宇视以安防视频监控作为核心智慧校园系统应用

随着近年来视频监控技术的飞速发展,国内高校的平安校园建设也朝着“高清化、覆盖化、融合化、智能化、移动化”方向迈进。目前,“智慧校园”的理念被提上日程,关于智慧校园的建设受到多方关注。平安学校建设的安防视频监控系统作为一种资源,可以为学校老师、学生甚至学校对外宣传方面提供很便利的服务。从目前的发展特点来看,今后学校安防建设将是以视频监控为核心,集校园安全、教学、管理和服务为一体的智慧校园系统。本文将就智慧校园中的安防视频监控系统、智能分析、校园车辆管理、系统融合、智能运维管理、3D呈现、移动监控等方面介绍一下技术产品的应用场景与未来的发展趋势。

宇视解决方案架构师岳林

一、安防视频监控系统

安防视频监控系统作为整个智慧校园系统建设的核心,必须保证图像在各种环境下看得清、看得全,这就需要其应用的产品具备以下一些技术:

1.星光级彩色低照度

校园夜晚无光或微光环境较多,这是校园安全最薄弱的地方,容易发生事件,传统的红外摄像机夜晚图像是黑白的,无法看清嫌疑人的衣着颜色。目前市场上推出的星光级彩色低照度摄像机在星光环境下无任何辅助光源都可以显示清晰的彩色图像。

宇视以安防视频监控作为核心智慧校园系统应用

2.超宽动态

校园里室内出入口的监控一般室内照度为100Lux,而外面环境的照度可能是10,000Lux,对比就是10,000/100=100:1,传统的宽动态摄像机只具有3:1,动态范围图像很难看清楚。超宽动态摄像机可达到120dB,在非常强烈的对比下可以让摄像机看到影像。

3.数字透雾

高校的食堂操作间具有油烟大和水蒸汽多两大特点,水蒸汽太大将导致图像效率模糊,看不清人的行为。传统的光学透雾过于昂贵,而数字透雾采用算法透雾,可以很好地解决这个难题。

4.走廊模式

学校的室内走廊为狭长型监控区域,采用普通16:9分辨率摄像机监控时的有效监控场景较小。因此,需要选用支持9:16分辨率的网络摄像机,有效画面信息可以提升1倍。

5.4K超高清

在学校的学生活动场所,传统的1080P高清摄像机很难覆盖整个监控区域,目前市场新推出的超高清4K图像效果是4倍1080P图像分辨率,图像效果达到最佳,信息量更多。在保证前端采集到的图像看得清、看得全后,监控系统还有一个非常重要的要求,就是要解决实时监控的延时和录像回放的效率。未来的监控系统应该具备下面两个技术:

一是基于交换机IP组播技术的复制分发。传统安防要解决视频流的复制分发都是采用流媒体方案,而流媒体基于服务器的CPU复制分发随着负荷增多延时会逐步增大,而且流媒体服务器是一个不可控的故障节点。而IP组播作为以后所有交换机的基础协议,基于硬件的复制分发不存在延时的问题,可以很好地解决实时监控的延时问题,同时还可以节省大量的流媒体服务器。

二是基于块直存的存储技术。传统安防录像存储都是文件的存储方式,需要按照文件大小或者录像时长进行录像打包存储。这就需要录像存储服务器负责录像的打包和存储工作,但这容易存在录像回放延时、录像文件包丢失、录像存储服务器故障等问题。而块直存技术录像存储的工作由前端IPC分担,直接把录像以数据块的方式写入到磁盘阵列上,支持秒级回放,不需要录像管理服务器,保障录像的安全性。

二、智能分析

智能分析是一个很多项目都需要的应用技术,随着该技术的不断成熟发展,今后智能分析的应用会越来越普及,计算机可以帮助人做更多的事情,下面介绍在学校应用中最具代表性的一些智能分析技术。

