常華斌

CHANG Hua-bin

（中國航空國際建設(shè)投資有限公司）

(China Airlines International Construction Investment Limited)

1 引言

伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與完善，民航產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出快速發(fā)展勢(shì)頭，機(jī)場(chǎng)作為民航業(yè)整體架構(gòu)中的標(biāo)配，同樣步入到發(fā)展的快車道。現(xiàn)階段，怎樣采取有效措施，保障客流人員、機(jī)場(chǎng)周界及貨物等方面的安全，全面、系統(tǒng)化提升機(jī)場(chǎng)的整體安全防范等級(jí)，乃是當(dāng)前所需迫切解決的重難點(diǎn)問題。當(dāng)飛機(jī)處于起降狀態(tài)時(shí)，由于存在比較大的人員流動(dòng)，機(jī)場(chǎng)作為重要的交通樞紐，有著較高的安全保護(hù)級(jí)別，因此，這給零延時(shí)且全實(shí)時(shí)的視頻與控制，提出了更多且更高的要求。但需指出的是，當(dāng)前許多機(jī)場(chǎng)所采用的仍然是傳統(tǒng)的安防監(jiān)控系統(tǒng)，而基于此種監(jiān)控條件下，安保人員需進(jìn)行監(jiān)視的視頻畫面，遠(yuǎn)大于人類極限。如此一來，便會(huì)降低監(jiān)控效果，難以較好的滿足機(jī)場(chǎng)安全需求。本文就智能視頻分析在智慧機(jī)場(chǎng)的應(yīng)用作一探討。

2 智慧機(jī)場(chǎng)概述

所謂智慧型機(jī)場(chǎng)，實(shí)際就是運(yùn)用各種新型技術(shù)，或者是比較成熟的技術(shù)，推動(dòng)或?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)性的信息交互、流程整合及協(xié)同決策。通過開展智慧型機(jī)場(chǎng)建設(shè)，能明顯提升機(jī)場(chǎng)整體的運(yùn)行質(zhì)量與效率，提高旅客服務(wù)水平，增強(qiáng)安全保障能力；另外，通過與其他合作伙伴進(jìn)行流程整合，比如地服公司、航空公司、油料公司、駐場(chǎng)單位以及配餐公司等，能夠構(gòu)建起完備、系統(tǒng)化的旅客服務(wù)價(jià)值鏈，推動(dòng)相關(guān)各方利潤(rùn)的提升。

3 智能視頻分析技術(shù)

3.1 智能視頻分析的基本原理

所謂智能視頻分析，從本質(zhì)上來講，即基于數(shù)字視頻，通過現(xiàn)代圖像處理技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)視頻的快速檢索、實(shí)時(shí)報(bào)警、圖像畫質(zhì)改善、圖像畫質(zhì)檢測(cè)等。另外，對(duì)于智能視頻分析的結(jié)構(gòu)而言，其主要可劃分為3層次，即應(yīng)用層、視頻分析與視頻感知層。

1）視頻感知層。實(shí)際就是把空間當(dāng)中的物體色彩信息，利用視頻采集設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使之成為計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字信息，在智能視頻分析過程中，現(xiàn)階段，大多采用的是設(shè)備為4k網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、魚眼攝像機(jī)、1080p網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)及720p網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等，依據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同以及設(shè)備安裝環(huán)境的差異，挑選能夠切實(shí)滿足所需的視頻采集設(shè)備。

2）視頻分析層。此層為視頻智能分析的關(guān)鍵所在，處理視頻圖像為其核心功能。對(duì)于視頻分析層而言，其主要功能類別為目標(biāo)提取、圖像轉(zhuǎn)換、圖像解碼、目標(biāo)分析及圖像分割等。比如對(duì)攝像機(jī)影像當(dāng)中的某個(gè)人進(jìn)行識(shí)別，首先，需通過視頻解碼，從中得到原始圖像，因原始圖像有著過于龐大的數(shù)據(jù)信息量，因此，需對(duì)其實(shí)施相應(yīng)轉(zhuǎn)換，使之成為二值圖像，或者是灰度圖像。完成轉(zhuǎn)換的圖像，再進(jìn)行相應(yīng)的圖像分割，提取人臉目標(biāo)，最后，分析目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別。

