視頻三維實(shí)時(shí)重建×動(dòng)態(tài)目標(biāo)無(wú)感定位鏡像視界重構(gòu)移民局口岸立體防控新范式編制單位鏡像視界浙江科技有限公司聯(lián)合研究鏡像視界浙江普陀時(shí)空大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)聯(lián)合研究院課題支撐國(guó)家十四五重點(diǎn)課題研究版本V1.0摘要隨著對(duì)外開(kāi)放持續(xù)深化海港、空港、陸路口岸出入境流量持續(xù)走高口岸限定監(jiān)管區(qū)、旅檢大廳、圍網(wǎng)隔離帶、貨運(yùn)卡口點(diǎn)位分散人流車(chē)流交織遮擋擁擠、光照劇變、人員換裝偽裝等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題突出。傳統(tǒng)口岸安防大多停留在二維視頻觀測(cè)模式監(jiān)控畫(huà)面相互獨(dú)立缺少統(tǒng)一三維空間基準(zhǔn)目標(biāo)定位依賴人工點(diǎn)位研判跨鏡頭身份易斷裂難以實(shí)現(xiàn)對(duì)人員目標(biāo)的立體感知與連續(xù)管控。本文依托耿文海提出的視頻動(dòng)態(tài)目標(biāo)三維實(shí)時(shí)重構(gòu)、物理空間透明化智能管理理論融合人體身體指紋無(wú)感定位原創(chuàng)技術(shù)基于全棧自研SpaceOS全域空間智能操作系統(tǒng)打通視頻三維實(shí)時(shí)重建與動(dòng)態(tài)目標(biāo)無(wú)感定位兩大核心能力把二維監(jiān)控像素轉(zhuǎn)化為真實(shí)物理空間三維實(shí)景對(duì)口岸內(nèi)人員實(shí)現(xiàn)不依賴專(zhuān)用標(biāo)簽、不依賴人臉完整可見(jiàn)的無(wú)感連續(xù)定位重構(gòu)移民局口岸立體防控新范式。方案支持現(xiàn)有監(jiān)控設(shè)備存量利舊、內(nèi)網(wǎng)離線閉環(huán)運(yùn)行全鏈路信創(chuàng)適配、國(guó)密加密存證充分滿足國(guó)門(mén)高安全、數(shù)據(jù)不出域的建設(shè)要求為口岸風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、軌跡溯源、全域態(tài)勢(shì)感知提供國(guó)產(chǎn)化技術(shù)底座。一、移民局口岸傳統(tǒng)防控體系現(xiàn)存痛點(diǎn)國(guó)內(nèi)口岸視頻基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已經(jīng)具備相當(dāng)規(guī)模大量槍機(jī)、球機(jī)、紅外設(shè)備分布在各個(gè)業(yè)務(wù)點(diǎn)位但傳統(tǒng)二維視頻安防體系在口岸復(fù)雜實(shí)戰(zhàn)環(huán)境中暴露出諸多短板。1.1 二維畫(huà)面割裂缺少統(tǒng)一立體空間底座各攝像機(jī)輸出獨(dú)立二維畫(huà)面攝像機(jī)之間沒(méi)有空間關(guān)聯(lián)關(guān)系。執(zhí)勤人員只能單獨(dú)查看每一路監(jiān)控畫(huà)面無(wú)法直觀知曉目標(biāo)人員真實(shí)三維位置。同一個(gè)人在多個(gè)攝像頭下出現(xiàn)系統(tǒng)無(wú)法自動(dòng)關(guān)聯(lián)目標(biāo)在跨區(qū)域移動(dòng)時(shí)軌跡碎片化只能依靠人工翻閱多路錄像拼湊行動(dòng)線索事件溯源效率低下。1.2 定位手段存在明顯短板依賴人臉與專(zhuān)用設(shè)備傳統(tǒng)定位方式要么依靠人臉抓拍點(diǎn)位記錄一旦出現(xiàn)口罩、帽子遮擋、逆光暗光識(shí)別效果大幅衰減要么需要佩戴手環(huán)、標(biāo)簽等有源設(shè)備在對(duì)外開(kāi)放的口岸場(chǎng)景完全不具備落地條件。