安防工程中音視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢與應(yīng)用

張燕

摘 要 現(xiàn)階段，隨著社會的發(fā)展，我國的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也有了很大的進(jìn)步。視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)（videosurveillance&controlsystem）是一種利用視頻技術(shù)來對設(shè)防區(qū)域?qū)崿F(xiàn)探測、監(jiān)視的電子系統(tǒng)。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)只適用于事后查證，無法自動對安防區(qū)域進(jìn)行預(yù)警，而智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)利用最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)作支撐，有著高效處理數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，為人們生活質(zhì)量的提高作出了巨大的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞 安防工程 音視頻監(jiān)控系統(tǒng) 優(yōu)勢與應(yīng)用

一、智能音視頻監(jiān)控的特點(diǎn)

一是實(shí)時圖像隨時切換。多種客戶端支持電視墻、客戶端、IE客戶端三者之間畫面共享，支持4、6、8、9、13、16、32畫面的全屏顯示。二是全矩陣切換。一體化主機(jī)，可以同時調(diào)制云臺和鏡頭，大屏顯示器可以更好地傳送圖像。三是控制功能。對攝像頭的開關(guān)、云臺的360度旋轉(zhuǎn)、鏡頭光圈、變焦距離、聚焦大小均可以實(shí)現(xiàn)控制。四是警報(bào)觸發(fā)。報(bào)警畫面會自動切換至顯示屏，并且同時觸發(fā)云臺打印相關(guān)報(bào)告。

二、安防工程中音視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢

現(xiàn)階段我國將音視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用分為3個階段，即模擬視頻監(jiān)控、半數(shù)字化視頻監(jiān)控、全數(shù)字化視頻監(jiān)控。截至目前，模擬視頻監(jiān)控已經(jīng)被淘汰，數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為主流產(chǎn)品。被廣泛應(yīng)用于各個重大安防區(qū)。雖然一小部分企業(yè)選擇了半數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)，但是由于受到成本的制約，導(dǎo)致半數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用并不完全；并且傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)無法適應(yīng)安防去的廣泛性，不能很好地對安防區(qū)進(jìn)行覆蓋，并且集中應(yīng)用于政府部門、銀行系統(tǒng)、公安系統(tǒng)、電力系統(tǒng)等產(chǎn)業(yè)，所以無法實(shí)現(xiàn)大范圍的普及。

三、智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)在安防工程中的具體應(yīng)用

（一）應(yīng)用于區(qū)域智能追蹤

根據(jù)所選區(qū)域進(jìn)行模式識別，并對區(qū)域圖像的變化做出響應(yīng)，在安防工程中進(jìn)行區(qū)域預(yù)警和警示，轉(zhuǎn)換被動監(jiān)控局面為主動監(jiān)控。利用智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)對移動的物體進(jìn)行監(jiān)測和實(shí)時追蹤，并且自動發(fā)送智能解碼指令；當(dāng)所檢測物體移動到監(jiān)控以外的區(qū)域時，便會自動發(fā)送指令控制相應(yīng)區(qū)域的攝像機(jī)跟蹤物體。除此之外，還可以利用智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)對遺留或者是無人看管的物品進(jìn)行監(jiān)測，從而確保安防區(qū)域的公共安全。

（二）應(yīng)用于合成表情

人臉的特性決定了智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)中對人臉識別的難度，每當(dāng)人臉的表情發(fā)生變化時監(jiān)控系統(tǒng)判斷的準(zhǔn)確性也在發(fā)生變化，這就需要智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)在安防工程中以視頻和圖像為基礎(chǔ)，根據(jù)不同臉部表情來建立起標(biāo)準(zhǔn)化的表情模型；并且特定的時間段內(nèi)將視頻樣本進(jìn)行壓縮，整合時間和空間因素實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化表情模型的建立，并在測試階段與其他人臉進(jìn)行匹配，以確保智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)識別人臉時不受表情的影響。