1.智能录像切片

校园发生偷窃事件并收到学生的报案后,安保人员需要回放录像,取证查找嫌疑人,这个过程所花的时间可能非常长。而智能切片可以把学生提供的时间按照自定义的切片数进行切片,很快就可以定位到物品丢失前后的录像进行回放,这将大大提高工作效率。

2.智能视频浓缩

夜晚是学校内犯罪嫌疑人最容易作案的时候,而夜晚的录像存在很多无用的录像,智视频浓缩可以把夜晚10个小时的录像浓缩到30分钟甚至更少,方便安保人员回放查看。

3.人脸识别对比技术

目前校园安保都是以安保人员看监控画面为主,发现可疑人员后再进行跟踪,这种方式效率低而且会漏掉很多,所以就会出现学生报案后只能查到是谁偷的,可小偷早就成功离开校园。而小偷往往都是在各个学校循环作案,如果可以把小偷的照片发给其他学校一起抓捕就需要人脸识别对比技术。这一技术的应用是在学校主要的出入口场所,按照人脸识别摄像机进行人脸识别抓拍后再和后端的人脸对比服务器进行比对,这将可以第一时间发现嫌疑人,并通知安保人员进行抓获。

4.人流量统计技术

在高校,对于学生来说最头疼的事情就是找自习室,由于很多学校的自习室资源紧张,大学经常发生占座事件,想要有效地解决这个问题,最好的办法就是让学生知道哪些自习室人少,哪些人多。人流量统计技术的应用可以实时监控教室进出学生的数量,系统实时显示每一个教室的人数,既可以让学生第一时间知道自习室的空闲情况,也可以方便学校管理。

5.泛卡口技术

学校对于人、车的管理尤为重要,但是视频监控提供的数据都是非结构化数据,海量的非结构化数据很难得到有效的利用。泛卡口就是将非结构化数据进行结构化,用于一些学校的关键出入口、路口,可以有效地识别出人的性别、身高、衣着颜色等信息,对车的车牌、车型、车标、颜色等信息进行结构化,将方便以后快速查询。

三、校园车辆管理

校园车辆管理一直是学校比较头疼的事情,随着智能交通技术的发展,卡口化摄像机的普及使校园出入口车辆控制、校园车辆超速、乱停乱放等问题得到了有效的解决,同时对校园停车场的管理也有非常重要的作用。目前和学校车辆相关的应用主要有下面几个方案:

1.校园出入口车辆控制系统

传统的出入口车辆控制都是采用有卡的方式,这种方式成本高、丢失补办麻烦且不好管理,同时停车刷卡进出效率低下。

基于视频识别技术的无卡出入方式采用黑白名单管理,对于校内车辆自由进入、校外车辆登记进出也可实现收费功能。对于一些在学校内超速、乱停乱放、横穿校园等车辆可以支持黑名单管理,校内车辆进行行政处罚,校外车辆禁止入内等管理。

2.校园车辆超速系统

校园车辆超速系统支持地感线圈、雷达、视频等多种测速方式,配合LED屏使用,实时提醒驾驶员车速信息,如果超速系统会直观提示到司机,让司机第一时间把车速降下来,以确保校内师生的安全。

3.违章停车抓拍系统

违章停车智能抓拍球机可以自动识别校园内乱停乱放车辆并进行抓拍记录。对于校内车辆,系统支持发送短信提醒等功能。车辆在学校内所有违章停车的记录都保存在系统中,也可以被学校管理人员所使用。

4.智慧停车场

学校的停车场很多是属于地下停车场,目前一些高校对智慧停车场的建设比较关注。智慧停车场主要包括出入口控制、停车诱导和方向寻车。地下停车场一般为学校内部车辆所使用,所以出入口控制系统会自动识别是否是内部车辆,是内部车辆系统就放行。进入后系统会直观地提示不同方向的车位剩余情况,同时车位上方会有指示灯提示下方是否有空余车位,但需要寻找自己车辆停放位置的时候,可以通过手机客户端输入自己的车牌号进行查询,系统会自动输出一条最优路径。

