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物流仓储行业视频监控技术要点解析

作者:九阳安防 来源:互联网 发表时间: 2015.8.20

物流行业中客户反映很多问题,大致分类,基本上有三种:夜间低照效果差、室内逆光看不清、智能分析不实用。就目前视频图像技术来说,要解决实际操作中遇到的此类问题,应该在宽动态、星光级、智能分析三个方向实现核心技术突破,以达到“既看得清,又看得懂的效果”。现在就让我们一起来解析下如何从这三个方向着手突破吧!

   第一、宽动态主要解决摄像机的逆光补偿问题

宽动态主要解决摄像机的逆光补偿问题。物流仓储的装卸货区域,能否看清楚货车车厢内的货物存放和搬运情况是非常关键的必须要素,因而提高摄像机性能,如何突破宽动态技术并使之不断成熟,已经成为衡量一款摄像机性能的重要指标。目前来看,标配宽动态功能,已经成为各IPC厂商的共识。从技术实现上,宽动态主要分为CCD+DSPCMOS+DPS两种技术。

目前通用监控网络摄像机大多采用CMOS+DPS宽动态技术,市场需求非常旺盛,高清摄像机一般都具备此功能,因此CMOS+DPS应用场景比较广泛。从芯片厂商规划看,多帧合一的宽动态是发展趋势,效果更加平滑、通透,动态范围更广。

  什么是CMOS+DPS

  DPS采用的是每一个像素单独曝光和控制技术,加之利用CMOS传感器采集的多帧画面合成一幅完整图像的线性叠加,相比于CCD的两次曝光成像有了更高的动态范围。从数值上来说,采用DPS技术的CMOS摄像机,其动态范围理论上可到达120dB。在扩大动态范围的同时,DPS也解决了CCD传感器在处理动态范围和色彩真实性上的不足,其色彩还原性更加真实,能够满足应用的要求。使用这种技术的摄像机在数字图像传感器里每一个像素中都使用了一个模拟数字转换器(ADC),在捕捉到光信号时直接转化为数字信号,最大程度地降低了信号在排列中的衰减和干扰。

  第二、 星光级低照度产品的出现,彻底解决了夜间监控的夜晚昏暗不清图像或是红外下黑白的图像。

  对于视频监控应用来讲,低照度性能通常会作为产品选型的参考标准之一。低照度性能卓越的高清摄像机可以满足弱光下的清晰彩色图像,在全黑环境或者照度极低的情况下也可提供清晰的黑白图像。

  目前市面上很多厂家都宣称有自己的低照星光产品,但是这里面很多有偷换概念的成分。真正意义的高清星光应为在0.002lux的照度下,还原出彩色、无拖尾的分辨率不小于1080P的流畅图像。达到这个指标主要看两方面的技术。首先是传感器的选择。众所周知,同样感光面积的图像传感器,像素越高,分配到每个像素的感光面积就越小,一个曝光周期内的通光量就越小,低照度效果就越差。比如都是1/3英寸的传感器,普通模拟摄像机大约为30万像素,而高清摄像机则至少是200万像素,像素点是模拟摄像机的8倍,而每一个像素的感光面积则只有模拟摄像机的1/8,如果不采用高新技术的传感器,其高清画质在夜间会惨不忍睹。目前市面上低照效果好的传感器主要集中在索尼、Aptina等一些传感器厂家。其次是ISP的调整,经常可以在市面上看到不同厂家的产品采用同样的方案,同样的传感器,但是低照效果却大相径庭。这是因为ISP的降噪处理和伽马曲线调整,噪点会使图像显得不清晰,但降噪处理不当又会造成严重的雾感、拖影,损失细节等现象。伽马曲线数值设置过高会让画面的对比度增加,画面变暗,画质通透,但是会丢失细节;设置过低又会使图像变亮,细节会增加,但是画质通透度变差。这就导致即使基于相同的硬件平台,产品的最终效果也各有不同,更加依赖厂家自身的研发能力。

  当然,任何低照度摄像机都需要有一定的光线才可使用,至于光照度的大小涉及到低照度摄像机的灵敏度。所以0LUX摄像机是没有的,需要由红外线灯来补光才能使摄像机可以工作。然而,在一些场所中红外摄像机被禁止使用,因此目前为止,低照度摄像机仍有其不可替代的地位。如某些重要仓库禁止红外线紫外线,而这些场所又必须24小时进行监控。在一些易燃易爆的仓库,由于红外摄像机的发热量较大,易造成自燃导致火灾,红外摄像机在这些场所也被禁止。在监控网络化大潮的推动和市场需求的驱动下,星光级高清摄像机因其对弱光和低照等特殊场合的优势,势必会得到大量应用。

  星光级低照度产品的出现,彻底解决了夜间监控的夜晚昏暗不清图像或是红外下黑白的图像。而且随着厂家对产品线的补充,更是将星光级产品推向了几乎所有常见的应用场景。天地伟业针对各种场景和产品需求推出了星光枪机、星光半球、星光球机、星光激光夜视仪等全系产品。星光半球主要用于室内定点监控,重点在于全景和大场景;星光枪机主要用于门口通道定点监控,重点在于纵深场景;而星光球机则主要用于动点监控,重点在于特写和长距离监控。

第三、智能分析技术支持各种智能应用及扩展,可实现区域警戒、人口密度、图像异常、车辆人员流量统计、车辆比对、人脸监测甚至面部识别比对等功能,通过结合物流仓储监控需求,为防控工作提供数据分析。

智能分析技术可以有多种应用方式,不但可以在前端摄像机中集成,还可以在后端管理平台软件中实现,可以根据实际项目的需求和成本预算灵活配置。智能分析技术的优劣主要考量准确率,这就对现场摄像机的选型和部署提出了具体要求,比如根据具体场景(应用于大门、楼道和电梯口甚至室外通道等),考虑摄像头与地面夹角、摄像机与目标方向夹角、光照条件和天气状况(晴天阴天和雨雪均会带来不同影响)。

  仓储的警戒区域(出入口、重要区域、围墙)要在复杂天气环境中(例如雨雪、大雾、大风)全天候精确监控,发生异常时,系统会实时发出警报、跟踪目标轨迹并自动录像,将事后录像追查转变为有效预防和制止,提升了管理的安全系数。尽管视频监控系统的应用日益普及,但大多都是通过人工监看的方式查看实时视频。由于人类的注意力难以长时间集中,人工监看的效果随着事件的增长急剧衰减。为解决这类问题,智能视频应用技术应运而生。

智能分析技术支持各种智能应用及扩展,可实现区域警戒、人口密度、图像异常、车辆人员流量统计、车辆比对、人脸监测甚至面部识别比对等功能,通过结合物流仓储监控需求,为防控工作提供数据分析。主要算法应用包括:区域警戒--对于用户设定区域内的人员移动自动监测和报警,比如检测是否有行人或车辆进入预定区域(或越线)并提示报警。行为分析--对于人员打架斗殴或剧烈运动自动监测和报警。物品遗留/物品丢失--对于可疑人物或车辆在指定的区域内长时间徘徊或停留自动监测和报警,当其余内的人物或车辆突然消失时自动监测和报警。人脸检测--对经过设定区域的行人进行人脸检测和跟踪,筛选出人脸图像实时布控,并为后期查询提供依据。

以上为大家粗略介绍3个方向技术突破,希望对大家对物流仓储安防监控系统方面更进一步细致研发,并能提出更有效和完善的解决方案和技术指导。

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