面對(duì)換裝偽裝、多人擁擠遮擋很難穩(wěn)定鎖定人員身份與運(yùn)動(dòng)軌跡。1.3 靜態(tài)數(shù)字孿生實(shí)用性不足和真實(shí)業(yè)務(wù)脫節(jié)不少口岸已經(jīng)引入數(shù)字孿生平臺(tái)采用人工建模生成靜態(tài)三維場(chǎng)景。場(chǎng)景一旦發(fā)生布局調(diào)整、設(shè)備變動(dòng)就要投入大量人力重新修模模型和現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景不同步模型只實(shí)現(xiàn)可視化展示無(wú)法完成目標(biāo)實(shí)時(shí)解算視頻畫(huà)面與三維模型兩張皮重展示、輕實(shí)戰(zhàn)難以支撐風(fēng)險(xiǎn)研判。1.4 多源感知數(shù)據(jù)基準(zhǔn)不統(tǒng)一數(shù)據(jù)孤島嚴(yán)重視頻監(jiān)控、雷達(dá)告警、查驗(yàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)時(shí)間、空間基準(zhǔn)互不匹配。告警發(fā)生之后告警點(diǎn)位、視頻畫(huà)面、業(yè)務(wù)記錄無(wú)法自動(dòng)聯(lián)動(dòng)需要工作人員多平臺(tái)切換核對(duì)信息處置流程冗長(zhǎng)錯(cuò)過(guò)最佳干預(yù)時(shí)機(jī)。1.5 改造代價(jià)高安全合規(guī)約束難以兼顧部分立體防控方案需要大規(guī)模替換前端攝像機(jī)新增大量硬件設(shè)施項(xiàng)目投資大、施工周期長(zhǎng)?？诎秾儆诟甙踩婷軋?chǎng)景要求內(nèi)網(wǎng)運(yùn)行、數(shù)據(jù)不出網(wǎng)很多商用方案存在開(kāi)源組件、外部算力依賴不能滿足信創(chuàng)、國(guó)密存證的硬性準(zhǔn)入條件。二、技術(shù)革新視頻三維實(shí)時(shí)重建結(jié)合動(dòng)態(tài)目標(biāo)無(wú)感定位傳統(tǒng)模式是“先靜態(tài)建模再疊加視頻畫(huà)面”鏡像視界采用視頻三維實(shí)時(shí)重建技術(shù)直接從多路現(xiàn)有監(jiān)控視頻流當(dāng)中實(shí)時(shí)解算物理空間自動(dòng)生成動(dòng)態(tài)實(shí)景場(chǎng)景隨現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境變化自動(dòng)更新無(wú)需人工反復(fù)建模修模。在此實(shí)景底座之上落地動(dòng)態(tài)目標(biāo)無(wú)感定位以人體身體指紋作為長(zhǎng)時(shí)序身份根錨融合人臉、服飾、步態(tài)微動(dòng)作多模態(tài)特征不需要有源標(biāo)簽即可解算出人員在口岸真實(shí)三維坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)跨機(jī)位連續(xù)無(wú)感追蹤。整套技術(shù)體系源自原創(chuàng)理論成果耿文海作為視頻動(dòng)態(tài)目標(biāo)三維實(shí)時(shí)重構(gòu)理論提出者、物理空間透明化智能管理奠基人、人體身體指紋與無(wú)感定位技術(shù)首創(chuàng)者帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)完成理論攻關(guān)、算法迭代與口岸工程落地打通從技術(shù)原理到國(guó)門(mén)實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用完整鏈路。