1、系统功能概述

本系统根据录像计划实时并发地采集多路视频流，并将采集到的视频流以文件的形式保存到存储设备中；系统中的视频智能分析平台（基于深度学习的图像识别智能算法）能够实时地分析视频中进入餐饮酒店的人流信息，以统计酒店每天的消费人数，实现酒店消费税的准确计算。系统架构如下图所示。    

 

系统架构图    

如上图所示，本系统主要实现了视频流的采集及管理、视频的智能分析、酒店及摄像头相关信息的管理、酒店应缴纳税费的统计等功能。本系统的功能模块组成如下图所示。    

 

系统的模块组成    

2、系统功能模块介绍

1)摄像头信息管理模块

系统需要通过对视频的智能分析，统计酒店每天的消费人数，那么每个酒店的视频信息是通过网络摄像头采集得到的。每个网络摄像头有IP地址、端口号、摄像头拍摄的酒店名及其地址等基本信息；拍摄得到的视频画面为了提高图像识别算法的分析效率，需要对视频画面做圈定处理。因此，我们设计并开发了一个摄像头信息管理模块，该模块功能包括：    

l批量导入摄像头基本信息：支持EXCEL表的读取操作，实现摄像头信息的批量导入；    

l摄像头基本信息的查询/修改/删除；    

l视频画面圈定、保存及圈定效果预览：支持对视频画面特定区域的圈定及效果预览。    

l批量导入导出画面圈定信息：支持EXCEL表的读、写操作，实现画面圈定信息的批量导入导出；    

该模块达到的性能指标：此功能模块对摄像头信息的查询、新增、删除、修改操作以及批量导入导出EXCEL表都能够在3–5秒内完成。

2)餐饮酒店信息管理模块

该模块功能包括：    

l批量导入酒店基本信息：支持EXCEL表的读取操作，实现了酒店信息的批量导入；    

l酒店基本信息的查询/修改/删除：实现了酒店名的模糊查询；    

l配置视频流录像计划：支持设置多时间段的定时录像计划。对于酒店来说，每天采集24小时的视频流是没有意义的，首先，酒店一般都不是24小时营业，酒店每天的客流量存在高峰期，比如：中午12点左右和晚上7点左右，在客流高峰期采集视频流来统计酒店的消费人数更有意义。    

该模块达到的性能指标：此功能模块对酒店信息的查询、新增、删除、修改操作以及批量导入酒店相关信息都能够在3–5秒内完成。

3)视频实时播放模块

该模块以摄像头或酒店为单位，以1×1、2×2、3×3、4×4的方式播放摄像头或酒店对应的实时视频流。实时播放功能可随时查看前端摄像头的拍摄情况，若摄像头出现拍摄故障、拍摄角度不合适等状况，可以及时修正。    

该模块达到的性能指标：此功能模块能够在8秒内实现最多16个视频流的实时播放。

4)视频文件管理模块

该模块实现了对系统采集的视频文件的管理，具体功能包括：    

l此模块可根据酒店名称、酒店地址及下载时间，模糊查询满足条件的视频文件信息；    

l视频回放：此模块支持播放任意时间段内系统已采集到的视频文件。    

该模块达到的性能指标：此功能模块对视频文件的查询及视频回放操作能够在3–5秒内完成。

5)餐饮税费管理模块

该模块实现了以天为单位查询每个酒店的消费人数；以月/季度为单位，查询并批量导出每个酒店应缴纳税费的相关信息。该模块基于百度地图系统，以和平区的辖区地图的方式直观地展现给用户，地图上对每个需要缴纳税费的酒店进行了标注，点击地图上的酒店标识可看到该酒店某天/月/季度的消费人数及应缴纳的税费信息。    

该模块达到的性能指标：此功能模块对酒店应缴纳税费的计算及查询操作能够在3–5秒内完成。

6)常量表维护模块

由于酒店不同额度的消费额，计算该酒店应缴纳税费的税率是不同的。该模块可以设置消费税税率。     

由于不同类型的酒店人流高峰期是不同的，比如：酒吧的人流高峰期是晚间；串店从下午开始营业。而同类型酒店的人流高峰期又基本相同，该模块实现了根据酒店的类型设置不同的视频录像计划模板，方便用户更快捷地配置各个酒店的视频录像计划，提高了用户的工作效率。    

