高空拋物智能預(yù)警方案解析

■ 文/浙江大華技術(shù)股份有限公司 于海杭

關(guān)鍵字：高空拋物 智能檢測 治理方案

1 引言

高空拋物被稱為“懸在城市上空的痛”。高空拋物是一種城市不文明行為，其所帶來的社會危害極大。據(jù)相關(guān)實驗測試證明，一顆雞蛋從八樓落下，可以讓人頭皮破裂；一顆雞蛋從十八樓墜落，可能砸穿人的頭骨；一顆雞蛋從二十五樓落下，其沖擊力足以致人當(dāng)場死亡。高空拋物危害事件頻發(fā)給生活在高樓下的居民造成巨大陰影，同時引發(fā)了廣泛社會關(guān)注。一些居民由于缺乏安全意識，隨意將煙頭、垃圾等從高樓層扔下，對小區(qū)街道環(huán)境衛(wèi)生造成污染，加大清掃難度，且影響小區(qū)品質(zhì)，低層住戶深受困擾，引發(fā)樓上樓下鄰里矛盾。但由于其不文明行為的實施場所多為高空樓層，少有目擊者，且由于拋物的下降速度快，時間短，甚至有人在拋物時故意隱去身影，使得相關(guān)物業(yè)公司很難追究拋物者的法律責(zé)任?？偨Y(jié)起來，主要有如下三大痛點成為社區(qū)高空拋物治理的難言之隱：

一是拋物溯源難。高空拋物事件頻發(fā)，事故溯源難；

二是拋物阻止難。居民安全意識薄弱，缺乏有效的震懾手段；

三是拋物取證難。無法確認(rèn)拋物來源，取證困難，一旦發(fā)生事故，執(zhí)法定責(zé)難。

2 國家出臺相關(guān)政策治理高空拋物行為

“懸在城市上空的痛”何時方休？2021年1月1日起正式實施的《中華人民共和國民法典》第一千二百五十四條明確規(guī)定了高空拋物墜物致害責(zé)任，同時規(guī)定“物業(yè)服務(wù)企業(yè)等建筑物管理人應(yīng)采取安全保障措施防止高空拋物墜物，未采取必要措施的，應(yīng)承擔(dān)未履行義務(wù)的侵權(quán)責(zé)任，3月1日起，最新的刑法修正案將高空拋物正式入刑。即從建筑物或者其他高空拋擲物品，情節(jié)嚴(yán)重的，處一年以下有期徒刑，并處或者單處罰金。與此同時，2021年兩會的政府工作報告明確提出，我國將新增開工5.3萬個老舊小區(qū)改造，帶來了治理高空拋物加裝監(jiān)控設(shè)施的增量需求。種種政策、法律、法規(guī)和市場潛在的智能化改造升級需求牽引著高空拋物監(jiān)管熱度的持續(xù)升級。如何更加高效智能監(jiān)管高空拋物，精準(zhǔn)取證，降低高空拋物帶來的社會危害，成為各家安防公司在爭奪高空拋物市場的必經(jīng)之路。

3 高空拋物治理方案設(shè)計思路

憑借視頻AI領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢推出的高空拋物實時預(yù)警、智能監(jiān)管解決方案，可有效解決上文提到的所有痛點。方案通過全天候監(jiān)測社區(qū)居民樓，通過精準(zhǔn)算法定位高空拋物并生成智能拋物軌跡，可實時追查違法拋物行為，同時檢測到的高空拋物事件將會及時推送至手機(jī)管理APP和本地化管理平臺，便于社區(qū)管理人員對拋物事件及時處理，大大減輕了物業(yè)管理人員的工作負(fù)擔(dān)，在保障人民群眾安全的同時可有效震懾抱有僥幸心理的拋物者。方案通過差異化的高、中、低配400萬前端智能檢測相機(jī)，可精準(zhǔn)檢測20*20像素點的拋物，并通過有線交換機(jī)的布線，或者在較難取網(wǎng)布線的點位通過無線網(wǎng)橋回傳視頻流，并組網(wǎng)進(jìn)入智慧園區(qū)綜合管理一體機(jī)加強(qiáng)統(tǒng)一管理。同時，可及時對高空拋物在指揮室進(jìn)行彈窗和語音提醒，實現(xiàn)報警信息和拋物所在樓層的信息可視化，墜物顯示拋落軌跡方便快速回查視頻畫面和取證。具體方案組網(wǎng)圖參見圖1。 綜合管理一體機(jī)拋物報警彈窗界面則參見圖2。

