基于智能視頻分析技術(shù)的態(tài)勢(shì)感知與預(yù)警系統(tǒng)

郝正光

摘 要：武警、公安處理異常突發(fā)事件的概率比較大，所以，提高相關(guān)部門和人員的應(yīng)急處置能力至關(guān)重要。在處理異常突發(fā)事件的過程中，不僅要及時(shí)獲取目標(biāo)類型、運(yùn)動(dòng)情況、方位等特征數(shù)據(jù)，為事件的處理提供依據(jù)，還要融合處理多模式數(shù)據(jù)，將處理結(jié)果直觀地展現(xiàn)在指揮人員面前。簡(jiǎn)要分析了基于智能視頻分析技術(shù)的態(tài)勢(shì)感知和預(yù)警系統(tǒng)，以期為日后突發(fā)事件的應(yīng)急處置提供參考。

關(guān)鍵詞：智能視頻；分析技術(shù)；態(tài)勢(shì)感知；預(yù)警系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP277.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.03.161

基于智能視頻分析的態(tài)勢(shì)感知和預(yù)警系統(tǒng)主要有以下3個(gè)功能：①分析智能視頻，將分析結(jié)果作為主要依據(jù)；②將定位、定向、地理信息、氣象環(huán)境等數(shù)據(jù)有效融合在一起，使其成為完整的信息系統(tǒng)；③利用現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景的三維模型展現(xiàn)突發(fā)事件的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、相關(guān)信息和變化趨勢(shì)等。

1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)概述

從系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的角度看，基于智能視頻分析技術(shù)的態(tài)勢(shì)感知和預(yù)警系統(tǒng)的根本屬性是軟硬件相結(jié)合的一體化系統(tǒng)，其核心技術(shù)通過不同的功能體現(xiàn)出來。該系統(tǒng)的主要功能是管理和處置突發(fā)的異常事件，為指揮人員提供處理依據(jù)。

2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

2.1 前端嵌入式軟件

2.1.1 檢測(cè)目標(biāo)

以智能視頻分析設(shè)備為立足點(diǎn)，當(dāng)目標(biāo)出現(xiàn)入侵、滯留、越界等與預(yù)先設(shè)置規(guī)則不符的情況時(shí)，可將目標(biāo)狀態(tài)和相應(yīng)的軌跡呈現(xiàn)出來，并將報(bào)警信息傳送到態(tài)勢(shì)管理終端。

2.1.2 跟蹤目標(biāo)

當(dāng)態(tài)勢(shì)管理終端接收到目標(biāo)信息后，可通過全景監(jiān)控設(shè)備鎖定目標(biāo)，跟蹤其運(yùn)動(dòng)情況，全方位顯示跟蹤軌跡，最后以特寫的形式呈現(xiàn)目標(biāo)細(xì)節(jié)，并將跟蹤資料傳送到態(tài)勢(shì)管理終端。

2.1.3 檢測(cè)人群密度

通過全景監(jiān)控設(shè)備觀測(cè)和分析人群密度，以不同顏色的標(biāo)注區(qū)分分析結(jié)果，使視界范圍內(nèi)的密度分布情況直觀地顯現(xiàn)出來，并將密度信息和現(xiàn)場(chǎng)地圖傳送到態(tài)勢(shì)管理終端。

2.1.4 估計(jì)人群動(dòng)向

將全景監(jiān)控設(shè)備作為工具檢測(cè)和評(píng)估人群動(dòng)向，根據(jù)人群層次的不同映射其動(dòng)向信息和地圖網(wǎng)格，并將人群動(dòng)向信息傳送到態(tài)勢(shì)管理終端。

2.1.5 統(tǒng)計(jì)人群流量

將出入口的監(jiān)控設(shè)備作為工具，系統(tǒng)地統(tǒng)計(jì)人群數(shù)量和通過速度，并通過視頻圖像直觀地疊加采集到的信息。同時(shí)，還可以將人群的流動(dòng)方向、流量等數(shù)據(jù)映射于地圖網(wǎng)格上，將人群流量信息傳送到態(tài)勢(shì)管理終端。

2.1.6 拼接全景視頻

以3路高清視頻為立足點(diǎn)，通過對(duì)其的無縫拼接直觀顯現(xiàn)人群密度的具體分布信息，使其完整地呈現(xiàn)在大場(chǎng)景的視頻圖像中，并將拼接視頻傳送到態(tài)勢(shì)管理終端。

