智能視頻監(jiān)控應(yīng)用與發(fā)展方向

魯衛(wèi)華

（中海石油煉化有限責(zé)任公司采辦共享中心，廣東 惠州 516086）

0 引 言

智能視頻監(jiān)控技術(shù)是以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和人工智能技術(shù)為依托的現(xiàn)代技術(shù)手段，在人們的日常生活和生產(chǎn)管理等方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。與普通監(jiān)控技術(shù)相比，它具有更高的科技含量，更加智能化，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)情況，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)異常和危機(jī)事件，并通過報(bào)警系統(tǒng)提示和預(yù)警相關(guān)管理指揮中心，降低異常事件造成的影響和危害[1]。

1 智能視頻監(jiān)控技術(shù)分析及其特點(diǎn)

1.1 智能視頻監(jiān)控技術(shù)分析

智能視頻監(jiān)控技術(shù)主要由以下幾項(xiàng)核心技術(shù)組成。

1.1.1 成像技術(shù)

成像技術(shù)對(duì)于監(jiān)控而言極為重要，是監(jiān)控的核心技術(shù)。智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)大多采用數(shù)字視頻采集技術(shù)，大幅提升了監(jiān)控視頻的清晰度等，研發(fā)出夜間監(jiān)控的紅外成像技術(shù)，即測(cè)定監(jiān)控區(qū)域的紅外波長，借助信號(hào)處理和光電轉(zhuǎn)換等科技手段將測(cè)定結(jié)果轉(zhuǎn)化為紅外圖像。該成像技術(shù)與普通成像技術(shù)相比，在捕捉隱性火災(zāi)苗頭、夜間監(jiān)控以及惡劣環(huán)境下的監(jiān)控等方面具有突出優(yōu)勢(shì)。

1.1.2 視頻編解碼技術(shù)

視頻編解碼技術(shù)通過壓縮或解壓縮圖像數(shù)據(jù)的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)高效傳播和有效利用。目前，較為常用的視頻編解碼技術(shù)主要包括MPEG-4、H.264、H.265以及安全防范監(jiān)控?cái)?shù)字視音頻編解碼技術(shù)要求（Technical Specification of Surveillance Video and Audio Coding，SVAC）等。高效的視頻編解碼技術(shù)能夠使用更少的寬帶資源傳輸分辨率更高的視頻畫面，對(duì)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的響應(yīng)速度和監(jiān)控畫面清晰度有著重要影響[2]。

1.1.3 監(jiān)控視頻智能分析技術(shù)

監(jiān)控視頻智能分析技術(shù)是智能化視頻監(jiān)控技術(shù)的重要組成部分，是監(jiān)控系統(tǒng)整體功能性提升的關(guān)鍵技術(shù)手段。在較為復(fù)雜的環(huán)境下，監(jiān)控視頻智能分析技術(shù)能夠精確分析和判斷單數(shù)或復(fù)數(shù)監(jiān)測(cè)對(duì)象的特征和運(yùn)動(dòng)狀況，根據(jù)監(jiān)測(cè)對(duì)象的實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)對(duì)其的自動(dòng)跟蹤監(jiān)控。即使目標(biāo)超出正在監(jiān)測(cè)的智能攝像設(shè)備的監(jiān)控范圍，監(jiān)控系統(tǒng)也會(huì)根據(jù)目標(biāo)實(shí)際情況立刻調(diào)用臨近的其他智能攝像設(shè)備跟蹤監(jiān)控目標(biāo)。監(jiān)控視頻智能分析技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別和測(cè)量識(shí)別等功能的基礎(chǔ)。

1.2 智能視頻監(jiān)控技術(shù)特點(diǎn)

1.2.1 網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)化是智能化視頻監(jiān)控技術(shù)的特點(diǎn)之一。它依靠網(wǎng)際協(xié)議（Internet Protocol，IP）技術(shù)和數(shù)字技術(shù)等科技手段實(shí)現(xiàn)，具體優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下2個(gè)方面。一方面，智能視頻監(jiān)控技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在搭建和使用中能夠針對(duì)不同的使用需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和設(shè)置。比如，實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)調(diào)整報(bào)警等相關(guān)系統(tǒng)，對(duì)智能視頻監(jiān)控技術(shù)整體功能性的提升有著重要意義。另一方面，智能視頻監(jiān)控技術(shù)是將網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)架構(gòu)，由交換機(jī)、光纖以及攝像機(jī)等設(shè)備組成，能夠大幅提高數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)量和利用效率，有效降低智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)、維護(hù)以及使用成本，使得智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的操作和使用突破地域等限制[3]。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

