眾所周知，北京奧林匹克公園是2008年北京奧運(yùn)會(huì)、殘奧會(huì)體育賽事的核心區(qū)域，也是奧運(yùn)文化活動(dòng)的中心場所。奧林匹克公園中心區(qū)位于北京北中軸線端點(diǎn)，是舉辦北京2008年奧運(yùn)會(huì)的主要場地，包括鳥巢、水立方、國家體育館等主要場館和配套設(shè)施，擁有亞洲最大的城區(qū)人工水系、亞洲最大的城市綠化景觀、世界最開闊的步行廣場、亞洲最長的地下交通環(huán)郎，占地面積315公頃。奧林匹克公園作為北京標(biāo)志性公共場所，在此舉辦的各種活動(dòng)將會(huì)吸引大量游客。據(jù)北京市國慶指揮部辦公室統(tǒng)計(jì)，在09年國慶期間，僅在10月3日，全市各大公園就吸引了200多萬人次游客國慶游園，其中天壇、地壇、奧林匹克公園等十家重點(diǎn)公園接待游客31.45萬人次，約占總?cè)藬?shù)的15.68%。 而奧林匹克公園10月6日的統(tǒng)計(jì)顯示，當(dāng)天該園共接待游客217022人次。

　　項(xiàng)目需求

　　為了應(yīng)對(duì)突發(fā)事件，奧林匹克公園需要一套完善的入園人數(shù)統(tǒng)計(jì)、車流量統(tǒng)計(jì)及人群密度預(yù)警系統(tǒng)，以奧林匹克公共園區(qū)為平臺(tái)，以集中監(jiān)視、集中分析、集中管理為目的，全天候地對(duì)入口區(qū)域、人流通道、公共車站、活動(dòng)區(qū)等重要區(qū)域的人流車流狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)密度分析人流統(tǒng)計(jì)，并且通過周邊區(qū)域的人流狀況，預(yù)測出重點(diǎn)區(qū)域的人流密度在將來一段時(shí)間的情況，一旦超過危險(xiǎn)密度值便提供報(bào)警信息，從而提前啟動(dòng)應(yīng)急方案。為了保障國慶期間奧林匹克公園的安全運(yùn)營，管委會(huì)經(jīng)過認(rèn)真評(píng)估論證，決定采用智能視頻分析監(jiān)控安保解決方案，實(shí)現(xiàn)三大功能。

　　對(duì)入園人數(shù)及車輛實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)并報(bào)警

　　對(duì)入口區(qū)域、人流通道、人流狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，智能分析系統(tǒng)對(duì)人與車輛進(jìn)行識(shí)別，分別進(jìn)行進(jìn)出雙向統(tǒng)計(jì)，實(shí)時(shí)顯示出園內(nèi)實(shí)際人數(shù)及車輛數(shù)量，達(dá)到預(yù)設(shè)數(shù)量時(shí)進(jìn)行報(bào)警，以便控制人數(shù)及車輛。

　　對(duì)人流方向進(jìn)行趨勢分析

　　通過對(duì)園區(qū)內(nèi)部主要通道的人流統(tǒng)計(jì)，可以分析出重點(diǎn)區(qū)域的人流增長趨勢，以便提前安排做好應(yīng)急準(zhǔn)備。

　　對(duì)人群密度進(jìn)行分析報(bào)警

　　對(duì)重點(diǎn)人群聚集區(qū)域進(jìn)行視頻分析，實(shí)時(shí)顯示出人群密集程度，防止人群過于密集引發(fā)危險(xiǎn)事件，同時(shí)檢測是否有聚眾行為，及時(shí)進(jìn)行報(bào)警。[nextpage]

　　系統(tǒng)架構(gòu)

　　本項(xiàng)目中利用園區(qū)出入口固定攝像機(jī)圖像資源以及從朝陽區(qū)圖像信息管理系統(tǒng)平臺(tái)解碼，通過圖像智能分析系統(tǒng)，結(jié)合人體識(shí)別和越界分析技術(shù)，對(duì)出入口區(qū)域的人和車輛出入情況實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)園區(qū)出入總量和實(shí)時(shí)園區(qū)內(nèi)人和車輛數(shù)量的準(zhǔn)確分析，為園區(qū)人流疏控和指揮調(diào)度提供科學(xué)依據(jù)。對(duì)易發(fā)生人群密集的局部區(qū)域進(jìn)行人流密度分析，并提供預(yù)警信息，以便有針對(duì)性對(duì)園區(qū)內(nèi)重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)域?qū)嵤┓婪?，及時(shí)發(fā)現(xiàn)突發(fā)人群密集等情況，確保園區(qū)參觀群眾安全。

