視頻監控在智能物流倉儲中的作用

　　除了集中倉儲環(huán)節，物流過(guò)程監控也延伸到用戶(hù)身邊。今年兩會(huì )，“互聯(lián)網(wǎng)+”戰略被正式寫(xiě)入了政府工作報告，電子商務(wù)對物流的推動(dòng)作用越來(lái)越重要。“最后一公里”占到整個(gè)物流配送成本的30%以上，具有巨大的成本壓縮空間。

　　一、物流行業(yè)的市場(chǎng)背景

　　隨著(zhù)信息技術(shù)的迅速發(fā)展，電子商務(wù)開(kāi)始引領(lǐng)新經(jīng)濟變革發(fā)展的趨勢，電子商務(wù)離不開(kāi)物流，物流是電商得以實(shí)現及可持續發(fā)展的重要因素之一，是智慧城市系統的重要支撐和組成。物流信息化是指在物流活動(dòng)中全面運用傳感技術(shù)、定位技術(shù)、視頻監控技術(shù)等現代信息和通信技術(shù)，充分利用信息流調控和主導物流，有效配置物流資源。如何圍繞物資實(shí)現全過(guò)程監控和高效傳遞是物流的核心競爭力，而倉儲則是最為重要的物流監控環(huán)節。

　　二、物流倉儲的需求特點(diǎn)

　　倉儲管理安防系統包括視頻監控系統、門(mén)禁系統、周界監控系統、報警控制系統以及與數據處理系統對接，通過(guò)視頻音頻、紅外線(xiàn)等傳感器對所有倉庫實(shí)時(shí)監控，既可以對開(kāi)門(mén)取物和車(chē)輛人員進(jìn)出流動(dòng)動(dòng)態(tài)監測，也能對防區內的報警信號及時(shí)處理自動(dòng)上報。視頻監控是對重點(diǎn)地區、重點(diǎn)人物、重點(diǎn)物品實(shí)施保護的最直接的安防措施。為了提高倉儲貨場(chǎng)的整體安全防護等級，有效防范盜竊、搶劫、蓄意破壞等違法犯罪事件、暴力恐怖事件的發(fā)生，必須要建立安全有效的防護體系。

　　以一個(gè)中大型標準倉庫為例：堆場(chǎng)面積25萬(wàn)平米，高桿燈座9座，間距165米，高25米，現場(chǎng)情況較復雜，存在日常車(chē)輛人員流動(dòng)量大，出入人員復雜等安全保障問(wèn)題，對整體安全防護提出了較高的要求。需要對重要設施實(shí)施24小時(shí)實(shí)時(shí)監控;對堆場(chǎng)內的重要貨物裝卸點(diǎn)、堆放點(diǎn)等重點(diǎn)要害部位等實(shí)施重點(diǎn)全方位監視。同時(shí)要求系統可靠穩定，反應速度快捷，能夠在第一時(shí)間發(fā)現警情，并且具有多種聯(lián)動(dòng)功能，可以及時(shí)通知各個(gè)安全保衛部門(mén)作出及時(shí)反應，事后可以保存下全部過(guò)程的圖像，作為重要資料備查。

　　首先在設計上要保證整個(gè)安全防范系統的先進(jìn)性，但在具體實(shí)施時(shí)又要遵循經(jīng)濟實(shí)用合理可靠的原則來(lái)配置各系統的硬件和軟件;同時(shí)系統所配置的硬件和軟件必須是模塊化、開(kāi)放式結構，以便今后擴展和提升整個(gè)安防系統的容量和功能，切實(shí)保證倉儲智能安防系統的可靠性。對視頻監控的主要要求：監視記錄物流配送中心車(chē)輛人員進(jìn)出及工作人員卸貨情況，監視停車(chē)場(chǎng)車(chē)輛進(jìn)出停放情況、監視區域內火警匪情等事故的全過(guò)程。

　　三、物流倉儲對視頻監控技術(shù)的要求

　　對視頻圖像來(lái)說(shuō)，既要“看得清”也要“看得懂”，看似簡(jiǎn)單(高清已經(jīng)全面普及)，實(shí)則道路曲折漫長(cháng)，任重道遠——夜間低照效果差，室內逆光看不清，智能分析不實(shí)用。

　　寬動(dòng)態(tài)

