馬良海　浙江省紹興市公安局

引言

警衛(wèi)安保工作是特勤警務(wù)中的一種形式，其特點是涉及多個部門和警種協(xié)作，業(yè)務(wù)綜合要求高。當(dāng)前安全環(huán)境日趨復(fù)雜，警衛(wèi)安保工作面臨的壓力日趨增大；同時，隨著經(jīng)濟(jì)快速增長，國際和國內(nèi)大型活動舉辦更加頻繁，大型活動安保需求隨之增多；再加上天網(wǎng)工程等項目所建設(shè)的技術(shù)安防資源更多考慮日常警務(wù)需求，對特勤警務(wù)的支撐力度有限。多方面的因素共同導(dǎo)致了一種情況，即警衛(wèi)安保等特勤工作占用了大量警力資源和技術(shù)資源，甚至對日常警務(wù)造成了一定的影響。

如何提高警衛(wèi)安保等特勤警務(wù)工作效率，讓過去服務(wù)于日常警務(wù)的技防資源更好地滿足特勤警務(wù)需要，成為一個亟需研究的課題。近年來，紹興公安將AR視頻現(xiàn)實增強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用于大型活動安保工作，取得了不錯的成效。本文將就該技術(shù)在公安警衛(wèi)安保工作中的建設(shè)和應(yīng)用經(jīng)驗分享給各位同仁。

一、現(xiàn)狀與需求

（一）現(xiàn)狀分析

天網(wǎng)工程啟動以來，各期項目建設(shè)使視頻監(jiān)控點位日漸增加，紹興市已經(jīng)初步形成了覆蓋城區(qū)主要區(qū)域的一類視頻監(jiān)控資源。監(jiān)控畫面也從模擬升級到數(shù)字，再由標(biāo)清升級改造成為現(xiàn)在的高清，治安監(jiān)控和防范、案件偵查取證有了更好的技術(shù)手段。但視頻監(jiān)控的作用依然停留在“看”的層面，對于大型活動現(xiàn)場指揮所起作用有限，資源價值沒有被充分挖掘。

在傳統(tǒng)視頻監(jiān)控體系中，監(jiān)控中心大屏的指揮和調(diào)度地位不容低估，目前的監(jiān)控中心大屏對于支撐實戰(zhàn)指揮仍有較大提升空間，主要表現(xiàn)在三個方面。首先，展示畫面以單屏單畫面、單屏多畫面組合、多屏拼接大畫面的方式為主，畫面之間相對隔離，并且在調(diào)用不同畫面時需要人工切換，信息情報的聯(lián)動性不高。其次，戰(zhàn)術(shù)統(tǒng)計信息雖然可以通過大數(shù)據(jù)平臺和圖墻展示方式呈現(xiàn)在監(jiān)控大屏上，但多數(shù)報表信息只能展示全局或者指定范圍的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對于戰(zhàn)術(shù)微觀層面的輔助指揮和實戰(zhàn)調(diào)度支撐不足。再次，監(jiān)控大屏所使用的地圖系統(tǒng)雖然健全，但基于傳統(tǒng)的二維電子地圖，其實戰(zhàn)指揮信息的呈現(xiàn)仍然顯得不夠直觀、全面、真實，在特勤警務(wù)環(huán)境下輔助指揮和輔助調(diào)度作用仍有提升必要。

（二）需求分析

紹興市地處江南水鄉(xiāng)，是世界著名的歷史文化名城，近年來國際性大型活動逐漸增多，已經(jīng)承辦了多屆有著“水上馬拉松”之稱的“中國·紹興環(huán)城河國際皮劃艇馬拉松經(jīng)典系列賽”，2017年還將承辦“中國·紹興國際馬拉松賽”、“中國·紹興皮劃艇馬拉松世界杯”。兩項水陸國際雙馬賽事線路穿越整個城區(qū)，充分利用了紹興市水網(wǎng)交錯、環(huán)境宜人的地理優(yōu)勢，也給賽事的安保工作帶來很大挑戰(zhàn)。

為此，我們希望依托現(xiàn)有資源和先進(jìn)技術(shù)，構(gòu)建一套既能服務(wù)于日常警務(wù)工作，又能充分滿足大型活動警衛(wèi)安保工作需要的視頻指揮系統(tǒng)。這套系統(tǒng)應(yīng)具備如下特點：

