傅劍峰中國電信股份有限公司金華分公司，浙江金華　321000

三維智能立體監(jiān)控技術(shù)在平安城市中的應(yīng)用

傅劍峰
中國電信股份有限公司金華分公司，浙江金華321000

目前，三維智能立體監(jiān)控技術(shù)在各行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，已經(jīng)成為新一代智能監(jiān)控的重要工具。該文針對(duì)三維智能立體監(jiān)控技術(shù)在平安城市中的應(yīng)用進(jìn)行展開，探索三維技術(shù)與視頻融合模式下的各種智能應(yīng)用，在用戶和系統(tǒng)進(jìn)行交互的時(shí)候，達(dá)到更為立體、直觀、智能的效果，有效支撐與輔助決策。

三維；GIS；智能；立體監(jiān)控；融合

1　三維智能立體監(jiān)控技術(shù)的由來

目前各地平安城市項(xiàng)目對(duì)GIS的結(jié)合應(yīng)用已經(jīng)趨于成熟，特別是公安對(duì)PGIS系統(tǒng)的應(yīng)用，為公安實(shí)戰(zhàn)業(yè)務(wù)帶來了諸多的便利和革命性的推動(dòng)作用。但是集成二維監(jiān)控系統(tǒng)也存在一定的局限性：如存在局部監(jiān)控、畫面獨(dú)立、使用不便等情況。隨著三維GIS技術(shù)的發(fā)展，把三維GIS與廣泛分布于城市各個(gè)角落的視頻監(jiān)控系統(tǒng)集成起來已成為新的發(fā)展方向。

其實(shí)在一些地方的監(jiān)獄系統(tǒng)等已經(jīng)將三維智能立體視頻監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用，由于是其空間相對(duì)較小，容易進(jìn)行三維建模，但是目前對(duì)于平安城市來講，三維GIS的應(yīng)用還存在著諸多困難，特別是三維地圖的獲取?，F(xiàn)有的三維GIS軟件的廠家也已經(jīng)具備一定的三維建模的能力，國際三維GIS軟件有：Google earth、ArcGIS3D、Skyline等；國內(nèi)三維GIS軟件有：中地MapGIS、超圖Super MapGIS、適普IMAGIS、靈圖GISVRMap3.0、吉奧GeoStar/CCGIS等。但是目前獲取的三維地圖的成本較高，其次三維地圖技術(shù)還存在一定不足。

隨著技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，針對(duì)公安行業(yè)現(xiàn)有地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)表現(xiàn)平面化，缺乏環(huán)境數(shù)據(jù)支撐，不能有效支持應(yīng)急指揮等缺陷，通過構(gòu)建三維全景影像數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)基于PGIS平臺(tái)的三維全景地圖服務(wù)，完善現(xiàn)有地理信息技術(shù)手段，為公安業(yè)務(wù)提供有效的技術(shù)支撐，三維智能立體監(jiān)控技術(shù)也已經(jīng)在平安城市項(xiàng)目中進(jìn)行著嘗試和應(yīng)用。

2　三維智能立體監(jiān)控技術(shù)分析系統(tǒng)簡(jiǎn)介

在三維視頻監(jiān)控方面，目前比較普遍的做法是從各地實(shí)時(shí)監(jiān)控影像中采集出圖片，以標(biāo)注的形式在三維場(chǎng)景中進(jìn)行顯示。當(dāng)用戶想知道某地的監(jiān)控影像時(shí)，點(diǎn)擊該標(biāo)注即可彈出實(shí)時(shí)監(jiān)控影像截圖。這種做法只是視頻與三維平臺(tái)的初步結(jié)合，并沒有發(fā)揮出三維場(chǎng)景的直觀特點(diǎn)，也遠(yuǎn)沒有達(dá)到視頻位置與周邊三維信息的融合目標(biāo)。與直接標(biāo)注的方式不同，我們采用將視頻投影到三維地圖的方法，研發(fā)出一套基于三維視頻融合的監(jiān)控分析系統(tǒng)，使監(jiān)控視頻具有了空間位置感，實(shí)現(xiàn)了三維場(chǎng)景與動(dòng)態(tài)視頻的融合。

