智能视频监控系统的分析与应用

范剑敏

摘要：视频监控系统是用来控制门禁和重要区域的主要手段，发挥防损、防盗、打击犯罪等功能。由于其监控实时性，耗费人力，呈现出“被动性”、“事后性”，但逐渐满足不了目前经济社会发展的多样性和实用性需求，“主动性”特征的智能视频监控系统特征应运而生。本文论述智能视频监控系统的总体设计思想和系统组成及发展趋势。

关键词：智能视频监控;智能系统设计;系统实际应用

中图分类号：TN948.64    文献标识码：A     文章编号：1007-9416（2018）10-0000-00

1 引言

为响应平安中国建设的总体要求，进一步提升社会治安水平，国内大型活动以及城市大型商超的视频监控系统进一步加强。视频监控系统俨然成为一项行之有效的安全技术防范手段，维护社会治安的技术抓手，作为技术性技防设备，配置到各单位。视频监控系统的智能化改进将极大缓解敏感时期视频监控人员的工作压力，解放出新的劳动力。

1.1 视频监控系统发展前景趋势

伴随经济规模的扩大以及人口集聚区的拓展，视频监控系统的监控范围与日俱增，在多屏幕的大量监控录像中人工提取关键信息，越来越难，对于企业的人工费用也是一项巨大的挑战。视频监控系统确实在一定程度上能将特殊安全事件扼杀在萌芽中，或及时制止、准确定责。所以如何引领视频监控系统的创新发展以逐步迈向智能视频监控技术，成为行业关注、企业在乎、重点研究的领域。智能视频监控技术通过智能视频分析算法过滤视频流，将人工智能纳入技术要素，计算机可以对现场视频画面进行分析判断，提取现场中的敏感信息，若符合程序设置的突发情况，及时准确进行预警。

“主动监控、智能监控、自动报警”逐漸在视频监控系统研究领域炙手可热。这被称为 “第四代视频监控系统”的智能视频监控技术，也正在不断适应广大用户企业对技术的不断要求进行提升。行业整体逐步性智能化迈进。在未来的发展中，涉及到的重点研究方面主要是智能视频分析技术，视频分析技术真正反映智能技术的应用水平，应用发展前途广阔。在分析技术提升精度的同时，其分析的状态广度，同样也被赋予极大期许。各领域的远程视频监控均较以前覆盖范围增大很多，安防职能的基础上，慢慢被赋予管理监控和生产经营监控的管理职能，以及技术创新期许。面对新领域的高要求，智能视频系统必将在诸如车站等人流密集场所产生更大的作用，必将引领未来视频监控产品技术的前进航向。

1.2 国内智能视频监控现状

视频监控系统到目前为止，主要历经三代，模拟系统、数字系统、网络系统。面对人们日益增长的对视频监控功能的拓展要求，例如敏感事件突发、违法案件制止等，视频监控系统的安防性能得到了极为广泛的应用。目前的第四代智能视频监控系统主要在在线智能分析、实时报警和系统智能联动等多方面存在重大功能创新。

但是目前，智能视频监控领域在国内尚未得到深入挖掘，国内也没有独立品牌运营该系统，开发周边产品。面对这样的空白，很多生产商已经有所察觉，积极投入财力、人力、物力进行研究，主动挖掘技术要点，迎合市场供给空白。但由于先天不足，国内企业在此领域的发展，仍然受到多方面桎梏：第一，智能业务流于表面，技术内涵不够。企业主营业务集中在非智能视频监控领域，技术投入过高，创新力度不足，将智能系统低级化，丧失其高端自主分析的技术内涵。第二，进口产品充斥市场，安全性能稳定性不高。国内市场主要智能视频监控产品依赖于进口渠道，成本高，但同时产品的性能可靠性不高，性价比较低。我方仍旧缺乏自主知识产权，系统的配套技术依赖于外国。这也使得其在大型人口聚集地点的公共安全项目中不可完全投入使用。

2 智能视频监控系统的需求分析

智能视频监控系统的体系以大容量光纤网络为主干，或者也会使用计算机网络传输，连上分布的摄像机，在集中在特定地点进行实时播放、存储和处理。本文的需求分析主要从主要内容和需求软件两个需求方面进行具体分析。智能视频分析系统的内容需求主要涉及到七个方面：第一，运动目标检测跟踪，分析出行，记录轨迹。第二，运动目标识别，构建程序，系统识别。第三，警戒区检测，非系统设置移动目标，专项检测。第四，警戒线检测模块，重点针对警戒线的通行情况。第五，物品遗留丢失检测，防丢失和易找寻机制充分发挥。第六，人数统计检测，数量系统分析统计。第七，流量拥堵检测分析，进行拥堵程度预警，并进行通报。