　　對于裝卸貨區域，能否看清楚貨車(chē)車(chē)廂內的貨物存放和搬運情況十分重要，寬動(dòng)態(tài)主要解決攝像機的逆光補償問(wèn)題，隨著(zhù)寬動(dòng)態(tài)技術(shù)的不斷成熟，近兩年來(lái)，寬動(dòng)態(tài)攝像機的銷(xiāo)量有了突飛猛進(jìn)的增長(cháng)。寬動(dòng)態(tài)技術(shù)已經(jīng)成為衡量一款攝像機性能的重要指標。就目前來(lái)看，標配寬動(dòng)態(tài)功能，已經(jīng)成為各IPC廠(chǎng)商的共識。從技術(shù)實(shí)現上，寬動(dòng)態(tài)主要分為CCD+DSP和CMOS+DPS兩種技術(shù)。

　　CCD+DSP：

　　這種雙曝光(或雙快門(mén))技術(shù)的核心是：針對明暗反差較大的場(chǎng)景，攝像機先對明亮區域進(jìn)行一次快速曝光，得到一幅亮部區域清晰正常的圖像并存儲到數據緩沖存儲器中，然后再對場(chǎng)景中暗部區域進(jìn)行一次慢速曝光，得到一幅暗部區域畫(huà)面清晰的圖像，也存儲到數據緩沖存儲器中。以上曝光完畢后，利用DSP特有的圖像處理算法，將兩幅圖像當中亮度適當的部分分別切割下來(lái)，最后進(jìn)行疊加合成并輸出一幅明暗區域都清晰可見(jiàn)的圖像。這樣就能避免亮部曝光過(guò)度和暗部曝光不足的問(wèn)題，從而使整個(gè)畫(huà)面都清晰可見(jiàn)，以實(shí)現寬動(dòng)態(tài)的處理效果。

　　CMOS+DPS：

　　DPS采用的是每一個(gè)像素單獨曝光和控制技術(shù)，加之利用CMOS傳感器采集的多幀畫(huà)面合成一幅完整圖像的線(xiàn)性疊加，相比于CCD的兩次曝光成像有了更高的動(dòng)態(tài)范圍。從數值上來(lái)說(shuō)，采用DPS技術(shù)的CMOS攝像機，其動(dòng)態(tài)范圍理論上可到達120dB。在擴大動(dòng)態(tài)范圍的同時(shí)，DPS也解決了CCD傳感器在處理動(dòng)態(tài)范圍和色彩真實(shí)性上的不足，其色彩還原性更加真實(shí)，能夠滿(mǎn)足應用的要求。使用這種技術(shù)的攝像機在數字圖像傳感器里每一個(gè)像素中都使用了一個(gè)模擬數字轉換器(ADC)，在捕捉到光信號時(shí)直接轉化為數字信號，最大程度地降低了信號在排列中的衰減和干擾。

　　目前通用監控網(wǎng)絡(luò )攝像機大多采用CMOS+DPS寬動(dòng)態(tài)技術(shù)，應用場(chǎng)景比較廣泛，已經(jīng)成為高清攝像機必不可少的一項功能，市場(chǎng)需求非常旺盛。從芯片廠(chǎng)商規劃看，多幀合一的寬動(dòng)態(tài)是發(fā)展趨勢，效果更加平滑、通透，動(dòng)態(tài)范圍更廣。

　　星光級

　　對于視頻監控應用來(lái)講，低照度性能通常會(huì )作為產(chǎn)品選型的參考標準之一。低照度性能卓越的高清攝像機可以滿(mǎn)足弱光下的清晰彩色圖像，在全黑環(huán)境或者照度極低的情況下也可提供清晰的黑白圖像。

　　目前市面上很多廠(chǎng)家都宣稱(chēng)有自己的低照星光產(chǎn)品，但是這里面很多有偷換概念的成分。真正意義的高清星光應為在0.002lux的照度下，還原出彩色、無(wú)拖尾的分辨率不小于1080P的流暢圖像。達到這個(gè)指標主要看兩方面的技術(shù)。首先是傳感器的選擇。其次是ISP的調整，經(jīng)?？梢栽谑忻嫔峡吹讲煌瑥S(chǎng)家的產(chǎn)品采用同樣的方案，同樣的傳感器，但是低照效果卻大相徑庭。當然，任何低照度攝像機都需要有一定的光線(xiàn)才可使用，至于光照度的大小涉及到低照度攝像機的靈敏度。所以0LUX攝像機是沒(méi)有的，需要由紅外線(xiàn)燈來(lái)補光才能使攝像機可以工作。然而，在一些場(chǎng)所中紅外攝像機被禁止使用，因此目前為止，低照度攝像機仍有其不可替代的地位。如某些重要倉庫禁止紅外線(xiàn)紫外線(xiàn)，而這些場(chǎng)所又必須24小時(shí)進(jìn)行監控。在一些易燃易爆的倉庫，由于紅外攝像機的發(fā)熱量較大，易造成自燃導致火災，紅外攝像機在這些場(chǎng)所也被禁止。在監控網(wǎng)絡(luò )化大潮的推動(dòng)和市場(chǎng)需求的驅動(dòng)下，星光級高清攝像機因其對弱光和低照等特殊場(chǎng)合的優(yōu)勢，勢必會(huì )得到大量應用。

