智能视频监控系统（精选12篇）
智能视频监控系统 第1篇
(一) 模拟视频监控系统。
我国最开始的视频监控系统是以摄像机、监视器共同组成的完全模拟视频监控系统, 也就是为大众所熟悉的闭路监视系统。在此基础上, 我国科研人员又研发了视频切换设备、摄像机云台以及报警联动等数字控制设备, 使模拟视频监控系统加入了数字化的元素, 被称为第一代视频监控系统[1]。
(二) 数字视频监控系统。
科学技术的不断推进, 数字视频监控系统推出, 极大提升了用户对于录像信息的处理功能。数字视频监控系统是指用户根据模拟出的视频信号进行数字化处理最后存储在硬盘上。同时, 这种监控系统还能够实现移动侦测功能, 让信息搜索变得简单。
(三) 网络视频监控系统。
现如今, 视频监控系统也进入了网络化时代, 实现了全数字化视频监控技术。全数字化视频监控能够全天24小时实施智能监视, 并自动分析出所捕捉到的图像数据, 及时传递给保卫人员, 极大的减少了违法犯罪行为的产生。全数字视频监控系统是目前应用最为广泛的监视系统。
二、智能视频监控技术的优势
(一) 可以全天候实行监控。
智能视频监控技术, 从根本上改变了传统模式下需要工作人员对监控画面进行密切注意的局面, 而是根据嵌入在数字摄像机或视频服务器等前端设备中的视频模块来对监控画面进行智能地分析处理[2]。智能监控技术, 可以对所发生的异常事件主动来进行编码并保存, 及时传递给保卫人员, 以实现报警的及时和事后查询的便利。
(二) 提高报警的精确度。
智能监控技术具有非常强大的图像处理功能, 可以根据高级化算法, 让用户可以在最短的时间内就反映出所面临的威胁事件的主要特征, 从而降低了误报的情况发生, 提高了报警的精确度。
(三) 拓展了视频资源的用途。
智能视频监控技术还可以应用在非安全的领域当中, 比如说将此技术应用于商场的监视系统当中, 以实现自动识别重要客户的作用。在实际的应用中, 一旦有重要客户进入商场, 智能监控技术可以自动识别人脸, 并传输个商场中的客服部门, 及时部署做好服务工作。同时, 商场中如果顾客出现困难的状况, 智能监控技术可以通知商场工作人员提供帮助。这些做法都大大拓展了视频资源的用途, 而不是局限于安全领域当中。
(四) 提高响应速度。
智能监控技术的另一个优势在于提高了相应的速度, 一旦发生了某种威胁, 监控系统就会提醒工作人员做好准备并采取行动, 并由监控系统自身的功能, 提供出处理步骤, 有效提高了响应速度, 避免造成人为因素上的延误。
三、智能视频监控系统的应用
(一) 安全领域相关应用。
安全领域当中的应用, 是目前智能视频监控系统的最主要应用方向, 尤其是在国际中发生了多起恐怖事件后, 人们对于安全的需求越来越大。安全领域中的智能视频监控系统的主要作用是帮助政府部门或者其他组织中的安全部门来提高公共环境当中的安全保护措施[3]。这种应用主要包含了:视频移动侦测、物体追踪、人脸识别、车辆识别以及非法滞留物识别等具体内容。
(二) 非安全领域相关应用。
非安全领域当中的智能视频监控系统的应用主要是指在零售服务、医疗活动以及大型的聚会活动当中的应用, 在这种应用中, 智能视频监控系统主要是管理和服务当中的辅助工具, 帮助提高服务水平的实现。在这类应用中, 主要包含了人数统计、人群控制、交通流量控制等具体内容。无论是安全领域相关应用还是费安全领域中的相关应用, 智能视频监控技术都发挥出自身巨大的作用, 为社会的安定以及经济的发展做出了突出的贡献。
结论
综上所述, 智能监控技术是视频监控系统当中的重要组成部分, 随着其作用的突出体现, 智能监控技术受到了越来越高的关注, 需求量也在不断提升。即使在应用的过程中, 视频监控系统中还存在着诸如图像质量、安全监测等问题, 但随着科技的进步, 这些问题都会迎刃而解, 智能视频监控技术会得到更加广泛的应用和发展。
摘要：伴随着我国科学技术的不断发展进步, 视觉信息在人类的日常生活中逐渐占据着越来越重要的位置, 在这样的环境下, 智能视频监控系统应运而生。智能视频监控技术是我国今后视频监控发展的主要趋势, 为信息化社会的发展将会做出更大的贡献。本文将深入分析视频监控系统以及智能视频监控技术的主要内容, 总结出其在技术领域中存在的主要问题和应用方向。
关键词：视频监控系统,智能视频监控技术,数控技术
参考文献
[1]朱守刚.智能视频监控技术研究及应用[J].数字技术与应用, 2012, 11 (01) :26-28.
