智能视觉监控技术在国防工程中的应用与研究

◆张 义 季东杰 肖 朋 钱文哲



智能视觉监控技术在国防工程中的应用与研究

◆张 义 季东杰 肖 朋 钱文哲

（中国人民解放军62319部队 北京 102417）

随着城市扩建、旅游开发以及信息和网络技术的快速发展，国防工程军事设施安全受到严重威胁，特别是一些暴露的附属设施，为维护管理带来了极大挑战。智能视觉监控技术能很好地对国防工程监控场景实时监控，通过视频检索、图像处理、目标跟踪，进而实现预警、报警，提高工程安全防范能力和作战指挥效能。

智能视觉监控；图像处理；信息获取；国防工程

0 引言

现代社会的突发事件和异常事件越来越多，对于国防工程比较敏感军事重地的安防监控越来越难，特别是不能对发生的异常事件做出及时反应。智能视觉监控技术可以对国防工程进行全天候、自动的、实时的监控，由“事后查询”变成“预警”，由“被动”变“主动”，在第一时间提供实时报警，最大限度提高工程安防能力。

1 智能视觉监控技术平台

1.1 系统构成

本系统由前端设备、传输信道、控制设备和记录/显示设备构成。如图1所示。

图1 监控系统构成

智能视觉监控设备是该系统的中枢，有视频监控主机、矩阵切换主机/视频切换器、视频分配器/画面分割器/图像处理器、解码器、编码器等设备。

1.2 智能视觉监控系统工作原理

智能视觉监控系统，就是通过对摄像机拍录的图像序列进行自动分析，对国防工程内外部动态场景中的入侵目标进行定位、识别、跟踪和报警，并在此基础上分析和判断被锁定目标的行为。

Step1：运动检测 就是从序列图像中将变化区域从背景图像中提取出来，运动区域的有效分割对于目标分类、跟踪和行为理解等后期处理都非常重要。

Step2：目标分类 就是从检测到的运动区域中将对应于人、行车、飞鸟的运动区域提取出来，便于跟踪和行为分析。

Step3：目标跟踪 就是对在连续的图像帧间创建基于位置、速度、形状、色彩等有关特征的运动目标进行跟踪，通过建立概率预测模型②，预测目标未来可能出现的区域。

Step4：行为理解与描述 就是对目标的运动模式进行分析和识别，并用自然语言进行描述，判断目标行为动向。

Step1、Step2、Step3是低层、中层处理部分，Step4是高层处理部分，是对运动目标进行分析和识别，辨析目标性质好坏，是否存在安全隐患因素，达到防范目的。

1.3 智能视觉监控技术优点

减轻保障人员的劳动强度，大大提高监控效率；克服由于保障人员的疲劳等造成的监控漏洞所带来的安全隐患；在异常情况发生及时做出反应，解决互联互通性。

2 智能视觉监控技术在国防工程中的应用

国防工程是保障平时演习与战时各级机关实施高效指挥的工程，工程设施系统庞大、建设项目投资巨大、地位重要责任重大，能否保护好设施设备，提高工程全寿命周期，直接关系到指挥顺畅、战争胜负、国家安全。智能视觉监控技术能对进出工程的道路、洞口及工程外的附属设施和工程内的重要场所、关键点位实施有效监控。

2.1 变焦跟踪、自动报警

当监视区内有移动目标，变焦镜头摄像机或云台即可自动旋转跟踪目标，记录目标的视频轨迹，进入监控区域内时，系统自动报警并显示“闯入”。如图2、图3所示就是设备运行工作的全过程。若无移动目标，系统只监视不录像，可以节约大量硬盘记录空间和方便事后快速查询。这种方法主要用于国防工程外部的道路、战备井、加油站等附属设施及洞口。优点：便于隐蔽监视区和夜间禁区的监视和寻找特定目标。

图2 发现目标

图3 跟踪目标

2.2 进入警戒线监控

在特殊时期，按时段设定警戒线，自动识别跨越警戒线的相关人员并记录影像资料，实施隐蔽监控。以作战指挥室为例，这种方法主要用于国防工程的控制中心、核心区域、重点部位。

2.3 重要文件监控

主要用于监控国防工程重点区域内文件是否被人偷窥或物品发生被盗现象。监视区域内的人员走动不会触发报警；当人员翻阅、移动文件时，系统开始自动记录并保存影像资料，但系统不会报警；当文件、物品离开原来位置超过设定的时间后没有归位即触发系统报警。

2.4 指定区域监控

主要是用于监控特定区域或指定外来施工人员区域。若目标对象在特定或指定区域内时，系统不会报警；若目标对象擅自离开指定区域，系统就会自动报警。

3 结束语

目前，国际环境复杂多变，局部战争屡屡发生，国内社会安稳形势不容忽视。随着手机等智能电子产品更新换代快、隐蔽性强，这些都对国防工程的安防保障造成了威胁，加强国防工程信息安全防护尤为重要，要引起足够重视。

[1]邓泽国编著.安防视频监控实训教程（第2版）.北京：电子工业出版社，2016.

[2]张美金，崔健.无线传感器网络中移动目标跟踪的预测模型.计算机系统应用，2014.

[3]叶贾宁，吴学智. SIP在视频监控系统互联互通中的应用研究.舰船电子工程，2010.

[4]林高松.现代信息技术与军事后勤应用.北京：金盾出版社，2015.

[5]韦岗等.通信系统建模与仿真[M].北京：电子工业出版社，2007.

[6]李曙东，王运峰.指挥行货系统建模与仿真技术[M].北京：国防工业出版社，2007.