范劍敏

摘要：視頻監(jiān)控系統(tǒng)是用來控制門禁和重要區(qū)域的主要手段，發(fā)揮防損、防盜、打擊犯罪等功能。由于其監(jiān)控實時性，耗費人力，呈現(xiàn)出“被動性”、“事后性”，但逐漸滿足不了目前經(jīng)濟社會發(fā)展的多樣性和實用性需求，“主動性”特征的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)特征應運而生。本文論述智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體設計思想和系統(tǒng)組成及發(fā)展趨勢。

關鍵詞：智能視頻監(jiān)控;智能系統(tǒng)設計;系統(tǒng)實際應用

中圖分類號：TN948.64? ? 文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1007-9416（2018）10-0000-00

1 引言

為響應平安中國建設的總體要求，進一步提升社會治安水平，國內大型活動以及城市大型商超的視頻監(jiān)控系統(tǒng)進一步加強。視頻監(jiān)控系統(tǒng)儼然成為一項行之有效的安全技術防范手段，維護社會治安的技術抓手，作為技術性技防設備，配置到各單位。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能化改進將極大緩解敏感時期視頻監(jiān)控人員的工作壓力，解放出新的勞動力。

1.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展前景趨勢

伴隨經(jīng)濟規(guī)模的擴大以及人口集聚區(qū)的拓展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控范圍與日俱增，在多屏幕的大量監(jiān)控錄像中人工提取關鍵信息，越來越難，對于企業(yè)的人工費用也是一項巨大的挑戰(zhàn)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)確實在一定程度上能將特殊安全事件扼殺在萌芽中，或及時制止、準確定責。所以如何引領視頻監(jiān)控系統(tǒng)的創(chuàng)新發(fā)展以逐步邁向智能視頻監(jiān)控技術，成為行業(yè)關注、企業(yè)在乎、重點研究的領域。智能視頻監(jiān)控技術通過智能視頻分析算法過濾視頻流，將人工智能納入技術要素，計算機可以對現(xiàn)場視頻畫面進行分析判斷，提取現(xiàn)場中的敏感信息，若符合程序設置的突發(fā)情況，及時準確進行預警。

“主動監(jiān)控、智能監(jiān)控、自動報警”逐漸在視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究領域炙手可熱。這被稱為 “第四代視頻監(jiān)控系統(tǒng)”的智能視頻監(jiān)控技術，也正在不斷適應廣大用戶企業(yè)對技術的不斷要求進行提升。行業(yè)整體逐步性智能化邁進。在未來的發(fā)展中，涉及到的重點研究方面主要是智能視頻分析技術，視頻分析技術真正反映智能技術的應用水平，應用發(fā)展前途廣闊。在分析技術提升精度的同時，其分析的狀態(tài)廣度，同樣也被賦予極大期許。各領域的遠程視頻監(jiān)控均較以前覆蓋范圍增大很多，安防職能的基礎上，慢慢被賦予管理監(jiān)控和生產(chǎn)經(jīng)營監(jiān)控的管理職能，以及技術創(chuàng)新期許。面對新領域的高要求，智能視頻系統(tǒng)必將在諸如車站等人流密集場所產(chǎn)生更大的作用，必將引領未來視頻監(jiān)控產(chǎn)品技術的前進航向。

1.2 國內智能視頻監(jiān)控現(xiàn)狀

視頻監(jiān)控系統(tǒng)到目前為止，主要歷經(jīng)三代，模擬系統(tǒng)、數(shù)字系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)。面對人們日益增長的對視頻監(jiān)控功能的拓展要求，例如敏感事件突發(fā)、違法案件制止等，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的安防性能得到了極為廣泛的應用。目前的第四代智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要在在線智能分析、實時報警和系統(tǒng)智能聯(lián)動等多方面存在重大功能創(chuàng)新。

