智能視頻監(jiān)控技術(shù)及其在安防領(lǐng)域的應(yīng)用研究

俞 浩

（無錫交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇 無錫 214151）

智能視頻監(jiān)控技術(shù)及其在安防領(lǐng)域的應(yīng)用研究

俞 浩

（無錫交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇 無錫 214151）

智能視頻監(jiān)控是由采集視頻，視頻分析，監(jiān)控端口組合而成的。系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)是對運動目標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。該技術(shù)目前主要運用方向可分為安防類應(yīng)用和非安防類應(yīng)用兩方面，文章主要介紹該技術(shù)在安防領(lǐng)域的應(yīng)用。

智能視頻；安防；監(jiān)控；對象

視頻監(jiān)控技術(shù)在不斷進(jìn)步，從模擬監(jiān)控系統(tǒng)到數(shù)字化本地監(jiān)控，再到數(shù)字化遠(yuǎn)程監(jiān)控，最后才到如今的智能化監(jiān)控。前3個階段產(chǎn)物被稱為傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，這幾種監(jiān)控系統(tǒng)需要依靠人工來完成任務(wù)。人由于自身屬性的限制，無法保證每一路視頻監(jiān)控報警的準(zhǔn)確性。為解決這些問題，技術(shù)工作者們不斷努力，把視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展到智能視頻監(jiān)控，以計算機代替人對視頻信息進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)而實現(xiàn)了“實時監(jiān)控，及時反映”，在各種社會暴力事件的催化下，智能監(jiān)控技術(shù)被廣泛地應(yīng)用到了安防領(lǐng)域。

1　智能視頻監(jiān)控技術(shù)的介紹

智能視頻監(jiān)控技術(shù)也是視頻分析技術(shù)，即人工智能對圖像數(shù)據(jù)的識別和計算。下面通過一個例子來介紹智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器構(gòu)架。以云安智能一體化視頻服務(wù)監(jiān)控服務(wù)器為例，它主要由視頻接入模塊，流媒體轉(zhuǎn)發(fā)模塊、存儲模塊、解碼拼接模塊，圖像識別分析模塊和傳感器組成。只有全面地認(rèn)識智能監(jiān)控技術(shù)才能將該技術(shù)靈活運用到各個領(lǐng)域［1］。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理：視頻接入模塊通過攝像頭拍攝監(jiān)控片區(qū)的視頻數(shù)據(jù)傳到圖像識別分析模塊，對圖像數(shù)據(jù)識別處理，下達(dá)命令給傳感器，再通過傳感器控制相應(yīng)的設(shè)備來工作。視頻接入模塊中的攝像可以采用可見光攝像機，也可為紅外線、紅外線熱像儀、微光攝像等技術(shù)。圖像識別分析模塊是視頻監(jiān)控的核心，主要對目標(biāo)圖像實時分析，并在某些情況下給其它子系統(tǒng)如警報系統(tǒng)等下達(dá)命令。

監(jiān)控系統(tǒng)控制端，其主要作用是對智能分析模塊和其它子系統(tǒng)的規(guī)格參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。關(guān)鍵技術(shù)：（1）對運動中的目標(biāo)監(jiān)視，這是整個系統(tǒng)中的基礎(chǔ)技術(shù)，后續(xù)的圖像分析和處理都需要以它為根據(jù)。（2）對運動中的目標(biāo)分類（人工精神網(wǎng)絡(luò)分類器，向量機器分類）。（3）對運動中的目標(biāo)跟蹤（3D建模）。（4）視頻內(nèi)容分析（異常識別，人的身份識別）。

2　智能視頻監(jiān)控技術(shù)在安防領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1智能視頻監(jiān)控技術(shù)在住宅小區(qū)安防方面的應(yīng)用

