单目视觉测量系统

成果可用于交通监控，目前绝大多数道路监控设备均采用传统的单目摄像头，针对禁限类、违反标志标线类、闯红灯、违法停车、驾车不系安全带、驾车接打电话等各类交通违章进行监控和取证。以北京市为例，目前北京市公安局公安交通管理局在北京市大约4万个路段布设了63239个交通监控摄像头。但这些摄像头不具有物理测量功能，仅有269个路段加装了583个测速雷达，完成对超速违章的辅以监控和取证。如果需要对所有路段都增加雷达完成测速，成本高昂，基于本成果则仅需对现有监控系统进行软件升级，即可实现测速，而且还能实现相对距离、定位等高级智能功能。

项目成果可应用于校园监控，大学校园的安全保障至关重要，需对整个校园进行实时的智能视频监控，有效的预防各类案件的发生，并对各个监控点进行全程的录像，从而为日后的事件取证提供有力的依据，通过智能分析技术对校园各种突发事件要做到事前预警、事中报警、事后分析。需具有周界围墙入侵报警功能，对校园进行多层次的入侵防范，并对各类报警事件进行记录,从而为平安校园的建设提供一种有效的手段。还需具有重点区域防盗报警功能，对校园重点区域设置实时报警点，24小时监控该区域物品安全，实现立体式多层次的监控效果。但目前校园的监控系统只能提供简单的监控，不具备目标检测和周界入侵报警功能，更无法提供目标距离、速度和位置信息，此外校园主要路段并非人车分流，为了行人安全，需在主要路段设有监控摄像头和测速雷达，进行超速测量和抓拍。但这种基于测速雷达的方案增加了硬件和安装成本。以北京理工大学中关村校区为例，校园有1000个普通的监控摄像头，无法提供目标检测和物理测量。仅有关键路段设有9个监控摄像头，辅以雷达完成车辆测速和超速抓拍。若需要让1000个监控摄像头都具有测量物理信息的高级智能监控功能，通常需加装雷达、GPS、深度相机等装置。而采取本成果，仅需一套软件，无需更换现有监控系统，即可完成升级，使其具有高级智能监控功能，在目标检测的同时，实现物理参数测量，可实现异常现象检测和定位（跌倒、打架、偷窃、周界入侵、火灾等），车辆超速抓拍和定位、人车距离报警。

成果可以用于列车运行状态路侧感知，我国的轨道交通一直在蓬勃发展，2022年，全国铁路完成固定资产投资7109亿元，投产新线4100公里，其中高铁2082公里，圆满完成了年度铁路建设任务。截至2022年底，全国铁路营业里程达到15.5万公里，其中高铁4.2万公里。但也对安全性提出了更高的要求。2022年贵广线榕江站事故造成1名司机死亡、1名列车员与7名旅客受伤。2021兰新铁路发生列车与铁路施工人员相撞事故，导致9人遇难。这些事故让国家和人民的生命财产蒙受重大损失，造成了极其恶劣的社会影响。本成果可对列车、轨道、人员等目标进行高精度检测，并提供目标的相对距离、速度和位置信息，无需加装雷达、GPS和深度相机，可部署在铁路沿线，用于风险防范化解，应对火灾、泥石流、山体滑坡等险情，识别安全隐患、人员侵线等情况后及时定位报警。可提高管理水平，减少事故发生概率，节约人力成本。

此外，还可用于可应用于火车站站台、轮渡码头等场景，代替人工完成轨道、河道安全距离的警示工作；可用于铁路道口，识别即将通过的列车，及时通知工作人员或自动控制压道铃和拦门；可实现行车记录仪和倒车雷达的二合一；可用于施工区域，确保工人在安全距离内施工，远离危险设备、高压电、深坑等；可检测老人跌倒不能自行站立、病人突然发病倒地等情况时，通过监控系统自动发送定位信息；也可应用于城市安防如防治打架斗殴、反恐防爆等领域。具有极大的潜在经济价值和社会效益。

在交通监控领域，一部常规测速雷达价格大约5000元（不含施工费），如果在所有4万个路段都加装雷达实现测速功能，则需要2亿元的成本。而本而采取本成果，无需更换现有单目摄像头监控系统，即可完成测速功能，而且使其具有高级智能监控功能，在目标检测的同时完成，对任何交通违章目标、现象乃至事故的距离、速度、位置等参数的测量，所需要增加的仅仅是一套软件，软件成本可以一次项定价为2000万元，是雷达成本的1/10。以地级市为例，全国总共约300个地级市，总计60亿元的市场，也可以按照各个监控机位收取定期服务费模式。

在校园监控领域，若采取雷达方案，以一部雷达5000元的价格（不含施工费）来计算的话，需要500万元才能完成全校园的升级。而本成果视功能可定价为50万元，价格是雷达的/10，而全国有3000多所高校，若采用本系统，总计15亿元。考虑到各大公司、居民社区和中小学校等封闭园区，经济效益更为可观，预估有30亿元的市场。

为了防范列车事故，多利用传感器技术和电子信息技术，对非法侵入铁路周界的行为进行监测（阻拦），并产生报警信息的系统。而当前主流的入侵探测技术有脉冲电子围栏、光波对射（红外对射&激光对射）、振动光纤等技术，铺设成本高昂，其中脉冲电子围栏成本最低，100-200元/米，一个防区100米，成本1-2万，无法精确定位。振动光纤成本最高，200-400元/米，一个防区40km，精度±2米。本成果基于视觉，效果直观，而且具有视觉定位功能，精度0.48米，一个3000元的单目摄像头就可观测200米视野，可有效对相关事故进行预警和防范。另外，针对山坡泥石流的防范和监控，最有效的方案是边坡雷达，但成本动辄上百万，而位移监测、光缆监测、异物侵限监测的铺设成本也相当高昂，且因为不直观无法判断事故原因，容易误报。本成果的视野区域广，高效直观，价格便宜，可以针对各类事故进行周界入侵报警，预估有几百亿元的市场。