漫談數(shù)位化智能道路監(jiān)控

　　道路監(jiān)控與車牌辨識(shí)系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)

　　道路監(jiān)控與車牌辨識(shí)系統(tǒng)需要注意哪些問題?本文通過案場的外在挑戰(zhàn)和人為挑戰(zhàn)來解說。

　　案場外在挑戰(zhàn)——光線、氣候

　　道路監(jiān)控案場特性有別于一般室內(nèi)案場甚至是室外案場，由于必須提供二十四小時(shí)道路不間斷的監(jiān)控畫面;攝像機(jī)必須克服強(qiáng)烈的光線變化，從白天的艷陽高照到夜晚的超低照度案場，皆能維持清晰的畫面方能讓系統(tǒng)辨識(shí)各式車牌，達(dá)到道路安全控管之目的。故攝像機(jī)須搭載優(yōu)異的感光技術(shù)原件或是遠(yuǎn)距離紅外燈(IR LED)，以彌補(bǔ)夜間案場的自然光源的不足，并克服噪點(diǎn)(noise)顆粒粗大等問題。除了日夜切換以外，特定環(huán)境條件也會(huì)有光線對(duì)比過大的可能，造成主體過暗而難以辨別的問題，例如在隧道口，或是夜間車燈照射導(dǎo)致車體無法看清等。攝像機(jī)若未搭載優(yōu)異的硬件寬動(dòng)態(tài)技術(shù)(WDR)，或是強(qiáng)光抑制技術(shù)(High Light Suppression)，則較難取得清晰的畫面。另外，像是不可預(yù)測(cè)的天氣變化因素如：強(qiáng)風(fēng)、大雨、下雪或是濃霧等等，皆會(huì)影響攝像機(jī)的運(yùn)作。因此如何讓攝像機(jī)的硬件規(guī)格不斷加強(qiáng)或是通過各式認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，以因應(yīng)變化多端的場域，使其可完成全天候完整監(jiān)控，各家安控廠商的硬件條件勢(shì)必將繼續(xù)推升。

　　案場人為挑戰(zhàn)——車速、車牌

　　此外，道路監(jiān)控同時(shí)也面臨另一不可控制的因素——行駛車輛的速度不一。即使在一般道路上，依據(jù)不同駕駛的駕駛習(xí)慣，時(shí)速差距往往可以達(dá)到30公里，甚至40公里;而當(dāng)車速過快時(shí)，往往也會(huì)產(chǎn)生拖影的問題。因此攝像機(jī)的快門速度(shutter speed)和幀率(frame rate)必須趕上車輛的快速移動(dòng)，才能掌握車輛的細(xì)節(jié)以及車牌號(hào)碼，再讓辨識(shí)系統(tǒng)進(jìn)行辨認(rèn)。除了車速難以掌控以外，車牌的不統(tǒng)一性也是令各家監(jiān)控廠商頭痛的問題。不論是英文字母的字?jǐn)?shù)不同，或是各式排列不一的組合方式，皆增加了辨識(shí)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān);更甚者，許多駕駛未能維持車牌的干凈度，時(shí)常會(huì)有污漬遮蔽號(hào)碼或是破損的問題，辨識(shí)難度不言可喻。故在各種嚴(yán)苛條件的綜合下，道路監(jiān)控與車牌辨識(shí)相對(duì)門坎比一般案場來得具挑戰(zhàn)性。

　　道路監(jiān)控產(chǎn)品選型注意事項(xiàng)

　　消費(fèi)者在琳瑯滿目的道路監(jiān)控?cái)z像機(jī)和系統(tǒng)中，如何才能選擇出最合適的產(chǎn)品，挑選時(shí)又須注意哪些細(xì)節(jié)和問題，以下為消費(fèi)者歸納出幾項(xiàng)重點(diǎn)。