3）應(yīng)用層與用戶實(shí)際需求相融合，由于用戶的不同，其需求也會(huì)存在差異。包含智能分析報(bào)警信息的應(yīng)用及智能視頻分析數(shù)據(jù)的應(yīng)用等。

3.2 智能視頻分析功能

所謂智能視頻分析，實(shí)際就是基于攝像機(jī)視頻圖像，從中劃定一固定區(qū)域，此區(qū)域可以是規(guī)則的，也可以使不規(guī)則的，基于此固定區(qū)域，完成各種智能視頻分析監(jiān)測(cè)。

1）人臉識(shí)別。針對(duì)人臉識(shí)別來講，其能夠首先對(duì)人臉的特征信息進(jìn)行提取，然后按照1:1或其它比例，實(shí)現(xiàn)敏感人員布控、身份認(rèn)證以及出入口控制等功能。

2）物體識(shí)別。通過識(shí)別物體，能夠?qū)④囕v、人物或者其它東西識(shí)別出來。當(dāng)將區(qū)域劃定好之后，則禁止車輛進(jìn)入，若區(qū)域內(nèi)進(jìn)入有車輛，那么便會(huì)自動(dòng)報(bào)警。

3）周界檢測(cè)?；诒O(jiān)控區(qū)域內(nèi)，自動(dòng)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的入侵行為，且對(duì)此進(jìn)行告警。用作是否有目標(biāo)闖入監(jiān)控區(qū)域方面的監(jiān)測(cè)。

4）徘徊檢測(cè)?；诒O(jiān)控區(qū)域內(nèi)，針對(duì)事先設(shè)定的區(qū)域內(nèi)，自動(dòng)檢測(cè)其中的徘徊行為及人員滯留情況，并對(duì)這些行為進(jìn)行及時(shí)告警，此外，也支持其它形狀監(jiān)控區(qū)域的設(shè)置，如多邊形，只有目標(biāo)進(jìn)入?yún)^(qū)域內(nèi)，才會(huì)發(fā)出警報(bào)?？梢愿鶕?jù)實(shí)際需要，設(shè)置滯留與徘徊時(shí)間，如果在所設(shè)定的時(shí)間內(nèi)目標(biāo)離開，那么則不告警，如果超出，則即刻告警。

5）進(jìn)入檢測(cè)?；诒O(jiān)控區(qū)域內(nèi)，對(duì)有無目標(biāo)進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，若有，便會(huì)即刻發(fā)出報(bào)警信息。

6）離開檢測(cè)。在所設(shè)定的監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，對(duì)有無目標(biāo)離開指定區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，若有，當(dāng)其離開時(shí)，便會(huì)即刻發(fā)出警報(bào)信息。

7）物品遺留檢測(cè)。能夠?qū)ΡO(jiān)控區(qū)域當(dāng)中的遺留行為進(jìn)行檢測(cè)，并且還能對(duì)與遺留行為相符的行為及時(shí)告警。除此之外，還能根據(jù)實(shí)際需要，設(shè)置遺留物告警時(shí)間，如果超出此時(shí)間，便會(huì)觸發(fā)告警。[1]

4 智能視頻分析在智慧機(jī)場(chǎng)的應(yīng)用

4.1 系統(tǒng)組成

機(jī)場(chǎng)智能分析有著諸多種類，包含一些比較簡(jiǎn)單的種類，如離開檢測(cè)、進(jìn)入檢測(cè)等.針對(duì)此類算法而言，主要利用前端攝像機(jī)智能分析來完成；此外，還有一些相對(duì)較復(fù)雜的諸如人體特征識(shí)別、機(jī)型識(shí)別及人臉識(shí)別等，針對(duì)此類算法而言，則通過后臺(tái)服務(wù)器經(jīng)過智能分析來實(shí)現(xiàn)。所以，智能機(jī)場(chǎng)中智能視頻分析的應(yīng)用，需與前端攝像機(jī)智能分析相結(jié)合，另外，還可以與后臺(tái)服務(wù)器智能分析相結(jié)合，系統(tǒng)通常有IaaS、SaaS與PaaS構(gòu)成。

