主頁(yè)（http://www.130131.com）：視頻監(jiān)控系統(tǒng)在水利行業(yè)中的應(yīng)用趨勢(shì)(2) 結(jié)合水利部門預(yù)案系統(tǒng) 基于運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)也就是利用現(xiàn)有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商平臺(tái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸，主要有中國(guó)移動(dòng)的GPRS/EDGE網(wǎng)絡(luò)和中國(guó)聯(lián)通(600050,股吧)的CDMA網(wǎng)絡(luò)。這些網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際數(shù)據(jù)上傳速度一般在60kbps左右，在這樣的帶寬下視頻效果不夠理想，為更好的在該網(wǎng)絡(luò)條件下進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，系統(tǒng)應(yīng)針對(duì)視頻編碼及網(wǎng)絡(luò)傳輸流控部分進(jìn)行優(yōu)化。而新推出的3G網(wǎng)絡(luò)理論上可基本滿足傳輸實(shí)時(shí)視頻的要求，但由于種種原因其穩(wěn)定應(yīng)用尚需時(shí)日。 無(wú)線局域網(wǎng)可以滿足實(shí)時(shí)視頻傳輸?shù)囊螅瑫r(shí)現(xiàn)有的無(wú)線局域網(wǎng)通過(guò)中繼等方式顯著提高了覆蓋半徑，已經(jīng)可以滿足中小型水利設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)覆蓋要求。最新的WiMAX技術(shù)可實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)無(wú)線覆蓋的要求，當(dāng)然WiMAX技術(shù)成本還比較高，大規(guī)模推廣尚有一定難度。 在水利行業(yè)中，建議采用無(wú)線局域網(wǎng)和基于運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)相結(jié)合的方式，在較易鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)處建設(shè)無(wú)線局域網(wǎng)，在某些難點(diǎn)或不便鋪設(shè)處通過(guò)CDMA或者EDGE傳輸視頻。 另外通過(guò)無(wú)線方式也可對(duì)車輛和人員進(jìn)行移動(dòng)視頻監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)可視化的調(diào)度和指揮，在水利行業(yè)抗洪搶險(xiǎn)作業(yè)中，人員、車輛的調(diào)度是重中之重，而在調(diào)度過(guò)程中，人員和車輛的位置和實(shí)時(shí)視頻是關(guān)鍵信息，因而在系統(tǒng)中需要對(duì)GPS定位系統(tǒng)和GIS 系統(tǒng)進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)，確保調(diào)度人員快速確定相關(guān)人員和車輛的位置。 結(jié)合水利部門預(yù)案系統(tǒng) 根據(jù)原有經(jīng)驗(yàn)并參考行業(yè)要求對(duì)一些突發(fā)事件預(yù)先做出資源人力調(diào)配，并規(guī)定相應(yīng)的處理流程即為預(yù)案，不同的現(xiàn)場(chǎng)信息會(huì)導(dǎo)致不同的預(yù)案。預(yù)案處理在水利部門是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的工作流程，特別是在防汛抗洪過(guò)程中，預(yù)案能指導(dǎo)快速?zèng)Q策從而起到了至關(guān)重要的作用。其可分為幾種等級(jí)，最低等級(jí)為報(bào)警聯(lián)動(dòng)，稍復(fù)雜的是固定處理流程，最復(fù)雜的是建立專家人工智能庫(kù)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)獲取的某些信息進(jìn)行綜合考慮并給出專家意見(jiàn)。