虚拟现实监控解决方案

监狱虚拟现实视频监控处理方案概述监狱、看管所、劳教所等是关押和改造犯罪人员高危场所、担负着社会和国家稳定重大责任。然而近年来，罪犯袭警、越狱情况时有发生，这表明监狱依旧面临着各种严重安全隐患问题。监狱视频监控系统是提升监狱安防、技防水平主要工具，它对于监督犯人改造、防范监狱内突发事件发生都起到了不可代替作用。所以，采取最新视频监控技术，构建一个先进数字化监狱视频监控集成平台，大力推进监狱管理当代化、智能化、科学化进程，实现向科技要警力，用高科技伎俩加强和确保监狱监管安全工作成为监狱建设当务之急。监狱视频监控特点与需求分析依照监狱监督犯人改造、防范监狱内突发事件业务特点，监狱、看管所、劳教所视频监控系统应满足以下需求。（1）主要场所全局无死角视频监控对一些主要场所，需要进行全局无死角视频监控，要求摄像机参数、布署角度和高度符合一定标准，经过安装在各监区摄像机，对监区内犯人活动情况进行二十四小时监控，同时将图像、声音、告警等信息经过数据网络，传送到监控中心和上级监狱管理部门。另外，对于一些具备高度危险性囚犯，需要对其活动进行实时和完全监控，以防意外事件发生，保障其本人以及监狱中其余人安全。利用监控报警系统，经过囚室内安装摄像机，对囚室进行全实时视、音频录像，囚犯在囚室内全部活动都统计在内。还能够经过远程控制中心对囚室进行监控，实现无人值班时进行实时录像。（2）围墙周界监狱周围及门口是监狱与外界联接部分，往往是在押人员越狱逃跑地方，经过监控、报警系统有效确保这些地方及在此进行看管人员安全，并有效配合监狱看管人员联动，预防在押人员越狱行为发生，同时预防外界人员进入。在看管所围墙外侧或内侧一米到三米处，二十四小时不隔断实时监控，只要有些人进入防区、或者是遗留物品，马上报警。（3）禁区定时监控监狱犯人活动具备一定周期性，在固定时段犯人会固定集中在某一区域，需要实现定时定时禁区监测。在监狱食堂、礼堂、操场、工作场所等公共场所在固定时间犯人相对比较集中，因为在押犯人情况混杂，往往易出现各种异常情况，在狱警较少情况下，为确保各种公共场所内人员、设施安全，须要有一定安全监控报警方法，经过监控系统有效地对这些场所实时监控及录像，经过报警系统在出现非正常现象时，及时向监狱管理部门发出报警信号，及时地对各种非正常现象做出处理。（4）自动巡查对监舍、通道、看管人员工作生活区等区域，需要按时一定线路和时间间隔进行巡查，在狱警较少情况下，可利用视频监控实现自动巡查，减轻人工巡查压力，提升监狱管理效率。视频按照一定线路进行自动巡查时，一旦有发生打架斗殴事件、在夜间（或者要求时间）随意离开自己床位或聚众等非正常事件，系统即时报警，并回调监控相机至报警区域，监控中心管理人员能够给予关注以预防事态不可控制。（5）历史视频回放对突发事件进行追踪和回放，便于事后查询和取证，提升狱管部门处置突发事件能力。当出现突发事件时，需要依照时间线，将全部监控视频进行反向追踪，快速定位和查找事件发生和发展过程。（6）视频与门禁、报警智能联动负责在押人员管理狱警及负责监狱安全武警官兵安全是确保监狱整体安全稳定重中之重。经过监控与报警系统智能联动，在看管人员工作区设置控制室，能够在看管人员较少情况下，有效地对全监狱内情况进行全方面掌握，及时做出反应。经过在看管人员工作生活区设置监控报警设备，能够有效确保看管人员安全，为监狱整体安全与稳定打好基础。依照不一样监狱环境实际需求，需要定制不一样个性化方案。如人员徘徊检测、人流量统计、人员密集检测、打架检测等特殊事件智能视频分析等。监狱常规监控方案及其缺点监狱安防中布署视频摄像头、烟感器、门禁系统等多个传感器，其中视频监控有着举足轻重地位，如图1所表示，大量摄像头被布署到监狱中。现在几乎全部市场方案中都有各种类型高清网络摄像机，这些摄像头从成本、画面效果、产品稳定性上来讲区分并不显著，往往忽略了监控平台工作效率。图1某监狱视频监控拓扑结构图现有海康、大华、宇视等主流监控平台都是二维地图上相机管理，对于监狱监控来说，常规安防系统存在较大问题以下：（1）缺乏空间连贯性。因为传统相机视角有限，为了做到大范围覆盖而增加摄像机，造成后台显示非常多监控画面。而众多画面只能单独显示，人为地将一个整体场景进行不规则划分。监控人员面对这么一个不规则监控画面无法清楚有效地了解现场整体空间布局。录像回放时，无法将一个事件过程完整地进行复原，只能经过利用多人对每个监控画面进行检索，获取有效信息后再经过其余伎俩虚拟地复原事件过程。