　　星光級低照度產(chǎn)品的出現，徹底解決了夜間監控的夜晚昏暗不清圖像或是紅外下黑白的圖像。而且隨著(zhù)廠(chǎng)家對產(chǎn)品線(xiàn)的補充，更是將星光級產(chǎn)品推向了幾乎所有常見(jiàn)的應用場(chǎng)景。

　　智能分析：

　　倉儲的警戒區域(出入口、重要區域、圍墻)要在復雜天氣環(huán)境中(例如雨雪、大霧、大風(fēng))全天候精確監控，發(fā)生異常時(shí)，系統會(huì )實(shí)時(shí)發(fā)出警報、跟蹤目標軌跡并自動(dòng)錄像，將事后錄像追查轉變?yōu)橛行ьA防和制止，提升了管理的安全系數。盡管視頻監控系統的應用日益普及，但大多都是通過(guò)人工監看的方式查看實(shí)時(shí)視頻。由于人類(lèi)的注意力難以長(cháng)時(shí)間集中，人工監看的效果隨著(zhù)事件的增長(cháng)急劇衰減。為解決這類(lèi)問(wèn)題，智能視頻應用技術(shù)應運而生。

　　主要算法應用包括：區域警戒——對于用戶(hù)設定區域內的人員移動(dòng)自動(dòng)監測和報警，比如檢測是否有行人或車(chē)輛進(jìn)入預定區域(或越線(xiàn))并提示報警。行為分析——對于人員打架斗毆或劇烈運動(dòng)自動(dòng)監測和報警。物品遺留/物品丟失——對于可疑人物或車(chē)輛在指定的區域內長(cháng)時(shí)間徘徊或停留自動(dòng)監測和報警，當其余內的人物或車(chē)輛突然消失時(shí)自動(dòng)監測和報警。人臉檢測——對經(jīng)過(guò)設定區域的行人進(jìn)行人臉檢測和跟蹤，篩選出人臉圖像實(shí)時(shí)布控，并為后期查詢(xún)提供依據。

　　智能分析技術(shù)可以有多種應用方式，不但可以在前端攝像機中集成，還可以在后端管理平臺軟件中實(shí)現，可以根據實(shí)際項目的需求和成本預算靈活配置。智能分析技術(shù)的優(yōu)劣主要考量準確率，這就對現場(chǎng)攝像機的選型和部署提出了具體要求，比如根據具體場(chǎng)景(應用于大門(mén)、樓道和電梯口甚至室外通道等)，考慮攝像頭與地面夾角、攝像機與目標方向夾角、光照條件和天氣狀況(晴天陰天和雨雪均會(huì )帶來(lái)不同影響)。

　　四、物流倉儲的未來(lái)變化

　　除了集中倉儲環(huán)節，物流過(guò)程監控也延伸到用戶(hù)身邊。今年兩會(huì )，“互聯(lián)網(wǎng)+”戰略被正式寫(xiě)入了政府工作報告，電子商務(wù)對物流的推動(dòng)作用越來(lái)越重要。“最后一公里”占到整個(gè)物流配送成本的30%以上，具有巨大的成本壓縮空間。

　　目前，盡管快遞業(yè)在飛速發(fā)展，但依然不能完全滿(mǎn)足電商產(chǎn)生的巨大需求，快遞最后100米問(wèn)題成為效率提升的瓶頸之一。如何在物流活動(dòng)中全面運用傳感技術(shù)、定位技術(shù)、視頻監控技術(shù)等現代信息和通信技術(shù)，充分利用信息流調控和主導物流，有效配置物流資源成為新課題和商業(yè)模式，智能快遞就是一種新的服務(wù)嘗試。