　　為消費(fèi)者建立正確觀念

　　選擇合適的道路監(jiān)控系統(tǒng)，需從建立正確的使用觀念做起。使用者必須清楚在該案場建置道路監(jiān)控系統(tǒng)的目的為何，舉例來說：此道路主要車輛為大貨車或是小客車?如果車輛是以大貨車為主，則攝像機(jī)架設(shè)的高度和對(duì)焦方向必須高過于一般小客車，才能準(zhǔn)確辨識(shí)出車牌號(hào)碼;若是以小客車為主則架設(shè)條件相反。再舉一例來說，監(jiān)控目的是要針對(duì)車輛超速照相或是交通意外事故的掌控?如果是針對(duì)車輛超速照相，攝像機(jī)的鏡頭便不以廣角為主，監(jiān)控車道的范圍可能縮小至一、兩線道，甚至只以內(nèi)線道為主，方能確保在高速行駛的狀態(tài)下，攝像機(jī)可以提供清晰的畫面使系統(tǒng)辨識(shí)出車牌號(hào)碼;若監(jiān)控目的是為了掌控交通意外事故的處理進(jìn)度和災(zāi)情，其攝像機(jī)鏡頭便須采用廣角鏡頭，才能取得更多現(xiàn)場事故細(xì)節(jié)，有利于相關(guān)單位進(jìn)行后續(xù)事宜，像是事故封鎖范圍或是車道調(diào)撥等規(guī)化。雖然道路監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)日益成熟，但仍沒有一套滿分的系統(tǒng)可以包山包海滿足所有不同需求，故在架設(shè)監(jiān)控系統(tǒng)前，使用者與系統(tǒng)整合商需有明確的溝通并了解業(yè)主的需求;因應(yīng)不同的需求，系統(tǒng)整合商再針對(duì)案場做客制化的攝像機(jī)架設(shè)與參數(shù)設(shè)定，如此方能提供最佳的安防品質(zhì)，達(dá)到監(jiān)控目的。

　　優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定度

　　鑒于道路監(jiān)控案場的獨(dú)特性，使用者對(duì)于攝像機(jī)和監(jiān)控系統(tǒng)的首要要求便是高穩(wěn)定度。所謂高穩(wěn)定度即是指，在既定的車速范圍內(nèi)，攝像機(jī)即使面對(duì)諸多不利的外在條件，仍必須提供相當(dāng)程度的清晰影像品質(zhì)，使辨識(shí)系統(tǒng)可達(dá)到一定的準(zhǔn)確率。例如在白天且萬里無云的情況下，車牌辨識(shí)度應(yīng)達(dá)到95%以上;若是遇上陰天或是傍晚，甚至是夜晚，搭配攝像機(jī)紅外燈的應(yīng)用，辨識(shí)度也應(yīng)維持在90%左右。唯有優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定度，才能確保道路監(jiān)控的完整性。許多世界安控大廠陸續(xù)發(fā)表針對(duì)道路監(jiān)控應(yīng)用的攝像機(jī)，其中像是某大廠推出星光級(jí)輔助卡口攝像機(jī)，即采用了工業(yè)級(jí)或軍工級(jí)電子元器件，來提升系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，同時(shí)也延長了攝像機(jī)的壽命。該廠商不只在電子元器件上下足了功夫，還為攝像機(jī)內(nèi)建ISP圖像算法，搭配CMOS頂級(jí)的圖像傳感器，使畫面的色彩還原度提升，圖像也更透徹。再配合常亮補(bǔ)光燈的情況下，圖像中的物體和各項(xiàng)特征都可以完美呈現(xiàn)，大幅提高了安防品質(zhì)和監(jiān)控效果。

　　提升監(jiān)控系統(tǒng)整合度

　　一套完整的道路監(jiān)控系統(tǒng)是由許多元素組合而成，包括最前端搜集高清影像的攝像機(jī)，到后端進(jìn)行車牌辨識(shí)的比對(duì)辨識(shí)系統(tǒng)，甚至結(jié)合其他技術(shù)如GIS統(tǒng)或是POS系統(tǒng)等，方可成就一套完整的監(jiān)控系統(tǒng)。不但能掌握即時(shí)的交通資訊動(dòng)態(tài)，更能為意外事故提供更多資訊，協(xié)助案件得以更有效率地追查和處理。當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)的整合度有限時(shí)，各家系統(tǒng)互相無法兼容，即使是技術(shù)最先進(jìn)的攝像機(jī)，仍會(huì)造成購買者在使用上遇到許多麻煩，更讓搜查工作無法順利完成，將大幅降低交通安全監(jiān)控的效能。故各大安控廠商對(duì)于整合能力的提升愈發(fā)重視，期望能在安全監(jiān)控的每個(gè)環(huán)節(jié)皆能完美銜接。日前某世界安控大廠便推出最新一代實(shí)時(shí)交通監(jiān)控車牌辨識(shí)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，同步整合世界知名軟件大廠VIT公司所研發(fā)的Overseer車牌辨識(shí)軟件，以提供準(zhǔn)確的車牌辨識(shí)資訊。目前在安防產(chǎn)業(yè)，也制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，以幫助廠商進(jìn)行大型整合管理平臺(tái)的建置，并達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化。像是實(shí)體安全協(xié)定互通聯(lián)盟、PSIA(Physical Security Interoperability Alliance)或網(wǎng)路協(xié)定開放標(biāo)準(zhǔn)(ONVIF，Open Network Video Interface Forum)或 HD CCTV等標(biāo)準(zhǔn)互換協(xié)定，以部分符合或全部符合的軟件管理平臺(tái)，整合城市道路監(jiān)控、鄰里、甚至是高速公路或快速道路監(jiān)控于同一管理操作平臺(tái)。