（1）利用視頻監(jiān)控實時畫面資源，實現(xiàn)在真實視覺畫面下的情報運(yùn)用和指揮調(diào)度；

（2）充分運(yùn)用視頻監(jiān)控點位聯(lián)動能力，在高空等大畫幅監(jiān)控畫面下按需靈活調(diào)用其它點位監(jiān)控資源；

（3）將人臉技術(shù)、車輛識別分析、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)等所形成的戰(zhàn)術(shù)情報統(tǒng)一集合到視覺指揮調(diào)度畫面中，形成多維綜合情報展現(xiàn)體系，加速和加深情報運(yùn)用；

（4）視覺指揮調(diào)度畫面應(yīng)具備信息分層動態(tài)展示能力，不僅能夠跟隨指揮視角和區(qū)位進(jìn)行移動，還能與其他系統(tǒng)聯(lián)動，便于指揮員跟蹤實戰(zhàn)信息。

二、新技術(shù)的應(yīng)用

近年來，隨著公共安全問題的日益突出，大型活動安保也成為每個舉辦城市所必須解決的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的基于二維地圖的指揮調(diào)度已遠(yuǎn)不能滿足公安特勤指揮等特殊需求，因此在公安大型活動安保警務(wù)實戰(zhàn)中引入新技術(shù)顯得至關(guān)重要。

目前針對該領(lǐng)域，比較成熟的新技術(shù)包括實景三維GIS技術(shù)、AR視頻現(xiàn)實增強(qiáng)技術(shù)，能有效彌補(bǔ)公安機(jī)關(guān)當(dāng)前常規(guī)信息化應(yīng)用系統(tǒng)中二維地理信息的局限性和不足，為警衛(wèi)日常勤務(wù)、重大任務(wù)特勤提供可視、直觀的決策環(huán)境，大大提高作戰(zhàn)效率與輔助決策水平。

（一）實景三維GIS技術(shù)[1]

實景三維GIS運(yùn)用三維全景虛擬現(xiàn)實技術(shù)，解決了實景圖像不能有效表達(dá)空間深度信息的問題，使得全景實景圖像具有了三維空間信息，實現(xiàn)真實場景和虛擬對象在三維空間的有機(jī)融合，進(jìn)而構(gòu)建出真實完美的三維立體實景空間。它能夠圖形化展示城市的空間地理信息，顯示城市的實時數(shù)據(jù)，為城市各方面管理提供決策支持。

在大型活動安保中，可通過使用移動測量系統(tǒng)實現(xiàn)空天地一體化的實景三維影像數(shù)據(jù)的快速采集與建庫，將駐地、場館、線路、現(xiàn)場情況從宏觀到微觀，多方位、一體化進(jìn)行展示，可單點連續(xù)播放實景及360度觀看，對實景進(jìn)行量測，實現(xiàn)實景與地圖的交互等多項功能。同時依托實景三維GIS平臺，集成視頻監(jiān)控系統(tǒng)、交通路況采集分析系統(tǒng)等平臺，能夠輔助動態(tài)警力部署、公共突發(fā)事件方案動態(tài)推演、GPS車輛查詢定位與調(diào)度、視頻圖像調(diào)用等功能，增強(qiáng)公安機(jī)關(guān)統(tǒng)一指揮、快速反應(yīng)、協(xié)調(diào)作戰(zhàn)的綜合能力。

（二）AR視頻現(xiàn)實增強(qiáng)技術(shù)[2]

近幾年，增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)（Augmented Reality，簡稱AR）受到廣泛的關(guān)注，被業(yè)界認(rèn)為可能會改變下一代人機(jī)交互。AR視頻現(xiàn)實增強(qiáng)技術(shù)是AR與安防應(yīng)用結(jié)合的產(chǎn)物，主要實現(xiàn)將實時視頻的“現(xiàn)實”與虛擬的“增強(qiáng)”信息結(jié)合起來。普通攝像機(jī)反映的是“現(xiàn)實”，這種現(xiàn)實由于缺少附加性信息，給監(jiān)控畫面的安保人員帶來了極大困惑。為了解決這些問題，需要在“現(xiàn)實”的基礎(chǔ)上進(jìn)行“增強(qiáng)”，給實時監(jiān)控畫面添加名稱、經(jīng)緯度、方位角、距離、位置、歷史案例描述、聯(lián)系方式等信息，這些輔助信息能幫助屏幕前的安保人員及時有效地處理視頻畫面捕捉到的異常、突發(fā)情況。