智能视频监控系统 第2篇
导读]
系统采用视频图像智能识别技术对监控摄像机画面内容进行目标识别与行为检测，自动发现可疑人员及其异常行为、烟雾、火焰等危险事件并生成告警。
系统简介
系统采用视频图像智能识别技术对监控摄像机画面内容进行目标识别与行为检测，自动发现可疑人员及其异常行为、烟雾、火焰等危险事件并生成告警。
告警信息、高清晰度照片、实时图像和告警触发的录像将通过GPRS、CDMA1x、3G移动通讯或WLAN无线局域网方式发回监控中心，监控中心可以将信息转发至指定的手机。
系统可广泛应用于重要无人值守设施的远程监护，避免目标被入侵、盗窃和遭受火灾，例如：
1、农田输电变压器 输电线路及设施
2、移动通信基站
3、森林防火
4、铁路信号系统
5、各种其它无人值守设施
移动通讯、无线通讯、固定网络的综合应用，克服空间障碍、带来系统建设和运行的经济性
系统功能
入侵检测
在摄像机监视的视场范围内可最多同时设置8个警戒区。一旦有满足预设条件的目标进入警戒区域，则自动产生告警，并用锁定框标识出目标在画面中的具体位置，同时显示出其运动轨迹，通过告警提醒相关人员注意。
绊线检测
在摄像机监视的视场范围内可最多同时设置8个警戒区域。每个警戒区域内可任意设置1条警戒线并规定其禁止穿越方向。一旦有移动目标按照禁止穿越方向穿越警戒线即产生告警，锁定框标识出目标在画面中的具体位置及其运动轨迹。如果移动目标没有按照设定方向穿越警戒线，则不会产生任何告警。
火焰检测
在摄像机监视的视场范围内，可以任意设置警戒区域，当有火焰出现并达到预设告警触发门限时，产生告警，并用告警框标识出火焰区域。完全基于图像分析检测火焰，作用距离远(从数米到数公里)、检测结果不受环境温度影响，适用于室外大空间区域的烟火检测，或者各种不适合通过温度或红外传感器方式工作的火灾早期信号检测。
烟雾检测
在摄像机监视的视场范围内，可以任意设置警戒区域，当有烟雾出现并且浓度、大小超过门限时触发告警，并用告警框标识出烟雾区域。完全基于图像分析检测烟雾，作用距离远(从数米到数公里)，适合传感器无法工作的野外空间下的烟雾检测，作为火灾的早期信号。
有关小区智能视频监控系统的分析 第3篇
【关键词】小区；智能；视频监控；系统；平台
1.引言
随着城市的不断发展，多元化现象不断增加，城市治理的难度不断加大。视频监控技术的不断发展为社会治安提供了良好的思路。传统的视频监控系统多是通过摄像机对真实场景进行拍摄，显示在监视器上，人对对视频图像分析后得出一定的判断。随着异常事件不断复杂，视频监控的难度与复杂程度不断增加，视频监控的灵活性、实用性与智能化需要不断进步，才能满足人们的需求。智能视频监控系统主要通过计算机视觉领域的方法，在不需要人工干预的情况下对采集到的图像进行自动分析计算，达到预警与日常信息处理的功能。目前智能视频技术已经在多个领域内得到广泛应用，取得良好的效果。[1]
2.现代小区智能视频监控需求分析
传统的视频监控系统主要是通过摄像头与计算机显示器进行连接，把监视到的画面实时传输到显示器上，并不会做过多的处理。在一般的安防监控室内，安防人员要对多个屏幕进行监控，甚至对于复杂的建筑、区域等，安装有多达几千个摄像头，显然通过人工对这些监控设备进行一一观察，非常容易出现漏报问题，由于摄像头观察区域有限，监控人员一不注意，画面异常就会消失，相当于视频监控失去效果。[2]
随着现代社会的复杂多变与计算机信息技术的发展，人们非常希望能够通过自动化的研究提高视频监控的效果与作用。通过计算机自动处理信息来代替人工，不但可以降低人力成本，降低劳动强度，同时信息提供更加准确，视频画面更加清晰。[3]在住宅小区内，希望通过引进某种技术实现人性化管理，提供安保防灾措施，具有小区与社会的高度信息交互能力，为小区的住户提供多媒体多信息服务。基于这种需求，小区智能视频监控系统得以研究并实施。
