创新型小区出入口监控卡口系统设计

　　随着人民群众生活水平的不断提高，群众对自身人身财产安全的关注提到越来越高的位置，安防领域不断扩大，行业迅猛发展。作为生活居住集中场所的小区，其安全防护问题越来越受重视。一方面是需要监控小区各处实时情况，时刻发现各种安全隐患，并及时作出处理，避免安全事故或事件的发生；另一方面也需要为已发生的案件或事故提供取证及参考资料。各地陆续出台相应的规定，要求新建的小区必须配套相应的安防监控设备。

　　出入口作为人流及车流进出的必经位置，在一个监控系统中的重要性越来越突出。通过事后取证，调阅出入口图片录像信息，迅速锁定突发事件中违法违规人员体貌特征，已经成为处理突发事件，破获案件的重要手段。

　　传统出入口监控方案的存在问题

　　小区出入口从监控对象来看，主要可以分为车辆、行人和非机动车，传统小区出入口对机动车辆、非机动车及行人进行录像或图片记录，从技术上来看多采用低端的模拟摄像机加DVR的模式，该模式存在以下问题：

　　第一、技术落后，需要大量人力参与监控。传统模拟摄像机加DVR的模式只是实时的显示了前端图像级对图像信息进行存储备份，并不能对图像进行智能分析，需要人力对实时画面进行监控，发现可疑对象并人工报警。后期的案件取证也需要人工从大量的历史记录中进行搜寻，不仅费时费力，更甚者可能会对案件的侦破造成严重影响。

　　第二、细节信息记录不够。传统模拟像机往往像素较低，记录画面的细节往往不够，难以满足后期调查取证中对细节的要求，比如对进出车辆内司乘人员面部特征记录、对行人特征记录等。

　　第三、针对性低，大量资源浪费。传统模式对数据的记录存在盲目性，不能刷选有效数据与无效数据，而是对所有数据都进行记录，这不仅增加了后期取证的难度，也对存储等资源造成了浪费。比如夜间长时间画面无移动物体，长时间录像都没有任何信息，对系统存储资源来说，是非常大的浪费。

　　第四、传统模式需要大量人力定期对系统进行维护。由于用户方对资金投入的控制，往往造成系统维护的不及时甚至长期无维护，对系统的正常运行造成影响，造成很多传统监控系统难以发挥其应有的作用。

　　创新型出入口监控方案特点

　　针对传统小区出入口监控方案存在的缺点，大华股份创新地将道路监控系统中的先进技术移植到小区出入口监控中，并在此基础上进行了大量的算法改进，使之更加适应小区出入口的特点。主要的改进点在以下几个方面：

　　改进了原有算法只针对车辆的问题，增加了非机动车、行人等目标的识别。以往系统只针对车辆识别，由于非机动车、行人等目标从尺寸上讲要比机动车小、外形上讲要比机动车复杂，原有跟踪算法并不能使用小区出入口环境下，目标的跟踪和识别，此项目采用多目标模型匹配方式，简单讲就是对不同的对象建立不同的算法模型，主要是机动车、非机动车、行人分别建算法模型，进行模型匹配和识别。

　　改进了低照度情况下，行人和非机动车的抓拍问题。从补光角度来讲，夜间机动车的跟踪和检测要比非机动车容易些，因为对于视频检测来说，首先场景中的目标最好能够发光，机动车车灯可以作为识别光源，而非机动车、行人等一般情况下是不会有光源的，本项目考虑到此方面的问题，在算法上做了非常多的尝试，提高了算法的灵敏度等级，同时又保证不会有误拍，在施工方面，结合小区出入口车速较低的情况，在光圈方面也有些调整，适当调大了光圈，增加了进光量，但是又保证不会造成车牌过爆。从而兼顾了所有目标对象监控需求。

　　改进了小区出入口监控系统，夜间闪光灯扰民问题。原有道路监控卡口系统所使用的闪光灯，由于远离居民区，对居民的影响并不大，但是小区出入口监控卡口对居民的影响就比较大了，我们改进了原有闪光灯的结构，改变了原有闪光灯发光角度较大，光斑亮度较分散特点，采用新型的闪光灯，使发光角度可调节，光斑亮度比较集中。从而解决了闪光灯扰民问题。

　　改进了以往系统工控机识别的缺陷。本项目创新性地改变了以往系统中工控机识别的模式，利用在嵌入式领域的行业技术领先优势，采用先进的嵌入式技术，将工控机的算法移植到相机中，从而在系统架构上大大简化，稳定性、可靠性上有了非常大的提升，同时成本大大降低，维护量大幅减少。

