一文了解SuperMap iDesktopX 视频GIS全流程解决方案

发布时间:2022 年 04 月 07 日  文/桌面与移动产品研发中心 秦丽娟
导读:视频GIS克服了传统二三维GIS不直观、不生动等不足,结合AI技术实现了视频分析功能,挖掘更大的视频应用价值,进一步推动地理信息科学的智能化、社会化、多样化,更好地服务于智慧交通、新型测绘、社会安防等领域。
视频不仅仅是一种视觉产品,更是感知环境动态变化的重要信息承载体之一,视频具有信息丰富、真实、动态表达等特点,但是视频缺少地理空间信息;而传统的 GIS 偏重于静态数据的表达,缺少动态场景的感知能力,以空间与属性为基础的 GIS 数据,难以支持动态变化、内容丰富的视频信息表达、可视化与分析。
 
SuperMap iDesktopX(以下 简 称 iDesktopX)基 于GIS 和视频技术,将视频与 GIS 进行融合,推出视频 GIS技术体系,实现了视频管理、视频与 GIS 融合到视频应用的全流程解决方案。视频 GIS 较传统二三维 GIS 更为直观、生动,结合 AI 技术实现了视频分析功能,能挖掘更大的视频应用价值,进一步推动地理信息科学的智能化、社会化、多样化,更好地服务于智慧交通、新型测绘、社会安防等领域。
 
 
视频管理与存储
 
随着多媒体和网络技术的发展,视频数据的采集和获取方式日益丰富,视频的采集设备、传输方式、数据格式都具有多样化的特点。iDesktopX 支持接入手机、摄像机、交通监控设备、安防监控设备、无人机等设备采集的视频,可统一管理多源设备拍摄的海量视频。iDesktopX 既可接入保存在本地的海量视频文件,也可接入多路实时视频流。
 
• 本地视频:支持管理主流的 *.mp4、*.avi、*.rmvb、*.flv、*.mov 五种视频格式。
 
• 实时视频流:支持接入 RTSP 协议实时传输的多路视频流,实时显示设备采集的视频流,为适应不同协议的视频流数据,可通过扩展开发,接入 RTMP、GB28181等协议的视频流。同时,支持将视频流数据保存至本地,便于管理、追溯历史视频。
 
视频空间化
 
视频所呈现的地理空间具有很强的真实感,视频数据已逐渐成为 GIS 重要的信息源之一,视频空间化是视频与GIS 融合最为关键的问题。iDesktopX 找到了视频像素和地理坐标之间交流的 “ 关键密码 ”,对视频帧进行配准,解决了视频图像坐标与地理坐标的相互转换的问题,既可以根据相机的内参、外参对视频进行空间化,也可以对无相机参数的视频进行空间标定,为视频赋予地理坐标信息。
 
为了满足不同的视频配准需求,iDesktopX 基于单应性矩阵 (Homography matrix) 和相机标定矩阵 (Camera calibration) 两种算法,提供了视频配准的功能。
 
• 单应性矩阵(Homography matrix):无需相机参数与高程数据,只需四个以及上的配准点,即可将视频配准。
 
• 相机标定矩阵(Camera calibration):可基于相机的内参、外参对视频进行配准,同时支持设置高程,提高配准精度。
 
视频增强
 
iDesktopX运用视频增强技术,对视频进行视觉改善处理,提高图像清晰度和视觉可辨性,使原本低质量的视频图像能够清晰可辨,达到分析、识别的要求。视频增强技术能够处理正常环境中的干扰因素,如白天环境下的虚光、泛光、暗光等因素,以获得优质数据供进一步分析应用。同时提供视频特效功能,可以为视频添加下雨、下雪、闪电等天气特效,提升视频的生动性。
 
 
视频与GIS融合
 
视频数据转换为空间坐标系后,可与地理数据进行叠加显示,以达到视频增强 GIS、GIS 增强视频的效果。视频与 GIS 的融合,克服了传统二维 GIS 不直观、虚拟现实建模复杂、航空航天遥感时效性低等不足,使得 GIS 更加真实、全面,为 GIS注入更多的活力。
 
• 视频增强 GIS
视频数据被赋予地理坐标后,可与二维、三维数据进行叠加显示,使得传统的二维地图、三维场景更为生动、鲜活。在地图中可查看多个指定摄像头的视频实景,三维场景可叠加多路视频,视频与模型的融合提高了真实沉浸式视觉体验。
 
•GIS 增强视频
视频数据可叠加点、线、面、文本等地理数据,在视频中准确地显示目标地物的地理位置及标注,将视频图像、空间地理信息、属性信息有效整合显示,支持叠加专题图以及气泡标签,使得视频中的信息可以更生动、更直观地进行传达,提高视频的可读性。
 
 
视频分析
 
iDesktopX 基于视频图像、图像处理技术和深度学习算法,建设了智能感知、分布式分析系统。iDesktopX 提供目标识别、目标统计功能,便于安全监控,感知交通流量、人群密集度等信息;同时,提供车牌识别、地理围栏分析、车速分析、目标追踪、提取轨迹等功能,全局感知交通信息、违章事件,为智慧交通、智能安防等系统的建设提供技术保障。
 
视频GIS应用
 
视频、GIS 以及 AI 技术的结合,可以更大地挖掘视频与GIS的价值,更好地服务于智慧交通、新型测绘、社会安防等领域。
 
• 交通流量监控系统
道路监控摄像头拍摄的视频,可以实时、准确获取交通路况信息,基于 AI 技术智能对视频图像进行识别与分析,综合其他交通路况信息,可以分析道路的实时拥挤度,查看拥挤路段的视频实景,快速定位拥堵原因、疏导交通;同时,可根据目标车辆的特征照片和车牌号,进行全城搜索,最终确定目标车辆位置。
 
 
• 车载视频调绘
基 于 SuperMap Surving APP 和手持 GPS,连续采集道路视频,获取道路路况、道路环境、相机点位等数据,通过iDesktopX 将视频与地理数据配准,将视频与地理数据关联显示,可以在视频中采集道路的路标、信号灯、路灯、里程桩等信息,完善道路数据及其属性信息。同时,可以基于视频标记车道线、人行横道线的清晰度、缺失情况,标记道路坑洼、断裂等情况,分析、评估道路养护的优先级和成本。
 
• 无人机视频调绘
无人机视频可以弥补部分区域遥感影像数据分辨率偏低、更新不及时等问题,截取无人机飞行记录后,可基于飞行记录对视频进行配准,将视频与影像数据叠加,通过无人机视频辅助内外业调绘,校对图斑位置、范围及属性的准确性,根据最新的视频数据,采集新增图斑地物。基于无人机视频调绘,可以更快、更灵活地获取高清视频,便于内业补充、调绘地类图斑。
 
 
总结
 
SuperMap iDesktopX 视频 GIS 技术,以视频空间化技术为基础,实现视频与地图 / 场景的融合,达到了GIS 增强视频、视频增强 GIS 的效果,使得传统的地图、场景更鲜活。同时结合人工智能技术实现了视频分析,挖掘更大的视频应用价值,进一步推动地理信息科学的智能化、社会化、多样化。SuperMap iDesktopX 将完善视频 GIS 技术体系,更好地服务于智慧交通、新型测绘、社会安防等领域。
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