【技术实现步骤摘要】
本申请涉及三位数字孪生，涉及一种基于多维数据的轨交区域化客流监测分析系统。
技术介绍
1、近年来，随着信息化、智能化时代的到来，三维全景拼接以视频监控领域为代表的智能应用迅速崛起，随后全国各地在视频监控领域进行了大量的建设。但随着摄像机数量的增加，视频监控画面离散、庞杂、关联系差等诸多问题日渐突出。如今通过虚拟现实与视频画面进行深度融合的新兴技术助力管理者或使用者有效、直观、准确地掌控现场实时动态，成为视频监控领域新的趋势方向。
2、视频融合技术是虚拟现实技术的一部分，也可以说是一个发展的阶段。大体而言，通过3d点云采集设备，通过ue5等技术建立高精度的仿真模型，再将同一场景不同角度的视频通过拼接技术拼接后通过三维投影映射或者贴图等方式融合进仿真模型的一种技术，这种融合不会随着对三维模型的倾斜、旋转等操作而产生错位，充分发挥出三维场景的直观特点。
3、而传统的地铁轨交监控系统由于监控视频之间并不存在关联性，每一个监控画面都是一个一个场景独立的，并不直观，当管理人员需要在监控画面中寻找关键信息，人物时，会相对困难且容易丢失移动中的目标。
4、为此，需要一种能够对地铁轨交监控视频管理提供更直观信息的视频融合可视化系统。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的不足，本申请的目的是提供一种基于多维数据的轨交区域化客流监测分析系统，监测公共场所中人流安全，追踪连续时刻内的人物去向，提高车站的服务质量和旅客的出行安全，并以可视化的形式更容易的让管理人员了解
2、在地铁机房配置两台数据处理服务器，一台nvr存储服务器，一台客户端主机，一套高精度建模的3d虚拟地图程序，多个摄像头，千兆网交换机，接入模块，缓存模块，存储模块，图像处理模块，可视化模块，其中，摄像头，nvr存储服务器，数据处理服务器，客户端主机均接入千兆网交换机。
3、优选的，数据处理服务器均采用热备份机制，并当其中一台服务器故障时，另一台服务器也能保障其他模块运转正常。
4、优选的，客户端主机的3d地图显示屏为lcd屏，显示信息包括多楼层的3d地图，各类设备的3d模型，ar监控摄像头点位，顶视图融合画面。以上显示的内容均支持按时间轴查看，支持多楼层站台同时显示。
5、优选的，接入模块，用于从监控摄像头画面流或者nvr服务器中获得原始数据，并且通过摄像头的开发sdk接口，获得球机的云台八个方向控制能力，通过二次开发获得万向控制能力；
6、优选的，需要部署的摄像头，包括枪机和球机，其中球机用于拼接顶视图画面，融合进模型后，可视化模块的主页面为顶视图画面。
7、优选的，所述数据处理服务器，客户端主机均配备有gpu处理器。
8、优选的，所述缓存模块，有以下步骤：
9、1.通过cmake对opencv进行gpu版本编译，提供gpu处理功能。
10、2.准备一块8*9的棋盘格图像，在枪机的画面的不同位置进行拍摄，拍摄后的图像用于棋盘格算法处理，得到枪机的畸变系数。
11、3.将硬件解码后的图像，通过cpu和gpu交互，将格式转变为gpu格式。
12、4.对每一路摄像头分别开一个线程，将硬件解码后的图像，通过cpu和gpu交互，将其格式转为gpu，随后将gpu格式的图像，通过gpu版opencv进行去畸变处理。
13、5.对不同光照射下的监控画面进行白平衡，然后将处理完的图片通过cpu和gpu交互，将其格式转为cpu。
14、优选的，所述图像处理模块，包含以下特征：
15、1.特征检测时，选取prewitt算子进行边缘检测。
16、2.图像配准算法选取sift(尺度不变特征变换算法)进行配准，并且在配准算法不能成功拼接时，配有手动选取特征点进行拼接的接口。
17、3.图像拼接算法采取仿射变换的方式，将n副图像按n/2的位置开始拼接，将n/2位置的图像和n/2+1位置的图像进行拼接，然后将图像镜像翻转，再对n/2-1位置的图像进行拼接，以此类推。
18、并包含以下步骤：
19、1.对每一组待拼接画面，通过prewitt算子进行边缘检测，使用sift算法进行图像配准，得到对应的仿射变换矩阵，如果图片边缘相关性较差，使用手动标注特征点，随后选择使用ransac算法来计算出对应的仿射变换矩阵，存入待拼接画面的字典中。
20、2.对每一个待拼接画面创建一个进程，从缓存模块中获取对应编号摄像头处理后的画面，从字典中取出对应仿射变换矩阵，将n副图像按n/2的位置开始拼接，将n/2位置的图像和n/2+1位置的图像进行拼接，然后将图像镜像翻转，再对n/2-1位置的图像进行拼接，以此类推。
21、3.得到的拼接画面再与cpu交互，转换为cpu格式，通过ffmpeg编码，并推流至内网。
22、优选的，为了保持25帧率不卡顿，对每一次处理开始前和开始后计算总耗时，当进行到每一帧画面推流后，对进程进行阻塞处理，阻塞时长为0.04-总耗时。
