高清摄像机在高速公路全程监控的应用

摘要：为提高高速公路的管理和服务水平，当前各高速公路都在实施或即将实施全程监控。高速公路全程监控正日益成为高速公路日常运营管理的一个重要手段，发挥着越来越重要的作用。而电视闭路监控是高速公路整个监控系统中的核心部分，该系统可以使监测人员随时掌控高速公路的实际情况，另外还能够不断的提高检测设备的监控能力，能够对一些交通问题以及异常的现象进行更好的掌控。本文主要对高清摄像机在高速公路全程监控的应用有关内容进行分析，可供参考。

关键词：高清摄像机;高速公路;全程监控

1高清摄像机的作用以及特征

高清摄像机监控图像的清晰度相对较高，像素一般从一百万到五百万不等，此外，锐度的动态也会改变。由于高分辨率摄像机的定义高于普通视频摄像机，它不再是视频信号，而是使用以太网作为接口传输图像和数字信息。另外，它可以传递更多的清晰度。监控图像高，所以高清摄像机全部是数字信息监控。高清摄像机在高速公路上的应用是一套完整的lP数字高清视频监控系统。采用分布式存储集中管理解决方案。其主要特点是全数字，全lP寻址，分布式存储架构和两个可变图像监控。在系统中的视频信号被摄像机传感器采集后，包括传输、存储、分配、显示等，都以数字方式进行，从而减少多次A/D，D/A转换和频繁的图像预处理传统的视频系统。它大大减少了转换和处理造成的图像失真和延迟，有效保证了图像的质量。完整的数字图像还有助于后续车辆检测和事件检测处理。在高速公路监控系统中使用高清摄像头，您可以建立高清视频监控系统，然后使用可与普通视频监控系统区分开来的集中管理程序。另外，接线比较简单，不需要每个端口相互对应，也可以为其他数据信息提供一个交付平台。

2普通摄像机监控系统的弊端分析

在整个高速公路监控系统的建设中，主要使用普通摄像机。相机图像的最大分辨率可以达到非常高的标准;主要是使用视频的光端设备来执行信号。为了传输，最大图像分辨率可以达到D1标准。信号传输采用视频光学机器，同时，为了最大限度地节省光纤核心，往往是应用中使用的节点模式光纤设备。然而，通用摄像机监控系统在监控图像采集和信号传输方面存在诸多问题。

2.1重复转换信号会导致图像质量下降

摄像机的CCD采集的图像为点阵数字模式，在摄像机内转换为复合视频信号输出。光端机传输为数字信号，在光端机传输中又经历模拟到数字、数字到模拟两次转换。视频信号传输到监控中心后，硬盘录像机的存储又经过一次模拟到数字的转换，事件分析仪的处理也是经过一次模拟到数字的转换。

2.2视频光端机的传输是一个特殊的系统，不便于扩展

由于其固有的点对点传输特性，添加任何传输通道需要在订购时确定一次，并且传输数据的接口形式也需要確定一次。一旦传输系统完成，如果有其他调整，如照相机，只能更换设备或添加更多的传输设备。而视频光纤收发器很难与其他传输系统集成，并且无法构建传输平台。

2.3使用硬盘录像机存储视频是有缺陷的

当前，视频存储大多采用H.264格式。其主要特点是动态实时录像和高压缩效率。但是，动态压缩的特性使其不适用于公路应用。由于高速公路主要关注运动，H.264的特性使其能够在压缩运动图像时生成马赛克。在交通事故的关键时刻录制图像的马赛克是令人尴尬的。而硬盘录像机记录是后端记录。当传输系统失败时，相应的图像将完全丢失。

2.4监测效果不理想

由于标准摄像机的分辨率低，难以兼顾场景监控和细节监控。作为交通状态监控时，一般是作为场景监控，监视范围大，主要是监视车流是否畅通。作为事件检测时，则需要监视范围在摄像机监视的一定范围之内。而当发生交通事故时，由于显示细节少，在监视画面上只能粗略判断事故情况。不同的应用目的造成使用要求不一致，难以兼顾。目前，在传输系统有一些新的方案，如采用以太网通道和动态压缩方式传输，使传输系统和其他的传输系统整合，构成了统一的传输平台。但由于系统的其他部分未变，使得传输到监控中心的图像质量下降更大，对后续的信号处理如事件分析带来了更不利的影响。

3监控系统中使用高清摄像机的应用优势分析

在监控系统中使用高清摄像机的具体优势如下：第一，图像的显示和存储质量高。高清摄像机监控系统为全数字系统，没有多次转换造成的图像质量下降，直接采用摄像机产生的JPEG图片。第二，监控系统监控图像清晰度比较高。高清摄像机监控系统是一种全数字系统，不需要彼此进行多次转换，这不会导致监控图像清晰度的降低。第三，监控图像的分辨率适应不同的需求。在事件发生时，不仅监测范围增加，而且还可以监测更多细节。第四，高清摄像机的功能可以根据实际需要增加。高清摄像机的监控图像都是数字图像。扩展系统功能时，可以将其他软件的功能模块添加到中心系统中，扩展相应的功能，更加方便简单。第五，系统扩展简单方便。高清摄像机监控系统只要能够进入现场，就需要增加现场设备。第六，维护难度低。传统系统中任意一路图像故障，都需要从外场到中心检查维护，中间接头多，维护难度大。高清摄像机的监控系统除了外场摄像机外，其它设备都是通用的IT类设备，从而保证了设备的成熟可靠，维护方便，解决了采用专用设备性价比不高和维护不便的问题，在监控界面上即可判断出故障范围，简单方便。第七，系统使用灵活。传统系统由于其结构特点，只能在中心实现监控，否则需增加许多的传输和监控设备。高清摄像机的监控系统可在网内任何一点即可实现中心的监控功能，灵活方便。而且由于图像清晰，可代替人员例行巡查。

4结语

总之，采用高清摄像机的全程监控系统，是基于成熟的技术在监控系统的合理应用，是一个真正的全数字的采用通用传输平台的系统，是对现有监控系统的真正的升级换代，其清晰的图片和可变分辨率更适合监控系统的需要。

参考文献：

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[2]汤玉鹏.高速公路全程监控中全景跟踪摄像机的应用探讨[J].建筑工程技术与设计.2018.

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[4]韩明敏.基于视频图像的高速公路能见度检测技术研究[D].北京交通大学，2016.

（作者单位：辽宁艾特斯智能交通技术有限公司）

作者简介：张金玲（1979.10-），女，辽宁沈阳人，吉林大学电子通信技术硕士，研究方向：电子通信技术。