单镜头鱼眼摄像机

图7.多镜头全景摄像机VS鱼眼摄像机-宽动态

分辨率高

由于采用的是多相机拼接的方式实现全景，相比市场上分辨率最高的摄像机，全景相机分辨率可做到5倍、6倍、8倍甚至更多。

图8.多镜头全景摄像机10米看清车牌

低照度

全景摄像机采用多个相机拼接构成，其合成光圈口径增加5到8倍，感光面积也同比增加，能够极大地增强夜间低照度条件下的成像能力。

●其他优势：

沉浸式观测

采用球面投影，可以任意视角灵活观测整个监控画面，通过三维立体的展现方式，让观察者体验到身临其境的自然感觉。

图9.沉浸式观测

实景回放

可全景回放，并且在回放时亦可可对其进行放大、缩小等操作，并且可进行球面、柱面、沉浸式观测等随意切换功能。

项目全景视频监控系统主要由视频数据采集前端（360全景相机）、本地传输链路、本地数据处理端、远程数据传输链路、调度中心服务器端等组成，实现对公司全区域的监控管理，感兴趣区域的重点观测，以及实现多级，多部门的协调监测，按照“数字化、网络化、智能化”的思路。

根据需求，将前端摄像机采集完图像后汇聚于中心交换机，后端接收后转入有线局域网供存储服务器（CVR）收发存储数据，客户端通过网络实时查看各路全景数据，完成图像显示。

其中监控拓扑图如图所示。

5.3D全景监控系统架构

系统拓扑图

前端监控系统

前端监控系统主要设备全部采用全景网络摄像机组成，整个系统负责对各类区域的视频覆盖和目标定位。

视频监控平台

可对接天网平台、互信互通平台、以及通过SDK方式接入第三方平台。

传输系统

由接入交换机构成，实现各类视频数据及指令的通讯和传输。

负责信号的传输工作，综合布线除了网络布线外，本系统的前端网络摄像机将设计集中供电，所以在此部分将供电系统包括在内，统一设计。