視頻監控在物流倉儲行業的技術要點解析
物(wu)流(liu)行(xing)業中客戶反映很(hen)多問(wen)題(ti),大致分類,基(ji)本上有三種:夜(ye)間低照效果差、室內逆光看不清、智能(neng)分析不實(shi)(shi)用。就目前(qian)視頻圖(tu)像技術來說,要(yao)解決實(shi)(shi)際操作中遇到(dao)的此類問(wen)題(ti),應該(gai)在寬(kuan)動(dong)態(tai)、星光級、智能(neng)分析三個方向實(shi)(shi)現核心技術突破,以達到(dao)“既(ji)看得清,又(you)看得懂的效果”。
第一、寬動態主要解決攝像機的逆光(guang)補償(chang)問(wen)題
寬(kuan)(kuan)動(dong)態主(zhu)要(yao)(yao)解決(jue)攝(she)像(xiang)機的(de)逆光補償問題(ti)。物流倉儲(chu)的(de)裝卸(xie)貨區域,能(neng)否看(kan)清楚貨車車廂內(nei)的(de)貨物存放和搬(ban)運(yun)情(qing)況是非常關鍵的(de)必須要(yao)(yao)素,因而提高攝(she)像(xiang)機性(xing)能(neng),如何(he)突破寬(kuan)(kuan)動(dong)態技術并使之不(bu)斷成(cheng)(cheng)熟,已(yi)經成(cheng)(cheng)為(wei)衡量一款攝(she)像(xiang)機性(xing)能(neng)的(de)重要(yao)(yao)指標。目前來看(kan),標配寬(kuan)(kuan)動(dong)態功(gong)能(neng),已(yi)經成(cheng)(cheng)為(wei)各IPC廠商的(de)共識。從(cong)技術實現(xian)上,寬(kuan)(kuan)動(dong)態主(zhu)要(yao)(yao)分為(wei)CCD+DSP和CMOS+DPS兩(liang)種技術。
目前通用(yong)監控網絡攝像(xiang)機大多(duo)采用(yong)CMOS+DPS寬動(dong)(dong)(dong)態(tai)技術(shu),市場需(xu)求非(fei)常旺盛,高(gao)清攝像(xiang)機一(yi)般都具備(bei)此功(gong)能(neng),因此CMOS+DPS應用(yong)場景比較廣泛。從(cong)芯片廠商(shang)規劃看,多(duo)幀合一(yi)的寬動(dong)(dong)(dong)態(tai)是發展(zhan)趨勢,效果更加平滑、通透,動(dong)(dong)(dong)態(tai)范圍更廣。
什么是CMOS+DPS?
DPS采用的(de)是每一(yi)個像(xiang)素單獨(du)曝(pu)光(guang)和(he)控制(zhi)技(ji)術,加之利(li)用CMOS傳(chuan)感器(qi)采集的(de)多幀畫面合成一(yi)幅(fu)完整(zheng)圖像(xiang)的(de)線性疊加,相比于CCD的(de)兩次曝(pu)光(guang)成像(xiang)有了更高的(de)動(dong)態(tai)范(fan)圍(wei)(wei)(wei)。從(cong)數(shu)值上來說,采用DPS技(ji)術的(de)CMOS攝像(xiang)機,其(qi)動(dong)態(tai)范(fan)圍(wei)(wei)(wei)理(li)論上可(ke)到達(da)120dB。在擴大動(dong)態(tai)范(fan)圍(wei)(wei)(wei)的(de)同時(shi),DPS也解決了CCD傳(chuan)感器(qi)在處理(li)動(dong)態(tai)范(fan)圍(wei)(wei)(wei)和(he)色彩真實性上的(de)不足(zu)(zu),其(qi)色彩還(huan)原(yuan)性更加真實,能夠滿足(zu)(zu)應用的(de)要(yao)求(qiu)。使用這(zhe)種技(ji)術的(de)攝像(xiang)機在數(shu)字(zi)圖像(xiang)傳(chuan)感器(qi)里每一(yi)個像(xiang)素中都使用了一(yi)個模擬數(shu)字(zi)轉換器(qi)(ADC),在捕捉到光(guang)信號時(shi)直接轉化為數(shu)字(zi)信號,最(zui)大程度地降(jiang)低(di)了信號在排列中的(de)衰減和(he)干擾(rao)。
第二、 星光級低照度產品的(de)出現,徹底(di)解決了夜間監(jian)控的(de)夜晚昏暗不清圖像或是紅外下黑白的(de)圖像。
對于視頻監控應用來講,低(di)照(zhao)度(du)性能(neng)通常會(hui)作為產品選型的參考(kao)標準之一。低(di)照(zhao)度(du)性能(neng)卓越的高清(qing)攝像(xiang)機可以(yi)滿足弱光(guang)下的清(qing)晰彩(cai)色圖像(xiang),在全黑環(huan)境或者照(zhao)度(du)極低(di)的情況下也可提(ti)供清(qing)晰的黑白圖像(xiang)。