在大型活動安保中，AR視頻現(xiàn)實增強(qiáng)系統(tǒng)前端可采用AR高點監(jiān)控攝像機(jī)，通過高點攝像機(jī)的鳥瞰視角掌握監(jiān)控區(qū)域整體情況，并將視頻中的背景信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)化描述，使背景信息可搜索、可定位，實現(xiàn)GPS坐標(biāo)映射、方位感知、視頻聯(lián)動等功能，增強(qiáng)實時圖像與信息的結(jié)合。同時系統(tǒng)可實現(xiàn)高低點聯(lián)動，通過高點攝像機(jī)聯(lián)動調(diào)用低點攝像機(jī)從不同角度查看監(jiān)控區(qū)域細(xì)節(jié)，大大改善監(jiān)控體驗、指揮效率。

系統(tǒng)能夠?qū)ΜF(xiàn)有各類監(jiān)控系統(tǒng)整合再利用，包括視頻監(jiān)控、卡口監(jiān)控、停車場監(jiān)控以及警力部署等系統(tǒng)，以最優(yōu)視覺效果展示，真正實現(xiàn)“立體實時可視化”指揮調(diào)度。相較于實景三維GIS技術(shù)，AR視頻現(xiàn)實增強(qiáng)技術(shù)實現(xiàn)難度更小、成本更低，因此本文主要以該技術(shù)在紹興市公安警衛(wèi)安保中的應(yīng)用經(jīng)驗和實戰(zhàn)成果等為主線展開闡述。

三、AR視頻現(xiàn)實增強(qiáng)系統(tǒng)建設(shè)思路和技術(shù)方案

（一）建設(shè)思路[3]

1. 視頻畫面即是電子地圖

系統(tǒng)通過AR高點攝像機(jī)在空中俯看地面，結(jié)合增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)對安保區(qū)域周邊建筑物、道路、重點目標(biāo)進(jìn)行標(biāo)注，整體效果就是一個實景地圖，能給監(jiān)控人員帶來非常直觀的臨場感。

2. 高低點聯(lián)動的立體監(jiān)控

系統(tǒng)通過AR高點攝像機(jī)掌握安保區(qū)域的整體情況，通過增強(qiáng)現(xiàn)實視頻聯(lián)動功能調(diào)用安保區(qū)域周邊的低點攝像機(jī)，以畫中畫展示低點攝像機(jī)視頻，實現(xiàn)既關(guān)注整體又兼顧局部的大范圍立體監(jiān)控，做到可查詢、可搜索、可定位、可描述、可報警、可聯(lián)動，大大改善監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用模式，提高實戰(zhàn)效率。

3. 基于視頻畫面的警力調(diào)度

系統(tǒng)能與警用單兵、執(zhí)法記錄儀進(jìn)行對接，通過GPS坐標(biāo)映射，在視頻畫面中實時展示警力當(dāng)前位置，能夠非常直觀地進(jìn)行警力調(diào)度。當(dāng)監(jiān)控人員發(fā)現(xiàn)突發(fā)情況，可快速通過視頻畫面了解警力位置信息，快速調(diào)度安?，F(xiàn)場附近警員進(jìn)行現(xiàn)場處理。

4. 單界面完成所有業(yè)務(wù)操作

系統(tǒng)通過與公安現(xiàn)有子系統(tǒng)的對接，提取對現(xiàn)場安保指揮調(diào)度最有價值的運(yùn)行數(shù)據(jù)、報警、布控信息等資源，以增強(qiáng)現(xiàn)實動態(tài)標(biāo)簽和浮動動畫的方式進(jìn)行綜合展示，指揮人員不再需要單獨到每個子系統(tǒng)上查看相關(guān)信息，所有重要信息都能結(jié)合當(dāng)前全局監(jiān)控視頻畫面直觀展示，極大提高了工作效率。

（二）技術(shù)方案

1. 建設(shè)架構(gòu)

AR視頻現(xiàn)實增強(qiáng)系統(tǒng)前端采用AR鷹眼、AR高空云臺，通過數(shù)字標(biāo)簽方式整合視場內(nèi)視頻監(jiān)控、人臉抓拍、車輛卡口等系統(tǒng)中的各類數(shù)據(jù)信息以及視場中靜態(tài)目標(biāo)、關(guān)聯(lián)描述信息等，并能夠通過指揮中心大屏以畫中畫展示標(biāo)簽內(nèi)容，達(dá)到增強(qiáng)現(xiàn)實的效果。

