隨著視頻監控聯網系統的不斷普及和發展, 網絡攝像機 更多的應用于監控系統中，尤其是高清時代的來臨，更加快了網絡攝像機的發展和應用。

　　中投顧問調研數據表示，截止2017年，我國攝像機覆蓋密度相對美國和英國等發達國家仍然較低，美國平均每千人配備約96臺監控攝像機，英國平均每千人配備約75臺監控攝像機，我國攝像頭密度位居前列的北京每千人約配備59臺監控設備，而緊隨其后的杭州、上海等地每千人配備的攝像頭數目約40左右， 隨著我國雪亮工程、新型平安城市建設的發展和推進，視頻監控未來在我國會有更快速的建設過程，攝像機市場呈現出巨大的增長空間。

　　在監控攝像機數量的不斷龐大的同時，在監控系統中面臨著嚴峻的現狀問題：海量視頻分散、孤立、視角不完整、位置不明確等問題，始終圍繞著使用者。因此，如何更直觀、更明確的管理攝像機和掌控視頻動態，已成為提升視頻應用價值的重要話題。

　　三維視頻融合技術，面向安防視頻監控領域，正是從解決此現狀問題的角度，應運而生。圍繞如何提高、管理和有效利用前端設備采集的海量信息為公共安全服務，特別是在技術融合大趨勢下，如何結合當前先進的視頻融合，虛實融合、三維動態等技術，實現三維場景實時動態可視化監控，更有效的識別、分析、挖掘海量數據的有效信息服務公共應用，已成為視頻監控平臺可視化發展的趨勢和方向。

　　1 、什么是三維視頻融合技術？

　　視頻融合技術是虛擬現實技術的一個分支，或者說是虛擬現實的一個發展階段。三維視頻融合技術指把一個或多個由攝像機圖像序列視頻和與之相關的三維虛擬場景加以匹配和融合，生成一個新的關于此場景的動態虛擬場景或模型，實現虛擬場景與實時視頻的融合，即：虛實結合。

　　三維視頻融合技術，可依托于單獨的三維引擎，實現小范圍或局部的三維場景與視頻等資源的融合應用，也可依托于三維地理信息系統(3D GIS)，實現全球廣域范圍內的三維地理信息可視化融合應用。

　　基于單獨三維引擎的視頻融合相比于三維地理信息系統視頻融合，受限于應用范圍，不能形成全城、全國或更大范圍的三維可視化應用平臺。同時，在三維可視化數據挖掘和處理上，基于三維地理信息的視頻融合技術，具有天然的時間和空間優勢。通過內置的國際化統一標準的經度、緯度、海拔等地理信息坐標體系，實現三維可視化視頻融合平臺的精準定位和時空動態分析，提升視頻分析及人工智能應用價值。

　　2 、三維視頻融合技術應用

　　本次內容，主要介紹結合城市中、建筑外部的海量的視頻監控資源，實現三維視頻融合的技術應用。

　　(1)最佳平臺選擇--三維地理信息視頻融合平臺

　　提到城市，首先，則應選擇基于三維地理信息系統(3D GIS)的視頻融合應用技術，在城市三維地理信息場景中，實現動態視頻與虛擬場景的虛實融合統一，只有完整準確的展示和表達了三維城市地理信息，才能更直觀、更有效、更有價值的滿足政府、公安等行業業務使用需求。

　　(2)三維場景建模—城市區域三維實景建模

　　使用傾斜攝影測量技術，借助于無人機等航拍載體，通過從一個垂直、四個傾斜、五個不同的攝像機視角同步采集影像，獲取到豐富的建筑物頂面及側視的高分辨率紋理，應用先進的定位、融合、建模等技術，生成真實的三維城市模型。

　　傾斜攝影測量技術以大范圍、高精度、高清晰的方式全面感知復雜場景，能夠真實地反映周邊地物的外觀、位置、高度等屬性，為真實效果和測繪級精度提供保證。

　　同時有效提升模型的生產效率，采用人工建模方式一兩年才能完成的一個中小城市建模工作，通過傾斜攝影建模方式只需要三至五個月時間即可完成，大大降低了三維模型數據采集的經濟代價和時間代價。目前，國內外已廣泛開展傾斜攝影測量技術的應用，傾斜攝影建模數據也逐漸成為城市三維地理信息空間數據框架的重要內容。

　　(3)視頻全景融合—動態視頻與三維城市場景融合統一

　　結合城市實景三維模型，在三維地理信息系統(3D GIS)視頻融合平臺中，接入海量的監控視頻資源，針對視頻覆蓋范圍，實現視頻全景拼接，把單一局部獨立視頻還原成全局真實場景。同時，根據視頻的畫面內容，與三維城市場景進行精準匹配融合，實現三維立體城市場景中，視頻與場景同步展現。

　　城市三維場景融合中，實現三維空間地理坐標體系(經度、緯度、海拔)精準實時定位，360°多視角實時場景瀏覽，傾斜和旋轉等瀏覽方式，實時視頻、回放視頻與城市地理信息時空統一，實現城市真實場景還原，解決視頻分散、割裂、頻繁手動操控等問題，便于跨越攝像機全景事件在場景中追溯和研判，決策者一攬全局、所見即所得，輔助科學直觀指揮。

　　(4)全景細節追視—全景融合畫面與球機細節協同瀏覽

　　三維城市地理信息視頻融合場景中，實現宏觀全景瀏覽，同時關聯高速球機，獲取特寫畫面。根據鼠標在三維城市場景中選取的視頻中目標，高速球機能夠自動捕捉到該目標的特寫視頻，以方便用戶挑選最佳視角進行觀察，為運動目標的連續、精確監控提供有效手段，同時也為監控人員迅速獲取所需視頻信息并及時做出判斷和響應提供有力技術支持。解決細節不清晰、視角偏差等問題，做到看得全也看得清。

　　(5)二維三維聯動—三維融合場景與二維地圖場景聯動統一

　　三維城市地理信息場景，實現三維場景與二維場景的統一聯動操作。在二三維場景中，可任意在二維或三維場景中操作，實現同步視角的瀏覽。同時支持二維場景作為整體觀測畫面，三維場景用于具體區域的視角跟隨瀏覽。做到整體宏觀和細節場景的協調統一態勢感知，高效用于業務指揮。

　　(6)路徑規劃調度—三維場景中自定義路徑方式自動瀏覽視頻

　　三維城市地理信息場景融合中，按照城市道路走向、重要區域部署等，規劃和設置任意瀏覽路徑，實現多個預案的保存和調度。三維城市地理信息融合場景中，瀏覽路徑快速調度和自動化瀏覽，高效用于預置路徑全程動態監控和實時態勢掌控，實現可視化精準指揮。

　　結語

　　隨著雪亮工程、新型平安城市的不斷深入建設，如何高效的對海量的監控攝像機視頻內容的調用、查看及視頻場景分析，成為當前監控系統的重要難題。城市三維地理信息視頻融合技術，從城市地理信息應用的角度出發，依托城市三維實景模型，匹配動態監控視頻，直觀精準的打造活的城市三維地理信息可視化電子沙盤，融合人工智能大數據挖掘、物聯感知信息，以及業務應用系統，可更好的服務于用戶，打破各系統信息孤島，提升數據應用價值。