圖1 方案組網(wǎng)圖

圖2 綜合管理一體機(jī)拋物報警彈窗界面

整套方案最為核心的產(chǎn)品在于集成了自主研發(fā)的高空算法的前端智能IPC。

4 高空拋物安防技術(shù)在設(shè)計上需要解決的業(yè)務(wù)痛點

高空拋物監(jiān)控場景下對安防技術(shù)的要求主要包括如下內(nèi)容：

4.1 圖像

看清是高空拋物溯源的基礎(chǔ)。如民法典規(guī)定及各個媒體的報道所言，其反復(fù)提到的都是高空拋物追溯難、定責(zé)難的問題。所以，高空拋物場景下的根本痛點是追溯難，定責(zé)難。確保圖像看得清是高空拋物追溯的首要關(guān)注點。

4.2 防水

不同于傳統(tǒng)攝像的安裝角度，高空拋物攝像機(jī)是仰拍向上看，所以傳統(tǒng)攝像機(jī)的防水蓋在仰拍的安裝角度下很難發(fā)揮作用，長時間仰拍容易出現(xiàn)進(jìn)水情況，進(jìn)而嚴(yán)重影響攝像機(jī)的使用壽命，所以攝像機(jī)防水是耐用的有效保障。

4.3 智能檢測

當(dāng)有高空拋物事件發(fā)生時，往往需要從大量的視頻中定位拋物的人員和樓層，耗費大量的人力物力。高空拋物智能檢測能夠精準(zhǔn)記錄每條報警事件，并能夠?qū)崟r顯示拋物軌跡，方便物業(yè)快速檢索，定位每條拋物事件。

4.4 變焦鏡頭

高空拋物攝像機(jī)的安裝，受限于樓棟的安裝環(huán)境。部分小區(qū)內(nèi)環(huán)境復(fù)雜，不能隨意立桿，在這種情況下，變焦技術(shù)更適于安裝。

4.5 高空拋物立法

這是最重要的一點。高空拋物立法并不是為了懲罰，而是為了阻止和威懾那些想要犯罪的人。就像警察的愿望從來都不會是抓到每一個小偷，他們的愿望是天下無賊。所以高空拋物的最終訴求是希望通過各種各樣的手段從源頭上減少拋物事件的發(fā)生。

5 針對場景應(yīng)用痛點的技術(shù)解決方案

基于以上痛點與需求，本文提出對高空拋物視頻采集設(shè)備做了相應(yīng)的功能轉(zhuǎn)換。

5.1 圖像

為了讓圖像能夠看得更清，可以采用更大靶面的傳感器以確保圖像成像效果更好。圖像傳感器靶面的大小直接關(guān)系到成像的質(zhì)量。通常來講，感光器件的面積越大，CMOS的面積越大，捕捉的光子越多，感光性能越好，信噪比越高。同時，為了解決夜間看不清的問題，采用了大光圈來保障夜間成像，大光圈的優(yōu)勢則是增加進(jìn)光量，縮小快門時長，從而確保能夠在較暗的環(huán)境下呈現(xiàn)出清晰的圖像。此外，考慮到部分樓層深夜環(huán)境光較弱，為攝像機(jī)保留了紅外補(bǔ)光，紅外補(bǔ)光燈在白天可以抑制逆光，夜間可以降低燈光炫目，使高清監(jiān)控攝像機(jī)有較好的寬動態(tài)。并且其投射光角度單向性好，光污染極小。紅外補(bǔ)光能夠確保在黑夜里也能夠通過攝像機(jī)自帶的補(bǔ)光，進(jìn)行清晰的成像?；诖蟀忻?、大光圈、紅外補(bǔ)光這三點，能夠確保在7＊24的時間里都能夠看得清所采集的圖像。