2.2 上位機(jī)軟件

2.2.1 現(xiàn)場(chǎng)信息融合

現(xiàn)場(chǎng)信息融合大致可以分為以下3個(gè)方面：①分類存儲(chǔ)從現(xiàn)場(chǎng)傳回的信息；①融合處理傳輸?shù)男畔ⅲ虎壑庇^地展示融合處理后的信息。所接入的信息類型大致包括設(shè)備信息、視頻信息、視頻圖像和氣象環(huán)境參數(shù)4種。

2.2.2 設(shè)備管控

該功能主要是通過設(shè)置接入系統(tǒng)的設(shè)備參數(shù)、智能預(yù)警規(guī)則、工作模式來獲取現(xiàn)場(chǎng)信息。

2.2.3 態(tài)勢(shì)生成和全景展示

該功能的主要目的是實(shí)現(xiàn)一體化態(tài)勢(shì)數(shù)據(jù)的生成，將現(xiàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)數(shù)字化模型與各類現(xiàn)場(chǎng)信息相結(jié)合，將相關(guān)信息以圖層的方式疊加顯示在現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景圖上，從而呈現(xiàn)事件的整體發(fā)展態(tài)勢(shì)。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 關(guān)鍵態(tài)勢(shì)智能分析

該技術(shù)立足于嵌入式方法，以現(xiàn)場(chǎng)采集的視頻數(shù)據(jù)為立足點(diǎn)，通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析、處理自動(dòng)檢測(cè)目標(biāo)信息，并傳達(dá)報(bào)警指示的視頻信息和報(bào)警信息。對(duì)于不同的圖像處理板，所嵌入的圖像處理算法也存在一定的差異性，因此，不同設(shè)備的關(guān)鍵態(tài)勢(shì)智能分析功能不相同。

3.2 態(tài)勢(shì)的預(yù)測(cè)預(yù)警

該技術(shù)主要立足于各類群體性事件突發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的特征、事件發(fā)展規(guī)律、事件主要影響因素等，以此為依據(jù)分析事件的發(fā)展態(tài)勢(shì)，并利用分析結(jié)果建立關(guān)鍵態(tài)勢(shì)的預(yù)測(cè)預(yù)警模型。建立起的模型可在鎖定關(guān)鍵目標(biāo)，待其達(dá)到一定條件后實(shí)施預(yù)警操作。除此之外，還可標(biāo)示事件的輻射范圍，顯示受影響的目標(biāo)。

3.3 現(xiàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的生成與全景呈現(xiàn)

采取的現(xiàn)場(chǎng)信息具有分布散亂、形式多樣、數(shù)據(jù)量較大等特點(diǎn)。要想將其呈現(xiàn)出來，實(shí)施必要的控制，就要在數(shù)據(jù)融合的基礎(chǔ)上，從以下3個(gè)方面入手：①劃分場(chǎng)景地圖，設(shè)定網(wǎng)格大??；②生成各類映射關(guān)系，并將其儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫中；③設(shè)置相應(yīng)的態(tài)勢(shì)圖瀏覽控制方式，控制態(tài)勢(shì)圖操作，逐步實(shí)現(xiàn)人性化的交互控制，以促進(jìn)局部態(tài)勢(shì)的選定、相關(guān)數(shù)據(jù)的綜合顯示和態(tài)勢(shì)交互處理等功能的實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)束語

綜上所述，基于智能視頻分析技術(shù)的態(tài)勢(shì)感知和預(yù)警系統(tǒng)在武警、公安應(yīng)對(duì)異常突發(fā)事件工作中有較大的應(yīng)用價(jià)值。在具體的應(yīng)用過程中，應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)不僅可以保護(hù)相關(guān)人員的安全，還能將被動(dòng)式的安全防衛(wèi)工作轉(zhuǎn)化為主動(dòng)式的，優(yōu)化升級(jí)傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，不斷提高相關(guān)人員面對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)急處置能力。

參考文獻(xiàn)

[1]李少華.智能視頻分析技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展[J].中國公共安全，2014（01）：161-165.

[2]陳陽，蔣飛.基于智能視頻分析技術(shù)的態(tài)勢(shì)感知與預(yù)警系統(tǒng)[J].兵工自動(dòng)化，2013，33（07）：39-43.

[3]韓秋平，萬和平.智能視頻分析技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用與發(fā)展[J].中國安防，2015（06）：27-30.

[4]蘇偉文.視頻智能分析技術(shù)在銀行的應(yīng)用[J].金融科技時(shí)代，2015（09）：63.

〔編輯：白潔〕