2.1.1智能視頻監(jiān)控技術(shù)在住宅安防方面的應(yīng)用

智能化監(jiān)控系統(tǒng)在住宅報警系統(tǒng)上的應(yīng)用：住宅報警系統(tǒng)一般指的是具有防盜、消防、煤氣泄漏、緊急求助等功能的報警系統(tǒng)。這里對消防系統(tǒng)作重點介紹。消防自動報警系統(tǒng)也可包含消防控制系統(tǒng)。其中報警控制器是這個系統(tǒng)的中樞，它通過各種探測設(shè)備的各項數(shù)據(jù)來作出分析和判斷。當(dāng)住宅發(fā)生火災(zāi)時，探測器探測的各項數(shù)據(jù)會發(fā)生變化，報警控制系統(tǒng)會通過這些數(shù)據(jù)立刻作出判斷并發(fā)出火警信號，同時啟動符合火災(zāi)狀況的消防設(shè)備。根據(jù)相關(guān)設(shè)計規(guī)范，自動消防設(shè)備中應(yīng)需要有部分消防聯(lián)動設(shè)備，如自動噴水和自動噴霧滅火、泡沫滅火、干粉滅火系統(tǒng)，火災(zāi)通訊系統(tǒng)、安全疏散標(biāo)識和緊急照明控制系統(tǒng)等。火災(zāi)發(fā)生時火警報警控制器發(fā)出命令信號，各個消防聯(lián)動控制系統(tǒng)根據(jù)報警控制器的命令信號作出邏輯判斷。消防聯(lián)動必須支持自動和手動兩種模式［2］。

2.1.2智能化監(jiān)控系統(tǒng)在小區(qū)安防方面的應(yīng)用

智能化小區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)一般由錄像監(jiān)控、巡更管理、防越報警、家庭自動報警等眾多子系統(tǒng)構(gòu)成。錄像監(jiān)控系統(tǒng)實時對指定區(qū)域圖像進(jìn)行收集和處理；巡更管理系統(tǒng)是對巡更人員、路線、時間的規(guī)劃，記錄及控制；防越報警系統(tǒng)的核心是智能化圖像分析器，通過這個模塊來識別視頻圖像并對“自動報警”“電子地圖”等聯(lián)動功能系統(tǒng)發(fā)送命令信息。住宅小區(qū)建設(shè)越來越趨向于智能化、網(wǎng)絡(luò)化、個性化。

2.2智能視頻監(jiān)控技術(shù)在公共商業(yè)場所安防方面的應(yīng)用

（1）商場專柜物品被盜、柜臺丟貨的情況經(jīng)常發(fā)生，因此促使了這種監(jiān)測設(shè)備的出現(xiàn)。這個功能主要是在商品被移動或盜走的時候，系統(tǒng)算法自動檢測此項動作，作出判斷和響應(yīng)。（2）擁擠監(jiān)測，此系統(tǒng)通過智能視頻分析作用來識別人群整體動作特征，進(jìn)而來判斷擁堵情況，然后通過其它聯(lián)動系統(tǒng)控制人流量。（3）滯留分析，對各區(qū)域長時間逗留的人和事物進(jìn)行分析，當(dāng)對象在區(qū)域內(nèi)逗留時間超過系統(tǒng)設(shè)置的時間，系統(tǒng)就會自動報警，通知相關(guān)人員處理。此系統(tǒng)對商場安全具有非凡意義［3］。（4）人流量分析，通過視頻技術(shù)計算并統(tǒng)計某一條通道或者很多條通道的人流情況，這對超市的分區(qū)管理，商品擺放等方面有數(shù)據(jù)導(dǎo)向作用。

