道路视频监控

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1、道路视频监控系统中摄像机的选择随着中国社会经济的逐步繁荣，城市交通的实时监控已变得越来越重要，建立全面的交通图像管理系统是交通管理部门的目标。交通道路视频监控系统通过建立覆盖城市主要干道及路口的数字监控网络，配备相应的图像监视设备和软件，可将交通路口车辆运行状况实时地传送到调度中心，对道路车辆运行状况进行监控。同时，公安交通管理部门可以根据现场实际情况对道路车流量进行控制，将车辆安排到畅通的路段，减少阻塞，保证道路交通畅通，实现城市交通管理的智能化。现在的交通监控技术已越来越先进，不仅充分地利用了现行的各种网络技术，提供了各种各样可行的解决方案，而且还可以实现视频监控智能化，让系统自动执行一切

2、监控工作。不仅可以大大减轻交警的工作负荷，而且还可提高管理水平，通过图像方式让那些违章车辆无地可逃，减少了交通争议。道路监控系统的解决方案已经有很多，实现的方式也有多种多样，但是对于道路视频监控系统来讲，前端的视频图像质量尤其重要。本文主要介绍道路监控前端摄像机的选型要点。道路视频监控需求特点由于车辆的急剧增加，虽然道路基础设施得到了很大改善，但是交通拥挤的状况日趋严重。为改善上述局面，各城市正在逐步推广实施各重要交通道口区域实时交通状况图像监控系统计划，即在城市各重要交通道口安装一套智能型交通监控系统，通过图像传输通道将路面交通情况实时上传到道路监控指挥中心，中心值班人员可以据此及时了解各区

3、域路面状况，以便调整各路口车辆流量，确保交通通畅。对监控路面车辆的违章情况，能及时发现并安排处理道路交通事等。无论是闯红灯，还是逆向行驶，只要机动车在通过市区主要路口时违反中华人民共和国道路交通安全法，都会被电子警察和摄像监控设备记录下来，违法车辆的信息在公安交通指挥控制中心被及时打印。利用高科技来管理交通，提高了工作效率，也方便了驾驶员。归纳起来城市道路交通视频监控系统的主要作用有如下两点：1、路况实时监视：各路口的摄像机会及时将所监控区域的实时图像传回交通指挥中心，使交通指挥人员实时掌握各路口和路段的交通状况，例如：路段人车流量、信号灯是否正常工作、是否有违章行为和交通事故发生。这些信息能

4、帮助交通管理部门及时采取合适的处理方式。2、实时录像：视频监控的图像会保存到交通指挥中心的录像服务器上，作为处理交通事故、违规行为，甚至是治安犯罪等各种突发情况的取证依据。道路视频监控摄像机的要求及选择道路监控是属于全天候的监控，所以对前端摄像机的要求比较高，要求摄像机能清晰地监看到道路上行驶车辆牌照、车辆的类型、颜色等。交通监控中的视频系统若比作人类的视觉系统，那么视频系统中的摄像机就像人类的眼睛，其重要性是不言而喻的，所以交通监控中摄像机的选择要求很为苛刻。要求交通道路监控摄像机选择首先要考虑如下两点要求：1、性能：摄像机性能的好坏直接关系到在各种条件下能否拍摄出清晰画面，夜间能否看清车牌

5、，所拍图像色彩是否真实；2、可靠性：摄像机要能在各种恶劣环境下长期地稳定工作，保证图像质量不恶化，故障率低。如果一个交通监控系统的眼睛”不好或经常出毛病，即使系统其它部分再完美，整个系统的缺陷也是一目了然的。选择交通监控摄像机中使用最多的是固定镜头摄像机，这类摄像机在选择和应用上应关注以下几个最主要的技术参数和功能：1、摄像机清晰度，图像水平分辨率要大于500线，再配置高清晰度监视器，就会有较好的监视效果。水平分辨率大于500线的摄像机它比480线的摄像机成像效果要更加清晰，锐利。所以，分辨率越高，摄像机的表现能力就越好。2、摄像机灵敏度，最低照度指标不能只看前面的数字有多少，而应该看这个指标