这种需要动用多人，花费很大精力去还原事件过程，且无法做到复原真实事件做法给证据采集带来很大不利。图2大量监狱视频监控显示不连贯（2）画面场景多，易于视觉疲劳。对于一个监狱视频监控平台，假如想做到无死角\全方位覆盖就必须增加摄像机个数，造成监控室出现几十个甚至上百个监控画面，需安排多人进行画面监看。传统电视墙是无法进行操作固定画面，每个监控人员需同时监管多个监控画面，非常轻易造成视觉疲劳。最终结果就是如此多监控画面无人问津，只有在事后调取录像时有用，没有做到事前预防与事中指挥调度。美国圣地亚国家试验室专门做了一项研究，结果表明，人在盯着视频画面仅仅22分钟之后，人眼将对视频画面里95%以上活动信息视而不见。图3监狱内外画面场景多且不一样图4监狱夜晚监控图像愈加枯燥（3）传感器与视频监控独立运行，操作复杂。门禁系统、报警器、烟感器等传感设备被广泛布署到监狱安防中，但现在传感器和摄像头尚不能有效联动和一体化显示，视频和传感器系统独立运行，不能联动，效率低，难以整合传感数据用于监狱监视、控制、管理。传感数据源由监狱设置各类通用或专用传感器组成，利用传感器和对应预处理设备检测环境数据及其改变,经过中心计算机处理后驱动各种终端设备。但对于需要用人来快速应急处理场景，最有效地准确了解现场态势还需要依赖视频，所以需要对多源传感数据和视频进行整合表示。虚拟现实视频融合监控产品功效虚拟现实视频融合监控平台基于虚实融合技术，将真实世界中大量视频实时融合到虚拟现实中，构建实时反应真实世界动态改变虚拟现实世界，从而实现快速浏览真实世界演化状态和历史改变，能够变革现在普遍采取矩阵式视频墙显示方式，达成大场景区域全覆盖、自动虚拟巡查、楼宇去天花板“上帝”视点等新型虚拟现实安防监控功效。虚拟现实视频融合监控平台突破了传统视频二维化、信息分析不易缺点，能够在各路视频中进行距离测量、面积测量，很方便地统一按时间调度视频历史数据，进行虚拟摄像、保留等，对布控、侦查、指挥调度等业务有着很大帮助。平台中还能够集成多源传感器信息，达成在实景环境中数字资产管理、多源信息融合显示等功效，与现有二维/三维电子地图相比，具备虚拟场景实时表示、可信度高、模型更新轻易、虚实对照易懂等全方面优势。虚拟现实视频融合监控平台主要特色包含：一、整体态势统一数据表示。在虚拟现实环境中整合采集实时数据、视频、POI和事件，在虚拟场景中直观展现，并提供编辑、处理等响应伎俩。二、虚实融合显示：视频和虚拟场景准确融合，提供具备高真实感虚拟现实场景表现。三、多相机融合：使不一样规格地图、建筑平面图等合并到统一三维城市或建筑地图。虚拟现实视频融合监控平台主要功效以下所表示：（1）顶视图全局监控。经过地面相机视频融合提供从天上看大范围场景虚拟顶视图，结合人数统计，能够从宏观上了解该区域整体态势改变。（2）自由视点监控:用户能够在三维场景中直接控制虚拟相机自由移动到感兴趣位置，防止繁琐检索和相机切换工作。图5顶视图（某火车站前广场整体态势） 自由调整视点监控（3）智慧巡查:平台可按设定三维路线自动巡查，无需人工干预，在警告信息出现时自主巡查到报警区域，第一时间展现应急场景。（4）规划预演调度:可很方便地在场景中添加虚拟相机，规划相机布署位置与方向，更可提供距离、面积等测量方式，为现场三维方案预演及调度提供支持。图6用户预设轨迹与警报信息引导巡查虚拟相机规划与模拟仿真（5）时间线:支持主流NVR历史视频流访问，能够方便快捷地在统一时间线上随时查看空间中各路视频流图像。（6）多源信息融合:用户可自主设置POI信息点说明，增加热区、热链，以及各类传感器实时数据和多个图表显示，在虚拟现实世界中一览无余。图7切换到历史时刻模式 某水电站多源传感数据融合图8某集团楼宇传感一体化 某园区楼宇热链（7）球机追视:平台支持球机以及车载运动相机接入，可在场景中“指哪儿打哪儿”。（8）视频分析:还能够依照需要集成已经有视频分析平台或定制开发特定视频分析算法，如图像识别、密度统计、人员跟踪、轨迹生成等，提升人工检索识别效率。图9球机控制界面 标准数据集（mall）分析结果如上右图中视频中人群分区域人数统计和密度估量，图中密度图颜色条从下往上表示密度逐步增大。图10时刻1视频分析结果时刻2视频分析结果网格中数字，蓝色代表人工真实标识结果，红色代表视频分析算法统计结果。产品布署方案系统布署简单方便，现有监控系统升级无需任何施工和改动，只需依照规模布署消费级图形工作站即可。