圖1 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成

1.2.2 智能化

智能化是智能視頻監(jiān)控技術(shù)極為突出的特點(diǎn)之一。智能視頻監(jiān)控技術(shù)采用數(shù)字化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等科技手段，運(yùn)行過程中能夠自動(dòng)識(shí)別不同類別的物體，辨別拍攝畫面中存在的隱藏問題，及時(shí)發(fā)現(xiàn)監(jiān)控畫面中的突發(fā)事件，第一時(shí)間將警報(bào)信息發(fā)送到相應(yīng)部門或管理人員處，提高意外狀況和危機(jī)問題的解決效率，降低因人為因素而引發(fā)的漏報(bào)問題。為實(shí)現(xiàn)智能視頻監(jiān)控技術(shù)在特殊領(lǐng)域和關(guān)鍵崗位的重要作用，智能視頻監(jiān)控技術(shù)需要不斷完善提升。

2 智能視頻監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用的作用

2.1 能夠?qū)崿F(xiàn)全天候有效監(jiān)控

智能視頻監(jiān)控技術(shù)能夠達(dá)到全天候有效監(jiān)控，即每周7天、每天24 h不間斷有效監(jiān)控，對(duì)多種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行獨(dú)立采集、獨(dú)立分析以及獨(dú)立處理，在滿足個(gè)性化需求的基礎(chǔ)上，突破傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)過于依賴技術(shù)人員觀察分析監(jiān)控畫面的情況。智能視頻監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用能夠更加及時(shí)有效地規(guī)避和應(yīng)對(duì)各類意外狀況和危險(xiǎn)事件[4]。

2.2 能夠大幅提升報(bào)警的及時(shí)性和準(zhǔn)確性

智能視頻監(jiān)控技術(shù)主要是依靠網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能監(jiān)控?cái)z像頭等設(shè)備大幅提升報(bào)警的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，通過適當(dāng)設(shè)置和調(diào)整智能監(jiān)控?cái)z像頭，更加高效且合理地運(yùn)用智能攝像頭的圖像處理和智能算法等功能，有效辨別各類意外狀況和安全事故，通過網(wǎng)絡(luò)渠道第一時(shí)間將相應(yīng)信息傳輸?shù)街笓]中心。

2.3 有助于拓展視頻資源用途

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠收集和存儲(chǔ)數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)信息，少部分為與意外狀況和危險(xiǎn)事故有關(guān)的內(nèi)容，其他海量圖像信息包含了大量有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，可以作為智能監(jiān)控系統(tǒng)辨別和處理安全威脅的重要參考資料。通過對(duì)圖像信息等資源的深度分析挖掘與有效利用，挖掘出更多有價(jià)值的信息，更好地服務(wù)于信息決策。

3 智能視頻監(jiān)控技術(shù)的智能應(yīng)用

3.1 智能視頻監(jiān)控技術(shù)在公安智能視頻監(jiān)控領(lǐng)域中的應(yīng)用

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和科技水平的不斷提高，我國交通領(lǐng)域等各項(xiàng)社會(huì)事業(yè)呈現(xiàn)出越來越好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。各個(gè)地區(qū)的人員流動(dòng)頻率和流動(dòng)數(shù)量不斷增加，在加快城鎮(zhèn)發(fā)展進(jìn)程等方面發(fā)揮了巨大作用，但也帶來了各類治安案件和刑事案件等負(fù)面影響。智能視頻監(jiān)控技術(shù)在相關(guān)問題應(yīng)對(duì)方面發(fā)揮的作用主要體現(xiàn)在2個(gè)方面。一方面，公安機(jī)關(guān)報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)主要由遠(yuǎn)程管理中心、數(shù)據(jù)處理中心、無線網(wǎng)絡(luò)以及各類監(jiān)控終端組成，如圖2所示。對(duì)城市重要區(qū)域全方位覆蓋全天候監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和上報(bào)各類危險(xiǎn)事件，實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的跨區(qū)域和跨部分共享，對(duì)高效、妥善解決各類治安案件和刑事案件具有重要意義[5]。另一方面，智能視頻監(jiān)控技術(shù)在公安監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用推動(dòng)了警務(wù)工作機(jī)制的創(chuàng)新與發(fā)展，有助于更好地實(shí)現(xiàn)城市報(bào)警系統(tǒng)與城市監(jiān)控系統(tǒng)之間的協(xié)同運(yùn)作。根據(jù)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際情況，調(diào)整與完善相關(guān)工作人員的績效考核體系和設(shè)備系統(tǒng)維護(hù)保障機(jī)制，有利于推動(dòng)監(jiān)控覆蓋面積的增加和智能監(jiān)控技術(shù)的不斷發(fā)展優(yōu)化，更好地發(fā)揮智能視頻監(jiān)控技術(shù)在偵查破案等工作中的作用。

圖2 公安機(jī)關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.2 智能視頻監(jiān)控技術(shù)在石油鉆井監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