3　三維智能立體監(jiān)控技術(shù)的在平安城市中的應(yīng)用

三維視頻融合的監(jiān)控分析系統(tǒng)采用了三維與視頻融合的模式，在用戶和系統(tǒng)進(jìn)行交互的時(shí)候，三維視頻畫面更為直觀，視覺立體效果非常明顯。在平安城市的應(yīng)用中，三維智能立體監(jiān)控技術(shù)可以用于日常監(jiān)控視頻的在線處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻中人員和車輛等目標(biāo)的智能識(shí)別，跟蹤和行為分析，為平安城市的建設(shè)提供服務(wù)，具體應(yīng)用如下。

3.1大場(chǎng)景3D漫游

平安城市的監(jiān)控點(diǎn)分布在城市的各個(gè)角落，包括重要的區(qū)域如醫(yī)院、政府、學(xué)校、市場(chǎng)門口等，也包括重要出入口路段、路口、小巷，另外還有高樓高清等監(jiān)控，將平安城市已經(jīng)布置的各類視頻監(jiān)控圖像有效融合到三維場(chǎng)景中，同時(shí)在三維場(chǎng)景有效范圍內(nèi)的球機(jī)可以和畫面控制客戶端一起進(jìn)行視場(chǎng)角聯(lián)動(dòng)，可以提高三維智能立體監(jiān)控的真實(shí)效果。大場(chǎng)景3D漫游功能可以為公安部門提供全局性的指揮決策支持，可以“飛越空間”，將目光從空中飛到地上，甚至可以前后左右四處張望，提供全方位視角和超強(qiáng)的空間位置感，為案發(fā)事件提供三維視頻的支撐服務(wù)。

3.2重點(diǎn)區(qū)域自動(dòng)巡航

公安部門可以根據(jù)事先設(shè)置好的攝像頭漫游路徑在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)進(jìn)行“環(huán)繞巡航監(jiān)視”，可以在三維空間中真正的實(shí)現(xiàn)視頻巡邏。

3.3跨鏡頭定位跟蹤

在三維模型內(nèi)公安用戶可對(duì)監(jiān)控目標(biāo)實(shí)施手動(dòng)或自動(dòng)的跨鏡頭跟蹤，突破二維監(jiān)控分散、無法互聯(lián)的局限性，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控目標(biāo)在整個(gè)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)不同監(jiān)控鏡頭之間的連續(xù)跟蹤。結(jié)合地理信息系統(tǒng)還可對(duì)所監(jiān)控目標(biāo)實(shí)施定位監(jiān)控管理，有較好的連續(xù)性，從而可以及時(shí)全面的了解監(jiān)控目標(biāo)以及監(jiān)控目標(biāo)周邊環(huán)境情況的變化。

3.4重大歷史事件回溯

歷史事件的回溯是監(jiān)控系統(tǒng)的重要用途之一，但數(shù)量龐大的視頻資料，后期的整理、篩選對(duì)于監(jiān)控者是極大的難題。三維智能立體監(jiān)控技術(shù)對(duì)重大歷史事件關(guān)聯(lián)倒放功能，在事件發(fā)生后需要回溯事發(fā)經(jīng)過時(shí)，以事件為中心進(jìn)行軌跡倒推，智能調(diào)取相關(guān)視頻，進(jìn)行多視頻同步倒放，將“片段”的視頻整合成“連續(xù)的”，從而很容易實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)事件的歷史回放，為平安城市所使用。

3.5仿真模擬

公安部門可以通過三維智能立體監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)案事件前后的仿真模擬過程，如聯(lián)合抓捕等，另外也能夠提

前進(jìn)行安全警保衛(wèi)預(yù)案演示等效果。

3.6無盲區(qū)預(yù)知規(guī)劃

用戶可在三維監(jiān)控模型中虛擬安放攝像機(jī)，預(yù)估攝像機(jī)的監(jiān)控范圍，并在拍攝范圍內(nèi)加入虛擬人，然后以不同的角度觀察攝像機(jī)的監(jiān)控效果，這樣用戶便可以知道實(shí)際攝像機(jī)擺放的最佳位置，從而實(shí)現(xiàn)無盲區(qū)的攝像頭布置規(guī)劃。

4　前景展望

三維智能立體監(jiān)控系統(tǒng)作為一項(xiàng)新的事物，它具備了諸多的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用前景非常好，但目前的發(fā)展和應(yīng)用很大程度上面還是受制于三維GIS的獲取成本和三維地圖的建模技術(shù)水平。所以平安城市中三維智能立體監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展是隨著三維GIS的發(fā)展而發(fā)展的，可以在二維GIS的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加一些三維的內(nèi)容，有序的、科學(xué)的、合理的進(jìn)行三維智能立體監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。

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1674-6708（2015）152-0044-01