6、是在什么条件下测得的。如彩色最低照度0.15Lux/F1.4/50IRE/AGCON，这表明0.15Lux的低照度是用F1.4通光量镜头，视频信号测量电平在50IRE（350mv）,AGCON的条件下测出来的。如果换通光量大的F1.0镜头，视频信号测量电平在25IRE，测出的低照度指标更低。1/2英寸CCD摄像机的灵敏度和图像质量要好于1/3英寸CCD摄像机。关于IRE，定义CCD摄像机的视频输出最大振幅为100IRE或者700毫伏，一个100IRE的视频能表现出最好亮度和对比度的优质影像。只有50IRE或350毫伏的视频表示的只有一半的对比度，30IRE或者210毫伏表示只有原始振幅的30%

7、。通常30IRE是最低的可用图像的数值，一个标准的摄像机当自动增益提高到最大增益时噪度等级应该在10IRE，因此能提供3:1或10dB信噪比可以接受的影像。一个在10IRE下测量的结果可以比在100IRE下测量的结果高出10倍，因此没有标出IRE等级的结果实际上是没有意义的。对于CCD灵敏度的高低，不同型号的CCD，灵敏度也会有很大的区别，目前摄像机厂家比较常用的是SuperHADCCD。随着CCD厂家的不断研发，推出了新的Ex-ViewHADITCCD。Ex-view技术，是目前最新的CCD芯片技术，它通过对每个CCD基础光电二极管的p/n接口的特殊组装来获得更好的光子到电子的转换效率。另外

8、，每个光电二极管（描绘影像上的一个像素）有一个覆盖在上面的微型镜头能够较好地记录和聚焦光线到有效的半导体靶面。它的结果对比于传统摄像机采用的SuperhadCCD可视范围提高了可见光的2倍和近红外光（800-900纳米）的4倍感光度。Ex-view的lux效率比优质的“Superhac可见光和近红外光波场高出了2倍。Ex-view技术令摄像机可以在黑暗的环境下有超强的感光度。在需要低灵敏度摄像机的道路监控场合，建议采用Ex-ViewHADITCCD的摄像机。3、摄像机的信噪比。在光线很好的情况下，摄像机的信噪比都很好，图像上看不出噪波点，但在光线较暗时，信噪比指标好的摄像机图像依然清晰，噪波点

9、少。信噪比指标差的摄像机，噪波点会淹没整个图像。4、摄像机强光抑制功能，道路监控摄像机要求在夜间清楚拍摄车辆牌照，这就要求强光抑制指标要好。采用此项技术的摄像机，可以有效地抑制迎面车辆的强光（车辆大光灯），使车牌照较清晰地被捕捉到，画面真实完整。很多道路监控摄像机采用日蚀”技术，在夜间拍摄车牌很好，但在白天也经常出现日蚀”这就影响了整体图像的美观和完整性。5、摄像机背光补偿功能，摄像机在夜间拍摄车牌，背光补偿技术的好坏，直接关系到是否能清晰看清车牌，能否使后端视频检测和分析系统给出正确的判断结果。好的摄像机对于背光补偿的区域都可以灵活设置和区域选择。6、摄像机的色彩还原性能，摄像机没有具体的色

10、彩指标，只能用色度调整和白平衡调整使色彩真实还原。不同种类的摄像机色彩还原性能是不同的，这项指标只有通过调试及和现场真实色彩进行比较。可以选择白平衡调整方式较多的摄像机，例如：白平衡手动调节模式、白平衡自动跟踪调节模式、室内模式、室外模式等。7、摄像机数字降噪技术，在黑暗的环境下，由于照度的问题，摄像机噪点将会不可避免地增多，可以采用目前独特的数字降噪技术。令低照条件下的图像更清晰、悦目。数字降噪技术就是采用专业的视频信号处理技术，DSP芯片通过检测和分析帧存储器中的图像信息，自动降低相对静止画面的增益幅度，极大地消除了信号中的干扰噪声波，从而有效地提高了画面清晰度和洁净度。8摄像机调试的方便

11、性，摄像机除了质量可靠，还要安装调试方便。道路监控摄像机大都安装在9-15米高的立柱上，安装和拆卸都需要专用工具车，是危险的高空作业，如果质量不可靠或调试不方便，势必给施工和工程带来很大成本，并影响正常使用。可以利用摄像机的RS-485端口对摄像机进行设置和调试。通过这个端口可以远程控制摄像机，修改摄像机里面的参数，无需到现场对摄像机进行调整；通过这种快捷方便的端口，大大节省了人力和调试时间。目前有不少的摄像机都具有这个接口功能。结语目前道路监控摄像机种类繁多，大部分都是使用1/2英寸CCD摄像机，一些大中城市道路监控系统选用的摄像机都是以国外知名品牌为主。随着摄像机厂家对城市治安监控和交通监