　　加強(qiáng)多元案場適應(yīng)性

　　道路監(jiān)控多元案場的不確定性，往往左右了辨識(shí)率的高低。為了適應(yīng)各式條件，安防業(yè)者除了不斷精進(jìn)算法外，在參數(shù)上的調(diào)整更需要透過專業(yè)知識(shí)涵養(yǎng)和豐富的經(jīng)驗(yàn)累積，才能提供使用者最合適的場景設(shè)定。因此在監(jiān)控系統(tǒng)選擇上必須檢視攝像機(jī)的環(huán)境適應(yīng)性，除了原廠預(yù)設(shè)的參數(shù)調(diào)整，攝像機(jī)是否具備學(xué)習(xí)能力，可依據(jù)實(shí)際案場的環(huán)境變化，隨之調(diào)整其自身參數(shù)以因應(yīng)特殊場域需求。例如某間世界安控大廠便開發(fā)了業(yè)界領(lǐng)先的智能技術(shù)i-Mode，透過專業(yè)技術(shù)人員在各式案場先進(jìn)行實(shí)地考察，搜集環(huán)境變數(shù)再依據(jù)各案場特性來做參數(shù)調(diào)整，儲(chǔ)存成多種模式設(shè)定，像是電梯模式、室內(nèi)模式、車牌辨識(shí)模式等，其攝像機(jī)內(nèi)建的多樣模式，幾乎可以涵蓋90%以上的案場。因此使用者可以輕松地按照自己案場的需求，選擇合適的攝像機(jī)模式。更令人驚艷的是，該公司攝像機(jī)還有一項(xiàng)“Smart Auto”的技術(shù)，Smart Auto具備機(jī)器學(xué)習(xí)能力，可以針對(duì)不同類型的環(huán)境變化進(jìn)行參數(shù)自動(dòng)調(diào)整達(dá)到最合適的設(shè)置，以滿足特定案場的條件。因此在多元環(huán)境適應(yīng)性的評(píng)選上，此類攝像機(jī)可被列為首要考量。

　　實(shí)地測(cè)試比較

　　其實(shí)不論費(fèi)了多少筆墨唇舌來吹捧產(chǎn)品，能夠?qū)嵉噩F(xiàn)場測(cè)試才是最實(shí)在的，畢竟買家和賣方認(rèn)定的“優(yōu)良監(jiān)控質(zhì)量”標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，時(shí)常會(huì)因?yàn)檎J(rèn)知上的落差而造成糾紛或是客訴。因此雙方同時(shí)在案場進(jìn)行測(cè)試，是對(duì)雙方較有保障的做法，亦可避免不必要的紛擾，架設(shè)期間如若遇到問題，也可以立即向廠商反應(yīng)。俗話說：眼見為憑，使用者也不希望看了不實(shí)的宣傳影片，在未經(jīng)確認(rèn)后就進(jìn)行購買而成了冤大頭。好的產(chǎn)品經(jīng)得起現(xiàn)場驗(yàn)證的挑戰(zhàn)，與其憑空想象、臆測(cè)安裝完畢后可能達(dá)成的效果，若不如直接依據(jù)現(xiàn)場特性，模擬實(shí)際架設(shè)情形，進(jìn)行長時(shí)間測(cè)試。如以一個(gè)變化較多的案場為例，建議架設(shè)時(shí)程可以拉到一至兩個(gè)星期;過短的架設(shè)時(shí)程可能無法搜集足夠的參考變數(shù)，在樣本過少的情形下，將不利廠商協(xié)助調(diào)整最佳的攝影模式。當(dāng)廠商進(jìn)行場地的實(shí)際勘查，對(duì)攝像機(jī)的架設(shè)位置、角度、配制，甚至是否需要光源輔助等問題會(huì)有更好的掌握度;也正因?yàn)閷?shí)地測(cè)試，更能凸顯攝像機(jī)的真實(shí)品質(zhì)以及驗(yàn)收廠商的問題解決能力和服務(wù)態(tài)度。