2. 核心功能

（1）標(biāo)簽標(biāo)注

① 標(biāo)簽分類

標(biāo)簽可按照類型分為定點標(biāo)簽、矢量標(biāo)簽、區(qū)域標(biāo)簽。定點標(biāo)簽主要針對關(guān)注的點進(jìn)行標(biāo)注，比如AR全景視頻場景中的監(jiān)控點、人臉抓拍機(jī)、執(zhí)勤警員等；矢量標(biāo)簽主要應(yīng)用于帶有明顯方向特征的場景，比如十字路口每個方向、進(jìn)出城卡口、警衛(wèi)任務(wù)路線等；區(qū)域標(biāo)簽包括重點管控區(qū)域、重點關(guān)注區(qū)域等。

標(biāo)簽按重要程度分為重要、一般兩個等級。重要標(biāo)簽屬于重點關(guān)注目標(biāo)，在云圖AR全景視頻中一直顯示標(biāo)簽圖標(biāo)及名稱，并可查看標(biāo)簽中詳細(xì)信息；非重要標(biāo)簽只在AR全景視頻中顯示標(biāo)簽圖標(biāo)。

② 靈活標(biāo)注

可為執(zhí)勤點、人、車、商場及酒店、學(xué)校、醫(yī)院、重點管控區(qū)域、布控區(qū)域等多種類型的監(jiān)控對象進(jìn)行標(biāo)簽標(biāo)注，標(biāo)簽內(nèi)容多形式展現(xiàn)，針對指定的標(biāo)簽，有畫中畫（實時攝像頭視頻流）、文字、圖片、圖片集、鏈接文檔等，可自定義管理。

③ 標(biāo)簽?zāi)０?/p>

可自定義標(biāo)簽?zāi)０澹热缍c標(biāo)簽?zāi)０?、卡口?biāo)簽?zāi)０?、路口?biāo)簽?zāi)０濉^(qū)域標(biāo)簽?zāi)０?、警員標(biāo)簽?zāi)０?、建筑物?biāo)簽?zāi)０?、商場?biāo)簽?zāi)０?、服?wù)區(qū)標(biāo)簽?zāi)０?、互通樞紐標(biāo)簽?zāi)０宓?，只需根?jù)業(yè)務(wù)需要選擇對應(yīng)的模板，關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)即可實現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)畫中畫展示，提升實戰(zhàn)效率。

（2）分層展現(xiàn)

在AR全景視頻中可對標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行分層展現(xiàn)，比如按重要性分層、按類型數(shù)據(jù)（卡口、路口、警員、商場、客流、執(zhí)勤崗?fù)?、人臉抓拍等）分層。例如，人流密集監(jiān)控點可設(shè)置只顯示人臉、人流分析等類型標(biāo)簽，將人臉分析、人流分析的結(jié)果突出顯示；車輛緝查時可設(shè)置只顯示卡口抓拍，將卡口抓拍圖片、車輛車牌、車型等信息突出顯示。

（3）動態(tài)呈現(xiàn)

系統(tǒng)可實時動態(tài)呈現(xiàn)標(biāo)簽數(shù)據(jù)。例如人臉識別標(biāo)簽，可實時顯示識別圖片或者布控抓拍結(jié)果圖片，清晰、直觀地以畫中畫方式展現(xiàn)識別抓拍結(jié)果。

（4）聯(lián)動聯(lián)控

AR全景視頻能夠以標(biāo)簽形式關(guān)聯(lián)周邊視頻資源，并對視頻資源進(jìn)行關(guān)聯(lián)描述，應(yīng)用時以畫中畫方式聯(lián)動彈出標(biāo)簽及關(guān)聯(lián)視頻、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息等，實現(xiàn)以AR監(jiān)控攝像機(jī)視場范圍為核心的聯(lián)合防控。

