人臉識別技術在道路監(jiān)控領域的應用

  近年來，各地酒駕、醉駕、交通肇事等事件不斷進入人們的視野，道路監(jiān)控成為安防行業(yè)的一大熱點。在藥家鑫事件、“5?26”深圳濱海大道飆車案等事件中，人們關注的已不僅是現(xiàn)場影像畫面是否清晰，更要求能對影像進行智能分析，以協(xié)助警方確認肇事者、盡快破案。由此，人臉識別特別是高速行駛狀態(tài)下的車內人臉識別技術迅速進入人們的視野，成為攝像機廠家研發(fā)攻關的一個重點目標。

 

    縱觀我國安防行業(yè)的發(fā)展史，攝像機也經(jīng)歷了由國際巨頭壟斷到民族品牌崛起、從單一的照車牌功能到全方位道路監(jiān)控技術的轉變。其中，一些攝像機廠家采用Sony Effio-P 700線方案，搭配創(chuàng)新型的智能強光抑制功能，研制出專業(yè)的道路監(jiān)控攝像機，在對車牌實行180km/h高速抓拍的同時，還能識別車內人臉特征，受到市場的熱切關注。

    Sony Effio-P方案：700 TVL高分辨率與160dB超寬動態(tài)

 

    作為索尼公司Effio系列DSP的寬動態(tài)版本，Effio-P支持960H雙速CCD（1/3 Sony EX view HAD CCDⅡ），官方標準方案為4129+5148+663。其最高解析度可達到700 TVL，相當于60萬像素，動態(tài)范圍則達到160dB，代表著目前模擬攝像機技術的最高水平。

    在停車場出入口、高速公路和收費站、小區(qū)、城市道路以及其他需要日夜監(jiān)視車輛出入的場所，我們需要對通過的車輛類型、收費員的操作過程以及各種突發(fā)事件和特殊事件進行觀察和記錄，實施有效的監(jiān)督。而當車輛違章肇事或停下繳費時，車燈往往打開，路面的環(huán)境照度與車牌、車內人物的照度就形成了較大的動態(tài)范圍，傳統(tǒng)攝像機難以看清車牌，普通的寬動態(tài)攝像機也無法有效識別車內人臉特征，這就對攝像機的寬動態(tài)、低照度以及幀累積、3D降噪等功能提出了更高的要求。

    室外環(huán)境的照度隨季節(jié)、天氣狀況等變化較大。一般說來，夏日陽光下的環(huán)境照度可能達到50000Lux～100000Lux，夜間路燈開啟時則僅有0.1Lux。這時，攝像機本身的背光補償、電子快門、白平衡等也不可能適應這么寬的動態(tài)范圍，而需要借助雙速CCD，對影響上的每一個點在同一時間內曝光兩次，分別是一次長曝光（低快門）、一次短曝光（高快門），并交由DSP進行運算合成，可同時看清影像上亮和暗的物體，避免了背景過亮或前景太暗的問題。與背光補償相比，它無須以犧牲影像的對比度為代價，有效保持了影像的清晰度。

    影像上最亮和最暗物體的照度比值，便是攝像機的動態(tài)范圍。動態(tài)范圍通常以dB（分貝）為單位，此前寬動態(tài)攝像機范圍最大可達120dB，而Sony Effio-P方案的動態(tài)范圍為160dB，屬于真正的超寬動態(tài)，覆蓋了夜間車燈開啟時，路面與車牌、車內的較大動態(tài)范圍，當遠光燈亮起時，車牌與車內人物均能獲得較清晰的影像。

    創(chuàng)新型的智能強光抑制

    概而言之，寬動態(tài)功能是在亮暗交替等光線較理想的環(huán)境下，通過雙速CCD單點兩次曝光和DSP運算合成更清晰的影像，以獲取目標物體的細節(jié)，如暗處的人物、景觀等。但在超低照度、亮暗形成強烈對比的更惡劣環(huán)境下，如夜間拍攝車牌時，則須采用智能強光抑制功能，在"淡化"背景光的同時，將主要目標物體突出出來，實現(xiàn)對細節(jié)的清晰抓拍。

    夜間，車輛前燈發(fā)出強光，路面的照度突然增大，車牌則顯得較暗；而由于擋風玻璃反光，車內的光線更加不足，背景光與目標物的照度形成強烈的反差。此時若使用普通攝像機進行拍攝，很容易出現(xiàn)路面過度曝光而車牌與車內曝光不足、影像模糊。相比之下，Sony Effio-P DSP能自動分辨強光點、有效抑制強光點直接照射造成的光暈偏大，并對強光點附近的目標物進行光線補償，將兩者的信號亮度調整至正常范圍，從而獲得清晰的圖像。

    目前，智能強光抑制功能主要通過背光補償（BLC）、白峰反轉( HLI)、二次曝光擴展動態(tài)范圍或多級采樣方式得以實現(xiàn)。而一些攝像機廠家鑒于車牌和擋風玻璃的反光特性，在Sony Effio-P方案的基礎上，采用白光燈補光，能夠清晰識別車牌號、底色，并“透過”擋風玻璃實現(xiàn)車內人臉識別。

    此外，針對普通攝像機看LED招牌或閃爍的缺點，這些攝像機還采用了帶防屏閃程序的控制電路，專門監(jiān)控道路LED廣告招牌和信息牌，保證不閃爍，真正做到了白天影像真實不偏色、夜間圖像清晰亮麗。

    在實際使用過程中，用戶常遇到圖像車牌發(fā)白或偏暗導致識別效果不佳的問題，此現(xiàn)象多為補助光的亮度不匹配，應調整控制板菜單進入燈光調整。用戶如果既想識別高速行駛的車輛又想監(jiān)控周邊環(huán)境，建議另外加裝攝像機，兩臺攝像機相結合，將獲得更好的監(jiān)控效果。

    關于迪威樂

    深圳市迪威樂科技有限公司，自2005年成立以來，始終專注攝像機研發(fā)制造，擁有自主品牌“Devele迪威樂”與工程項目渠道子品牌“Devele Samcom”（迪威樂·尚孔系列），被評為“中國安防百強企業(yè)”、“中國安防行業(yè)十大民族品牌”、“中國平安城市建設推薦品牌”，通過IS09001國際質量體系認證，產(chǎn)品榮獲多項國家實用技術專利和外觀專利，多款產(chǎn)品具有各種國內、外檢測報告，并遠銷歐美、亞太及中東等50多個國家和地區(qū)。

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    迪威樂在中國安防行業(yè)率先推出“4S”專賣店，以“分公司+專賣店+芯片級維修服務站”商業(yè)模式，開啟安防終端商業(yè)變革，至今已開設超過百家“4S”專賣店，被公認為中國安防“4S”商業(yè)領導者。