城市視頻安全布控模型及可視化研究

馬韻潔 楊 超 劉 暢

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城市視頻安全布控模型及可視化研究

馬韻潔 楊 超 劉 暢

安徽四創(chuàng)電子股份有限公司安全總體室，安徽 合肥 230088

針對城市視頻防控體系中監(jiān)控布點方案缺乏客觀的評判體系，導(dǎo)致攝像機(jī)監(jiān)控點位設(shè)計不合理，造成點位浪費、監(jiān)控盲區(qū)等問題，進(jìn)行了城市視頻安全布控模型及可視化研究。以監(jiān)控點攝像機(jī)有效可視距離截面為基礎(chǔ)，定義“重現(xiàn)率”作為平安城市監(jiān)控點布局方案合理性的評價指標(biāo)，并基于GIS技術(shù)進(jìn)行可視化展示，指導(dǎo)平安城市監(jiān)控點位建設(shè)。

平安城市；重現(xiàn)率；布控模型；GIS技術(shù)

引言

隨著我國“平安城市”建設(shè)的不斷擴(kuò)大和深入， 各地對城市社會面治安監(jiān)控的需求也變得越來越急迫。城市視頻防控體系建設(shè)作為平安城市建設(shè)的基礎(chǔ)和核心，其規(guī)模和要求在實踐中不斷提高，要求防控范圍要能夠涵蓋整個城市內(nèi)部和城市之間的治安卡口、交通要道、重要單位、大型聚集場所、治安負(fù)責(zé)場所、重點要害部位等[1]。

城市視頻防控體系是整個城市安全的保護(hù)罩，監(jiān)控點位的合理規(guī)劃、有序布置極為重要。目前由于視頻監(jiān)控點位的選取、監(jiān)控點位的加裝、監(jiān)控點位的布局設(shè)計一直以來缺少理論支撐和實踐積累，各地往往是依據(jù)治安管理重要性設(shè)計監(jiān)控點位，在事后往往發(fā)現(xiàn)點位布局不合理，想看的區(qū)域沒有監(jiān)控點位。本文結(jié)合平安合肥監(jiān)控點布局實踐經(jīng)驗，進(jìn)行城市視頻安全布局模型及可視化研究，指導(dǎo)平安城市監(jiān)控點位設(shè)計、建設(shè)。

1 基本工作原理

評價平安城市監(jiān)控點布設(shè)方案是否合理主要看城市監(jiān)控點位是否可以進(jìn)行有效監(jiān)控，同時各個監(jiān)控點之間的銜接是否可以捕獲監(jiān)控目標(biāo)的行動軌跡。技術(shù)路線如圖1所示：

圖1 技術(shù)路線圖

具體流程如下所示：

（1）獲取城市的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，包括路網(wǎng)拓?fù)?、重點單位等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，展現(xiàn)城市的地圖信息。

（2）對于已進(jìn)行監(jiān)控點位布設(shè)的城市，需獲取其已建監(jiān)控點位的詳細(xì)信息，包括監(jiān)控點位的經(jīng)緯度、攝像機(jī)架設(shè)高度、俯仰角、方位角、焦距，攝像機(jī)型號等數(shù)據(jù)；對于未進(jìn)行監(jiān)控點位布設(shè)的新建城市，針對未建設(shè)過監(jiān)控點位的城市，根據(jù)城市的路網(wǎng)拓?fù)洹⒅攸c單位、公共場所的分布情況，根據(jù)重要程度對監(jiān)控點位進(jìn)行初步布設(shè)。

（3）根據(jù)監(jiān)控點位數(shù)據(jù)計算攝像機(jī)的有效覆蓋區(qū)域，將所述有效覆蓋區(qū)域與道路垂直的截面上做投影，得到投影寬度。

（4）計算投影寬度與道路寬度的比值，通過該比值確定該監(jiān)控點位重現(xiàn)次數(shù)的權(quán)值。

（5）根據(jù)路網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及節(jié)點間重現(xiàn)次數(shù)的權(quán)值計算重現(xiàn)率，包括任意兩點間、指定路徑上、任意區(qū)域內(nèi)的重現(xiàn)率，根據(jù)道路行車方向分別統(tǒng)計不同方向的重現(xiàn)率。