同時，不同的AR全景視頻間能夠互相切換、查詢、搜索，實現(xiàn)統(tǒng)一聯(lián)動聯(lián)控。

（5）人車布控

在全景視頻中自行框選設(shè)置布控報警區(qū)域，將人、車等布控指令通過平臺下發(fā)到前端視頻監(jiān)測設(shè)備。一旦布控目標(biāo)在布控報警區(qū)域中出現(xiàn)，布控報警區(qū)域自動發(fā)出報警提示，同時以畫中畫的方式自動彈出監(jiān)測設(shè)備抓拍的布控目標(biāo)。

（6）事件預(yù)警

可針對人群、車輛、監(jiān)控對象異常事件等產(chǎn)生實時告警，準(zhǔn)確定位告警發(fā)生時間、地點，并在系統(tǒng)中自動彈出告警提示，告警區(qū)域視頻或抓拍圖片等信息以畫中畫方式在全景視頻中自動顯示。

3. 應(yīng)用價值

（1）AR與AI結(jié)合，變被動監(jiān)控為主動監(jiān)控

采用AI安防深度智能化前端攝像機(jī)自動感知人、車、事件等信息，并將信息實時推送給AR視頻現(xiàn)實增強(qiáng)系統(tǒng)。系統(tǒng)基于AR全景視頻監(jiān)控通過數(shù)字標(biāo)簽以畫中畫的方式直觀呈現(xiàn)AI數(shù)據(jù)信息，并實現(xiàn)人、車、事件的預(yù)警信息由被動通知到主動發(fā)現(xiàn)，徹底改變過去只能通過指揮中心進(jìn)行人工監(jiān)測的方案。

（2）AR與環(huán)境結(jié)合，實現(xiàn)安保區(qū)域綜合管控

AR視頻現(xiàn)實增強(qiáng)系統(tǒng)能夠通過重點區(qū)域的高點AR全景視頻監(jiān)控，添加標(biāo)簽標(biāo)識關(guān)聯(lián)附近相關(guān)資源，實現(xiàn)對安保區(qū)域的立體化綜合管控。只需一臺AR高點攝像機(jī)就能夠?qū)⒁晥鰞?nèi)所有資源進(jìn)行統(tǒng)一融合、調(diào)度、管理，及時掌控周邊情形態(tài)勢，有針對性地提前進(jìn)行警力布置、執(zhí)行安保相關(guān)預(yù)案。

（3）AR與管控結(jié)合，實現(xiàn)管控業(yè)務(wù)可視化

系統(tǒng)可根據(jù)重點管控目標(biāo)有針對性地設(shè)置管控區(qū)域、對象，在特定安保區(qū)域（如禁行/停區(qū)域、禁止人員進(jìn)入等區(qū)域），可通過區(qū)域標(biāo)簽進(jìn)行可視化標(biāo)注，一旦該區(qū)域出現(xiàn)異常情況，檢測到的異常目標(biāo)即以畫中畫方式顯示到全景監(jiān)控畫面中，方便安保指揮中心快速定位事件、處置事件，達(dá)到高效、直觀的可視化管控的目標(biāo)。

四、實戰(zhàn)成果

以2017年舉行的水陸國際雙馬賽事為例，為滿足賽事安保需要，共在賽事沿線重要節(jié)點增設(shè)11個AR鷹眼、高空云臺（其中越城區(qū)10個、柯橋區(qū)1個），輔助低點監(jiān)控點位增設(shè)88個（其中越城區(qū)79個、柯橋9個），聯(lián)動人臉抓拍點位16個，車輛卡口點位21個，態(tài)勢分析點位5個，實現(xiàn)了賽事全程AR全景視頻接力切換，約68個沿線監(jiān)控資源實時聯(lián)動聯(lián)控的效果。充分發(fā)揮了高點縱覽全局、低點掌控細(xì)節(jié)的能力，操控體驗靈活便捷，極大提高了工作效率，形成了縱覽全局和掌控系統(tǒng)的全方位立體化綜合防控系統(tǒng)。

五、結(jié)語

AR視頻現(xiàn)實增強(qiáng)系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用，不僅能夠在警衛(wèi)安保等特勤工作中發(fā)揮很好的實戰(zhàn)效果，在日常勤務(wù)工作中也能有效對城市重點區(qū)域進(jìn)行整體治安情況的可視化感知，對警力資源分布、轄區(qū)內(nèi)各單位聯(lián)防信息、人員分布及嫌疑車輛、嫌疑人員流動狀況都能實時全面掌控，發(fā)揮了科技強(qiáng)警的優(yōu)勢。