3 智能视频监控系统的总体原则与软件设计功能

3.1 总体设计原则

智能视频监控系统设计需要按照一定的设计原则进行设计和工作实施：

第一先进性原则。系统设计与硬件标准需要做到高新技术，尤其在压缩、解码、传输等过程必须采用质量精湛的产品，保障产品的出世，便具备一定的先进性，在此之上再形成稳定性，将系统连接起来。第二，稳定性和安全性原则。系统的安全性和稳定性决定了系统使用的整体寿命，也是用户最为关注的核心关键，稳定的系统才能保障各部分协调运转，保障故障修复的安全性，才能更快投入运营，形成更为完善的系统。

3.2 软件设计功能

智能视频监控系统首先经过前端视频采集部分进行视频采集，接下来，将信息传入视频分析服务器，通过系统程序对输入的视频图像进行系统分析，得出关键信息，与此同时，通过智能监控软件算法进行信息的加工处理，进一步细致定义、深入检测、综合分析、精确定位和妥善处理。通过系统设置，可以及时地对敏感事件、敏感目标（异常情况的车、人、不明物、群体性行为等）等进行系统性检测、识别、判断和报警，提升突发处置应急能力。

在现在智能视频系统的发展浪潮中，算法同样在迅速发展，目前，算法对接的主要功能有多种，具体包括：第一，运动物体检测。系统可以检测视频中处于运动状态的物品或物体，就是处于变化当中。最早的运动检测算法正是基于这个基本理念，后期的诸多功能也是在此基础上进行开发，像是早期研发出的运动侦测功能算法。视频中同样的物品只要发生了变化，系统通过算法便可以感知到，并传递其变化的信号到核心系统，进行核心处理或者警情处理。但是，需要注意到的是，这种方法依旧存在一定程度的错误报警率，需要进一步改善;第二，物体跟踪。物体跟踪算法是对变化的物体进行跟踪，这是其区别与其他系统算法的主要特征，也是去年最为火热的研究领域之一。运动物体检测和跟踪是系统进行视频分析的基础。只有将该分析算法做好，才有可能正确分析其变化物体的主要信息，并且在此功能的基础上进行新模块功能的研发，书写新的代码。主要研究难点和重点是多运动物体之间发生交叉遮挡现象，或者消失及重现等特情下，如何进行进一步的有效跟踪和分析;第三，行为特征分析。行为特征分析需要以视频中的系统预置的特定行为发生为基础，人、物、车、船等交通工具发生的特定行为都是分析范围，进一步通过离镜头的距离和目标自身的尺寸进行相关物品的判断，统计相关数量和密度，并同时进行行为分析。

4 智能視频监控系统的实际应用

智能视频监控系统的应用有很多成功案例，不胜枚举，本文选取两个代表性案例，分别进行阐述，其一为浙江电网项目，其二为北京市公交集团项目。

第一， 浙江电网项目。其监控范围是省内的高压变电站，由于人力紧缺，技术安全防范标准又很高，项目的引入，势在必行。按照相关规定，变电站是禁止未经许可的人闯入的，一旦闯入，便会造成重大安全隐患，甚至损失。为了保障变电站国家财产安全，在变电站四周的围墙上架设定量定距的监控摄像机，着重发挥好禁区报警、绊线报警这两大方面的智能化程度，实现系统的全天值守。

第二，北京市公交集团项目。北京市公交集团分布在全市范围内有多个公交场站及枢纽，具有分布地域广、安全防范和综合管理难度大等特点。运用智能视频分析系统对场站出入口及场站内车辆，人员进行实时监控，及时发现异常情况，为场站的正常运营和夜间的车辆安全提供了有力的技术支持;对站台的人员密度进行实时分析;防止人群过度拥挤，为公交场站的调度提供参考依据。应用的智能分析模块包括：禁区报警、绊线报警，人群密度分析。

5 结语

智能视频分析技术需要有高强度算法支持，但现实情况是，算法研究才刚刚开始发展，只能在固定场所的视像范围内进行特定目标的图像的追踪、识别以及进行后续跟踪处理。但是，虽然做到了识别、追踪，但是对于特定目标的细微动作，以及相关细节，却并没有高精度的识别力。现实与用户期许总是有一定的差距，如何进一步弥补这种差距，必然是各大企业的核心关注点，也是行业发展中需要解决的首要问题。传统视频监控系统将高清摄像头引入系统，通过提升画质进行系统质量的提升，然而高清信息图形的处理仍然是树立在研究人员和操作人员面前的大问题。智能化处理，升级算法是唯一的解决途径。

参考文献

[1]徐农.智能视频监控系统的分析与设计[D].北京邮电大学，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