智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

蘇亞平

摘要：伴隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)處理技術(shù)、電子技術(shù)以及通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)也逐漸成為了安全防衛(wèi)工作當(dāng)中的一項(xiàng)重要手段。概括而言，視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段，分別是模擬監(jiān)控、數(shù)字監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控三個(gè)主要階段，而智能視頻分析技術(shù)及其應(yīng)用作為一種全新的監(jiān)控技術(shù)以其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用越來(lái)越受到人們的重視。智能視頻分析所采用的核心技術(shù)是決定智能視頻分析功能的關(guān)鍵，因此，對(duì)智能視頻分析核心技術(shù)的研究及其相應(yīng)功能的實(shí)現(xiàn)成為智能視頻監(jiān)控研究的重點(diǎn)所在，具備重要的理論研究意義與實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：智能視頻監(jiān)控系統(tǒng);預(yù)警系統(tǒng)

1、智能視頻監(jiān)控的優(yōu)勢(shì)

目前監(jiān)控系統(tǒng)中，存儲(chǔ)和傳輸問(wèn)題是首要面臨的難關(guān)，大量無(wú)用視頻信息被存儲(chǔ)、傳輸，既浪費(fèi)了存儲(chǔ)空間又增加了帶寬，智能分析的目的是為了視頻存儲(chǔ)所需要的空間減少?gòu)亩徑鈳拤毫Γ蛘邔?duì)于一些無(wú)用視頻則采用低碼流方式進(jìn)行壓縮或傳輸，更方便整套系統(tǒng)調(diào)查或查詢使用，提升監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值。

目前智能監(jiān)控技術(shù)主要包括：身份識(shí)別、軌跡識(shí)別、環(huán)境判斷補(bǔ)償識(shí)別。身份識(shí)別包括人臉識(shí)別、車牌號(hào)識(shí)別、車輛類型識(shí)別、船只識(shí)別、紅綠燈識(shí)別等等。識(shí)別類的智能監(jiān)控技術(shù)，最關(guān)鍵的要求就是識(shí)別的準(zhǔn)確率，最好保證在98%以上，這樣就能夠較好地滿足絕大多數(shù)監(jiān)控類客戶的需求，這是目前比較常見(jiàn)的智能分析目的;軌跡識(shí)別主要包括虛擬警戒線、虛擬警戒區(qū)域、智能跟蹤、人數(shù)統(tǒng)計(jì)、車流統(tǒng)計(jì)、物體出現(xiàn)和消失、人員突然奔跑、人員突然聚集等等;環(huán)境判斷補(bǔ)償識(shí)主要包括雨、雪、大霧等惡劣天氣、夜間低照度情況、攝像頭遮擋或偏移、攝像頭抖動(dòng)等等。智能監(jiān)控技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在惡劣視頻環(huán)境情況下實(shí)現(xiàn)較正常的監(jiān)控功能。受環(huán)境影響視頻不清楚的時(shí)候，盡早發(fā)現(xiàn)畫面中的人，或者判斷攝像頭偏移的情況后發(fā)出報(bào)警，此類功能具備普遍的適應(yīng)性，大部分監(jiān)控點(diǎn)都有潛在需求。

2、智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特征

2.1 提高報(bào)警的準(zhǔn)確度

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠從紛繁復(fù)雜的圖像畫面中利用“智能分析技術(shù)”的提取的物體特性、特征，正確識(shí)別出不同物體及其運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)律，它可以明確地區(qū)分出人、車或其它物體，并過(guò)濾掉類似水波、光影等背景干擾和光線變化影響，一旦發(fā)現(xiàn)監(jiān)控畫面中“關(guān)鍵目標(biāo)”出現(xiàn)時(shí)，系統(tǒng)能夠以最快、最佳的方式提供有用信息或告警并及時(shí)得到處理，有效地提高報(bào)警的精確度，同時(shí)拓展了視頻報(bào)警的應(yīng)用范圍。

2.2 提供新的監(jiān)視方式

隨著視頻監(jiān)控需求的日益高漲和前端攝像機(jī)價(jià)格的合理化，一個(gè)系統(tǒng)的攝像機(jī)安裝數(shù)量也在成倍增加，超大視頻路數(shù)及大規(guī)模監(jiān)視中心給控制管理人員帶來(lái)極大的工作壓力，要求監(jiān)視人員隨時(shí)注視幾十上百路圖像并判斷畫面中是否存在異常狀況是不現(xiàn)實(shí)的，這將大大降低監(jiān)控系統(tǒng)的安全有效性和實(shí)際操作管理能力。因此，智能視頻分析系統(tǒng)可使用戶更加精確地定義安全威脅的特征，可以在圖像監(jiān)視范圍內(nèi)設(shè)定多個(gè)虛擬警戒線或警戒區(qū)域，可以分時(shí)段地設(shè)定、分析不同的重要對(duì)象，真正做到只有違犯警戒規(guī)則的行為才產(chǎn)生報(bào)警的高效監(jiān)控。

2.3 做到“事前預(yù)防”能力

智能視頻分析監(jiān)控系統(tǒng)的“遺留物品判別”、“區(qū)域逗留提示”、“運(yùn)動(dòng)方向判別”等功能將能使安全人員提前感知異常行為并關(guān)注相應(yīng)監(jiān)控領(lǐng)域、盡可能提前發(fā)現(xiàn)潛在的威脅并做出應(yīng)對(duì)策略，例如：有人在公共場(chǎng)所遺留了可疑物體或者有人在敏感區(qū)域附近長(zhǎng)時(shí)間徘徊、逗留，智能視頻分析系統(tǒng)將可以識(shí)別這種行為、提示給保安人員，實(shí)現(xiàn)對(duì)可能產(chǎn)生的犯罪或違規(guī)行為進(jìn)行預(yù)警。