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，專家預(yù)案使用較少，主要采用固定處理流程的預(yù)案。 視頻監(jiān)控系統(tǒng)在獲知現(xiàn)場(chǎng)情況的同時(shí)，應(yīng)根據(jù)預(yù)案提供相應(yīng)的資源分布圖，例如汛期的物資儲(chǔ)備情況、人員配備情況等并進(jìn)一步通過(guò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)指揮。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)做到和資源數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)合并實(shí)現(xiàn)雙向的語(yǔ)音對(duì)講，在條件允許的情況下，應(yīng)和水利行業(yè)視頻會(huì)商系統(tǒng)相結(jié)合，真正做到監(jiān)控指揮一體化。 智能化技術(shù)的逐漸應(yīng)用 智能搜索引擎 以往錄像檢索等工作是通過(guò)時(shí)間檢索，此種方式搜索時(shí)所花時(shí)間往往很長(zhǎng)，為確定某個(gè)場(chǎng)景需要進(jìn)行多次檢索，給工作人員帶來(lái)較多的工作負(fù)擔(dān)。為解決這一問(wèn)題，在水利行業(yè)中逐漸出現(xiàn)了以事件檢索為主的檢索模式，如對(duì)一些專用水利事件(開關(guān)閘門等)進(jìn)行分類檢索并連動(dòng)回放。這些事件信息可存放在專門的數(shù)據(jù)庫(kù)文件中，并與視頻信息關(guān)聯(lián)，也可作為附加信息或用戶信息嵌在視頻流中，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索或視頻流搜索獲得事件信息。該事件信息也可通過(guò)智能視頻檢測(cè)獲得，從而實(shí)現(xiàn)更為有效和智能化的事件記錄和檢索模式。 水利專用的智能視頻檢測(cè)技術(shù) 智能視頻檢測(cè)技術(shù)近幾年逐漸從理論階段走向?qū)嵱貌⒊蔀槲磥?lái)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心技術(shù)，視頻檢測(cè)已經(jīng)在很多行業(yè)中獲得了應(yīng)用，根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，在行業(yè)應(yīng)用中要推進(jìn)智能視頻檢測(cè)技術(shù)需要注意以下幾個(gè)方面： 技術(shù)特點(diǎn)分析 ·針對(duì)某個(gè)行業(yè)的應(yīng)用進(jìn)行特別設(shè)計(jì)，現(xiàn)有的通用視頻處理算法往往只能對(duì)某些特定場(chǎng)景有較好的效果，因而在應(yīng)用過(guò)程中，需要針對(duì)行業(yè)應(yīng)用和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，選擇適應(yīng)行業(yè)環(huán)境條件的應(yīng)用，例如在水利應(yīng)用中必須對(duì)水波紋干擾進(jìn)行特別處理； ·在應(yīng)用前對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行充分的學(xué)習(xí)和適應(yīng)，視頻處理算法往往需要預(yù)設(shè)某些閾值靈敏度和參數(shù)，一些自適應(yīng)算法可以對(duì)此過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)學(xué)習(xí)，但是也存在學(xué)習(xí)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，有時(shí)甚至出現(xiàn)無(wú)法收斂的情況，因而在應(yīng)用中需對(duì)該過(guò)程進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜斯じ深A(yù)，確保針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境設(shè)置合適參數(shù)； ·現(xiàn)有的智能視頻檢測(cè)產(chǎn)品主要有兩種形態(tài)，一種是采用集中檢測(cè)方式，在軟件平臺(tái)處完成檢測(cè)，一種是采用分布式檢測(cè)方式，在攝像機(jī)視頻處接入嵌入式設(shè)備完成檢測(cè)，在應(yīng)用中推薦采用后一種模式； ·智能視頻檢測(cè)技術(shù)在現(xiàn)有條件下已經(jīng)可以代替人工完成大部分工作，不過(guò)要完全代替人工還需時(shí)日，因而在應(yīng)用中最好的模式是在智能視頻檢測(cè)的基礎(chǔ)上適當(dāng)輔以人工。 