AR技术在公安融合指挥调度中的应用研究

引言

　　随着安保的要求规范不断提高，国家正式出台《国家安全战略纲要》，目前传统建设的安防子系统的数量越来越多，目前无法做到中心统一管理，延迟了安保事件的响应时间，无法起到事件防范的作用。因此，行业迫切需要实现对整个安保区域日常生活管理、生产作业、事件响应等各个环节的统一监管，并进行安保事件的统一可视化管理。

　　奔凯安全技术股份有限公司通过研究AR实景监控为基础的可视化指挥调度在安保领域的应用，使安保区域达到日常工作管理、突发事件处理的可视化，以及重要目标监控的智能化，视频信息共享的网络化。通过双向视频指挥调度和远程监控功能进行远程指挥协调各环节运转，集中管理、统一调度、统一指挥。

现状及需求分析

　　现状分析

　　目前的防护区域一般都已建设了一批信息化管理系统，包括视频监控系统、车辆识别系统以及各类业务系统，这些系统自成体系，有效增强了对防护区域的管控能力，在日常实际工作中不断发挥着作用。但各系统独立运行，获取的数据单一，没有将现场人员、车辆、物资的数据进行整合、形成结构化数据，进行深度化的利用。数据的共享融合和一体化应用程度比较低，大大降低了数据的作用。在实时指挥调度过程中，视频监控系统的摄像头尽管数量多、覆盖广，但不能和现场人员一起联动和实时调度，人工操作定位慢、视频检索困难、镜头角度不能实时调整、单镜头覆盖范围有限，对指挥调度人员实时监控现场体现出较大的局限性。所以，加强掌握防护区域现场人员、车辆、物资的海量信息并进行更深一步地挖掘与利用、进行统计分析，结合防护区域的业务处理流程，提供多样化的研判分析和应用功能，进一步融合防护区域的各个业务系统建立一套实时的、立体的、可视化的管理系统显得尤为重要。

　　需求分析

　　经过奔凯安全技术股份有限公司的专家分析，随着技术的发展和应用的深入，必将向一体化、集成化的方向发展。防护区域可视化指挥调度平台建设是从提升防护区域安防管理能力和指挥调度能力的角度出发，以大数据分析、AR 增强现实、地理信息、网络通讯等技术为支撑，运用视频图像信息、视频大数据快速分析的计算能力，进一步打破系统的孤岛效应，通过系统联动、数据融合以及大数据分析及感知，构建起面向防护区域管理应用的立体化指挥调度体系，满足防护区域安防管理、指挥调度信息化实战需求，为未来智慧防护建设，提供信息化、智能化、自动化的示范效应。

可视化指挥调度的主要内容

　　架设高点 AR 增强现实摄像机

　　架设高点增强现实摄像机，实现高点监控的全面覆盖以及低点监控的相互联动，通过高点摄像机的全范围覆盖监控以及低点监控视频的高低联动调阅，将防护区域内所有监控视频连成统一整体进行有效地管控。

　　高点防控单元主要架设在防护区域的相对高处或需监控目标周边高楼上，要求“看全”、“看清”“实时”、“智能”。监控场景中发生突发性事件，通过长焦镜头及高变倍数能够清晰的记录事件的整个过程;通过高视角、大场景的监控能够弥补普通监控受环境物体阻挡、视野距离较短、范围较小的不足，同时高点防控单元也是AR实景智能安防平台应用开展的载体，需要具备GPS定位、北斗卫星定位及电子罗盘功能，支撑后台开展视频的增强现实应用。

　　(1)星光级低照度

　　在夜晚或阴雨天气下，因为光线不足会影响摄像机的成像质量，因此摄像机因支持星光级低照度，满足夜间及阴雨天气下光线不足的成像要求。

　　(2)强光抑制

　　在夜间照明灯光造成严重的光污染，严重影响视频图像质量，高点防控单元中应支持强光抑制技术来解决此种困扰，有效抑制强光点直接照射造成的视频图像模糊，能自动分辨强光点，并对强光点附近区域进行补偿以获得更清晰的图像。