3.小区智能视频监控系统特点
智能视频监控技术通过计算机的数据处理，对海量视频图像数据进行实时高速分析，对关键信息进行提取，对不同的目标进行自动识别，发现异常信息后以合理的方式进行警报，协助安防人员处理潜在危机，降低漏报的问题。小区智能视频监控系统具有先进性的特点，通过利用功能完善的芯片，不断提高系统的可靠性，利用程序设计技术与软件的功能模块，适应目前功能需求与业务发展；现代小区智能视频监控系统接口更加开放化，确保网络互相连接容易操作，并为升级提供便利；智能视频监控系统能够实时的对画面进行传输，确保信息在网络中传输可靠，而不受外界的干扰。[4]
4.小区智能视频监控系统组成
智能监控是计算机视觉领域一项重要分支，尤其是在小区的智能视频监控系统中，包括对运动目标的提取、运动目标的描述、跟踪与识别等，根据不同的场景做出正确的判断，并进行警报功能体现。这些都要求智能监控系统拥有良好的前端视频采集系统与平台管理系统。
4.1 前端视频采集系统
关于小区智能视频监控采集技术、接口都有相应的技术标准。前端音视频采集系统通过相关的软件对摄像机、采集卡等进行图像采集与简单处理，把数据储存在数据库中，保持质量与精确。[5]在采集系统软件方面，系统主循环模块对硬件各个设备的初始化并与各个功能模块进行连接，确保系统运行稳定；完成数据由外部输入缓冲单元输出缓冲单元到数据库，进行数据存储；接收视频同步中断信号，协助数据传输模块与图像处理模块正常运行。
一般小区内的智能视频监控系统要求清晰度较高，需要清楚地描述人或物体的特征，要求摄像机能够全天监控，高可靠性，质量高，安装与维护都方便。对色彩有要求的摄像机选型时，要注意，黑色图像适用于光线不足的场合，而彩色图像则容易对衣服与场景进行判断，及时获取有价值的信息，小区的治安要求较高，重点是对犯罪嫌疑人的识别与判断，所以在选型时要选择彩色转黑白功能的摄像机；目前市场上高速球型摄像机的水平分辨率多在480线左右，清晰度越高，更能捕捉物体的细节。目前高速智能球型摄像机光学倍数是22倍，最大焦距集中在80mm左右，新推出的30倍光学摄像机最大焦距在100mm左右，可以监控高达83米的距离，从而有效节约了系统投资。[6]
4.2 平台管理系统
平台管理系统是小区智能视频监控系统的核心部分，采用计算机软件与硬件技术，实现对音频视频进行显示、存储与查询等功能，通过平台管理系统对硬件系统与设备进行管理，对操作人员的帐户进行审核、管理等。
嵌入式系统中，计算机作为智能控制的部件嵌入到应用系统中，是系统的核心，对得到的信息进行处理，并对用户交互界面进行控制。[7]网络的不断普及，嵌入式系统也具备了网络功能，与小区的内联网连接，增强实用性。目前用户界面的设计更加人性化，触屏的方式也更加现代化与智能化。
5.未来智能视频监控系统趋势，家居视频监控系统
随着现代通信技术的不断发展，无线局域网提供以太网功能，开始被集成商看好，越来越多的视频监控系统开始采用无线的方式，在被监控点与监控中心进行连接。无线智能视频监控系统体现出安装方便、组网灵活的特点，而且维护成本较低，无相互交叉干扰。除了对小区的外围进行视频监控外，系统还包括门禁视频系统与家居视频监控系统。家居视频监控与互联网连接，采用用户端就可以对家居环境进行监控，极大地提高了系统的智能化。
6.结语
随着视频监控与计算机信息、网络的不断发展，小区视频监控系统将向着智能化、清晰化方向发展，极大地提高了系统运行的稳定性，方便管理员、业主对所有的监控区域进行监控，为小区的治安打下良好的基础。目前小区智能视频监控系统已经在多个地区进行应用，效果非常良好，而且受到集成商的关注，未来将会应用于更多的建筑、社区，扩大到对整个城市的监控与治安管理。
参考文献
[1]王瑞.智能视频监控系统的研究与开发[D].山东大学，2012.