（6）在GIS地圖中進(jìn)行重現(xiàn)率統(tǒng)計結(jié)果以及對應(yīng)的路徑的展示。

2 功能模塊設(shè)計

2.1 點位規(guī)劃管理

點位規(guī)劃管理自動加載城市地圖，用戶可一鍵加載已建點位，系統(tǒng)將已建點位的位置、攝像機(jī)型號及覆蓋區(qū)域顯示在GIS地圖上。用戶可在GIS地圖中直接加設(shè)點位、設(shè)置參數(shù)，也可查詢并修改原有監(jiān)控點位參數(shù)以提高重現(xiàn)次數(shù)，同時可以刪除位置擺放錯誤的新建點位。系統(tǒng)支持對攝像機(jī)信息的查詢、修改以及對新建點位的刪除功能。用戶可根據(jù)攝像機(jī)地址、攝像機(jī)類型、建設(shè)類型進(jìn)行查詢。

2.2 可視截面分析

可視截面分析可實現(xiàn)對每個點位的覆蓋率進(jìn)行統(tǒng)計，針對白天、晚上不同的光照條件影響給出相應(yīng)的覆蓋率，用戶可一鍵統(tǒng)計白天的覆蓋率及晚上的覆蓋率。用戶可自定義區(qū)域進(jìn)行點位覆蓋率統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)果以柱狀圖的形式進(jìn)行展示；用戶可將該區(qū)域內(nèi)覆蓋率低于1的點位信息進(jìn)行導(dǎo)出。

2.3 重現(xiàn)率統(tǒng)計

重現(xiàn)率統(tǒng)計模塊包括指定區(qū)域（圓形區(qū)域、矩形區(qū)域、多邊形區(qū)域）重現(xiàn)率查詢，兩點間重現(xiàn)率查詢以及自定義路徑重現(xiàn)次數(shù)查詢。用戶可在GIS地圖中任意選定起始點及統(tǒng)計區(qū)域，該模塊可實現(xiàn)該區(qū)域的重現(xiàn)率統(tǒng)計。

2.4 布點評價優(yōu)化

布點評價優(yōu)化在重現(xiàn)率統(tǒng)計的基礎(chǔ)上，可檢測重現(xiàn)率較低的薄弱路徑，用戶可根據(jù)檢測結(jié)果添加新建監(jiān)控點位或?qū)Ω采w率較低的點位信息進(jìn)行修改。用戶可將新建及修改過參數(shù)的點位及攝像機(jī)信息進(jìn)行導(dǎo)出，形成建設(shè)方案。系統(tǒng)支持對點位信息的查詢、修改以及對新建點位的刪除功能[2]。

3 結(jié)束語

本文對城市視頻安全布控模型及可視化進(jìn)行研究，定義“重現(xiàn)率”作為平安城市監(jiān)控點布局方案合理性的唯一評價指標(biāo)，并利用GIS技術(shù)對監(jiān)控點重現(xiàn)率進(jìn)行統(tǒng)計展示，為平安城市的監(jiān)控點位建設(shè)提供科學(xué)指導(dǎo)。此外，通過引入重新率使視頻更好地為公安及各個行業(yè)服務(wù)，提高城市的整體安全性[3]。

[1]陳劍，李時學(xué).平安城市前端視頻監(jiān)控點位布置應(yīng)用分析[J].中國新通信，2013（17）：69.

[2]樊亞文，張重陽，鄭世寶，邵長彬.城市圖像監(jiān)控系統(tǒng)科學(xué)布點布局問題研究[J].電視技術(shù)，2011（1）：107-110.

[3]程長河，陳緒，關(guān)昆.基于GIS的公安監(jiān)控點位規(guī)劃系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J].中國公共安全：學(xué)術(shù)版，2013（3）：120-124.

Research on Urban Video Security Batching Model and Visualization

Ma Yunjie Yang Chao Liu Chang

Anhui Four Record Electronics Co., Ltd., Security Overall Room, Anhui Hefei 230088

In this paper, the urban video security control model and visualization research are carried out in view of whether the monitoring scheme of urban video prevention and control system is reasonable and lack of objective evaluation system, which leads to unreasonable design of camera monitoring point, Based on the effective visual distance cross section of the monitoring point camera, the “reproducibility rate” is defined as the evaluation index of the rationality of the layout scheme of the safe city, and the visualization of the city is guided by the GIS technology.

safe city; reproduce rate; control model; GIS technology

P208

A

1009-6434（2017）02-0147-02