2.3智能視頻監(jiān)控技術(shù)在銀行安防方面的應(yīng)用

2.3.1在ATM機的安防系統(tǒng)上的應(yīng)用

ATM機是銀行自助設(shè)備之一，銀行自助設(shè)備安全防范規(guī)定中明確指出，銀行自助設(shè)備要能對安裝或粘貼其他物品等違規(guī)行為進(jìn)行識別和報警處理。ATM機附加物的視頻分析需要智能化較高的處理方案，其視頻接入的是操作臺的監(jiān)控視頻。ATM機的施工安裝過程中要著重注意ATM機出鈔口的視頻設(shè)備安裝規(guī)范。ATM的視頻處理系統(tǒng)的核心算法是圖像對比算法，對比的圖像是使用者在ATM機操作區(qū)域操作前的圖像和離開后的圖像，系統(tǒng)對比前后圖像變化判斷是否有違法操作。這些技術(shù)的應(yīng)用使得監(jiān)控系統(tǒng)的實時性、自動及時預(yù)警得以實現(xiàn)。視頻分析系統(tǒng)中還包含異常人臉識別技術(shù)，異常人臉識別主要是對人的體貌特征進(jìn)行分析識別并對其記錄，案發(fā)后可以作為取證的材料。異常人臉識別用在ATM機上，對操作人的人臉自動監(jiān)測和跟蹤。如果視頻區(qū)域的人物面部模式異?；蛘哂妹嬲值任矬w遮擋面部時，系統(tǒng)會自動預(yù)警，防止犯罪行為的發(fā)生。先進(jìn)的視頻診斷分析技術(shù)可在很大程度上保證用戶資金和人身安全［4］。還有一方面，柜員機加鈔也要求有先進(jìn)的監(jiān)控系統(tǒng)，加鈔人數(shù)統(tǒng)計分析為現(xiàn)在的加鈔人員管理方面提供了有效的智能化技術(shù)支持。

2.3.2在自助銀行大廳監(jiān)控系統(tǒng)上的應(yīng)用

自助銀行大廳監(jiān)控系統(tǒng)的工作流程：通過對場景監(jiān)控區(qū)域人員圖像和背景圖像進(jìn)行分離，并對其作跟蹤監(jiān)控，對相關(guān)運動中的人員進(jìn)行分類監(jiān)測和行動跟蹤的同時，根據(jù)系統(tǒng)中的預(yù)設(shè)算法和程序作出反應(yīng)。如大廳內(nèi)有人員打斗，系統(tǒng)將自動發(fā)出警報信息，這就可以對自助銀行大廳存在的一些危險因素及時預(yù)警。自助銀行大廳監(jiān)控系統(tǒng)中還包括了視頻診斷分析技術(shù)，這項技術(shù)主要應(yīng)用在大規(guī)模監(jiān)控系統(tǒng)的控制中心，通過流媒體服務(wù)器來接收所有視頻拍攝設(shè)備獲得的視頻數(shù)據(jù)。對視頻質(zhì)量出現(xiàn)各種問題的情況作出反應(yīng)，對惡意破壞監(jiān)控設(shè)備的行為或其它不法行為作出判斷并且報警［6］。這種技術(shù)對銀行監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)工作也有著重要的意義。

2.3.3在銀行金庫安防系統(tǒng)上的應(yīng)用

銀行金庫的智能監(jiān)控系統(tǒng)非常嚴(yán)謹(jǐn)，對每一個環(huán)節(jié)都有很嚴(yán)格的要求。金庫內(nèi)的各種物品均在監(jiān)控系統(tǒng)的覆蓋之下，當(dāng)金庫中保存的物品被移動時，系統(tǒng)會自動開啟丟失物品的系統(tǒng)報警模式；當(dāng)監(jiān)控區(qū)域在沒有系統(tǒng)設(shè)定的情況下有了新的物品出現(xiàn)，系統(tǒng)也會啟動相應(yīng)的警報模式。金庫重要崗位的人員的工作室也有智能監(jiān)測系統(tǒng)，對人員脫離崗位的時間進(jìn)行預(yù)設(shè)，如果值班人員工作室無人時間達(dá)到預(yù)設(shè)時間時，系統(tǒng)將對指揮中心發(fā)出警報信息，通過這種方法和相應(yīng)的技術(shù)有效減少了工作人員離崗所造成的安全隱患。金庫周圍一定范圍內(nèi)也有很多探測系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)這些探測系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)異常時，就會把信息反饋給指揮中心。