但是目前，智能視頻監(jiān)控領域在國內尚未得到深入挖掘，國內也沒有獨立品牌運營該系統(tǒng)，開發(fā)周邊產(chǎn)品。面對這樣的空白，很多生產(chǎn)商已經(jīng)有所察覺，積極投入財力、人力、物力進行研究，主動挖掘技術要點，迎合市場供給空白。但由于先天不足，國內企業(yè)在此領域的發(fā)展，仍然受到多方面桎梏：第一，智能業(yè)務流于表面，技術內涵不夠。企業(yè)主營業(yè)務集中在非智能視頻監(jiān)控領域，技術投入過高，創(chuàng)新力度不足，將智能系統(tǒng)低級化，喪失其高端自主分析的技術內涵。第二，進口產(chǎn)品充斥市場，安全性能穩(wěn)定性不高。國內市場主要智能視頻監(jiān)控產(chǎn)品依賴于進口渠道，成本高，但同時產(chǎn)品的性能可靠性不高，性價比較低。我方仍舊缺乏自主知識產(chǎn)權，系統(tǒng)的配套技術依賴于外國。這也使得其在大型人口聚集地點的公共安全項目中不可完全投入使用。

2 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的需求分析

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的體系以大容量光纖網(wǎng)絡為主干，或者也會使用計算機網(wǎng)絡傳輸，連上分布的攝像機，在集中在特定地點進行實時播放、存儲和處理。本文的需求分析主要從主要內容和需求軟件兩個需求方面進行具體分析。智能視頻分析系統(tǒng)的內容需求主要涉及到七個方面：第一，運動目標檢測跟蹤，分析出行，記錄軌跡。第二，運動目標識別，構建程序，系統(tǒng)識別。第三，警戒區(qū)檢測，非系統(tǒng)設置移動目標，專項檢測。第四，警戒線檢測模塊，重點針對警戒線的通行情況。第五，物品遺留丟失檢測，防丟失和易找尋機制充分發(fā)揮。第六，人數(shù)統(tǒng)計檢測，數(shù)量系統(tǒng)分析統(tǒng)計。第七，流量擁堵檢測分析，進行擁堵程度預警，并進行通報。

3 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體原則與軟件設計功能

3.1 總體設計原則

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計需要按照一定的設計原則進行設計和工作實施：

第一先進性原則。系統(tǒng)設計與硬件標準需要做到高新技術，尤其在壓縮、解碼、傳輸?shù)冗^程必須采用質量精湛的產(chǎn)品，保障產(chǎn)品的出世，便具備一定的先進性，在此之上再形成穩(wěn)定性，將系統(tǒng)連接起來。第二，穩(wěn)定性和安全性原則。系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性決定了系統(tǒng)使用的整體壽命，也是用戶最為關注的核心關鍵，穩(wěn)定的系統(tǒng)才能保障各部分協(xié)調運轉，保障故障修復的安全性，才能更快投入運營，形成更為完善的系統(tǒng)。

3.2 軟件設計功能

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)首先經(jīng)過前端視頻采集部分進行視頻采集，接下來，將信息傳入視頻分析服務器，通過系統(tǒng)程序對輸入的視頻圖像進行系統(tǒng)分析，得出關鍵信息，與此同時，通過智能監(jiān)控軟件算法進行信息的加工處理，進一步細致定義、深入檢測、綜合分析、精確定位和妥善處理。通過系統(tǒng)設置，可以及時地對敏感事件、敏感目標（異常情況的車、人、不明物、群體性行為等）等進行系統(tǒng)性檢測、識別、判斷和報警，提升突發(fā)處置應急能力。