　　创新型小区出入口监控卡口系统主要由嵌入式一体化摄像机、补光灯、交换机、电源、防雷设备、立杆等组成。每个小区所有出入口的卡口抓拍摄像机通过网线汇总到宽带接入点的交换机上，交换机与光纤收发器相连转换成光信号后通过光纤将抓拍数据上传到分局管理平台，由分局管理平台管理和存储，并通过分局网闸接入公安网。

　　系系统结构设计如图1、图2：

图1：前端无录像需求方案系统架构



图2：前端有录像需求方案系统架构

　　创新型小区出入口监控方案创新点、先进性主要体现在以下方面：

　　一体化设计。传统像机的智能化功能通过工控机实现，前端采集的视频流传输至工控机分析后输出相应的结果，这不仅造成系统的延时，也增加了前期投资及后期维护的工作量。我司提供的一体化像机，而是采用全新的方式，在相机中实现数据流的分析和图片抓拍，不用工控机。系统复杂度、可靠性都有了很大的提升，同时跟工控机方式相比，成本降低了，维护量也降低了很多。

　　改变了以往靠人工识别录像的原始方式。使用全自动识别系统对机动车辆进行车辆信息识别。直接输出车辆信息，包括进出小区时间，地点、车牌号码等公安需要的信息，大大提高了识别的速度、效率和准确性，不存在因安保人员疏忽等原因，造成数据丢失等问题。

　　系统智能化水平高。此系统采用纯视频检测方式，所有的目标对象全部采用视频图像识别方式，利用相机内置的先进的目标跟踪和识别算法对画面场景中的所有移动对象进行跟踪、识别、抓拍，跟踪准确率高、识别速度快、系统集成度非常高。

　　高清化。系统采用200万或500万CCD高清监控像机，可提供200万（500万）像素图片及200万视频录像，足以保证后期调查取证中对细节的需求，如看清人脸等需求。

　　改变了以往系统全天候的录像记录方式。系统直接输出有价值的图片信息，同时可以配合图片对抓拍图片前后一段时间内进行录像（时间可定制），从而彻底改变了大量无效数据的存储问题。

　　监控卡口系统的实际应用

　　山东省东营市要求在辖区内所有居民小区建设小区出入口监控卡口系统，对所有进出小区的行人、非机动车辆、机动车辆等人和物进行全面记录，系统捕获率大于等于99% ，车牌识别率大于等于98% 。另需要无论白天还是夜间都能保证抓拍的图片可以清晰的看清车辆信息以及车内驾乘人员面部特征。过往行人要求抓拍图片可以很轻易的辨别出人物的特征。

　　在基本的出入口监控系统构架基础上结合各个小区出入口特点，因地制宜制定相应的系统及施工方案，并最终将每个小区所有出入口的卡口抓拍摄像机通过光纤接入辖区派出所，经派出所监控管理平台，统一接入公安视频专网、区公安分局建设监控平台，实现了多层次监控网络的构建。项目2011年启动以来，已完成300多套出入口卡口的建设，已建成的点位设备运行正常并取得很好的实际效果：实现了小区保安实时监控及公安监控平台的远程监控巡视结合，大大提高了对小区出入口的监管能力，同时与公安联网也增加了对犯罪行为的威慑力，系统智能化功能降低了小区门卫的工作量，不小于99%的捕获率及图片、视频等存储资料的高清晰度为后期案件调查取证提供了可靠保证。

　　结束语

　　平安城市建设已经在各地如火如荼展开，效果最明显、经济效益最直观的城市道路交通监控及公共场所的视频监控在平安城市建设中首当其冲，往往是建设的重点，经过多年的发展，得到了很大的技术提升并形成了较大的建设规模。但小区方面的监控建设往往被忽视，传统小区监控系统基本是民间自主建设，技术水平低、产品质量参差不齐，难以接入平安城市监控系统。

　　随着平安城市建设的深入，小区监控作为平安城市必不可少的一个环节越来越受到重视，各地陆续开始对小区监控进行规划并纳入平安城市建设体系。小区出入口监控又是整个小区监控的重点，长期的不重视导致了系统技术的落后，传统出入口监控技术已难以满足平安城市的需求。大华股份创造性地将道路监控系统中的先进技术移植到小区出入口监控中，推出的新型小区出入口监控卡口系统改变了传统小区出入口监控系统技术落后、智能化水平低、资源利用率低、维护量大等缺点，将小区出入口监控纳入了平安城市建设系统，彻底解决了平安城市体系中小区监控的盲点问题，对平安城市体系建设是一个极大的丰富。

　　作者单位：浙江大华技术股份有限公司

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