12、控的重视，目前摄像机款式林林总总，道路监控摄像机的选型必须要认真细致，选择适合道路监控使用的摄像机，这样才会体现出道路监控摄像机对城市交通系统的作用，而不是一种摆设。全数字道路视频监控存储解决方案第三代全数字化视频监控系统属于集中式存储模式，数据量很大，用于管理存储服务器也较多，需要专业存储系统来完成监控录像存储。城市经济快速发展，伴随而来是车辆急剧增加。道路基础设施到了很大改善，交通拥挤状况日趋严重。为改善上述局面，各城市正逐步推广实施各重要交通道口区域实时交通状况图像监控系统计划，即城市各重要交通道口区域安装一套智能型交通监控系统，图像传输通道将各路面交通情况实时上传到道路监控指挥中心，中

13、心值班人员可以据此及时了解各区域路面状况，调整各路口车辆数量，确保交通通畅，监控路面车辆违章情况，及时发现并安排处理道路交通事等。是闯红灯，逆向行驶，机动车市区主要路口时违反中华人民共和国道路交通安全法，都会被电子警察和摄像监控设备记录下来，违法车辆信息公安交通指挥控制中心被及时打印。利用高科技投入管理交通，提高了工作效率，也方便了驾驶员。需求分析目前，比较成熟城市道路监控系统解决方案基本上可分为三种模式，即基于传统模拟监控模式城市道路监控系统、以硬盘录像机（DVR）为核心第二代准数字化视频监控模式城市道路监控系统、以网络视频服务器为核心第三代全数字化远程视频集中监控模式城市道路监控系统。第一

14、种情况属于传统模拟监控，采用录像带进行存储，现正处于淘汰之中，暂不分析。第二代准数字化城市监控系统主要以数字硬盘录像机为核心，数字硬盘录像机放置道路监控前端，与摄像机相连，对视频源信号进行模拟/数字转化压缩后，把录像存储本，并可城市里各种网络通道上传到监控中心。道路和交通路口监控点很多，硬盘录像机可以满足基本录像存储问题，特别重要录像或要长期保留录像可以网络上传到交通指挥中心专业存储设备上进行保存。把数字硬盘录像机放各交通支队分控中心机房，光纤与前端摄像头相连，此时，分控中心接入视频信号路数可能比较多，数据量比较大，可以考虑使用专业磁盘阵列来实现大容量存储。本文重点讨论第三代全数字化视频监控系

15、统监控录像和照片存储问题。第三代数字监控系统基本上可分为道路监控前端、传输网络及端口设备、道路监控指挥中心三部分。道路监控前端部分设备主要包括摄像机及配套云台、护罩、解码器、雨刷、支架和网络视频服务器（也有人把视频服务器放置指挥中心）。其中，网络视频服务器作为前端核心设备，BNC端口连接摄像机，RS232端口连接解码器或报警探头，RJ45端口连接网络端口设备，用来采集道路现场视频图像，经压缩编码后再上传到道路监控指挥中心。传输网络方面，可以系统对网络带宽要求、系统周边网络条件，以及经济性考虑，配置最合适网络路由。道路监控指挥中心作为整个道路监控系统“大脑”，网络连接各道路监控前端，完成所辖道路

16、监控点监控图像实时显示、控制、存储、管理等功能。其硬件系统主要由监控主机、显示设备、存储设备、打印设备等组成。解决方案一般来说，城市道路交通监控监控点非常多，需要存储数据有监控录像、违章照片，还有道路监控指挥中心管理系统数据。指挥中心存储管理服务器，硬件配置高低可以接受100150个视频流，指挥中心配置多台存储管理服务器。采用DAS（直连式）架构，磁盘阵列空间利用率会比较低，存储系统升级扩容性相对较差，建议用户采用SAN架构。r*丿*tL-p-I*万案特点本方案主要通过使用专业的存储系统，解决道路交通监控系统的大容量存储问题、监控录像和照片的数据安全问题、存储系统的扩容等问题，而且还能针对不同

