宇视HTS-HC551-F(P)500万像素高清智能电子警察摄像单元

2013-11-27 15:47:14 来源:安防知识网 有...人评论

  2011年12月,华三存储与多媒体事业部成为“浙江宇视科技有限公司”独立运营,仅仅经过2年的奋斗,在视频监控领域方面,已经跃居为国内第三大安防企业,发展速度之快已令众多同行瞩目。当然荣耀的背后,不知凝聚了多少宇视科技人的心血。这一点,我们很难在短时间内逐一考究,但却可从宇视科技最新推出的HTS-HC551-F(P)500万像素高清智能电子警察摄像单元中去品味产品的洞幽察微及宇视人的专精覃思。

  宇视科技以架构的顶层设计见长,2010年度国家科技进步二等奖“面向大规模城域监控的流媒体关键技术及装备”是中国安防行业迄今为止所获的最高荣誉,这种架构能够应对云监控大量动态业务下系统的稳定性,可靠、可信、高效。而工业变革不会一蹴而就,不仅需要宏大格局,更需在细节之处用工匠之心、研发人不懈努力。我们还可从这款产品中一窥宇视科技快速发展的原因。

  业精于勤:一体化设计

  HTS-HC551-F(P)500万像素高清智能电子警察摄像单元采用了一体化设计,包括全天候防护罩(含高清光学玻璃)、光学滤镜(含升降电机)、500万像素电子警察抓拍摄像机、电源适配器、防雷器、散热风扇等部件。该设计可最大限度地降低施工方的工程量,其一体化交付,避免了凌乱的组装,降低潜在故障发生点,大大提高了使用中的产品可靠性。

  500万光学成像:该摄像单元匹配500万像素高清智能电子警察抓拍摄像机,采用了散热性良好的黑色烤漆铝合金外壳,固定底座为活动式设计,可根据选配的镜头、前端滤镜距离等安装需求进行前后移动以调整到最合适的摄像距离。摄像机配有电源供电、RJ45网络接口、SFP/EPON光口、I/O接口(可接驳TTL、光耦、RS485/RS232等控制信号)、调试用BNC口、前端存储用的SD卡插槽(自带16GB SD卡)、恢复出厂设置的RESET复位键,以及各类指示灯等,后面板接口齐全,可适应多种类组网模式;

  IP66防护等级:该摄像单元采用加强型铸铝防护罩,结构稳固,具有良好的抗腐蚀性能;上盖与外罩的衔接部设计了一圈白色胶垫,可很好地阻隔室外尘埃、水汽等杂质进入护罩内部,使护罩的防护等级达到IP66;与此同时,前端镜面采用具有良好透光性能优异的低散射高清光学玻璃;

  宽温环境适应能力:该机内部设计有温控模块,使其可在低温环境下给护罩内部加热,确保摄像系统在零下40℃仍可正常运行。同时,在护罩尾部还安装了风扇,以实现护罩内空气的对流散热,即便室外环境温度高达70℃,摄像机也仍能正常工作;

  全接口防雷设计:该摄像单元的所有电气接口都采取了防雷设计,不仅仅对电源供电,网络传输接口进行防雷浪涌设计,对诸如TTL,光耦,RS485/RS232等I/O接口也有完备的防雷隔离和泄放措施。通过防雷器,当安装在室外遇到雷击强电流冲击时,即可在瞬间切断线缆的电气连接,并同步接通与大地的泄流通路,有效做到过压过流保护、绝缘保护、漏电保护,从而确保了一体机系统的安全;

  多组网接口设计:基于对网络技术的深度理解,相机支持Ethernet(以太网)、SFP(光纤)、EPON(无源光网络)等多种接入方式,方便用户选择组网方案;三种接口可同步提供或根据具体需求进行灵活选用(图2)。

图2

  洞幽察微:为光学成像护航

  1、大靶面成像

  为满足更良好的感光需求,宇视科技为其高清智能电子警察抓拍摄像机配置了1”大靶面CCD图像传感器,过车图片分辨率达2592x2048,搭配场景适合的高清镜头,可同时覆盖三车道并进行违法检测,也可应用在部分双车道路口,同时监控非机动车道。

  2、全帧率流畅视频

  该抓拍单元在支持抓拍高分辨率图片的同时,能实现24小时高清视频录像功能。可在白天或夜间有辅助光源的情况下实现清晰录像;视频编码格式支持主流的H.264,帧率可达25fps@1080P,支持GB/T 28181和ONVIF标准,有良好的平台兼容性;可自动记录车辆通过时间、地点、所在车道、违法类型等信息;录像中能清晰地反映车辆的颜色、车辆类型、运动轨迹;并提供录像查询、录像下载等功能。

  3、全天候适应能力

  车检方式:该摄像单元采用纯视频检测方式,自动对视频流中运动物体进行实时逐帧检测、锁定、跟踪,根据车辆运动轨迹判断车辆是否违法并进行记录,无需破坏路面埋设线圈,违法照片能清晰地反映“红灯、停车线、车型、车牌、时间、地点”等违法车辆的基本情况,综合违法识别准确率可达95%以上。在绿灯状态下,同样采用纯视频检测方式完成绿灯卡口功能,对所有过往车辆进行图像记录,车辆捕获率可达98%;