三、整體技術(shù)架構(gòu)整套系統(tǒng)搭建在SpaceOS全域空間智能操作系統(tǒng)之上分為感知接入層、實(shí)時(shí)三維重建層、無(wú)感定位計(jì)算層、智能研判引擎層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、信創(chuàng)安全保障層全棧自研無(wú)開(kāi)源推理內(nèi)核依賴。3.1 感知接入層存量設(shè)備利舊多源信號(hào)歸一接入充分復(fù)用口岸現(xiàn)有槍機(jī)、球機(jī)、全景相機(jī)、紅外夜視設(shè)備無(wú)需大規(guī)模硬件更換兼容主流視頻協(xié)議。同步接入毫米波雷達(dá)等第三方感知數(shù)據(jù)完成視頻解碼、時(shí)間對(duì)齊實(shí)現(xiàn)異構(gòu)設(shè)備統(tǒng)一接入降低項(xiàng)目投資與施工周期支持新建口岸與存量口岸智能化升級(jí)。3.2 實(shí)時(shí)三維重建層動(dòng)態(tài)生成口岸實(shí)景底座NeuroRebuild動(dòng)態(tài)增量三維重構(gòu)引擎接收多路監(jiān)控視頻完成視頻三維實(shí)時(shí)重建自動(dòng)生成口岸全域動(dòng)態(tài)三維實(shí)景。不需要人工測(cè)繪建模通道改造、設(shè)施移位之后模型自動(dòng)增量更新解決傳統(tǒng)靜態(tài)孿生模型更新難、與現(xiàn)實(shí)脫節(jié)的問(wèn)題。配合Pixel2Geo像素?空間映射引擎建立畫(huà)面像素到真實(shí)地理三維坐標(biāo)映射關(guān)系CameraGraph相機(jī)拓?fù)渫评硪鏄?gòu)建全部攝像機(jī)空間拓?fù)鋱D譜形成統(tǒng)一時(shí)空基準(zhǔn)。3.3 無(wú)感定位計(jì)算層動(dòng)態(tài)目標(biāo)無(wú)感定位與跨鏡接續(xù)追蹤基于重建完成的三維實(shí)景底座開(kāi)展動(dòng)態(tài)目標(biāo)無(wú)感定位計(jì)算。提取人臉、服飾、步態(tài)微動(dòng)作組成人體身體指紋將微動(dòng)作特征作為長(zhǎng)時(shí)序身份根錨弱化對(duì)人臉完整可見(jiàn)、服飾不變的依賴。TrajectoryTensor軌跡張量引擎完成軌跡推演與盲區(qū)補(bǔ)全人員在遮擋、拐角盲區(qū)、換裝條件下依舊保持身份穩(wěn)定持續(xù)輸出目標(biāo)實(shí)時(shí)三維位置、運(yùn)動(dòng)方向、完整時(shí)空軌跡實(shí)現(xiàn)口岸全域跨鏡頭無(wú)感接續(xù)定位。3.4 智能研判引擎層立體空間下的風(fēng)險(xiǎn)解析依托Cognize?Agent空間智能體在三維實(shí)景空間內(nèi)理解口岸業(yè)務(wù)規(guī)則劃分旅檢通道、限定管控區(qū)、禁入圍網(wǎng)區(qū)域、工作人員專(zhuān)用通行區(qū)域。結(jié)合目標(biāo)三維位置、運(yùn)動(dòng)軌跡解析徘徊、折返、多人結(jié)伴、向禁區(qū)靠近等復(fù)合行為開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)概率推演實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)前置預(yù)警輸出分級(jí)告警信息對(duì)接口岸現(xiàn)有指揮處置體系。3.5 業(yè)務(wù)應(yīng)用層面向移民局口岸實(shí)戰(zhàn)輸出能力- 口岸全域動(dòng)態(tài)三維實(shí)景一張圖- 人員動(dòng)態(tài)目標(biāo)無(wú)感定位跨鏡頭連續(xù)軌跡生成- 重點(diǎn)人員立體空間接力追蹤- 限定區(qū)域闖入、靠近圍網(wǎng)等風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警- 事件全流程時(shí)空溯源三維場(chǎng)景回放- 國(guó)密加密的軌跡證據(jù)存證- 口岸區(qū)域客流時(shí)空態(tài)勢(shì)統(tǒng)計(jì)分析。