目前市(shi)面(mian)上很多廠(chang)家(jia)(jia)都宣稱有自(zi)己(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)低照(zhao)星光(guang)產品,但(dan)是(shi)(shi)(shi)(shi)這(zhe)里面(mian)很多有偷換概(gai)念的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)分。真正意義的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)清星光(guang)應為在(zai)0.002lux的(de)(de)(de)(de)(de)照(zhao)度(du)(du)下(xia),還原出(chu)彩色、無(wu)拖尾的(de)(de)(de)(de)(de)分辨(bian)率不(bu)小于(yu)1080P的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)暢圖像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。達到這(zhe)個指標主要看兩方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)技術。首先(xian)是(shi)(shi)(shi)(shi)傳(chuan)感(gan)器的(de)(de)(de)(de)(de)選擇。眾所周知,同(tong)(tong)(tong)樣感(gan)光(guang)面(mian)積的(de)(de)(de)(de)(de)圖像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)傳(chuan)感(gan)器,像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)素(su)越(yue)高(gao),分配到每個像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)感(gan)光(guang)面(mian)積就越(yue)小,一個曝光(guang)周期內的(de)(de)(de)(de)(de)通光(guang)量就越(yue)小,低照(zhao)度(du)(du)效(xiao)果(guo)就越(yue)差。比如(ru)都是(shi)(shi)(shi)(shi)1/3英(ying)寸的(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)感(gan)器,普通模(mo)擬(ni)攝(she)(she)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)大(da)約為30萬(wan)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)素(su),而(er)高(gao)清攝(she)(she)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)則(ze)至(zhi)少是(shi)(shi)(shi)(shi)200萬(wan)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)素(su),像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)素(su)點是(shi)(shi)(shi)(shi)模(mo)擬(ni)攝(she)(she)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)8倍,而(er)每一個像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)感(gan)光(guang)面(mian)積則(ze)只有模(mo)擬(ni)攝(she)(she)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)1/8,如(ru)果(guo)不(bu)采(cai)用(yong)高(gao)新技術的(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)感(gan)器,其高(gao)清畫質在(zai)夜間(jian)會(hui)(hui)慘不(bu)忍(ren)睹。目前市(shi)面(mian)上低照(zhao)效(xiao)果(guo)好的(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)感(gan)器主要集中在(zai)索尼、Aptina等(deng)一些傳(chuan)感(gan)器廠(chang)家(jia)(jia)。其次(ci)是(shi)(shi)(shi)(shi)ISP的(de)(de)(de)(de)(de)調整,經常可以在(zai)市(shi)面(mian)上看到不(bu)同(tong)(tong)(tong)廠(chang)家(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)產品采(cai)用(yong)同(tong)(tong)(tong)樣的(de)(de)(de)(de)(de)方案,同(tong)(tong)(tong)樣的(de)(de)(de)(de)(de)傳(chuan)感(gan)器,但(dan)是(shi)(shi)(shi)(shi)低照(zhao)效(xiao)果(guo)卻大(da)相徑庭。這(zhe)是(shi)(shi)(shi)(shi)因為ISP的(de)(de)(de)(de)(de)降噪處理和(he)伽馬(ma)曲線調整,噪點會(hui)(hui)使圖像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)顯得(de)不(bu)清晰,但(dan)降噪處理不(bu)當又會(hui)(hui)造成(cheng)嚴重的(de)(de)(de)(de)(de)霧感(gan)、拖影,損失細(xi)(xi)節等(deng)現象。