即在整个监控系统中，虚实融合监控平台只是在现有NVR/摄像机平台上后台获取视频流并进行实时融合显示及分析，而且兼容现有主流硬盘录像机，无需另外统计和存放，完全不影响现有摄像头、传输、存放等子系统正常运行。新系统则能够利用虚拟相机规划功效，可视化地设计项目所需摄像头数量和安装位置，达成最经济、最科学、最符合要求视频监控覆盖方式。布署方案拓扑如图11所表示。图11产品布署方案拓扑通常规模下，只需在指挥中心布署服务器1台、前端图站1台。50路以下中小规模情况下可合并为1台，超出200路大规模摄像头情况下，可能需要布署多台图站以及集群，详细需要依照场景复杂度设计。推荐硬件配置以下：相机路数CPU显卡内存5-10路主流英特尔双核双线程（3.0以上主频,i3及以上）GTX500系列或相当性能集显2G10-25路主流英特尔双核四线程（3.0以上主频,i3及以上）GTX600系列或相当性能其它独立显卡2G25-50路主流英特尔四核四线程（3.0以上主频,i5及以上）GTX700系列或相当性能其它独立显卡4G50-200路主流英特尔四核八线程（3.0以上主频,i7及以上）GTX900系列或相当性能其它独立显卡8G若摄像头数量在30-50路之间，设计计算机配置以下表：服务器数量配置网络服务器推荐型号或相近配置计算机：联想ThinkStationP300E3-1226V31CPU型号XeonE3-1231v3CPU主频3.4GHzCPU关键四核八线程内存类型DDR3ECC内存容量4GB硬盘容量1TB类型SATARAID模式支持RAID0/1显存容量1GB类型DDR3千兆网卡软件系统操作系统Windows7专业版高性能图形工作站推荐型号或相近配置计算机：联想ThinkStationP500E5-1620v3改配显卡NvidaGTX970（显卡为必须）1CPU类型Intel至强E5CPU型号XeonE5-1620v3CPU主频3.5GHzCPU关键四核八线程内存类型DDR4RDIMM内存容量8GB硬盘容量1TB类型SATA显卡芯片GTX970显存容量4GB显存类型DDR5千兆以太网软件系统操作系统Windows7专业版产品监狱处理方案主要功效虚实融合视频统一监控方案能融合大量位置分散相机，对大场景或复杂结构环境进行全局监控、全程监视与多角度监控，实现对一个场景无间断拍摄，处理普通摄像机多方位监控时画面不连贯问题，满足客户“看得广，看得多，看得懂”需求。针对监狱视频监控和安防要求特点，虚拟现实视频监控平台监狱处理方案主要功效以下：（1）大范围监控视角，提升监控效率。用户能直接观看整个空间，四面影像一次尽收眼底，完全消亡死角。提供大范围监控视角，对一些主要场所或一些具备高度危险性囚犯，进行二十四小时不间断监控，降低监控人员对环境认知压力，提升监控效率；同时将图像、声音、告警等信息经过数据网络，传送到监控中心和上级监狱管理部门。（2）围墙周界实时监控与入侵报警，减轻监控工作量。对监狱、看管所、劳校所围墙外侧或内侧一米到三米处，二十四小时不隔断实时监控，并设置入侵报警，结合门禁系统和其余传感设备，只要有些人进入防区、或者是遗留物品，马上报警，提升监控人员监控效率，减轻对围墙周界入侵监测工作量。（3）禁区定时监控，及时发觉异常。依照监狱犯人活动规律，天天在固定时间段，对监狱食堂、礼堂、操场、工作场所等公共场所设置定时监控，当犯人出现或入侵禁区时触发报警。经过对活动区域禁区定时监控设置，有效地对这些场所实时监控及录像，并经过报警系统在出现非正常现象时，及时向监狱管理部门发出报警信号，及时地对各种非正常现象做出处理。（4）监狱自动巡查，减轻人工巡查压力。在狱警较少情况下，用户经过自定义线路和时间间隔，利用视频监控实现对监舍、通道、看管人员工作生活区等区域自动巡查，减轻人工巡查压力，提升监狱管理效率。（5）全景历史视频回放，便于事后查询和取证可对突发事件进行三维历史视频追踪和回放，提供时间线方式能够使调查人员对在不一样摄像头中出现人员进行有效检测、跟踪和关联并快速地甄别嫌疑人，从而大幅度降低监狱管理人员查看视频时间，显著提升突发事件取证速度和处理效率。（6）视频与门禁、报警智能联动，保障监狱安全将监狱区域各类传感和报警器与视频监控在三维空间中进行融合，经过监控与报警系统智能联动，能够在看管人员较少情况下，有效地对全监狱内情况进行全方面掌握，及时做出反应，有效地确保看管人员安全，为监狱整体安全与稳定打好基础。（7）虚拟相机规划降