[2]李岸.目标跟踪算法及其在小区视频监控中的应用[D].中南大学，2012.
[3]李杰.智能视频监控系统的研究和应用[D].北京邮电大学，2012.
[4]李峰.智能视频监控系统中的行人运动分析研究[D].中国科学技术大学，2011.
[5]潘美莲，刘志强.城市安全与应急保障管理智能视频监控系统的应用探讨[J].电脑知识与技术，2013，30：6914-6915+6917.
[6]刘爱玲.运动对象检测技术在视频监控系统中的应用研究[D].电子科技大学，2013.
智能视频监控系统 第4篇
关键词：监控系统,智能视频,监控技术
智能视频应用范围极为广泛, 主要包括军事、交通、银行以及商业等部门。视频监控技术在21世纪得到迅猛发展, 这与硬件技术、计算机技术以及通讯技术的发展有密切的联系。运动目标检测与跟踪是智能视频监控系统中令人印象最为深刻的部分。其有利于对监控视频中的内容进行数据分析, 分析结果可靠性更高。
1 视频监控系统的基本应用概述
随着社会发展的提速, 传统的监控技术已经无法满足人们对监控的严格需求。所以在目前我国的视频监控技术发展进程中, 视频监控系统的应用也开始朝着高科技化进军。利用远程监控技术, 可以更为便捷地进行信息的攫取, 更有利于公共场所的监管, 提升公共场所监管的安全性。比如在日常生活中, 我们常常可以看见一些重要的交通枢纽如:机场、火车站、汽车站等人流多的区域进行监控设置, 这些监控设备的配置是为了更好的对公共场所进行监控管理, 通过视频监控的模式进行社会公共秩序的维护。
2 智能视频监控技术研究现状
2.1 视频监控由传统向现代转变
传统的视频监控基本上是模数与模拟交叉使用进行监控的, 支持D1、CIF格式的图像分辨率, 而现在正在普及的现代化视频监控大都是智能化、全数字化的, 分辨率正在向数字电视中的高分辨率格式发展。我们现在社会出现了越来越多的高清视频监控, 这一趋势是不可阻挡的。视频监控原本是警方在案件发生后用作取证的, 而现在更多的具有预警功能。目前越来越多高速上的移动、无线传输方式也被智能监控应用。综合观之, 安防行业视频监控系统融合无线、高清、智能以及IP等技术已经成为一种趋势。
2.2 视频监控技术的发展经历了几个阶段
目前视频技术的发展已经进入到以pc端多媒体监控时代, 也就是我们常说的嵌入式视频服务器监控时代, 又被称为是智能视频监控。在这一代的监控技术发展的进程中, 主要是借助一些电缆、光缆以及摄像头、摄像机等技术来进行视频的录制。这种监控主要适用于短时间、小范围内的视频监控开展。随着社会的进步和发展, 监控技术的发展进入到硬盘录像机时代。这一阶段的视频监控将计算机技术融入其中, 从而促使监控技术增加了人性化的特色。而今我们所使用的监控技术也就是前面所提到的智能化监控技术。这种技术不受时间、地点、空间的限制, 是通过数字信号技术进行视频监控的智能化监控技术。
3 智能视频监控技术新发展
3.1 向网络化、数字化、智能化发展
随着科学技术的发展视频监控在短短的几年内也得到迅猛发展, 目前发生质的飞跃, 向着网络化、数字化、智能化方向发展。监控系统功能日趋得到完善, 结构也变得庞大而复杂。系统复杂, 表面上看似功能已经得到满足, 实际上在实践中存在许多问题。即使各种数字、模拟、视频、服务器、信令以及非标的异构的子系统已经实现了重叠、堆积, 各个必备软件已经齐全, 但有关图像调用、保存、维护等需求仍不能得到好的满足, 这与建立监控系统的原始目的是相悖的。系统规模越大, 问题就会越突出, 最终有可能导致整个系统不受控制。监督系统的网络化、数字化、智能化发展能够恰当的解决此类问题, 监控系统智能化有利于结合其他传感器、安防手段, 促进联合多方位监控。互联网已经渗透到生活的各个部门, 监控系统也是如此, 监控系统的网络化、数字化已经成为时代发展的要求。
3.2 高端控制工作台与显示大屏投入应用