2.4智能視頻監(jiān)控技術(shù)在國家基礎(chǔ)公共設(shè)施安防方面的應(yīng)用

2.4.1智能視頻監(jiān)控技術(shù)在火車站安防系統(tǒng)上的應(yīng)用

火車站智能視頻安全系統(tǒng)的監(jiān)控模塊主要有各區(qū)域的監(jiān)控點、中心監(jiān)控室、分控室、互聯(lián)網(wǎng)多媒體系統(tǒng)以及一些輔助設(shè)備組成。前端的監(jiān)控點主要分布在售票大廳、候車室、進(jìn)出站口、電梯，火車站臺等區(qū)域。大部分采用高速球型攝像機，也有高速槍式攝像機和高清半球型攝像機。在中心監(jiān)控室一般都設(shè)置了高清顯示的電視墻，采用多個監(jiān)控子系統(tǒng)，可以在各監(jiān)控目標(biāo)之間實現(xiàn)自由切換。監(jiān)控系統(tǒng)都有自動錄像功能，所有監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)都要求保留一定時間。中心監(jiān)控室的安裝有大型矩陣控制設(shè)備，通過控制臺實現(xiàn)對電視墻和各個視頻設(shè)備以及各種報警系統(tǒng)的控制。一般大型火車站才有分控室，它的主要職能是分擔(dān)中心控制室的工作量，提高便利性［5］?；疖囌局悄鼙O(jiān)控需求主要包括：安全，監(jiān)控端、聯(lián)動控制設(shè)備，圖像保存等方面的需求。安全需求體現(xiàn)在防止火災(zāi)、突發(fā)事件、犯罪事件，暴動事件等方面。監(jiān)控端的需求是對需要監(jiān)控的區(qū)域不留死角，能動點監(jiān)測，跟蹤可疑人員，高品質(zhì)拍攝。聯(lián)動控制方面一般就是各類報警系統(tǒng)和自動化設(shè)備上的要求。圖像保存方面，安全智能監(jiān)控系統(tǒng)既要能實時保存視頻數(shù)據(jù)，還必須能把視頻信息保存15天以上。

2.4.2智能視頻監(jiān)控技術(shù)在國家治安方面的應(yīng)用

智能監(jiān)控系統(tǒng)在國家治安，交通，刑偵等方面都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。國家治安情況的實時拍攝對城市道路交通，案件的偵破以及對犯罪分子作案的防范方面都有很大的幫助，同時智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)也被國家其它一些重要安全項目所廣泛應(yīng)用。

3　結(jié)語

智能安全系統(tǒng)在各行各業(yè)的安防系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用很大程度上提高了整個社會安防系統(tǒng)的性能。安防系統(tǒng)覆蓋率越來越高，也越來越精確，使人們生活環(huán)境的安全性越來越有保障。希望智能化監(jiān)控技術(shù)在不斷對社會各個領(lǐng)域滲透的同時也要注意自身技術(shù)的不斷創(chuàng)新。

［1］劉治紅，駱云志.智能視頻監(jiān)控技術(shù)及其在安防領(lǐng)域的應(yīng)用［J］.兵工自動化，2009（4）：75-78.

［2］張劍.基于內(nèi)容的智能視頻監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)及在公共安防中的應(yīng)用研究［D］.杭州：浙江大學(xué)，2007.

［3］王晨陽.視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及時間同步的系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)［D］.南京：南京郵電大學(xué)，2012.

［4］陸小辰.基于DM365的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究［D］.南京：南京理工大學(xué)，2013.

［5］王美蓉.智能視頻監(jiān)控技術(shù)在智能住宅安防中的應(yīng)用及發(fā)展［J］.智能建筑，2008（7）：31-33.

［6］林放.銀行安防綜合動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計［D］.北京：北京郵電大學(xué)，2013.

Intelligent Video Surveillance Technology and Its Application in the Field of Security

Yu Hao （Wuxi Traffic Higher Vocational and Technical School，Wuxi 214151，China）

Intelligent video surveillance is made up of the collected video，video analysis and monitoring port. The key technology of the system is the data processing of moving objects. The technology is mainly used in the direction of the application can be divided into two aspects of security and non security applications，this paper mainly introduces the application of the technology in the field of security.

intelligent video； security； monitoring； object

俞浩（1983-），男，江蘇丹陽，講師；研究方向：電子與通訊。