（三）應(yīng)用于動作識別

人群聚集、快速移動等肢體動作給安防區(qū)的智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工作帶來了一定的困難，這就需要相關(guān)科研人員能從行為動作中對不安全因素做匹配，從而判斷行為人的肢體動作知否帶有危險性，如若檢測到危險行為則會自動進(jìn)行報(bào)警。在建立危險肢體動作模板時，就要對不同人的肢體動作進(jìn)行采集，建立起與之匹配的肢體動作模型，從而對行為人的具體動作具體分析，并自動預(yù)警或報(bào)警。

（四）應(yīng)用于目標(biāo)監(jiān)測

通過光流法、背景減法、響鈴幀查法對運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測。光流法：主要是對圖像序列的光溜場所進(jìn)行檢測，將檢測好的數(shù)據(jù)結(jié)果與運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)行對比之后再得出相應(yīng)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，但是這種方法耗時長，并且對相關(guān)的硬件設(shè)備要求較高，所以很難在短時間內(nèi)對運(yùn)動目標(biāo)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確無誤的監(jiān)測。背景減法：是一種運(yùn)動目標(biāo)檢測中最常用的方法，其原理是利用當(dāng)前的每幀圖像減去背景模板中的時幀圖像之后計(jì)算出運(yùn)動目標(biāo)的運(yùn)動值，但是在實(shí)際計(jì)算中會出現(xiàn)計(jì)算區(qū)域與背景出現(xiàn)偏離的現(xiàn)象，而且偏離程度通常會超出預(yù)定的運(yùn)動值。響鈴幀查法：在對運(yùn)動目標(biāo)進(jìn)行檢測時，通過對序列中兩幀及兩幀以上的目標(biāo)圖像進(jìn)行對比之后得出相應(yīng)數(shù)據(jù)這種方法雖然適應(yīng)性較強(qiáng)，但是在實(shí)際運(yùn)用中產(chǎn)生無效數(shù)據(jù)的頻率較高，所以實(shí)際檢測中很少涉及。

（五）實(shí)現(xiàn)形式

通常來講，音視頻監(jiān)控系統(tǒng)的IVS設(shè)備不僅可設(shè)置在控制中心，還可設(shè)置在前置音視頻采集模塊。IVS根據(jù)上位機(jī)傳遞的指令信息運(yùn)行，對攝像機(jī)傳遞的音視頻進(jìn)行初步處理分析，有效監(jiān)測、判斷目標(biāo)人或物，和先前限定的報(bào)警程序或條件進(jìn)行比較，從而進(jìn)行下一步操作。例如關(guān)于越界監(jiān)測，可根據(jù)前置攝像頭判斷物體是否超過警戒線，從而明確是否要聯(lián)動報(bào)警，可預(yù)先設(shè)定“A<—>B”規(guī)則明確越界報(bào)警方向，限定靈敏度來篩選敏感目標(biāo)，在應(yīng)用軟件中設(shè)定一般聯(lián)動、攝像聯(lián)動等形式。進(jìn)出區(qū)域、遺留拿取等可安排持續(xù)時間；人員密集可形成客流量熱度圖；快速變動可根據(jù)像素篩選出間距。另外，規(guī)則組合支持多個單條規(guī)則集合。只有在同時觸發(fā)A、B兩個規(guī)則時，才能產(chǎn)生組合報(bào)警。

四、結(jié)語

由于數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)寬帶的建立，安防工程成為新技術(shù)革命的先鋒，而只能監(jiān)控系統(tǒng)在安防工程中的應(yīng)用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對目標(biāo)的實(shí)時監(jiān)測，還能在目標(biāo)發(fā)生危機(jī)時自動報(bào)警通知相關(guān)部門采取應(yīng)對措施從而減少對安防工程危害。在不久的將來，將智能監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用在各個領(lǐng)域，一定能整體提升公共安防區(qū)域的安全性。

（作者單位為中國原子能科學(xué)研究院）

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