  补光方式:夜间使用自研LED频闪补光灯(AE-LAMP-S25)均匀补光,避免车辆牌照拖尾和曝光现象。电子警察抓拍摄像机采用视频同步的脉冲控制技术,触发LED频闪补光灯与抓拍摄像机机同步曝光,还可通过调节脉冲宽度以适应抓拍摄像机的曝光时间,最终得到夜间清晰的过车图片;

图3

  Smart-OF自动光学滤镜技术:在电警应用中,尤其是东西方向,强逆光、强顺光等复杂光照条件往往影响电子警察摄像单元的成像,有时还会产生强烈的Smear现象,并导致车牌区域过暗或过曝,从而降低识别准确率。针对此种现象,宇视科技采用Smart-OF自动光学滤镜技术,降低Sensor进光量,使CCD整体采集的亮度较低(图3),嵌入式算法根据测光区域计算此时画面实际亮度,对比后发现低于期望亮度,这时嵌入式算法会调整抓拍相机的曝光参数来提升画面亮度达到期望亮度,这样的处理后,画面中亮区暗,暗区亮,车牌及车辆特征清晰,且画面周其他场景色彩还原真实,细节层次不丢失(图4)。Smart-OF自动光学滤镜技术的两大优势是:a、可根据场景中不同时间段的光照变化进行自动切换;b、使用Smart-OF自动光学滤镜技术不会对色彩还原产生影响。可保证全天候任何时间段都清晰有效成像,保证违法处罚证据的有效性。在多重光学成像技术的支持下,测试时通过回放历史图像资料,以及察看实时抓拍的图像画面,可以验证宇视的该款500万像素高清智能电子警察摄像单元摄制的车牌清晰、红绿灯特征清晰、画面通透逼真、色彩饱满还原度好,画质清晰、图像细节明朗。

图4

  算无遗漏:识别率有保障

  该电警摄像单元具备闯红灯、不按车道行驶、违法变道、压线、逆行等违法行为检测。除以上违法检测外,电警摄像单元还具备事件检测功能,可通过算法智能分析判断调头、车辆禁右/禁左转、逆向行驶、压线、跨线、违反禁止线等违法行为,违法证据符合GA/T 832-2009《道路交通安全违法行为图像取证技术规范》 和GA/T 995-2012《道路交通安全违法行为视频取证设备技术规范》的要求,闯红灯记录功能违法证据符合GA/T 496-2009《闯红灯自动记录系统通用技术条件》。绿灯状态时,作为卡口摄像单元使用,对过往车辆采集1张高清图片。图片能清晰反映路况信息、车辆特征信息,同时将车辆通过时间(精确到秒)、地点、路段信息、车速、限速信息、通行方向、车牌号码、车牌颜色,车身颜色及车标等信息叠加在图片上。其核心算法由以下三部分组成:

  车牌识别技术:采用嵌入式车牌识别算法,支持小车牌识别;该系统还支持毫秒级的性能开销,单芯片可完成所有图片处理和算法学习;而其环境适应能力也很强,在全天候、抗干扰算法支持下,可全天候稳定发挥。此外,通过智能特征库的及时更新,将会保持算法的最优状态;

图5

  交通目标特征分析技术:通过嵌入式识别算法对视频流中的每一帧图像进行分析,将所有运动车辆和静态背景分离,从视频图像序列中将移动的车辆提取出来;之后再通过交通目标特征分析技术,识别车身颜色、车标等(图5);

  交通行为识别技术:通过目标特征分析技术将动态车辆提取出来后,再通过跟踪车辆行驶轨迹来识别车辆运行状态,并进行违法判定。通过建立、补充、更新不同车辆行为的特征库,对交通行为识别进行特征训练。视频流高帧率检测技术可达到毫秒级的性能开销,因此在多目标车辆移动时,仍然能精确地目标跟踪和行为分析,提高检测率、降低多拍、漏拍率。

  另外,25fps的高帧率成像技术,也为该系统可在最恰当的位置抓拍到最适合于识别的图像,降低了漏拍的几率。据宇视科技工程师介绍,该系统白天的识别率≥96%,夜间的识别率≥95%,识别准确率≥95%。我刊在实际的白天检测时,宇视将该实测的一体机架设在公共交通道路口,尽管只2-3个小时的实测,但已能看到宇视的一体化机工作非常稳定,抓拍和识别的效果都较理想,未发现系统漏抓拍现象,实测时的抓拍率100%,识别准确率也达到100% 。

  结语

  宇视科技依然延续着华三乃至早期华为的核心技术优势及科学管理,并且更为专注、更为灵活,所以成就视频监控TOP3的市场地位。如本次测试时,宇视科技介绍了该一体化高清摄像单元也采用了其擅长的非结构化数据的结构化存储技术(iSCSI块直存),这种效率高、查询快、容量可管理/运营、没有文件瓶颈、不存在时间差的存储技术,无不体现着宇视的网络优势。而现在他们更是可以有针对性地强化自主技术对安防的特有理解,而不断开发出既符合安防行业应用,又有宇视个性的特有产品,正如本500万像素高清智能摄像单元HTS-HC551-F(P),也将成为他们“弯道超车”的又一把利器。

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