俞 浩
(无锡交通高等职业技术学校,江苏 无锡 214151)
智能视频监控技术及其在安防领域的应用研究
俞 浩
(无锡交通高等职业技术学校,江苏 无锡 214151)
智能视频监控是由采集视频,视频分析,监控端口组合而成的。系统关键技术是对运动目标进行数据处理。该技术目前主要运用方向可分为安防类应用和非安防类应用两方面,文章主要介绍该技术在安防领域的应用。
智能视频;安防;监控;对象
视频监控技术在不断进步,从模拟监控系统到数字化本地监控,再到数字化远程监控,最后才到如今的智能化监控。前3个阶段产物被称为传统视频监控系统,这几种监控系统需要依靠人工来完成任务。人由于自身属性的限制,无法保证每一路视频监控报警的准确性。为解决这些问题,技术工作者们不断努力,把视频监控技术发展到智能视频监控,以计算机代替人对视频信息进行监控,进而实现了“实时监控,及时反映”,在各种社会暴力事件的催化下,智能监控技术被广泛地应用到了安防领域。
智能视频监控技术也是视频分析技术,即人工智能对图像数据的识别和计算。下面通过一个例子来介绍智能视频监控系统服务器构架。以云安智能一体化视频服务监控服务器为例,它主要由视频接入模块,流媒体转发模块、存储模块、解码拼接模块,图像识别分析模块和传感器组成。只有全面地认识智能监控技术才能将该技术灵活运用到各个领域[1]。
视频监控系统的工作原理:视频接入模块通过摄像头拍摄监控片区的视频数据传到图像识别分析模块,对图像数据识别处理,下达命令给传感器,再通过传感器控制相应的设备来工作。视频接入模块中的摄像可以采用可见光摄像机,也可为红外线、红外线热像仪、微光摄像等技术。图像识别分析模块是视频监控的核心,主要对目标图像实时分析,并在某些情况下给其它子系统如警报系统等下达命令。
监控系统控制端,其主要作用是对智能分析模块和其它子系统的规格参数进行设置。关键技术:(1)对运动中的目标监视,这是整个系统中的基础技术,后续的图像分析和处理都需要以它为根据。(2)对运动中的目标分类(人工精神网络分类器,向量机器分类)。(3)对运动中的目标跟踪(3D建模)。(4)视频内容分析(异常识别,人的身份识别)。
2.1智能视频监控技术在住宅小区安防方面的应用
2.1.1智能视频监控技术在住宅安防方面的应用
智能化监控系统在住宅报警系统上的应用:住宅报警系统一般指的是具有防盗、消防、煤气泄漏、紧急求助等功能的报警系统。这里对消防系统作重点介绍。消防自动报警系统也可包含消防控制系统。其中报警控制器是这个系统的中枢,它通过各种探测设备的各项数据来作出分析和判断。当住宅发生火灾时,探测器探测的各项数据会发生变化,报警控制系统会通过这些数据立刻作出判断并发出火警信号,同时启动符合火灾状况的消防设备。根据相关设计规范,自动消防设备中应需要有部分消防联动设备,如自动喷水和自动喷雾灭火、泡沫灭火、干粉灭火系统,火灾通讯系统、安全疏散标识和紧急照明控制系统等。火灾发生时火警报警控制器发出命令信号,各个消防联动控制系统根据报警控制器的命令信号作出逻辑判断。消防联动必须支持自动和手动两种模式[2]。
2.1.2智能化监控系统在小区安防方面的应用
智能化小区监控系统一般由录像监控、巡更管理、防越报警、家庭自动报警等众多子系统构成。录像监控系统实时对指定区域图像进行收集和处理;巡更管理系统是对巡更人员、路线、时间的规划,记录及控制;防越报警系统的核心是智能化图像分析器,通过这个模块来识别视频图像并对“自动报警”“电子地图”等联动功能系统发送命令信息。住宅小区建设越来越趋向于智能化、网络化、个性化。
2.2智能视频监控技术在公共商业场所安防方面的应用
(1)商场专柜物品被盗、柜台丢货的情况经常发生,因此促使了这种监测设备的出现。这个功能主要是在商品被移动或盗走的时候,系统算法自动检测此项动作,作出判断和响应。(2)拥挤监测,此系统通过智能视频分析作用来识别人群整体动作特征,进而来判断拥堵情况,然后通过其它联动系统控制人流量。(3)滞留分析,对各区域长时间逗留的人和事物进行分析,当对象在区域内逗留时间超过系统设置的时间,系统就会自动报警,通知相关人员处理。此系统对商场安全具有非凡意义[3]。(4)人流量分析,通过视频技术计算并统计某一条通道或者很多条通道的人流情况,这对超市的分区管理,商品摆放等方面有数据导向作用。
2.3智能视频监控技术在银行安防方面的应用
2.3.1在ATM机的安防系统上的应用
ATM机是银行自助设备之一,银行自助设备安全防范规定中明确指出,银行自助设备要能对安装或粘贴其他物品等违规行为进行识别和报警处理。ATM机附加物的视频分析需要智能化较高的处理方案,其视频接入的是操作台的监控视频。ATM机的施工安装过程中要着重注意ATM机出钞口的视频设备安装规范。ATM的视频处理系统的核心算法是图像对比算法,对比的图像是使用者在ATM机操作区域操作前的图像和离开后的图像,系统对比前后图像变化判断是否有违法操作。这些技术的应用使得监控系统的实时性、自动及时预警得以实现。视频分析系统中还包含异常人脸识别技术,异常人脸识别主要是对人的体貌特征进行分析识别并对其记录,案发后可以作为取证的材料。异常人脸识别用在ATM机上,对操作人的人脸自动监测和跟踪。如果视频区域的人物面部模式异常或者用面罩等物体遮挡面部时,系统会自动预警,防止犯罪行为的发生。先进的视频诊断分析技术可在很大程度上保证用户资金和人身安全[4]。还有一方面,柜员机加钞也要求有先进的监控系统,加钞人数统计分析为现在的加钞人员管理方面提供了有效的智能化技术支持。