1）IaaS。其乃是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施層，包含網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲(chǔ)、服務(wù)器及攝像機(jī)等。

2）PaaS。其乃是整個(gè)系統(tǒng)的平臺(tái)層，主要包含智能分析平臺(tái)、視頻管理平臺(tái)等。

3）SaaS。此乃整個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用層，包含數(shù)據(jù)智能分析、視頻大場(chǎng)景拼接、視頻分析報(bào)警及視頻智能檢索等應(yīng)用。

4.2 系統(tǒng)功能

1）人臉識(shí)別。多用于旅客登機(jī)驗(yàn)證、工作人員驗(yàn)證、機(jī)場(chǎng)工作人員通道、航站樓出入口、工作人員驗(yàn)證、安檢驗(yàn)證柜臺(tái)與登機(jī)口等功能。

2）機(jī)位檢測(cè)。攝像機(jī)被安裝在各機(jī)位的前方，核心功能即為對(duì)機(jī)位上有無飛機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，并將其當(dāng)做飛行區(qū)機(jī)位監(jiān)控的數(shù)據(jù)，此外，還能將這些數(shù)據(jù)向機(jī)場(chǎng)生產(chǎn)系統(tǒng)提供，由其使用。

3）周界防護(hù)。利用行為分析、進(jìn)入檢測(cè)及拌線檢測(cè)等智能分析算法，開展多角度分析，對(duì)機(jī)場(chǎng)圍界內(nèi)有無人闖入進(jìn)行判斷，針對(duì)此功能而言，通常會(huì)被劃歸至機(jī)場(chǎng)圍界報(bào)警系統(tǒng)當(dāng)中。

4）遺留物品檢測(cè)。針對(duì)安裝于機(jī)場(chǎng)行李提取大量的攝像機(jī)而言，其能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)遺留物品，避免乘客把行李遺留于機(jī)場(chǎng)，提升旅客的整體服務(wù)質(zhì)量。

5）物品移走檢測(cè)。機(jī)場(chǎng)的部分消防設(shè)備、公共安全設(shè)備等，如果其處于正常工作狀態(tài)時(shí)，則禁止移動(dòng)，而安裝于周圍的攝像機(jī)，會(huì)實(shí)時(shí)的、不間斷的對(duì)物品是否被移走進(jìn)行檢測(cè)，若有設(shè)備移動(dòng)，那么后臺(tái)系統(tǒng)會(huì)馬上報(bào)警。

6）跳橋檢測(cè)。安裝于機(jī)場(chǎng)高空連橋位置處的攝像機(jī)，其具有檢測(cè)越線的功能，如果有人從橋上跳下，后臺(tái)系統(tǒng)會(huì)馬上報(bào)警，可以幫助機(jī)場(chǎng)安保人員，在第一時(shí)間知曉有安全時(shí)間。

7）逆行檢測(cè)。針對(duì)航站樓當(dāng)中的一些單項(xiàng)通道，于通道內(nèi)安裝攝像機(jī)，可檢測(cè)逆行。如果有旅客逆行，那么后臺(tái)系統(tǒng)會(huì)馬上報(bào)警，相關(guān)工作人員便會(huì)及時(shí)趕往現(xiàn)場(chǎng)，為旅客提供正確引導(dǎo)。

5 結(jié)語

綜上，針對(duì)視頻分析的架構(gòu)而言，其主要包含以前端攝像機(jī)為基礎(chǔ)的智能分析，以及以后臺(tái)服務(wù)器為基礎(chǔ)的智能分析，在智能機(jī)場(chǎng)，通常會(huì)采取上述兩種架構(gòu)相融合的方式。伴隨當(dāng)今計(jì)算硬件技術(shù)的持續(xù)發(fā)展與完善，以及智能分析算法的不斷成熟，智能分析的準(zhǔn)確性日漸提高，類型也越來越多。因此，在智能分析算法時(shí)間增多的大背景下，應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)的生產(chǎn)及安全管理中，使智能機(jī)場(chǎng)運(yùn)行變得更為便捷、高效與安全。

[1]尹顯勇. 立體安防和主動(dòng)安防將是智慧機(jī)場(chǎng)安全建設(shè)核心[J]. 中國安防,2015(10):27-29.