伽馬(ma)曲線數值設置(zhi)(zhi)過高(gao)會(hui)(hui)讓畫面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)對比度(du)(du)增加(jia),畫面(mian)變(bian)(bian)暗,畫質通透(tou),但(dan)是(shi)(shi)(shi)(shi)會(hui)(hui)丟失細(xi)(xi)節;設置(zhi)(zhi)過低又會(hui)(hui)使圖像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)亮,細(xi)(xi)節會(hui)(hui)增加(jia),但(dan)是(shi)(shi)(shi)(shi)畫質通透(tou)度(du)(du)變(bian)(bian)差。這(zhe)就導致即使基于(yu)相同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)硬件平臺,產品的(de)(de)(de)(de)(de)最終效(xiao)果(guo)也(ye)各有不(bu)同(tong)(tong)(tong),更加(jia)依賴廠(chang)家(jia)(jia)自(zi)身的(de)(de)(de)(de)(de)研發能力(li)。
當然,任何低(di)照(zhao)(zhao)度攝(she)(she)像機(ji)(ji)(ji)都需(xu)要有(you)一定的光(guang)線(xian)(xian)才可使(shi)用,至于光(guang)照(zhao)(zhao)度的大(da)小(xiao)涉及到低(di)照(zhao)(zhao)度攝(she)(she)像機(ji)(ji)(ji)的靈敏度。所以(yi)0LUX攝(she)(she)像機(ji)(ji)(ji)是沒有(you)的,需(xu)要由紅(hong)外(wai)線(xian)(xian)燈來補光(guang)才能使(shi)攝(she)(she)像機(ji)(ji)(ji)可以(yi)工作。然而,在(zai)一些(xie)(xie)場(chang)所中紅(hong)外(wai)攝(she)(she)像機(ji)(ji)(ji)被禁止使(shi)用,因此目前為止,低(di)照(zhao)(zhao)度攝(she)(she)像機(ji)(ji)(ji)仍有(you)其不可替代(dai)的地位。如某些(xie)(xie)重(zhong)要倉庫(ku)禁止紅(hong)外(wai)線(xian)(xian)紫外(wai)線(xian)(xian),而這些(xie)(xie)場(chang)所又必須(xu)24小(xiao)時進行監控。在(zai)一些(xie)(xie)易燃易爆的倉庫(ku),由于紅(hong)外(wai)攝(she)(she)像機(ji)(ji)(ji)的發熱量(liang)較大(da),易造成(cheng)自燃導致火災,紅(hong)外(wai)攝(she)(she)像機(ji)(ji)(ji)在(zai)這些(xie)(xie)場(chang)所也被禁止。在(zai)監控網絡化大(da)潮的推動和市場(chang)需(xu)求的驅動下,星光(guang)級高清攝(she)(she)像機(ji)(ji)(ji)因其對弱光(guang)和低(di)照(zhao)(zhao)等特殊(shu)場(chang)合的優勢(shi),勢(shi)必會得到大(da)量(liang)應用。
星(xing)(xing)光(guang)(guang)級低照(zhao)度(du)產品(pin)的(de)出(chu)現,徹底解決了夜(ye)間監(jian)(jian)控(kong)(kong)的(de)夜(ye)晚昏暗不清圖像或是紅外下(xia)黑白的(de)圖像。而且隨著廠(chang)家對產品(pin)線的(de)補(bu)充,更是將星(xing)(xing)光(guang)(guang)級產品(pin)推(tui)向了幾乎所有常(chang)見的(de)應(ying)用(yong)場景(jing)。天地偉業(ye)針(zhen)對各種場景(jing)和(he)(he)產品(pin)需求推(tui)出(chu)了星(xing)(xing)光(guang)(guang)槍(qiang)機、星(xing)(xing)光(guang)(guang)半(ban)球、星(xing)(xing)光(guang)(guang)球機、星(xing)(xing)光(guang)(guang)激(ji)光(guang)(guang)夜(ye)視儀等(deng)全(quan)系產品(pin)。星(xing)(xing)光(guang)(guang)半(ban)球主要(yao)用(yong)于室內定點監(jian)(jian)控(kong)(kong),重(zhong)點在(zai)于全(quan)景(jing)和(he)(he)大場景(jing);星(xing)(xing)光(guang)(guang)槍(qiang)機主要(yao)用(yong)于門口(kou)通道定點監(jian)(jian)控(kong)(kong),重(zhong)點在(zai)于縱深場景(jing);而星(xing)(xing)光(guang)(guang)球機則(ze)主要(yao)用(yong)于動點監(jian)(jian)控(kong)(kong),重(zhong)點在(zai)于特寫和(he)(he)長距(ju)離監(jian)(jian)控(kong)(kong)。