　　系統(tǒng)采用高性能服務(wù)器，每臺(tái)服務(wù)器可同時(shí)分析多路視頻，系統(tǒng)分析結(jié)果和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)布結(jié)構(gòu)采用CS架構(gòu)，可在奧林匹克公園管委會(huì)指揮中心或圖像網(wǎng)絡(luò)內(nèi)供多人同時(shí)調(diào)用。服務(wù)器可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中遠(yuǎn)程配置和維護(hù)管理系統(tǒng)，便于管理人員升級(jí)、維護(hù)。系統(tǒng)意外斷電后自動(dòng)重啟并恢復(fù)斷電前的參數(shù)和工作狀態(tài)。

　　系統(tǒng)功能

　　智能分析系統(tǒng)可對(duì)人和車輛進(jìn)行準(zhǔn)確的區(qū)分，對(duì)圖像畫面中存在人體局部特征情況下，準(zhǔn)確率不低于90%;可對(duì)移動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行方向和速度檢測，可提供方向和速度數(shù)據(jù)，如與預(yù)設(shè)要求不同，可自動(dòng)報(bào)警。

　　系統(tǒng)可在各種惡劣環(huán)境和照明條件下提供高可靠性的檢測，無需外部人工干預(yù)調(diào)節(jié)。夜間較低圖像對(duì)比度情況下，仍能準(zhǔn)確地檢測出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，要求檢測率：90-98%。在大雨，大霧等惡劣條件下檢測率在90%以上。

　　攝像機(jī)支持：支持彩色、夜間近紅外攝像機(jī)。誤報(bào)率：1%~3%，場景內(nèi)極小目標(biāo)檢測：不小于3*3像素;檢測時(shí)間：<30毫秒/幀。

　　系統(tǒng)具備權(quán)限管理功能，分為管理員與普通用戶，可以滿足不同級(jí)別用戶的分級(jí)功能;可分析并顯示每個(gè)出入口的實(shí)時(shí)流量和可選擇時(shí)段、天、周、月、年等方式的匯總流量，并具備圖表顯示和對(duì)應(yīng)攝像頭圖像顯示功能，時(shí)段等統(tǒng)計(jì)條件輸入界面便捷靈活;可分析并顯示當(dāng)前園區(qū)人數(shù)、車數(shù)、園區(qū)總體或分區(qū)總流量、即時(shí)流量等，或人車加總分析等。

　　展示界面采用地圖和數(shù)據(jù)結(jié)合方式，實(shí)時(shí)進(jìn)行分析并顯示。并且為了便于值班人員直觀觀看，將軟件界面設(shè)計(jì)為雙屏顯示，主屏和副屏分別顯示主界面和監(jiān)控區(qū)域地圖，兩屏相互聯(lián)動(dòng)，監(jiān)控地點(diǎn)在地圖中清晰定位，使監(jiān)控更直觀。而采用實(shí)時(shí)顯示監(jiān)控場景的視頻圖像，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控標(biāo)定地點(diǎn)的人群密度的聚眾、分散撤離等異常行為，同時(shí)提供異常行為的圖像、視頻、監(jiān)控界面提醒、數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)等多種報(bào)警方式。此外，自定義人群密度等級(jí)，實(shí)現(xiàn)了智能化的人群密度分析。通過參數(shù)配置，該系統(tǒng)還指定監(jiān)測一個(gè)或多個(gè)出入口，并可以指定統(tǒng)計(jì)單一方向或雙向的人數(shù)計(jì)數(shù)、車流量等。

　　項(xiàng)目特色

　　本項(xiàng)目中，智能計(jì)數(shù)和人群密度分析系統(tǒng)是用來監(jiān)控人群和車輛流動(dòng)趨勢，對(duì)人群密度進(jìn)行智能分析的系統(tǒng)。智能計(jì)數(shù)功能包括準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)監(jiān)控區(qū)域的人數(shù)和車流量，并提供分地點(diǎn)、分時(shí)段、分方向的統(tǒng)計(jì)信息。可根據(jù)需要，指定監(jiān)測一個(gè)或多個(gè)出入口，也可以指定統(tǒng)計(jì)單一方向或雙向的人群、車流量檢測。人群密度分析功能是對(duì)指定的重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的人群密度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，并給出量化等級(jí)。系統(tǒng)可以設(shè)定密度等級(jí)報(bào)警閾值，當(dāng)估計(jì)值超過預(yù)設(shè)的閾值時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生報(bào)警信息，提示監(jiān)控人員采取針對(duì)性的措施，并對(duì)該異常事件進(jìn)行錄像存儲(chǔ)及事后的查詢回放。