2.3.2在自助银行大厅监控系统上的应用
自助银行大厅监控系统的工作流程:通过对场景监控区域人员图像和背景图像进行分离,并对其作跟踪监控,对相关运动中的人员进行分类监测和行动跟踪的同时,根据系统中的预设算法和程序作出反应。如大厅内有人员打斗,系统将自动发出警报信息,这就可以对自助银行大厅存在的一些危险因素及时预警。自助银行大厅监控系统中还包括了视频诊断分析技术,这项技术主要应用在大规模监控系统的控制中心,通过流媒体服务器来接收所有视频拍摄设备获得的视频数据。对视频质量出现各种问题的情况作出反应,对恶意破坏监控设备的行为或其它不法行为作出判断并且报警[6]。这种技术对银行监控系统的维护工作也有着重要的意义。
2.3.3在银行金库安防系统上的应用
银行金库的智能监控系统非常严谨,对每一个环节都有很严格的要求。金库内的各种物品均在监控系统的覆盖之下,当金库中保存的物品被移动时,系统会自动开启丢失物品的系统报警模式;当监控区域在没有系统设定的情况下有了新的物品出现,系统也会启动相应的警报模式。金库重要岗位的人员的工作室也有智能监测系统,对人员脱离岗位的时间进行预设,如果值班人员工作室无人时间达到预设时间时,系统将对指挥中心发出警报信息,通过这种方法和相应的技术有效减少了工作人员离岗所造成的安全隐患。金库周围一定范围内也有很多探测系统和视频监控系统,当这些探测系统和视频监控系统发现异常时,就会把信息反馈给指挥中心。
2.4智能视频监控技术在国家基础公共设施安防方面的应用
2.4.1智能视频监控技术在火车站安防系统上的应用
火车站智能视频安全系统的监控模块主要有各区域的监控点、中心监控室、分控室、互联网多媒体系统以及一些辅助设备组成。前端的监控点主要分布在售票大厅、候车室、进出站口、电梯,火车站台等区域。大部分采用高速球型摄像机,也有高速枪式摄像机和高清半球型摄像机。在中心监控室一般都设置了高清显示的电视墙,采用多个监控子系统,可以在各监控目标之间实现自由切换。监控系统都有自动录像功能,所有监控视频数据都要求保留一定时间。中心监控室的安装有大型矩阵控制设备,通过控制台实现对电视墙和各个视频设备以及各种报警系统的控制。一般大型火车站才有分控室,它的主要职能是分担中心控制室的工作量,提高便利性[5]。火车站智能监控需求主要包括:安全,监控端、联动控制设备,图像保存等方面的需求。安全需求体现在防止火灾、突发事件、犯罪事件,暴动事件等方面。监控端的需求是对需要监控的区域不留死角,能动点监测,跟踪可疑人员,高品质拍摄。联动控制方面一般就是各类报警系统和自动化设备上的要求。图像保存方面,安全智能监控系统既要能实时保存视频数据,还必须能把视频信息保存15天以上。
2.4.2智能视频监控技术在国家治安方面的应用
智能监控系统在国家治安,交通,刑侦等方面都发挥着至关重要的作用。国家治安情况的实时拍摄对城市道路交通,案件的侦破以及对犯罪分子作案的防范方面都有很大的帮助,同时智能视频监控系统也被国家其它一些重要安全项目所广泛应用。
智能安全系统在各行各业的安防系统中的广泛应用很大程度上提高了整个社会安防系统的性能。安防系统覆盖率越来越高,也越来越精确,使人们生活环境的安全性越来越有保障。希望智能化监控技术在不断对社会各个领域渗透的同时也要注意自身技术的不断创新。
[1]刘治红,骆云志.智能视频监控技术及其在安防领域的应用[J].兵工自动化,2009(4):75-78.
[2]张剑.基于内容的智能视频监控关键技术及在公共安防中的应用研究[D].杭州:浙江大学,2007.
[3]王晨阳.视频监控网络及时间同步的系统设计与实现[D].南京:南京邮电大学,2012.
[4]陆小辰.基于DM365的智能视频监控系统研究[D].南京:南京理工大学,2013.
[5]王美蓉.智能视频监控技术在智能住宅安防中的应用及发展[J].智能建筑,2008(7):31-33.
[6]林放.银行安防综合动态监控系统的研究与设计[D].北京:北京邮电大学,2013.
Intelligent Video Surveillance Technology and Its Application in the Field of Security
Yu Hao (Wuxi Traffic Higher Vocational and Technical School,Wuxi 214151,China)
Intelligent video surveillance is made up of the collected video,video analysis and monitoring port. The key technology of the system is the data processing of moving objects. The technology is mainly used in the direction of the application can be divided into two aspects of security and non security applications,this paper mainly introduces the application of the technology in the field of security.
intelligent video; security; monitoring; object
俞浩(1983-),男,江苏丹阳,讲师;研究方向:电子与通讯。