23、优选的，枪机摄像头，在部署时，对需要拼接全景图像的摄像头按照以下方法来进行部署，多个摄像头尽量保证在同一水平角度进行照射，呈现钝角型展开，球机摄像头需要在部署时，按照尽量沿着同一条线，尽可能等间隔地部署。
24、优选的，可视化模块包含高精度的三维场景模型，每平方米至少包含1000个点以及600个面以上组成。
25、优选的，可视化模块，包括以下步骤：
26、1.获取内网段对应摄像头点位的目标视频流，并将所述的目标视频流进行解码；
27、2.将解码后的目标视频流以三维投影映射的方式融合到渲染后的三维场景模型中，得到目标三维场景模型；
28、3.对所述三维模型融合后的画面，按照帧率要求和分辨率要求进行补帧和插值。
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1.一种基于多维数据的轨交区域化客流监测分析系统，其特征在于，包含两台数据处理服务器，一台NVR存储服务器，一台客户端主机，一套高精度建模的3d虚拟地图程序，枪机摄像头，球机摄像头，千兆网交换机，接入模块，缓存模块，存储模块，图像处理模块，可视化模块，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的一种基于多维数据的轨交区域化客流监测分析系统，其特征在于，包含一种基于客户端的电子设备，包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于多维数据的轨交区域化客流监测分析系统，其特征在于，包含一种基于服务端的电子设备，包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于多维数据的轨交区域化客流监测分析系统，其特征在于，所述接入模块，通过监控摄像头对应品牌的开发SDK进行拉流，并通过gpu硬件解码，实现实时预览，延迟小于100ms，并且通过球机SDK提供的八个方向的移动能力，实现各个方向均能移动的云台操作接口。
5.根据权利要求1所述的一种基于多维数据的轨交区域化客流监测分析系统，其特征在于，所述缓存模块，有以下步骤：
6.根据权利要求1所述的一种基于多维数据
7.根据权利要求6所述的图像处理模块，其特征在于，包含以下步骤：
8.根据权利要求1所述的一种基于多维数据的轨交区域化客流监测分析系统，其特征在于，所述的枪机摄像头，在部署时，对需要拼接全景图像的摄像头按照以下方法来进行部署，多个摄像头尽量保证在同一水平角度进行照射，呈现钝角型展开，球机摄像头需要在部署时，按照沿着同一条线，等间隔的原则来部署。
9.根据权利要求1所述的一种基于多维数据的轨交区域化客流监测分析系统，其特征在于，所述的可视化模块包含高精度的三维场景模型，每平方米至少包含1000个点以及600个面以上组成。
10.根据权利要求1所述的一种基于多维数据的轨交区域化客流监测分析系统，其特征在于，所述的可视化模块，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于多维数据的轨交区域化客流监测分析系统，其特征在于，包含两台数据处理服务器，一台nvr存储服务器，一台客户端主机，一套高精度建模的3d虚拟地图程序，枪机摄像头，球机摄像头，千兆网交换机，接入模块，缓存模块，存储模块，图像处理模块，可视化模块，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的一种基于多维数据的轨交区域化客流监测分析系统，其特征在于，包含一种基于客户端的电子设备，包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于多维数据的轨交区域化客流监测分析系统，其特征在于，包含一种基于服务端的电子设备，包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于多维数据的轨交区域化客流监测分析系统，其特征在于，所述接入模块，通过监控摄像头对应品牌的开发sdk进行拉流，并通过gpu硬件解码，实现实时预览，延迟小于100ms，并且通过球机sdk提供的八个方向的移动能力，实现各个方向均能移动的云台操作接口。
5.根据权利要求1所述的一种基于多维数据的轨交区...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁文杰，周建国，
申请(专利权)人：上海德鋆信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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