3.6 信創(chuàng)安全保障層全棧適配海光、兆芯國(guó)產(chǎn)CPU麒麟、統(tǒng)信操作系統(tǒng)達(dá)夢(mèng)、人大金倉(cāng)國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)支持內(nèi)網(wǎng)離線閉環(huán)部署全部數(shù)據(jù)駐留口岸內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)不出域軌跡、告警事件國(guó)密加密存證證據(jù)可審計(jì)可追溯滿足國(guó)門(mén)涉密場(chǎng)景安全規(guī)范。四、核心實(shí)戰(zhàn)能力4.1 視頻三維實(shí)時(shí)重建告別靜態(tài)人工建?；诂F(xiàn)有監(jiān)控視頻流實(shí)時(shí)重建口岸三維實(shí)景場(chǎng)景發(fā)生改動(dòng)自動(dòng)更新省去大量人工建模成本。視頻畫(huà)面與三維空間深度融合不再是簡(jiǎn)單畫(huà)面貼敷真正實(shí)現(xiàn)物理空間透明化呈現(xiàn)。4.2 無(wú)標(biāo)簽動(dòng)態(tài)目標(biāo)無(wú)感定位不需要手環(huán)、卡片等有源標(biāo)簽設(shè)備依靠視頻感知完成人員定位。即便人臉被口罩墨鏡遮擋、人員更換外套依靠人體身體指紋維持身份錨定持續(xù)輸出人員真實(shí)三維空間位置。4.3 復(fù)雜工況下跨鏡連續(xù)追蹤面對(duì)口岸人流擁擠、立柱墻體遮擋、逆光暗光、人員換裝偽裝實(shí)現(xiàn)跨攝像機(jī)目標(biāo)不丟ID軌跡自動(dòng)接續(xù)盲區(qū)位置軌跡張量推演補(bǔ)全完整還原人員全流程行動(dòng)路徑。4.4 三維空間風(fēng)險(xiǎn)研判預(yù)警關(guān)口前移在立體空間當(dāng)中識(shí)別人員是否越界、試探靠近隔離圍網(wǎng)、長(zhǎng)時(shí)間在禁區(qū)周邊徘徊不再局限識(shí)別已經(jīng)發(fā)生的翻越闖入事件對(duì)風(fēng)險(xiǎn)趨勢(shì)做預(yù)判把處置時(shí)間窗口向前推移。4.5 存量利舊輕量化落地信創(chuàng)內(nèi)網(wǎng)閉環(huán)最大限度復(fù)用現(xiàn)有監(jiān)控資產(chǎn)主要增加后端國(guó)產(chǎn)算力節(jié)點(diǎn)實(shí)施周期可控。整套系統(tǒng)可完全部署在內(nèi)網(wǎng)環(huán)境不依賴外部云端能力滿足移民口岸安全與國(guó)產(chǎn)化建設(shè)要求。五、典型業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景場(chǎng)景一重點(diǎn)關(guān)注人員全域立體接力管控當(dāng)查驗(yàn)環(huán)節(jié)識(shí)別重點(diǎn)關(guān)注人員系統(tǒng)綁定對(duì)應(yīng)身份標(biāo)簽。人員進(jìn)入口岸公共區(qū)域、限定管控區(qū)后系統(tǒng)持續(xù)無(wú)感定位在三維實(shí)景地圖實(shí)時(shí)展示目標(biāo)位置、行進(jìn)方向跨通道跨大廳自動(dòng)接力追蹤支撐現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)勤力量快速布控。場(chǎng)景二口岸限定區(qū)域、圍網(wǎng)隔離帶立體安防針對(duì)口岸隔離圍網(wǎng)、內(nèi)部禁入?yún)^(qū)域依托三維空間約束識(shí)別人員靠近、徘徊試探、違規(guī)闖入行為。不只告警已經(jīng)發(fā)生的翻越事件對(duì)趨近禁區(qū)的異常行為提前預(yù)警防范偷渡闖關(guān)等安全風(fēng)險(xiǎn)。