　　該系統(tǒng)可在整個(gè)視頻區(qū)域中根據(jù)用戶任意設(shè)置的感興趣區(qū)域，利用圖像處理技術(shù)和統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別方法分析設(shè)定區(qū)域內(nèi)的人群密度，并量化為若干等級(jí)?？梢栽诒O(jiān)控場景中自行選定人群密度分析區(qū)域，并通過現(xiàn)場人群密度的標(biāo)定，自定義人群密度等級(jí)，實(shí)現(xiàn)智能化的人群密度分析?？梢栽O(shè)定密度等級(jí)報(bào)警閾值，當(dāng)估計(jì)值超過預(yù)設(shè)的閾值時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生報(bào)警信息，提示監(jiān)控人員采取針對(duì)性的措施。可以針對(duì)多種場景進(jìn)行自學(xué)習(xí)和參數(shù)優(yōu)化，能夠有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)大場景的人群密度分析行為。

　　智能計(jì)數(shù)檢測包括人群計(jì)數(shù)和車輛流量統(tǒng)計(jì)，融合了視頻處理、圖像處理、模式識(shí)別以及人工智能等多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)。利用傳統(tǒng)視頻監(jiān)控的監(jiān)控?cái)z像頭及圖像采集卡獲得的視頻數(shù)據(jù)，采用自主研發(fā)的先進(jìn)的智能視頻分析和模式識(shí)別技術(shù)，可以獲得指定時(shí)段和指定區(qū)域內(nèi)的人數(shù)和車流量，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)區(qū)域的人數(shù)和車輛進(jìn)出情況，有效輔助監(jiān)控區(qū)域人群和車輛的管理。[nextpage]

　　項(xiàng)目實(shí)施難點(diǎn)

　　根據(jù)管委會(huì)要求，公園內(nèi)部共設(shè)計(jì)73路攝像頭，監(jiān)控面積包括整個(gè)鳥巢及水立方。奧林匹克公園為整體開放式公園，進(jìn)出口較多，要準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)出每個(gè)路口每天的進(jìn)出人流量、車流量以及監(jiān)測人流密度，確保游客及公園的安全，無疑是一次挑戰(zhàn)。設(shè)計(jì)單位在承接項(xiàng)目后經(jīng)過分析，此項(xiàng)目難點(diǎn)主要包括四個(gè)方面。

　　第一，奧林匹克公園所有路口數(shù)量達(dá)到57個(gè)，這57個(gè)出入路口情況復(fù)雜各不相同，對(duì)于攝像頭的安裝位置提出了嚴(yán)格限制。作為景區(qū)周邊的監(jiān)控系統(tǒng)，攝像頭的安裝位置需要考慮到施工和成本的可行性、與景觀的整體和諧性等多重因素，不能完全按照計(jì)數(shù)的理想情況來架設(shè)，這就給監(jiān)控算法提出了很多前所未有的挑戰(zhàn)性難題：比如森林公園南門和景觀大道等開闊路口的多攝像頭無縫拼接計(jì)數(shù);湖景西場北路口的單攝像機(jī)監(jiān)控多個(gè)出入口;人車混合交通路口要求單攝像機(jī)同時(shí)監(jiān)控人流量和車流量;安檢棚的架設(shè)對(duì)于人群檢測造成的遮擋等。

　　第二，監(jiān)控算法效率的高要求，也為項(xiàng)目的順利實(shí)施提出了不小的挑戰(zhàn)。此項(xiàng)目監(jiān)控地點(diǎn)多，人流及車流密集，對(duì)視頻圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，獲取當(dāng)前出入口的人流數(shù)和車流量，以秒為單位，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)出所設(shè)置的范圍內(nèi)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)服務(wù)器的運(yùn)算造成很大壓力，因此算法必須穩(wěn)定高效。

　　第三， 全天候監(jiān)控要求監(jiān)控系統(tǒng)可以全天24小時(shí)正常工作，并可以保證在大風(fēng)、雨雪等惡劣天氣下的良好性能。

　　第四，國慶期間出入園的人數(shù)動(dòng)輒幾十萬，且經(jīng)常形成出入口擁堵的現(xiàn)象，人群擁堵對(duì)于計(jì)數(shù)算法和軟件系統(tǒng)都是極大的挑戰(zhàn)。

　　結(jié)語

　　在項(xiàng)目實(shí)施過程中，系統(tǒng)完成了多場景、多角度下的人數(shù)計(jì)數(shù)和車輛計(jì)數(shù);實(shí)現(xiàn)了在人群擁堵情況下的可靠計(jì)數(shù)分析和復(fù)雜背景下的人群密度分析和超限報(bào)警，環(huán)境適應(yīng)性達(dá)到了前所未有的高度。

　　從去年9月30號(hào)到10月8號(hào)，智能視頻分析系統(tǒng)對(duì)奧林匹克公園的北區(qū)和南區(qū)的人流量、車流量進(jìn)行了精確的統(tǒng)計(jì)，并實(shí)時(shí)監(jiān)測人流密度，避免踩踏事件的發(fā)生。所有數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果均精確到個(gè)位，準(zhǔn)確率超過90%，作為重要的參考數(shù)據(jù)，在國慶期間由管委會(huì)每天向上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)以及相關(guān)部門進(jìn)行匯報(bào)。