隨著智能視頻監(jiān)控技術(shù)的不斷發(fā)展完善，它在很多重要領(lǐng)域有了越來越多的實(shí)踐應(yīng)用。例如，石油鉆井監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)管石油鉆井作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，降低了作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)違規(guī)操作行為出現(xiàn)的概率，對(duì)于提升石油鉆井作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)安全管理水平有著重要意義。智能視頻智能監(jiān)控技術(shù)在石油鉆井監(jiān)控系統(tǒng)中的作用主要包括以下幾個(gè)方面。

3.2.1 作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)回放追溯作用

借助智能視頻監(jiān)控技術(shù)的實(shí)時(shí)傳輸功能和圖像視頻存儲(chǔ)功能，可以實(shí)現(xiàn)石油鉆井現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過程回放追溯。智能監(jiān)控設(shè)備監(jiān)控和記錄石油鉆井現(xiàn)場(chǎng)全部情況，通過網(wǎng)絡(luò)渠道匯總整理和存儲(chǔ)一系列視頻資料傳輸?shù)桨踩芾碇行?。相關(guān)管理人員通過回放監(jiān)控視頻，分析石油鉆井現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)安全事故等意外狀況的引發(fā)原因、發(fā)生過程以及相關(guān)責(zé)任人等，為石油鉆井現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)流程優(yōu)化工作提供參考依據(jù)。

3.2.2 作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督震懾作用

通過視頻監(jiān)控設(shè)備不間斷監(jiān)控錄像，可實(shí)現(xiàn)在石油鉆井作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督震懾作用。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)全方位覆蓋，記錄相關(guān)工作人員在石油鉆井現(xiàn)場(chǎng)的一言一行，有利于督促相關(guān)人員真正認(rèn)識(shí)和貫徹自身的職責(zé)，提升工作人員的責(zé)任意識(shí)和安全作業(yè)意識(shí)?，F(xiàn)場(chǎng)管理人員和工作人員嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)章制度和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范開展各自的工作，有助于避免因人為因素而引發(fā)的一系列安全事故[6]。

3.2.3 作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)支持作用

石油鉆井現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)過程中難免會(huì)遇到井漏和溢流等技術(shù)難題。意外狀況的突然出現(xiàn)往往危害較大，需要相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)人員提供技術(shù)方面的指導(dǎo)。智能視頻監(jiān)控技術(shù)在石油鉆井作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)支持是指出現(xiàn)意外狀況時(shí)，通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)詳實(shí)了解作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，組織專家團(tuán)隊(duì)分析作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)意外狀況，并制定妥善的應(yīng)對(duì)和解決方案，通過智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)指導(dǎo)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工作人員按照制定的應(yīng)對(duì)方案解決意外事故，提高作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)意外狀況處理效率，降低石油鉆井作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)意外事故造成的影響和危害[7]。

3.3 智能視頻監(jiān)控技術(shù)在交通視頻監(jiān)控領(lǐng)域中的應(yīng)用

交通視頻監(jiān)控是智能視頻監(jiān)控技術(shù)中最常見和范圍最廣的應(yīng)用領(lǐng)域，在各路口和重要路段區(qū)域設(shè)置監(jiān)控節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)連接各監(jiān)控節(jié)點(diǎn)形成覆蓋城市交通體系的智能化監(jiān)控系統(tǒng)。通過無線網(wǎng)絡(luò)或光纖將攝像頭拍攝的畫面?zhèn)魉偷浇煌ü芾碇笓]部門，以便及時(shí)且詳實(shí)地掌握城市交通運(yùn)行狀況，借助智能監(jiān)控設(shè)備的路況分析功能，自動(dòng)識(shí)別城市中的可疑車輛、違規(guī)行車行為、交通堵塞以及交通事故等情況，并將相關(guān)信息反饋給交通管理指揮平臺(tái)，保證城市交通系統(tǒng)的正常通暢運(yùn)行，提高城市交通管理部門的管理水平和交通意外狀況處理效率。

3.4 智能視頻監(jiān)控技術(shù)在家庭監(jiān)控領(lǐng)域中的應(yīng)用

隨著人們經(jīng)濟(jì)水平和生活品質(zhì)的不斷提升，人們?cè)絹碓街匾暭彝グ踩h(huán)境的構(gòu)建。利用智能化監(jiān)控設(shè)備監(jiān)管房屋內(nèi)的燃?xì)庠O(shè)備和各類家用電器等設(shè)施，實(shí)時(shí)掌握家庭各電器設(shè)施的運(yùn)行狀況，避免因設(shè)備運(yùn)行故障而引發(fā)的火災(zāi)等意外事故。借助智能化監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控房屋中人員狀態(tài)和安全狀況，還可避免因人為因素而引發(fā)的安全事故。這些是智能視頻監(jiān)控技術(shù)在家庭監(jiān)控方面最常用、最重要的功能[8]。

