智能视频监控系统应用及发展研究

王赵玺

（华东勘测设计研究院有限公司，杭州 311122）

1 智能视频监控系统的基本结构

1.1 视频数据采集

视频的数据采集主要依靠的是高分辨率的摄像机。高分辨率的摄像机以一定的频率对原始图像进行采集，将模拟信号转换为数字信号。在视频采集的过程中，只有当采样频率达到要求值，才能满足人眼对实时视频监控的要求。

1.2 视频数据压缩编码

进行实时视频数据采集，其原始数据量是十分巨大的，这就要求在传输之前进行压缩，以减少用户在存储介质以及传输信道上的数据量。而活动视频序列的帧内以及帧与帧之间包含很大的空间冗余以及视觉冗余，可以通过挖掘这些冗余信息，对图像视频数据进行压缩以适应信道的要求，也就是视频压缩与编码。

1.3 视频数据传输

视频传输数据主要依托于同轴电缆，双绞线以及光缆等，为了获得高质量的视频流，在视频传输的过程中还需要多种技术的支持，如：应用层质量控制技术，媒体同步技术等。

1.4 视频存储及转发

视频的存储主要是利用图像存储服务器采用本地分布式存储或云存储的方式将接收的图像存储于磁盘或磁盘阵列中。视频的转发主要是利用流媒体服务器进行转发，用户可在远程客户端上进行查看。

2 智能视频监控系统的关键技术及优势

智能视频监控，就是采用智能视频分析的算法，通过计算机视觉技术对监控范围内的对象进行有关的行为分析以及内容提取，当发现被监控目标符合某种算法规定的行为时，就会自动进行报警，通知有关的工作人员干预。

智能视频分析技术是智能视频监控的核心技术之一，这项技术可以实现对监控对象自动定位，动态跟踪、目标分类识别、行为描述、件分析等。

智能视频分析技术的基础是动态视频目标检测和识别。动态视频目标检测主要是通过智能摄像机对整个监控区域的图像变化进行监控，从监控的区域中将所控目标提取出来。动态视频目标检测采取背景减除法，时间差分法等，一般通过基于运动估计跟踪、基于特征的跟踪等来实现；动态视频目标分类识别主要包括：一是对目标外形的识别，二是对目标行为的分析。

近几年来，机器学习，深度学习蓬勃发展。这两种学习方式主要采用状态空间法以及模板匹配法。当应用于智能视频监控系统时，对构建人行为的统计模型起到一定的促进作用。但是这些学习方式仍然存在行为理解的难点。

智能视频监控的目的是实现对异常事件的分析以及报警。智能视频监控系统与以往的监控系统相比有很多区别，它弥补了传统的视频监控系统的缺陷，将被动的监控转换为主动的识别。使用智能视频监控系统不仅能够实现全天自动监控，而且能够提高工作效率以及工作质量，降低由于人为因素所造成的误操作概率。

3 智能视频监控系统的应用及发展方向

智能视频监控系统的应用主要集中在以下两个方面：安全相关类应用和非安全相关类应用。

安全相关类应用主要应用于安防系统中。近几年来，恐怖袭击事件发生的概率不断增加，社会对于智能视频监控系统的需求量也不断增加，相关技术其主要包括视频移动监测，物体追踪，人脸识别，车辆识别等。在我国，很多场合都安装有智能视频监控系统，如：军事基地、机场、监狱等。对于一些公共场所，如：高铁站，由于建筑物比较分散，采用传统视频监控系统，监控人员无法做到面面俱到，这时，智能视频监控系统就能够发挥其的作用，自动监测监控范围内可疑物体以及可疑人物。

非安全相关类应用主要应用于服务以及零售行业，在人数统计，人群控制，注意力控制和交通流量控制等方面发挥作用，有助于提高服务水平以及营业额。如：对大型商场人流量进行统计，从而估测这个商场的营业水平；通过人脸的识别技术来提高服务水平，提高工作质量以及工作水平等。

随着智能监控技术的高速发展，智能视频监控系统将逐渐取代传统视频监控系统，相比较传统的监控技术，智能视频监控大大解放了人力，提高了监控的稳定性和实时性。集成化和人工智能将是智能视频监控系统的两个发展方向。

智能视频监控系统作为建筑智能化工程的一个重要子系统，将与其他的子系统有机的集成在一起，相互联动，发挥更大的作用，同时便于集成化管理。如：智能视频监控系统与火灾自动报警系统的联动：当火灾探测器发出报警信号时，智能摄像机自动切换至预置位置，智能确认火情；智能视频监控系统与人员定位系统的联动：当人员定位信号发生异常时，智能摄像机自动切换至人员异常位置，以分析并复核现场情况。智能视频监控系统还将与更多的系统集成在一起。

近年来，随着人工智能的迅猛发展，硬件成本的不断降低，仪器设备更加精密，监控摄像头并不仅仅是用于监控，更多的将会被用于管理。智能视频监控系统将会像人脑一样对监控对象做出判断，相信在不久的将来，智能化的监控系统将拥有类似大脑的智慧。不难想象，智能视频监控将会改变人类的生活，具有很大的未来应用价值。

4 结束语

总之，智能化是视频监控系统的发展趋势。诚然，当前该系统发展仍然伴随许多阻碍，但随着科学技术不断发展进步，各类软硬件费用降低与通信运营组织加大力度投入，相信智能视频监控系统未来的道路一定会越走越好。本文主要对智能视频监控系统应用及其发展做简要的介绍，希望读者对其发展方向，应用前景有一定的了解。

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