5.2 防水

在解決防水問題上，先是采用了超疏水結(jié)構(gòu)的鏡頭玻璃，超疏水結(jié)構(gòu)是對水有排斥性的一種技術(shù)，在視窗玻璃表面具有非常高的水接觸角，且水滴能輕易流動的表面，所以超疏水技術(shù)具有自清潔、防黏附、防雪黏等功能。荷葉表面就是這種技術(shù)，水滴會在表面上凝結(jié)成水珠，攝像機(jī)仰拍時會有一定的傾斜角，水珠會因重力而下滑，不會停留在鏡頭玻璃上影響成像。

同時，采用弧形外觀前蓋使得雨水滴落時會由于重力影響自然下滑，不會停留在鏡頭蓋上。并且在攝像機(jī)內(nèi)部采用了機(jī)械密封方式，由一對旋轉(zhuǎn)軸垂直于端面在機(jī)械壓力和輔助密封相互配合下保持貼合，且相對滑動，能夠防止流體泄漏，可靠性極強(qiáng)，即便真的有雨水停留也不會滲入相機(jī)影響攝像機(jī)的使用壽命。具體參見圖3。

圖3 防水?dāng)z像機(jī)示意圖

5.3 智能檢測

高空拋物智能檢測采用深度學(xué)習(xí)的GPU芯片，能夠精準(zhǔn)識別拋物行為，并且通過特定的規(guī)則配置可以有效過濾飛鳥、昆蟲、晾曬衣物等物體引發(fā)的誤報。能夠記錄下這棟樓的每一條拋物事件，提供出這棟樓的數(shù)據(jù)分析，并且支持用戶行為數(shù)據(jù)以報表的形式導(dǎo)出。例如，17號樓這個月發(fā)生了10次拋物事件，說明這棟樓的住戶素質(zhì)比較低，需要單點教育。所以從這個角度而言，高空拋物攝像機(jī)并不是提供了一個報警事件，而是提供了這棟樓的用戶行為數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)，能夠反映出一棟樓的真實情況，方便物業(yè)集中整治。

5.4變焦鏡頭

在安裝場景適應(yīng)性上，可以采用2.7mm-13.5mm和8-32mm的變焦鏡頭，采用光學(xué)變倍，在不影響清晰度的情況下，更好的適應(yīng)各種復(fù)雜的安裝環(huán)境。具體參見圖4。

圖4 攝像機(jī)安裝示例

5.5 性價比

高空拋物作為普遍性需求，性價比也是非常關(guān)鍵的一環(huán)，不能讓高空拋物智能解決方案只停留在樣板小區(qū)中，而是真正解決高空拋物事件，讓智能檢測方案走入每個社區(qū)。所以，產(chǎn)品的性價比是方案落地的關(guān)鍵因素，各從業(yè)企業(yè)要在常規(guī)監(jiān)控的價格上進(jìn)行深度開發(fā)，確保新產(chǎn)品有著極高的性價比，能夠讓低預(yù)算的用戶用得起。

6 結(jié)語

通過AI智能拋物檢測技術(shù)，高空拋物智能監(jiān)管解決方案實現(xiàn)了如下三大價值：

一是智能拋物檢測，守護(hù)業(yè)主人身安全。IPC前智能拋物檢測，有效震懾了高空拋物行為；

二是實時監(jiān)管提醒，提升物業(yè)管理效率。拋物實時檢測告警，有效解決拋物發(fā)現(xiàn)難、取證難、阻止難和處罰難等問題；

三是改善社區(qū)治理，提升居民生活品質(zhì)。降低拋物事故發(fā)生率，提升社區(qū)形象及居民生活品質(zhì)。

要杜絕高空拋物現(xiàn)象，除了不斷進(jìn)行宣傳教育外，還需要有效的檢測和處罰手段雙管齊下，才能從根本上解決問題。高空拋物智能監(jiān)管預(yù)警解決方案可助力物業(yè)監(jiān)管單位提高物業(yè)管理效率，切實維護(hù)人民群眾“頭頂上的安全”，開啟智能生活樂居新篇章。