對(duì)于水利行業(yè)而言，在技術(shù)上須對(duì)著重解決以下問(wèn)題。 ·一般地，視頻圖像中運(yùn)動(dòng)對(duì)象是需要檢測(cè)的感興趣目標(biāo)，因此智能視頻檢測(cè)常以檢測(cè)圖像內(nèi)容的變化為主，對(duì)于水利監(jiān)控而言，由于畫面同時(shí)包含水面，而水面在動(dòng)態(tài)變化，因此提高了視頻檢測(cè)的難度。但是，水面波紋具有形狀不固定、相鄰幀運(yùn)動(dòng)方向連續(xù)、紋理特殊等特點(diǎn)，基于這些特點(diǎn)，水面波紋的干擾可被排除； ·水利視頻監(jiān)控系統(tǒng)在夜間的應(yīng)用較頻繁，因而智能視頻檢測(cè)應(yīng)針對(duì)光線條件不是很好的狀況進(jìn)行特別設(shè)計(jì)； ·在獲取到異常情況后及時(shí)作出聯(lián)動(dòng)，例如當(dāng)人員違規(guī)進(jìn)入壩區(qū)時(shí)，可在通過(guò)軟件平臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)喊話進(jìn)行嚇阻，在系統(tǒng)建設(shè)中突出預(yù)防優(yōu)先的策略。 水利行業(yè)中智能視頻檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用可細(xì)分為以下幾個(gè)方面，針對(duì)不同應(yīng)用需對(duì)算法進(jìn)行適應(yīng)性設(shè)計(jì)。 1、閘門開閉檢測(cè) 水利工程中閘門各種各樣，有分洪閘、沖沙閘、節(jié)制閘、船閘等，由于閘門在開閉過(guò)程中受力巨大，容易損壞，常會(huì)出現(xiàn)開閉不到位、卡死等情況，一種解決方案是采用閘門開閉檢測(cè)開關(guān)，但有時(shí)閘門需要運(yùn)行在半閉狀態(tài)，此時(shí)開閉檢測(cè)開關(guān)就不易檢測(cè)了。智能視頻監(jiān)控能有效地解決這個(gè)問(wèn)題，使得閘門不間斷自動(dòng)監(jiān)測(cè)成為可能。由于閘門在開閉狀態(tài)下圖像內(nèi)容不同，通過(guò)檢測(cè)與閘門開啟有關(guān)的特征點(diǎn)在圖像上的位置，如檢測(cè)閘門上部傳動(dòng)部分，就可利用視頻分析檢測(cè)閘門狀態(tài)。 水位分析與檢測(cè) 系統(tǒng)還可以采用基于分割的跟蹤算法檢測(cè)閘門處的水位高低，在應(yīng)用中先用分水嶺算法等進(jìn)行圖像分割，而后基于模型進(jìn)行區(qū)域合并和跟蹤。一旦檢測(cè)到閘門狀態(tài)異常，或水位超過(guò)設(shè)定值(通過(guò)對(duì)水位標(biāo)尺的比對(duì)實(shí)現(xiàn))，則立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 2、決堤、漫溢檢測(cè)
在汛期中，決堤或水漫過(guò)溢出堤壩會(huì)引起嚴(yán)重后果，必須密切監(jiān)視，視頻監(jiān)控使得無(wú)須在現(xiàn)場(chǎng)就可不間斷監(jiān)視，但長(zhǎng)長(zhǎng)的堤壩需要大量的攝像機(jī)和監(jiān)視器，也就需要大量的監(jiān)控值班人員，智能視頻監(jiān)控可實(shí)現(xiàn)決堤、漫溢自動(dòng)檢測(cè)和預(yù)警。由于在發(fā)生決堤或水漫出堤壩時(shí)，圖像內(nèi)容會(huì)發(fā)生改變，通過(guò)對(duì)圖像內(nèi)容的分析，包括差分檢測(cè)、紋理分析等手段，就可檢測(cè)是否出現(xiàn)決堤、水漫堤壩的現(xiàn)象。系統(tǒng)通過(guò)水位檢測(cè)，并與設(shè)定的警戒線比較，也可在水漫堤壩前發(fā)出預(yù)警，為工作人員提供一定的處理時(shí)間。
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