華為高清智慧視訊監控解決方案 助力高速公路高效運營
導語：目前，安防技術正朝著網路化、高清化與智慧化邁進。高速公路視訊監控系統也不例外，但是高速公路監控具有監控子系統複雜、攝像機布點距離遙遠、室外環境和隧道環境錯綜複雜、車輛行駛速度快等特點，對整個監控系統的穩定性、應用的靈活性均提出了更高的要求。華為公司運用軟體定義攝像機和先進的雲監控產品助力太行山、延崇、甘肅渭武高速公路，以及烏魯木齊至尉犁段高速公路構築新一代高速監控系統。
早在2014年，我國高速公路里程就達到10萬公里，超過美國的9.2萬公里，成為世界第一。但中國高速公路的建設速度並未降低，到2017年底，我國高速公路通車裡程達到13.5萬公里，佔全球高速公路通車裡程的二分之一。一條高速公路的里程一般超過100公里，部署300-600臺攝像機，對收費站、隧道、外場等各個場所進行監控。高速公路監控具有監控子系統複雜、攝像機布點距離遙遠、室外環境和隧道環境錯綜複雜、車輛速度快等特點，對監控系統的部署提出了三大挑戰：
1. 監控系統需要智慧管理
高速公路監控系統可以分為收費站監控、隧道監控、外場監控、服務區監控等多個子系統。各個子系統對攝像機的要求並不相同，如收費站主要是短焦距車牌抓拍，而外場監控多是雲臺的長焦距攝像機(布點位置距離遙遠)，服務區則對覆蓋範圍有較大需求，各子系統對錄影儲存的方式和物理位置也不盡相同。如果僅靠人力來進行監控裝置的管理和運維，工作量巨大，目前高速公路監控系統急需智慧管理。
2. 室外環境和隧道環境錯綜複雜
高速公路是連線城域的快速通道，穿越的地形非常複雜，環境存在著多樣性。霧霾、雨雪天氣都會嚴重影響前端攝像機的監控效果，目前高速公路急需實現24小時全天候、多樣化場景的監控。
3. 高速車輛車牌的智慧分析和識別
高速公路上車速快，智慧分析難以應用一直是業內難題。高速公路上車輛時速一般都超過120公里,甚至到達200公里，在高速狀態下，現有的側裝雲臺攝像機因為角度、影象感測器和演算法等軟硬體問題，無法準確識別車牌。
基於高速監控系統建設的現有應用系統和實際需求，華為提供了軟體定義攝像機和先進的雲監控產品。在本方案中華為進行了端到端的解決方案架構設計，採用開放標準和先進的智慧技術，有針對性地為其提供了滿足需求的專業智慧安防解決方案。
視訊質量診斷+自動巡檢保障，助力高效運維
華為智慧網路攝像機採用自動巡檢保障設計方式，實時對裝置系統執行情況(溫度異常、SD卡讀寫異常等)進行輪詢檢測，提高維護效率，降低裝置維護成本。
1. 攝像機內建視訊質量診斷
利用視訊質量診斷功能，攝像機自動對採集到的影象進行分析，抽取出特徵、事件，來判斷目標形態的變化，並通過設定一定的條件和規則，判斷畫面是否有異常，揉合了影象處理技術、計算機視覺技術、計算機圖形學、影象分析等多項技術。可以實現對視訊影象出現的噪聲、滾屏、模糊、偏色、畫面凍結、增益失衡、視訊訊號丟失等常見攝像頭故障，以及視訊訊號干擾、視訊質量下降等問題進行準確分析、判斷和自動報警。
2. 自動溫度調節
華為網路球機支援自動溫度調節功能，當監測到網路球機內部溫度高於或低於安全執行溫度時，通過內部邏輯電路自動開啟球機風扇或加熱器進行自動溫度調節。一旦發生溫度過高難以調節的情況，攝像機將自動產生告警訊號並將告警資訊上傳至監控中心，等待檢修人員進行維護處理。
場景自適應，從容應對複雜多變的環境
高速的攝像機大多在室外或隧道內外，成像環境複雜。比如：針對河北的大霾大霧等特殊天氣,適配了透霧演算法;針對甘肅新疆等地的室外大風的環境，適配了防抖功能;針對隧道場景，適配了超級寬動態功能。但是環境是不斷變化的，攝像機是否能夠根據環境自動適配成像引數呢?
華為X系列攝像機內建高效能NPU晶片，採用深度學習演算法，場景自適應通過識別雨雪霧、低照、強光以及高速等細分場景，自動識別場景動態範圍，確保各場景下監控畫質清晰。
部署多種智慧分析系統，助力運營升級
傳統車輛抓拍攝像機由於採用的影象感測器多為逐行掃描方式，當車輛時速超過80公里時，影象會出現重影現象，即使演算法再好，也無法識別，而高速公路上車輛時速普遍高達到120公里至200公里。車牌是車輛的身份證，是最關鍵的資訊，對車路協調、路徑識別、車輛大資料等應用來說，車牌資料是基礎資料之一。
針對這一場景需求，華為設計出新一代高速抓拍攝像機+自研車牌特徵演算法，採用全新的Pre全域性快門CMOS感測器，將逐行掃描方式變為全域性掃描方式，支援時速200公里行駛中車輛的車牌抓拍，結合自研的車大燈強光抑制演算法和去運動模糊演算法，使得高速場景下車牌識別準確率高於95%。
同時，利用X系列攝像機內建的高效能NPU，極大提升深度學習演算法效能，支援車牌識別、車型識別、車身顏色識別，支援車標識別和車輛子品牌識別，支援逆行、不按導向行駛、超速/低速檢測、尾號限行等違法檢測，支援司乘人員人臉抓拍。
華為IVS智慧視訊監控系統在高效管理、智慧運維、業務升級等方面為多個高速公路客戶的運營和生產提供了多維度的高效和便利。
2019年3月28-29日，第二十一屆中國高速公路資訊化研討會將在廈門國際會議展覽中心召開，華為將通過主題演講、車路協同技術峰會，以及圍繞“智慧高速”搭建的大型展臺，呈現先進、可靠的智慧公路創新成果。作為全球領先的ICT(資訊與通訊)基礎設施與智慧終端提供商，華為致力於交通行業的數字技術創新，與夥伴一起構建開放、合作的產業生態，共同推動交通行業的數字化轉型，做智慧交通引擎，攜手聯接世界。