在現(xiàn)在智能視頻系統(tǒng)的發(fā)展浪潮中，算法同樣在迅速發(fā)展，目前，算法對接的主要功能有多種，具體包括：第一，運動物體檢測。系統(tǒng)可以檢測視頻中處于運動狀態(tài)的物品或物體，就是處于變化當中。最早的運動檢測算法正是基于這個基本理念，后期的諸多功能也是在此基礎上進行開發(fā)，像是早期研發(fā)出的運動偵測功能算法。視頻中同樣的物品只要發(fā)生了變化，系統(tǒng)通過算法便可以感知到，并傳遞其變化的信號到核心系統(tǒng)，進行核心處理或者警情處理。但是，需要注意到的是，這種方法依舊存在一定程度的錯誤報警率，需要進一步改善;第二，物體跟蹤。物體跟蹤算法是對變化的物體進行跟蹤，這是其區(qū)別與其他系統(tǒng)算法的主要特征，也是去年最為火熱的研究領域之一。運動物體檢測和跟蹤是系統(tǒng)進行視頻分析的基礎。只有將該分析算法做好，才有可能正確分析其變化物體的主要信息，并且在此功能的基礎上進行新模塊功能的研發(fā)，書寫新的代碼。主要研究難點和重點是多運動物體之間發(fā)生交叉遮擋現(xiàn)象，或者消失及重現(xiàn)等特情下，如何進行進一步的有效跟蹤和分析;第三，行為特征分析。行為特征分析需要以視頻中的系統(tǒng)預置的特定行為發(fā)生為基礎，人、物、車、船等交通工具發(fā)生的特定行為都是分析范圍，進一步通過離鏡頭的距離和目標自身的尺寸進行相關物品的判斷，統(tǒng)計相關數(shù)量和密度，并同時進行行為分析。

4 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實際應用

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用有很多成功案例，不勝枚舉，本文選取兩個代表性案例，分別進行闡述，其一為浙江電網(wǎng)項目，其二為北京市公交集團項目。

第一， 浙江電網(wǎng)項目。其監(jiān)控范圍是省內的高壓變電站，由于人力緊缺，技術安全防范標準又很高，項目的引入，勢在必行。按照相關規(guī)定，變電站是禁止未經(jīng)許可的人闖入的，一旦闖入，便會造成重大安全隱患，甚至損失。為了保障變電站國家財產(chǎn)安全，在變電站四周的圍墻上架設定量定距的監(jiān)控攝像機，著重發(fā)揮好禁區(qū)報警、絆線報警這兩大方面的智能化程度，實現(xiàn)系統(tǒng)的全天值守。

第二，北京市公交集團項目。北京市公交集團分布在全市范圍內有多個公交場站及樞紐，具有分布地域廣、安全防范和綜合管理難度大等特點。運用智能視頻分析系統(tǒng)對場站出入口及場站內車輛，人員進行實時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)異常情況，為場站的正常運營和夜間的車輛安全提供了有力的技術支持;對站臺的人員密度進行實時分析;防止人群過度擁擠，為公交場站的調度提供參考依據(jù)。應用的智能分析模塊包括：禁區(qū)報警、絆線報警，人群密度分析。

5 結語

智能視頻分析技術需要有高強度算法支持，但現(xiàn)實情況是，算法研究才剛剛開始發(fā)展，只能在固定場所的視像范圍內進行特定目標的圖像的追蹤、識別以及進行后續(xù)跟蹤處理。但是，雖然做到了識別、追蹤，但是對于特定目標的細微動作，以及相關細節(jié)，卻并沒有高精度的識別力?，F(xiàn)實與用戶期許總是有一定的差距，如何進一步彌補這種差距，必然是各大企業(yè)的核心關注點，也是行業(yè)發(fā)展中需要解決的首要問題。傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)將高清攝像頭引入系統(tǒng)，通過提升畫質進行系統(tǒng)質量的提升，然而高清信息圖形的處理仍然是樹立在研究人員和操作人員面前的大問題。智能化處理，升級算法是唯一的解決途徑。

參考文獻

[1]徐農(nóng).智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的分析與設計[D].北京郵電大學，2012.

Analysis and Application of Intelligent Video Surveillance System

FAN Jian-min

（Tianjin XingTuo Technology Development Co.， Ltd.， Tianjin? 300000）

Abstract： The video surveillance system is the main means to control access control and important areas， and play the functions of loss prevention， theft prevention， and crime prevention. Due to its real-time monitoring and manpower， it is “passive” and “post-event”， but it can not meet the diversity and practical needs of current economic and social development. The characteristics of the “initiative” intelligent video surveillance system should be adopted. Health. This paper discusses the overall design idea， system composition and development trend of intelligent video surveillance system.

Keywords： intelligent video surveillance; intelligent system design; system practical application