　　(3)光学透雾

　　雾霾天气下，空气中的液滴和固体小颗粒使户外监控的质量降低，图像显得色彩黯淡、对比度低，一些重要目标的细节难以观察，视频监控的实用性受到很大影响。因此高点防控单元应具备备高清透雾功能，基于大气透射模型，区分图像不同区域景深与雾浓度进行滤波处理，同时融合图像增强技术与图像复原技术，获得准确、自然的透雾图像。

　　(4)防护能力

　　应采用工业级元器件，电信级工艺，设备支持宽温宽压，全接口防雷、防浪涌、防突波;IP66防护等级，满足恶劣环境下正常运行的要求。

　　传输网络子系统

　　采用网络资源对前端视频传输的数据进行接入、汇聚、交换，通过设备自身安全特性和防火墙等实现对边界安全接入的控制，同时可通过网络本身的设备、协议冗余实现整个监控网络的稳定性。

　　(1)网络传输协议要求

　　系统网络层应支持 IP 协议，传输层应支持TCP 和UDP 协议。

　　(2)媒体传输协议要求

　　视音频流在基于IP的网络上传输时应支持RTP/RTCP协议; 视音频流的数据封装格式应符合标准要求。

　　(3)信息传输延迟时间

　　当信息(包括视音频信息、控制信息及报警信息等)经由 IP 网络传输时，端到端的信息延迟时间(包括发送端信息采集、编码、网络传输、信息接收端解码、显示等过程所经历的时间)应满足要求： 前端设备与信号直接接入的监控中心相应设备间端到端的信息延迟时间应不大于2s。

　　前端设备与用户终端设备间端到端的信息延迟时间应不大于4s。

　　(4)网络传输带宽

　　联网系统网络带宽设计应能满足前端设备接入监控中心、监控中心互联、用户终端接入监控中心的带宽要求，并留有余量。

　　可视化管理平台关键内容

　　奔凯安全技术股份有限公司自主研发的管理平台可以在全景展示的视频画面中实现各种静态、动态标签的叠加显示，告警信息的叠加显示，支持对各类标签进行文字检索和视频定位，实现画中画、视频报警联动、视频接力等跨区域连续监控功能，并为接入更多防护业务系统奠定基础，有效提高防护的安全管理、指挥调度能力。可视化指挥调度平台是整体建设的关键内容，是综合运用多种创新大数据可视化技术的展示应用平台，基于业务平台的数据环境支撑，通过增强现实技术，全方位立体化地将各种动态运行数据叠加到全景监控的视频画面上，从而真实还原整个区域中的人员、车辆、物资等大数据信息。除此之外，还能通过信息共享和反馈机制，实现对突发事件预警、现场指挥调度部署、应急预案处置执行等功能，打造一套“实时监控->实时指挥->即时反馈->响应确认”的智能化全过程可视化指挥调度平台。

　　(1)视频实景地图

　　平台以高点视频画面为载体，运用高点监控采集的大范围、大场景监控画面，实现园区整体态势监控，并且通过后台视频地图引擎和标签添加及交互功能，能够对园区高点视频画面中的大楼、道路、摄像机、设施等进行实景标注，整体形成一张智慧化的视频实景地图。

　　(2)高低立体监控

　　平台通过视频联动技术，支持在高点视频画面中，以画中画形式查看区域内各类低点监控视频，实现监控画面的整体与局部同时覆盖，形成高低两级的立体化防控体系。

　　(3)视频智能巡查

　　平台支持对防护区域的摄像机设置自动视频巡查预案，启动视频巡查预案时，系统按照巡更路线自动完成现场图像的实时调阅，从而达到远程巡逻的目的，改变传统人员走访式巡查管理，大大减少巡查人员配置;同时系统支持针对不同时段、不同情况下的多种巡查预案设置。