17、监控点的数据安全级别要求，定制不同等级的安全存储空间，从而节约存储空间。1、大容量存储，扩容方便如果使用数字硬盘录像机和服务器来存储监控录像，最多可提供不到10TB的存储空间。特别是硬盘录像机和服务器内安装的硬盘超过一定数量后，由于散热的因素，整个设备会变得不太稳定。使用专业的存储设备DC-4000磁盘阵列，单套设备不仅可以提供多达50TB的存储空间，整个SAN系统还可以提供几百甚至上千TB的存储空间。2、实现安全存储专业的存储设备能够对监控录像提供更高级别的安全保护，例如RAID6可以做到损坏两块硬盘而数据不丢，系统还能正常使用。Roaming功能可以把硬盘从发生故障的设备中拔出，插入到同系

18、列的设备上，但不会丢失硬盘上的数据。另外，独特的散热设计可以保证系统在各种环境下安全运行。3、针对不同的录像采取不同的存储模式整个道路监控指挥系统会产生5种数据。第一种是拍摄的违章照片。这种照片的重要性较高，需要保存1年以上。针对这种数据存储的需要，应采用RAID6进行保护，即使损坏了两块硬盘，上面存放的数据也不会丢失，系统还能正常使用。第二种是重要街道路口的录像。这种监控录像的重要性非常高，数据量较大，建议采用RAID6对监控录像进行保护。第三种是路段监控点录像。这种监控点的录像重要性一般，建议采用RAID5进行数据保护，这样即使系统损坏了一块硬盘，上面存放的录像也不会丢失，系统还能正常使用

19、。对于第四种录像，由于录像的重要性不高，没有必要采取保护措施，建议采用RAID0格式，既提高了录像存储的速度，同时又节约了存储空间。第五种是道路监控指挥系统的数据库数据。它属于数据块数据和非再生数据，所以建议对存储空间采用RAID6进行保护，同时所存储的卷Stripe（条带化）参数要尽量小一些。这样不仅可以提高存储的性能，而且存储空间的利用率也会更高。这种能够根据不同的应用需求提供针对性的存储模式，是传统的监控存储设备无法实现的。四、存储设备选型注意事项由于监控领域的系统集成商没有专业的存储工程师，对存储行业也不是很了解，所以建议系统集成商在选择存储设备的时候注意以下几点。1、设备的管理和维护

20、要非常简单选择具有嵌入式Web管理功能的设备，不需要在管理终端上安装软件，就可以随时随地进行设备的安装调试，维护起来非常简单。ERASTO所有的设备都不需要专业的存储工程师去安装调试，在ERASTO工程师的电话支持下，5分钟就可以教会系统集成商的工程师或者用户如何安装调试自己的设备。2、选择质量稳定的设备存储系统的稳定可靠是压倒一切的，特别是系统集成商和用户都没有专业存储硬件工程师的情况下，设备的安全稳定更为重要。如果产品不稳定，经常发生一些小问题，那么维护的成本将非常高。所谓的Cable-less架构就是整个设备里面没有一根线缆，控制器、电源、风扇、背板、硬盘之间的连接全部都是电路板。因为磁

21、盘阵列中的硬盘数量较多，产生的热量很多，而且传输的信号是高频信号，时间一长，线缆两头的合金金属片会因为氧化产生较大的信号衰减，导致系统不稳定。存储产品的稳定性和生产工艺有着非常大的关系。生产工艺可以从电路板的印刷整齐情况、各个部件之间衔接的空间误差大小情况等看出工艺的好坏。例如，硬盘托架和插槽之间衔接松紧程度和硬盘的使用寿命有非常大的关系。因为硬盘中的磁碟在高速转动，如果衔接不紧就容易使硬盘产生振动，从而大大降低硬盘的使用寿命。另外，如果背板工艺差意味着电压和电流波动会比较大，也会使硬盘的使用寿命大打折扣，系统也会经常出现故障。3、选择智能化程度较高的设备什么是Roaming功能呢？举例说，我

22、有2TB的数据存在5块500GB硬盘作为一组的RAID上，如果设备出现问题时，可以把这5块硬盘拔出来，插入到同一系列的任何一台设备上，照样可以读写这些数据。这种功能最大限度地保护了用户的数据安全，对于那种购买多台同一品牌设备的用户尤为实用。虚拟卷技术原本是使用在高端存储产品上的一种技术。由于虚拟卷技术的实用性、灵活性，更能满足客户多种应用需求的存储，因此被越来越多地应用在中低端存储产品上。如果客户有3种以上的数据，需要不同的安全保护级别，而且单位数据的大小、传输速度也不一样，这时普通的磁盘阵列很难满足用户的存储需求，而采用虚拟卷技术的阵列就可以满足应用需求。（本文由深圳市中全交通设备工程有限公司提供）