第三、智能分(fen)析(xi)技術支持(chi)各種智能應用(yong)及擴展,可實現區域(yu)警戒(jie)、人(ren)口(kou)密度、圖(tu)像異常、車輛人(ren)員流(liu)量(liang)統計、車輛比對、人(ren)臉監(jian)測甚至面部識別比對等(deng)功(gong)能,通過結合物(wu)流(liu)倉儲(chu)監(jian)控需求,為防控工作提供數(shu)據分(fen)析(xi)。
智(zhi)能分析(xi)技(ji)術(shu)可(ke)以(yi)有多種(zhong)應用(yong)方式(shi),不(bu)但可(ke)以(yi)在前端攝(she)像(xiang)機(ji)(ji)中(zhong)集(ji)成,還可(ke)以(yi)在后端管理(li)平臺軟件中(zhong)實現,可(ke)以(yi)根據(ju)實際項目的需求和(he)成本預算靈活配置。智(zhi)能分析(xi)技(ji)術(shu)的優(you)劣主要考量準(zhun)確率(lv),這就對現場攝(she)像(xiang)機(ji)(ji)的選型和(he)部署提出了具體要求,比如根據(ju)具體場景(應用(yong)于(yu)大門、樓道(dao)和(he)電梯口甚至室(shi)外通道(dao)等),考慮攝(she)像(xiang)頭(tou)與地面夾角、攝(she)像(xiang)機(ji)(ji)與目標方向夾角、光照條件和(he)天氣狀況(晴天陰天和(he)雨雪(xue)均會帶來(lai)不(bu)同(tong)影(ying)響)。
倉(cang)儲(chu)的(de)警(jing)戒區域(yu)(yu)(出入口、重要區域(yu)(yu)、圍墻)要在(zai)復(fu)雜(za)天氣(qi)環(huan)境中(zhong)(例如雨(yu)雪、大霧、大風)全天候精確監控(kong),發生(sheng)異(yi)常時(shi)(shi),系統會實時(shi)(shi)發出警(jing)報、跟蹤(zong)目(mu)標軌跡(ji)并自動錄像(xiang),將事(shi)后錄像(xiang)追(zhui)查(cha)轉(zhuan)變為有效預(yu)防和制止,提升了管理的(de)安全系數(shu)。盡管視(shi)(shi)頻(pin)監控(kong)系統的(de)應用日益(yi)普及(ji),但(dan)大多(duo)都是通過(guo)人(ren)工監看的(de)方式查(cha)看實時(shi)(shi)視(shi)(shi)頻(pin)。由于(yu)人(ren)類的(de)注(zhu)意力(li)難以長時(shi)(shi)間集中(zhong),人(ren)工監看的(de)效果隨(sui)著事(shi)件的(de)增(zeng)長急劇衰(shuai)減。為解(jie)決這(zhe)類問題,智能視(shi)(shi)頻(pin)應用技(ji)術應運而生(sheng)。
智能(neng)分(fen)析(xi)技術(shu)支持各種智能(neng)應用(yong)及擴展,可(ke)實(shi)現(xian)區(qu)(qu)域(yu)警(jing)戒(jie)、人(ren)(ren)口密度(du)、圖像(xiang)異(yi)常、車輛(liang)(liang)人(ren)(ren)員流量統計、車輛(liang)(liang)比對(dui)、人(ren)(ren)臉(lian)監(jian)測甚至面部識別比對(dui)等功能(neng),通過結(jie)合(he)物流倉儲監(jian)控需(xu)求,為防控工作提(ti)供數據分(fen)析(xi)。主要算法應用(yong)包括:區(qu)(qu)域(yu)警(jing)戒(jie)--對(dui)于(yu)用(yong)戶(hu)設(she)定(ding)區(qu)(qu)域(yu)內的(de)(de)人(ren)(ren)員移動(dong)自動(dong)監(jian)測和(he)報警(jing),比如檢(jian)測是否有(you)行人(ren)(ren)或(huo)車輛(liang)(liang)進(jin)(jin)入預定(ding)區(qu)(qu)域(yu)(或(huo)越線)并提(ti)示報警(jing)。行為分(fen)析(xi)--對(dui)于(yu)人(ren)(ren)員打(da)架斗毆或(huo)劇烈運動(dong)自動(dong)監(jian)測和(he)報警(jing)。物品(pin)(pin)遺留(liu)/物品(pin)(pin)丟失--對(dui)于(yu)可(ke)疑人(ren)(ren)物或(huo)車輛(liang)(liang)在指定(ding)的(de)(de)區(qu)(qu)域(yu)內長時間徘徊或(huo)停留(liu)自動(dong)監(jian)測和(he)報警(jing),當其(qi)余內的(de)(de)人(ren)(ren)物或(huo)車輛(liang)(liang)突然消失時自動(dong)監(jian)測和(he)報警(jing)。人(ren)(ren)臉(lian)檢(jian)測--對(dui)經過設(she)定(ding)區(qu)(qu)域(yu)的(de)(de)行人(ren)(ren)進(jin)(jin)行人(ren)(ren)臉(lian)檢(jian)測和(he)跟蹤(zong),篩(shai)選出人(ren)(ren)臉(lian)圖像(xiang)實(shi)時布控,并為后期(qi)查詢提(ti)供依(yi)據。
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