智能视频监控系统发展及应用研究

刘佳

（中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆，400037）

1 智能视频监控的发展历程以及研究现状

从20世纪下半世纪开始，视频监控系统发展取得了很好的成就，整个监控系统的发展经历了三大阶段，模拟视频监控系统，数字视频监控系统，全数字化监控系统。模拟监控系统早期的视频监控是以摄像机，监视器等等组成的纯模拟的视频监控系统，也就是闭路监视系统；数字视频监控系统出现在1995年左右，在市场流通上主要以DVR的形式来出现，数字视频监控系统的利用大大提高了用户对录像信息的处理能力。DVR可以使模拟的数字信号存储在硬盘上；进入21世纪以来，经济科技迅猛发展，计算机技术，网络宽度，存储器容量不断提高。网络监控系统在此背景下蓬勃发展，这些技术的应用是使视频监控技术进入全数字化的网络时代，也就是第三代视频监控系统。

2 智能视频监控系统的基本结构

2.1 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，将模拟信号转换换为数字视频信号。在视频采集的过程中，只有当采样频率达到某一要求时，才能达到实时监控的目的，符合人眼的视觉需求。

2.2 视频数据压缩编码

进行实时视频数据采集，其数据量是十分巨大的，这就要求在传输的时候进行压缩，这样可以降低用户在存储介质以及传输信道方面的总体拥有成本。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心理视觉冗余，可以通过挖掘这些冗余信息，对图像视频数据检修工压缩来达到适应信道的要求，也就是视频压缩与编码。

2.3 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，比如说应用层质量控制技术，媒体同步技术等等。

3 智能视频监控系统的关键技术及优势

智能视频监控，也就是采用有关的智能视频分析的算法，利用有关的计算机视觉技术对所监控范围之内的监控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则的行为时，就会自动进行报警，通过一定的技术通知有关的工作人员进行干预。智能视频分析技术是智能视频监控技术的核心技术之一，这项技术可以实现对监控对象自动定位，动态定位跟踪，目标分类识别，行为描述，事件分析等等。

智能视频分析技术的基础是动态视频目标检测技术，整个技术主要是通过监控画面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对象目标提取出来。技术主要是采取背景减除法，时间差分法等等。动态视频目标跟踪是指结合物体的外表以及运动的特征来实现对不同形状，颜色，不同背景的目标进行识别的技术。实现这种功能的方法一般都是基于运动估计跟踪，基于特征的跟踪等等。动态视频目标分类识别主要包括以下几个部分：其一是对目标外形的识别，其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，这些学习方法的对构建人行为的统计模型起到一定的促进作用。但是这些学习方式任然是行为理解的难点，这两种学习方式主要的方法是状态空间法以及模板匹配法。智能视频监控的目的就是为了能够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存在着很多的区别，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故障概率。通过视频技术的分析模块，对所监控的画面自动的进行分析，从而实现对异常事件的编码，报警以及保存。这样的系统，能够提高报警的实时性， 并运用高级的智能视频的分析算法，使用户可以更加准确的定义安全威胁的特征，识别可疑活动，可以在威胁发生的前期提醒工作人员，这样就能够有效的降低危险系数。除此之外，智能视频监控系统还应用的人数统计，有关的人物统计，身份识别。

4 智能视频监控系统的应用及发展方向

对于现在的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。

对于安全相关类应用，主要集中应用在安防系统中，近几年来，国际活动不断增加，恐怖袭击事件发生的概率也不断增多，整个社会对于智能视频监控系统的需求量也不断增加，其主要包括高级视频移动监测，物体追踪，人脸的是被，车辆识别等等。在我国，在很多场合都安装有智能视频监控系统，比如说军事基地，机场，监狱等等。对于一些公共场合，比如说高铁站，其周围太过于分散，监控人员不能够完全的将每一个地方进行监控，这时，智能视频监控系统就能够发挥其的作用，自动监测所监控范围内可疑物体以及可疑人物。

对于非安全相关的应用中，主要应用在服务以及零售行业，利用其可以提高服务水平以及营业额。比如说利用在人数统计，人群控制，注意力控制和交通流量控制等等。比如说可以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，除此之外还可以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。

5 小结

智能视频监控系统在应用中还存在一档问题，比如时候是图像的清晰度问题，安全检查问题等等，但是随着技术的不断进步，这些技术上的难关会很快攻克，整个系统的成本也会逐渐下降，本文主要对智能视频监控系统发展及其应用做简要的介绍，希望读者对其发展方向，应用前景有一定的了解。

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