四、系统融合

目前很多高校除了安防视频监控系统,还有校园车辆管理、门禁、报警、消防等安防子系统、标准化考场和教学录播等教学相关的业务系统。当前随着学校业务和上级部门的管理需要,学校建设的系统需要全面集成各种设备,通过将控制、报警、图像、安保通讯合为一体的方式,以报警联动、高清视频为核心,实现视频监控、出入口控制、周界报警、巡更、安保通讯、运行维护、GIS矢量地图、应急事件处置等系统整合集成,实现各系统间的资源共享和管理控制的校园综合管理平台。

对于校园综合管理平台来说,无论是安防视频监控系统、报警、门禁等安防管理,还是校园车辆管理系统,不应该是各种不同的事件,应用时需要把它们抽象成一个统一的一致的事件来处理,使得校园综合管理平台能够更好、效率更高地进行集中管理,统一呈现。因为校园综合管理系统是一套安全管理体系,需要做到流程化管理,流程化管理就是学校安保所需的“预案管理”,它不仅仅是联动一个动作,而是应该联动一系列动作,这种一系列动作也就是“工作流”。工作流最少应该包含三个方面的内容:以报警事件触发的报警工作流、以保安人员手动触发的手工工作流、以时间触发计划工作流。

五、智能运维管理

学校的整个系统越来越庞大,如何进行有效的管理?如何像管理网络设备一样管理安防设备?对于这些问题的解决需要智能运维管理的支持。智能运维管理是集设备管理、故障管理、资产管理、网络管理、视频诊断、录像巡检等诸多功能于一身,其将成为未来大型监控网络不可或缺的管理系统。

六、3D呈现

对于学校重要的国家实验室、校史馆、展览馆等区域,今后的系统应用应该支持3D呈现,一是有利于发生紧急情况时更好地处理,二是可以方便地进行对外宣传、展现。

3D客户端具备三个特性:一是接近现实,相对于2D地图、GIS地图来说,3D模型更接近于真实的场景。二是增强现实,对于现实生活中的温度、湿度等信息,可以很好地在3D模型中展现出来。同样,如果用于重要的危险实验室,控制人数的情况下可以很直观地现实当前环境下的人数情况。三是超越现实,3D模型中隐含了很多现实生活中有用的信息都可以呈现出来。例如发生火警的时候,3D客户端可以很直观地呈现消防栓的位置、消防栓距门口的距离、楼层的高度等,可以提供更多的有用信息。

七、移动监控

前文提到在智慧校园系统中学生可以查询自习室的空闲情况,同时系统还集成了教学录播系统,所以学生还可以通过手机观看老师的课件,如果有权限还可以通过手机客户端远程听课。用于校园安保,手机客户端还支持下面几个功能:视频监控、告警管理、移动图像采集、GPS定位、与监控中心互动、移动车辆管理等。

八、虚拟校园

作为对外宣传的一种方式,虚拟校园目前在很多学校都在使用,学校通过展现美丽的校园环境、深厚的文化底蕴,希望外界可以第一时间了解学校最好的一面,也可以吸引更多优秀的学子。在虚拟校园系统中,安防视频监控系统作为一种资源可以为学校更多的部门所使用,在学校网站上可以嵌入监控系统的视频,把学校重点宣传的实时画面供外界学生、家长实时预览。

结语

近一两年来我国迎来了“智慧城市”建设热潮,智慧城市是城市信息化发展到一定阶段的必然产物。智慧城市是一个很庞大的工程,作为这个庞大工程的一部分,智慧校园受到了业界的广泛关注。随着智慧城市的不断发展,目前教育行业也开始对学校进行智慧式的建设探索,以视频监控为核心的智慧校园规划逐渐得到实现,相信智能监控以及其他安防系统将可以很好地服务于“智慧校园”的信息化建设。

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