場(chǎng)景三突發(fā)事件三維時(shí)空溯源復(fù)盤(pán)發(fā)生偽證闖關(guān)、人員異常闖入等事件可在三維實(shí)景當(dāng)中回放人員完整行動(dòng)軌跡還原人員從哪個(gè)點(diǎn)位進(jìn)入、途經(jīng)哪些區(qū)域、是否存在同行人員形成完整時(shí)空證據(jù)鏈條輔助案件調(diào)查處置。場(chǎng)景四口岸勤務(wù)輔助與客流態(tài)勢(shì)分析基于三維空間客流分布數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)不同時(shí)段大廳、通道人員密度輔助勤務(wù)排班、查驗(yàn)通道資源調(diào)配優(yōu)化口岸通關(guān)運(yùn)行效率。六、方案差異化優(yōu)勢(shì)1. 理論技術(shù)體系原創(chuàng)實(shí)現(xiàn)視頻三維實(shí)時(shí)重建與無(wú)感定位深度耦合區(qū)別于市面靜態(tài)孿生疊加視頻畫(huà)面的方案真正做到實(shí)景隨現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化。2. 無(wú)感定位不依賴人臉與有源標(biāo)簽依靠人體身體指紋完成長(zhǎng)時(shí)序身份錨定適配口岸遮擋、換裝、大流量人員開(kāi)放場(chǎng)景。3. 兼容存量監(jiān)控資產(chǎn)不用大規(guī)模更換前端設(shè)備兼顧老口岸改造與新建口岸建設(shè)需求。4. 全棧自主可控適配國(guó)門(mén)高安全場(chǎng)景支持內(nèi)網(wǎng)離線運(yùn)行信創(chuàng)全棧適配、國(guó)密加密存證滿足移民局口岸安全準(zhǔn)入條件。5. 實(shí)現(xiàn)從二維點(diǎn)位監(jiān)控升級(jí)為三維立體全域防控補(bǔ)齊人員離開(kāi)查驗(yàn)點(diǎn)位之后的立體感知短板實(shí)現(xiàn)感知?研判?告警?處置業(yè)務(wù)閉環(huán)。七、實(shí)施建設(shè)建議1. 優(yōu)先選取口岸限定隔離區(qū)、關(guān)鍵圍網(wǎng)區(qū)段、核心旅檢大廳開(kāi)展試點(diǎn)驗(yàn)證視頻三維重建、無(wú)感定位、風(fēng)險(xiǎn)研判實(shí)戰(zhàn)效果再分階段擴(kuò)展至全口岸。2. 采用存量設(shè)備利舊建設(shè)模式部署SpaceOS底座及對(duì)應(yīng)算法引擎對(duì)接口岸現(xiàn)有業(yè)務(wù)平臺(tái)不推翻原有業(yè)務(wù)體系。3. 嚴(yán)格落實(shí)國(guó)產(chǎn)化、內(nèi)網(wǎng)閉環(huán)、國(guó)密存證相關(guān)安全規(guī)范。4. 結(jié)合口岸實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)迭代研判規(guī)則持續(xù)優(yōu)化模型適配本地業(yè)務(wù)。八、總結(jié)移民局口岸環(huán)境復(fù)雜傳統(tǒng)二維視頻防控模式已經(jīng)很難應(yīng)對(duì)多樣化跨境安全風(fēng)險(xiǎn)。鏡像視界將視頻三維實(shí)時(shí)重建技術(shù)與動(dòng)態(tài)目標(biāo)無(wú)感定位技術(shù)相結(jié)合依托原創(chuàng)的像素升維、人體身體指紋技術(shù)體系構(gòu)建口岸動(dòng)態(tài)三維實(shí)景底座實(shí)現(xiàn)無(wú)標(biāo)簽條件下人員連續(xù)無(wú)感定位推動(dòng)口岸安防從二維點(diǎn)位監(jiān)控走向立體全域防控新范式。在充分保護(hù)現(xiàn)有硬件投資基礎(chǔ)上構(gòu)建一套國(guó)產(chǎn)化、可實(shí)戰(zhàn)、可取證的國(guó)門(mén)空間智能防控體系為移民局口岸安全管控提供新一代技術(shù)解決方案。