　　(4)区域入侵预警

　　平台支持对防护区域内一些重点区域，通过后端智能识别算法，能够自动检测视频画面中的异常情况，当有人员或物体进入区域内，即时触发报警上送AR实景智能安防平台，并快速联动周边一台或多台低点摄像机定位到该位置进行及时的录像，辅助安保人员及时处理异常事件，提高指挥调度的效率。

　　(5)周界防范预警

　　在周界区域，平台支持单向跨线、双向跨线、翻越栏杆、进出禁区、区域内出现、区域内消失等异常事件的自动检测，并即时触发报警上送AR实景智能安防平台，辅助安保人员及时处理异常事件，提高指挥调度的效率，使被动监控变主动防范，实现智能化的视频监控。

　　(6)预案联动

　　平台支持多种方式编辑预案，录入预案，并设置相对应预案的系统处置流程。在安保事件发生以后，自动触发预案启动，生成处置流程，提高事件处置效率，提升事件应对方案匹配的准确性。

　　现有系统、数据整合

　　可视化指挥调度平台与现有的视频监控系统、车辆管理系统、各业务系统等防护信息化系统做深度整合，实现大数据方式智能管控、智能化指挥调度。

基础设施

　　平台架构

　　可视化指挥调度平台由高点增强现实摄像机和可视化管理平台软件组成，高点增强现实摄像机具有高清、远摄、低光、高变焦等特点以及增强现实功能。可视化管理平台软件提供各类视频监控信息、车辆信息、报警信息、业务数据信息的汇聚、清洗、梳理、存储、组织、分析、展示，并提供核心的可视化管理功能，实现“实时监控->实时指挥->即时反馈->响应确认”的智能化全过程指挥调度功能。

　　平台功能

　　(1)高低结合、立体组网

　　以高低结合、立体组网为原则，打造以高点 AR 增强现实摄像机为核心的立体化全方位视频覆盖体系，全景高点监控对防护区域进行全域监控，形成大视野、大场景的视频画面，整合现有视频监控资源，高点总览全局，联动低点视频查看细节，高低呼应，远近结合，立体组网。另外，通过智能标签技术，支持在视频画面上增加静态标签和动态标签，支持标签检索、标签联动、定位、目标测量、方位感知等，协助现场指挥调度，真正做到把握全局、控制局部。

　　(2)视频创新、AR 应用

　　运用 AR 增强现实技术，以高点大视野、高清晰、大场景的监控画面为载体开展视频的综合应用，实现防护区域画中画视频联动、支持联动车辆卡口图片、人像图片等，实现各种移动终端在视频中定位显示，支持多种标签信息叠加在视频画面当中。打破传统的视频应用方式，视频与增强现实技术的结合，支持开发定义多种业务应用，盘活视频的价值，让视频数据真正服务与指挥调度。

　　(3)数据可视、宏观把控

　　运用先进的数据可视化手段，将防护摄像头分布、港区情况、视频信息、车辆信息、业务信息、各下属单位重要信息等内容进行宏观展示、分析，通过高度可视化手段、各种图表来展现各类数据在防护的运行态势，通过可视化的图形图表助力决策分析。

　　(4)数据整合、消除孤岛

　　与防护现有的视频监控系统、车辆管理系统、周界报警、业务系统平台等数据资源进行整合，提取对指挥调度最有价值的运行数据、信息等资源，以增强现实动态标签和浮动动画的方式在可视化管理平台上进行综合展示;并对所采集的人员定位、车辆等信息动态地呈现在可视化管理平台中，各个系统集中在一个界面中进行应用，指挥调度人员不再需要单独到每个子系统上查阅相关信息，减少各系统间调用繁琐、累赘的问题，所有重要信息都能结合当前全景监控视频画面直观展示，提高安全管理、指挥调度效率，形成真正的可视化管理体系，达到安全管理可视化、指挥调度可视化、指挥调度立体化、综合研判智能化的目标。

总结

　　通过物联网、大数据、云计算、深度学习、视觉技术、移动运用等技术，可集成、优化现有系统功能和应用，实现信息化与安保深度融合，奔凯安全技术股份有限公司致力于推进AR指挥调度在安保领域应用中的实用性和可落地性。