多传感器视频集成技术的智能化应用

张也 中国电子科技集团公司第二十八研究所

1 多传感器视屏集成的概念

多传感器信息融合是指一种用来包含处于不同位置的多个或多种传感器的信息处理技术。传感器应用技术、数据处理技术、工业化控制技术、计算机软硬件技术不断发展，日益成熟，这使得多传感器信息融合技术成为了一门备受关注的新兴学科。多传感器信息融合技术在视频监控领域具有较高的应用价值，能够优化安防监控，达到更加精细、智能的监控目标。

多传感器视频集成技术的基本原理是对多种传感器进行综合处理和优化，这一过程与人类的大脑综合处理人体各种感觉有异曲同工之妙。多传感器视频集成技术通过对各种传感器的多层次、多时间、多空间信息互补、优化处理，最终得出对观测环境的一致解释。在多传感器的信息处理过程，必须合理支配、使用来自多个源头的数据，以多种传感器得到的观测信息为依据，对其进行组合，从而得到更多的有用信息。与纯视频监控相比，多传感器视频集成技术具有明显的优势，它有效解决了前者存在的限制和不足，能够跟踪多个环境量，从而对目标区域进行多方位的立体监控，得到更加全面的观测信息。此外，在监控领域应用多传感器信息整合技术能够使各方面的结果更加准确，如提高智能分析、智能跟踪的准确性。传感器集成系统的规模对其功能和获得的信息量具有不可忽视的影响作用，与单个的或者是少量的传感器集成系统相比，大规模的传感器集成系统能够获得更多的信息，并进行大数据综合应用，为用户提供更加复杂、高级的服务功能，创造更多的社会价值和行业价值。

多传感器视频集成中的多指的是传感器的类型或是数量多，集成了多个类型的传感器或是多个同类型传感器的系统都被称为多传感器视频集成系统。例如，从广义的角度出发，组合了一路音视频采集的摄像机就是一个小规模的多传感器集成。一台接入了十六路视频信号的DVR在广义上可被称为多传感器集成，但其并不是严格意义上的多传感器视频集成，只是一种多源传感器信息罗列、采集的产物。严格意义上讲，多传感器视频集成注重的是对多传感器信息的融合运用。图1是多传感器视频集成的一般体系。

图1

2 多传感器视频集成方式及智能化应用

多传感器视频集成方式及智能化应用包括三种类型，分别是传感器内部集成、监控产品集成、监控系统集成。笔者将在下文对其进行详细阐述。

首先，传感器内部集成。传统的传感器受到多个因素的限制，如功能单一、使用环境受限、安装不便等。传统的红外报警器容易出现误报现象，为了避免误报概率，最好将其安装在室内。多传感器集成产品的出现有效解决了传统传感器存在的多个问题。多功能传感器是一种集成技术，能够集成多种传感单元，从而赋予传感器更多的功能，同时还能降低集成成本。多功能传感器能够集成系统需要的多种传感器，施工更加方便，是传感器的一个重要发展趋势。双监、多监传感器也是一种多传感器集成技术，能够集成多个传感器单元，对各个传感器单元的信息进行综合运算，从而减少误报，提高传感器的辨识率，这一集成技术也是传感器的重要发展趋势。

其次，监控产品集成。监控产品集成能够有效优化视频效果，增强产品的环境适应能力。为了增强功能，一些视频监控产品自身会集成或支持接入图像传感器之类的传感器。例如，为了保证图像传感器在多种光线条件下都能获得图像信息，可以赋予其红外摄像功能，在光线弱的情况下，以红外摄像模式进行视频监控，光线充足时则以正常模式进行监控，获得彩色视频。

最后，监控系统集成。与传感器内部集成和监控产品集成相比，监控系统集成能够解决更加复杂的问题，创造更可观的应用价值。传感器内部集成、监控产品集成只能解决传感器自身的准确率、环境适应能力问题，而监控系统集成能够通过在监控系统级别上应用多传感器融合技术解决更加高阶的问题。例如，单个卡口摄像机的功能局限于识别车牌和测量车速，无法确定某个车辆某段时间的运行轨迹，但智能交通系统能够集成多个摄像头，对所有摄像头所获取到的车牌信息、车速信息进行整合分析，最终得到某辆车某段时间的运行轨迹。

家庭监控系统就是一个小型的多传感器视频集成系统，其典型系统构成如图2所示。

图2

家庭监控系统能够利用网络技术将家庭内部安装的视频、音频等监控设备与传感器连接，利用中控电脑或相关设备对有用信息进行存储、传输、处理，从而对家庭安全进行全方位的监控。家庭监控系统中的音频视频摄像机能够采集家中的实时音频、视频数据，如门的关闭、人员的进出。家庭内部安装的多种传感器会将采集的信息汇集到监控主机，对信息进行关联，从而实现对家中情况的实时监控，以及对家中异常情况的检测。

3 小结

多传感器视频集成技术在各个监控领域都得到一定的应用，随着各项相关技术的不断发展和成熟，多传感器视频集成技术将得到越来越广泛的应用，在各个监控领域发挥更加重要的作用。多传感器视频集成技术的理论基础是多传感器信息融合技术，受视频监控需求的影响，多传感器视频集成度存在一定的差别，存在多种层次的集成方向。