4 智能視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 不斷提升監(jiān)控技術(shù)的兼容性

隨著我國科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和城鎮(zhèn)現(xiàn)代化建設(shè)步伐的持續(xù)推進(jìn)，智能視頻監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用范圍及其在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮的作用不斷提升。但是，現(xiàn)階段諸多城鎮(zhèn)監(jiān)控設(shè)備仍是以智能化程度較低的陳舊設(shè)備為主，而完全替換陳舊設(shè)備所需投入的資金較大，部分地區(qū)憑借自身資源財(cái)力難以完成此項(xiàng)工程。為更好地處理該問題，應(yīng)當(dāng)不斷提升智能視頻監(jiān)控技術(shù)的兼容性，將舊設(shè)備納入智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，提升陳舊設(shè)備的智能化水平，發(fā)揮智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的作用。

4.2 提升監(jiān)控技術(shù)的安全性

監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性和監(jiān)控信息的安全性是智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)用的關(guān)鍵，也是相關(guān)企業(yè)及從業(yè)者高度重視的研究課題。如果監(jiān)控設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障或者出現(xiàn)監(jiān)控信息被不法分子竊取等情況，不僅會(huì)對(duì)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功能性和運(yùn)行穩(wěn)定性造成負(fù)面影響，還可能因監(jiān)控信息的泄露給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，需不斷提升智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的安全性，組建由專業(yè)技術(shù)人員構(gòu)成的智能監(jiān)控系統(tǒng)安全管理團(tuán)隊(duì)，抵御不法分子使用黑客技術(shù)竊取監(jiān)控系統(tǒng)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息，不斷優(yōu)化智能監(jiān)控設(shè)備，提升監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)能力，提高智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性[9]。

4.3 監(jiān)控系統(tǒng)的全球化發(fā)展趨勢(shì)

隨著時(shí)代的發(fā)展和全球經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展進(jìn)程的深化，各國在經(jīng)濟(jì)、文化等各個(gè)領(lǐng)域的交流愈發(fā)頻繁，使得全球化成為智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的重要發(fā)展方向。因此，需要建立國際通用的服務(wù)器、云服務(wù)基站等一系列設(shè)施，提高監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，實(shí)現(xiàn)全球化的智能監(jiān)控系統(tǒng)管理與控制，加強(qiáng)與其他國家的合作力度，共同完成智能監(jiān)控技術(shù)研發(fā)以及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作。

4.4 進(jìn)一步提升智能監(jiān)控系統(tǒng)的智能化程度

智能化是智能視頻監(jiān)控技術(shù)最突出的特征，是其能夠在諸多重要領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用的重要原因。第一，它能夠自動(dòng)智能分析拍攝的畫面，并根據(jù)提前設(shè)置的需求或條件篩查想要獲取的信息。第二，利用不同方位的智能監(jiān)控設(shè)備同時(shí)拍攝監(jiān)控圖像，并匯總處理監(jiān)控圖像，構(gòu)建三維監(jiān)控模型，有助于提高安全管理水平，使管理控制工作更加直觀化和科學(xué)化。第三，借助智能監(jiān)控設(shè)備的自動(dòng)分析功能找到觀察目標(biāo)，借助監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)控觀察目標(biāo)的運(yùn)行路線和運(yùn)行狀況，自動(dòng)識(shí)別和跟蹤運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，在交通視頻監(jiān)控領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，在提高城市交通管理水平和交通意外事件處理效率等方面發(fā)揮著極其重要的作用[10]。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和城鎮(zhèn)現(xiàn)代化建設(shè)步伐的持續(xù)推進(jìn)，社會(huì)必然會(huì)對(duì)智能視頻監(jiān)控技術(shù)的處理器集成水平、反應(yīng)速度以及智能化程度提出更高的要求。

5 結(jié) 論

智能視頻監(jiān)控技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉ畹让裼妙I(lǐng)域和石油開采等工業(yè)領(lǐng)域，均發(fā)揮著難以替代的重要作用?，F(xiàn)階段，視頻監(jiān)控技術(shù)仍有巨大的進(jìn)步空間。我國科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，為智能視頻監(jiān)控技術(shù)的研發(fā)與優(yōu)化提供了更多的技術(shù)支持。各行業(yè)和領(lǐng)域?qū)χ悄芤曨l監(jiān)控技術(shù)提出的新需求，則為智能視頻監(jiān)控技術(shù)的研發(fā)提供了方向和靈感。數(shù)字監(jiān)控逐漸取代模擬監(jiān)控，也說明該技術(shù)在不斷響應(yīng)市場(chǎng)提出的新需求，使得智能化水平和集成化程度更高的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)將在各領(lǐng)域獲得更廣闊的應(yīng)用。