2.4 有效擴(kuò)展視頻資源用途

對(duì)用于安防系統(tǒng)的智能視頻分析結(jié)果還可以用來(lái)聯(lián)動(dòng)高速球型攝像機(jī)進(jìn)行跟蹤拍攝或者對(duì)聯(lián)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行相關(guān)的智能業(yè)務(wù)，當(dāng)可疑目標(biāo)觸及多個(gè)攝像機(jī)的多個(gè)智能視頻分析區(qū)域時(shí)，系統(tǒng)將能夠驅(qū)動(dòng)高速球型攝像機(jī)對(duì)可疑目標(biāo)連續(xù)追蹤，在遇到多個(gè)可疑目標(biāo)共同出現(xiàn)時(shí)，也可以分別捕捉其各自的活動(dòng)圖像，使監(jiān)控系統(tǒng)更具智能優(yōu)勢(shì)。

3、智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1定標(biāo)

定標(biāo)的作用是強(qiáng)化分析設(shè)置模塊工作的精確性，進(jìn)而提高智能視頻監(jiān)視系統(tǒng)的性能。由于智能視頻監(jiān)視系統(tǒng)需要通過(guò)攝像頭來(lái)采集數(shù)據(jù)，通過(guò)定標(biāo)可以確定出3至5條垂直于水平方向的定標(biāo)線，進(jìn)而分析出攝像頭在捕捉畫面時(shí)的角度、焦距以及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等具體參數(shù)，從而為預(yù)警設(shè)置提供了充分詳實(shí)的依據(jù)。

3.2目標(biāo)行為分析

由于智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)往往會(huì)應(yīng)用于多種場(chǎng)合，而針對(duì)不同場(chǎng)合，其預(yù)警內(nèi)容也有著顯著的區(qū)別，因此，在完成預(yù)警設(shè)置之后，還需要對(duì)監(jiān)控目標(biāo)的行為進(jìn)行分類設(shè)置，包括目標(biāo)的體積、速度、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等，從而最大限度的發(fā)揮智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功能。例如，在人流量較大的商場(chǎng)、展覽館等地，為了防止偷竊行為的發(fā)生，需要對(duì)分析設(shè)置模塊進(jìn)行預(yù)先設(shè)置，令監(jiān)控系統(tǒng)能夠根據(jù)偷盜行為模式對(duì)監(jiān)控范圍內(nèi)目標(biāo)的行動(dòng)進(jìn)行分析，進(jìn)而及時(shí)對(duì)偷盜行動(dòng)發(fā)出警報(bào)，起到應(yīng)有的預(yù)警功能。

3.3預(yù)警設(shè)置

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)便是為了在各種環(huán)境下，對(duì)其監(jiān)控地點(diǎn)的不正常狀態(tài)發(fā)出預(yù)警，而為了確保預(yù)警信息的即時(shí)準(zhǔn)確，就有必要對(duì)智能視頻監(jiān)視系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警設(shè)置。首先，需要根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)所處環(huán)境的特點(diǎn)，選取恰當(dāng)?shù)哪Ｊ剑蕴岣弑O(jiān)控系統(tǒng)在特定環(huán)境中的工作效率和運(yùn)行質(zhì)量，通?？梢愿鶕?jù)場(chǎng)所和時(shí)間的不同，將預(yù)警設(shè)置的場(chǎng)景劃分為室內(nèi)、室外、白天以及夜晚四個(gè)部分，而起所監(jiān)控的目標(biāo)則可以根據(jù)實(shí)際需要分為人、機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車以及動(dòng)物等。完成現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境類型與預(yù)警目標(biāo)的設(shè)置之后，便需要對(duì)監(jiān)控的區(qū)域進(jìn)行劃分，以便對(duì)不同的區(qū)域進(jìn)行更進(jìn)一步的劃分，具體包括了警戒區(qū)、非警戒區(qū)、偵查區(qū)等多種警戒類型。將警戒類型與目標(biāo)類型巧妙的結(jié)合起來(lái)，令便可以充分的發(fā)揮智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在信號(hào)采集與數(shù)據(jù)處理方面的優(yōu)勢(shì)，在不同的環(huán)境下、針對(duì)不同的警戒類型、根據(jù)不同的實(shí)際情況、及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)出預(yù)警，從而有效的提高預(yù)警的針對(duì)性與準(zhǔn)確性。

4、結(jié)束語(yǔ)

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)由于其廣泛的應(yīng)用前景正越來(lái)越多地引起各國(guó)的關(guān)注。世界各國(guó)政府已經(jīng)將智能化視頻監(jiān)控技術(shù)的研究上升到了戰(zhàn)略高度，從政策、法律、經(jīng)濟(jì)、應(yīng)用等多方面進(jìn)行了巨大的投入來(lái)推動(dòng)該技術(shù)的發(fā)展，智能視頻已經(jīng)形成為一個(gè)產(chǎn)業(yè)。但目前中國(guó)還沒(méi)有真正具有自己品牌的智能視頻監(jiān)控產(chǎn)品，如何加大加快智能化視頻監(jiān)控技術(shù)的研發(fā)力度，有計(jì)劃有步驟地促進(jìn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度是一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題。

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（作者單位：中星電子股份有限公司）