　　像是某世界知名安控大廠便為臺(tái)灣一直轄市，量身打造了一套完整的道路監(jiān)控系靳。該城市為了更積極強(qiáng)化道路安全與預(yù)防危機(jī)，采用了此大廠4,000只網(wǎng)路攝像機(jī)。其完美的日夜高清影像畫質(zhì)，不但具備成本效益，專業(yè)人員更提供完善的維修服務(wù);在進(jìn)行案場實(shí)測(cè)時(shí)，優(yōu)異的傳感器原件和增強(qiáng)型寬動(dòng)態(tài)技術(shù)，讓攝像機(jī)即使在深夜或是強(qiáng)烈背光下，皆能傳送Full HD的出色影像，明顯勝過其他競品且大放異彩。

　　監(jiān)督現(xiàn)場施工品質(zhì)

　　安控系統(tǒng)的現(xiàn)場施工往往是被使用者忽略的重要環(huán)節(jié)，但施工現(xiàn)場品質(zhì)的好壞卻是左右監(jiān)控系統(tǒng)準(zhǔn)確度的關(guān)鍵。廠商在現(xiàn)場施工前，須先評(píng)估架設(shè)環(huán)境的限制和條件，提出完整的建置方案，再配合施工團(tuán)隊(duì)確認(rèn)安裝細(xì)節(jié)。不同的攝像機(jī)有不同的特性，許多設(shè)備在安裝時(shí)必須特別小心，團(tuán)隊(duì)在不了解產(chǎn)品特性的形況下，如果過度晃動(dòng)或是碰撞皆可能影響到攝像機(jī)原本的對(duì)焦，導(dǎo)致后續(xù)在實(shí)際操作上無法維持良好的監(jiān)控質(zhì)量。在許多案場奔波的老工班們也表示，好的廠商會(huì)在施工過程中提供許多寶貴的建議;在案場安裝攝像機(jī)時(shí)，如果遇到不熟悉的新手工班，往往無法迅速掌握安裝訣竅，最常見的問題便是遇上攝像機(jī)無法正確對(duì)焦，再者就是攝像機(jī)安裝位置不妥當(dāng)，導(dǎo)致畫面擷取不完整或是相關(guān)配件未能順利組裝完成而使攝像機(jī)整體效能下降，讓業(yè)主傷透腦筋。因此，系統(tǒng)廠商與業(yè)主一同監(jiān)督現(xiàn)場施工有其必要性，否則選購了最好的攝像機(jī)卻因現(xiàn)場施工出了差錯(cuò)而不能發(fā)揮最大的效用來保護(hù)案場安全，豈非功虧一簣!故確保良好的施工品質(zhì)，是保障完善的安全監(jiān)控系統(tǒng)的開始。

　　結(jié)語

　　隨著智慧化整合的話題熱議不斷，日新月異的科技也支撐著安防業(yè)持續(xù)成長且越發(fā)成熟，世界各地的道路監(jiān)控系統(tǒng)勢(shì)必也要從類比走向數(shù)位化監(jiān)控?，F(xiàn)階段而言，市場對(duì)于道路監(jiān)控的需求仍在成長，隨著機(jī)車、汽車數(shù)量的持續(xù)快速增長，交通事故與道路堵塞的問題也迅速增長，完善的智能交通系統(tǒng)在交通案件的破案率和提高交通瓶頸的解決率上，扮演著不可或缺的角色，不論是私人機(jī)構(gòu)或是公家單位也越來越重視相關(guān)議題。雖然有許多廠商皆想加入道路監(jiān)控市場，讓此塊領(lǐng)域看似競爭激烈，但道路監(jiān)控的技術(shù)門坎有一定的難度，若沒有充足的技術(shù)基底以及專業(yè)人員做后盾，相信會(huì)很快速地被競爭對(duì)手淘汰。因此，各家安控廠商若想在道路監(jiān)控市場占有一席之地，除了上述的系統(tǒng)穩(wěn)定性、整合度和多元案場適應(yīng)性外，如何讓智慧影像分析系統(tǒng)和其他智慧技術(shù)如GIS技術(shù)、POS系統(tǒng)等結(jié)合，強(qiáng)化道路監(jiān)控各項(xiàng)功能，提供更全面性的數(shù)位化道路安全網(wǎng)，廠商們需再增加其產(chǎn)品力道，不但讓路人更加安心，更可協(xié)助有限的道路警力，在關(guān)鍵時(shí)刻提供更多援助。