该模块达到的性能指标：此功能模块对常量表的保存操作能够在3–5秒内完成。

7)实时并发采集视频流模块

该模块以酒店为单位，根据在酒店信息管理模块中设定的录像计划，实时多路地采集酒店对应的视频流。为满足对大量视频进行实时处理与分析，该模块采用多线程并行处理的方式，并且创建了资源池，实现了对多路视频流进行实时并发采集，并且满足采集时间远远小于视频累加时间，能够做到及时完整地获取到所需的视频流。    

该模块达到的性能指标：此模块每天能够在24小时内完成100路视频流（每一路平均每天采集5个小时的视频）的采集。

8)视频智能分析模块

该模块能够对监控视频内容进行快速分析，统计出视频中进入餐饮酒店的进店人数，对餐饮酒店单位时间内的营业额与税费进行估计。    

该模块达到的性能指标：

l此模块每天能够在24小时内完成100路视频流（每一路平均每天采集5个小时的视频）的智能分析；    

l在摄像头与门区域之间无遮挡物，摄像头与门之间的水平距离不大于15米，门区域图像的分辨率不低于280*350，摄像头能够拍摄到完整的门区域，摄像头轴向线与门法向线夹角不大于25度，无过强或过弱的均匀光强的条件下，能够对进门人数进行统计，正确率达到90%以上。    

9)系统视频采集及分析功能描述

如下图所示，实时并发采集视频流模块根据视频录像计划，定时采集视频流，并将视频流保存到视频存储设备中；视频智能分析模块定时访问视频存储设备，取出视频文件并进行智能分析，分析结果保存到数据库的餐饮酒店税费明细表中。    

 

系统视频采集及分析功能描述    

 

 

3、系统功能特性

1)大数据的高效处理

对视频的分析就是对图像做分析，对于一个5个小时的视频文件来说，如果帧率为25，那么这个视频文件共包含5*60*60*25=450000个图像。本系统能够在24小时内完成100路视频流（平均每一路每天采集5个小时的视频）的采集及分析处理。    

2)基于单目视觉的人流统计

借助公共监控系统，提出了一种具有普适性的被动人流统计方法，能够对餐饮及酒店的人流量进行统计。该方法的普适性体现在能够较好应对以下不合作因素：①因人流检测时段不同所导致的视频光照条件大幅度变化；②因监控摄像头固定位置不同所导致的目标形变；③因监控摄像头与店面距离差异所导致的目标尺度差异；④因风、雪、雾等恶劣天气所导致的视频抖动与噪声干扰；⑤因多类目标相互重叠所导致的行人被不同程度遮挡等。    

3)并行计算

为了实时地完成每天采集的视频文件的智能分析，系统实现了实时并发地采集及操作多路视频流。根据各个酒店不同时间段的人流量，将采集时间划分为多个时间段，在各个时间段内将当天采集到的视频流保存为视频文件，并将网络摄像头信息、视频文件信息及酒店基本信息做关联，实现了并发地保存这些与视频流相关的数据；另外，系统将采集得到的视频文件信息并发地发送给视频智能分析模块，并根据该模块的分析结果，实时地更新酒店的人流信息。系统能够高并发地、实时地完成对视频流的操作及分析。    

4)使用地图系统

为了方便用户更加直观地掌握每个酒店应缴纳的税费明细，本系统拥有基于百度地图系统的酒店税费查询功能。在和平区辖区范围内的地图上标注了目前系统正在统计消费税的各个酒店；在地图上可以直观的展示酒店的基本信息、酒店每天的消费人数、酒店每月或季度应缴纳的税费额度等信息。    

5)视频采集模块、智能分析模块之间的无缝联动

视频采集模块根据录像计划，每天将多路视频流以文件的形式保存到存储设备中，并将视频文件信息以进程通信的方式通知视频智能分析模块，视频智能分析模块实时分析并统计酒店的人流信息，再将分析结果以进程通信的方式发送给系统。实现了两个功能模块之间的无缝联动。    

6)创建资源池

为了实现在24小时内完成100路视频流（平均每一路每天采集5个小时的视频）的采集及分析处理，本系统创建了资源池，实现了计算资源的合理分配。    

7)支持高清监控

系统全方位支持高清图像的前端采集、录像存储、实时播放、视频分析，在各个环节都体现了高清处理，实现了真正意义上的高清监控。    

8)兼容性高

系统支持采集及分析基于ONVIF国标协议的各品牌网络摄像头拍摄的视频图像，具有很高的兼容性。