大型监控网络的监控点多, 其必须保证使用者能够随时查看想要提取的录像, 保障图像高清, 实现重点监控。因此监控网络所支持的收敛比要高, 就是将多个监控点的录像在一个或者多个屏幕上层叠放映。传统的监控网络所提供的实时监控码流是基于UDP的, 这种情况下在高收敛比的影响下实时流被反复利用, 图片清晰度会严重下降, 同时也可能会出现延迟, 实时性差, 不能满足现实需要。所以在实时性与高质量高收敛比之间很难达成平衡, 所以最好能够在让监控终端实现只需一次编码便可实现全网使用的实时流, 并且其图像质量并不会受到高收敛的影响而有所降低。高端先进的大屏显示对于应急指挥系统以及大型监控中心来讲是必不可少的, 同时也需要高端的控制工作台。
4 智能视频监控技术
4.1 监控视频压缩技术
通常认为, 监控视频档的数据信息十分庞大。所以这就需要监控人员要定期的对监控系统的视频信息进行整理和保存。但是由于视频信息本身的数据量十分巨大, 在进行传输的过程中势必要浪费大量的人力、物力资源。为更好的缩减开支, 在进行监控的过程中实现视频压缩, 推出了JVT视频压缩技术标准。该标准是由ISO/IEC MPEG和ITU-TVCEG共同组建的联合视频工作组, 其主要职责就是更好的进行视频数字压缩技术标准的制定。该标准具有高效的压缩性, 能够更好的降低视频监控录像的比特性。同时在延时约束方面, 该标准也有着很强的韧性。此外不同一般的压缩技术, 该技术标准有可以伸缩的编码, 对视频可以进行全部细节的译码。所以该技术标准无论是从容错能力、还是应用效果方面都十分可靠。
4.2 监控视频网络传导技术
任何事物都存在不足的地方。对视频监控技术来说也是一样。目前的视频传导过程中, 必不可免的会存在一些问题:比如在进行传导时视频信息的保密性, 以及传导过程中可能出现的延迟性以及视频数据的数据包排序、传导视频的音视频同步等等。此外为保证视频传导的高效快捷, 还需要引入其他的技术使用。所以在进行整个视频监控的过程中, 监控视频网络传导技术占据十分重要的位置。其也是决定整个视频监控效果的关键环节。
4.3 监控视频保存和搜索技术
视频监控的目的是为了更好的留取信息。所以在进行视频监控的过程中, 如何更好的进行大量视频监控数据的保存就显得十分必要了。在进行视频监控的过程中, 要想实现更好的监控视频保存, 就必须依赖于强大的数据平台进行监控数据的汇总和保存。同时还应该有自动搜索的功能, 以满足用户对不同时期视频进行搜索查阅的需求。
4.4 空间运动检测技术
监控空间的整体形象被监控系统记忆, 但是监控的焦点并非监控区域的整体空间, 而是其中出现的一些陌生的信息。所以运用空间运动检测技术的目的在于更好的对陌生信息进行识别和记录, 以更好实现视频监控的目的达成。
4.5 空间中物体的识别与跟踪技术
在进行监控的过程中, 对既定空间中增加的陌生物体和事物进行仔细的甄别也十分重要。通过空间物体识别与跟踪技术, 能够让视频监控自动锁定陌生事物, 并对其信息进行全面细致的记录。其中人脸识别技术就是该技术应用最典范的代表。
5 智能视频监控技术发展前景
虽然我国在视频监控技术发展方面已经取得了一些成绩。但事实上, 整个视频监控技术未来的发展空间仍然十分巨大。本文的研究仅仅是对当前视频监控的一些基本问题进行了阐述, 在未来的技术研究过程中, 视频监控方面仍然还有许多的课题需要我们去解决与突破:
首先是对空间运动物体测算方面的技术延伸。比如算法的深入研究, 空间物体细节的辨识技术研发等。其次是视频监控技术的空间性。视频监控技术的使用不应该被局限在某个空间内, 移动监控是未来监控技术发展的重要方向之一。
参考文献
[1]陈敏, 时学伟, 李春春.视频监控技术业务的发展趋势[J].哈尔滨铁道科技, 2010 (3) :86.
[2]尹毅.基于DM6437的嵌入式网络视频监控系统的研究与实现[D].成都:电子科技大学, 2011.
智能视频监控系统 第5篇
电力系统无人值守变电站智能视频监控方案
分布在各地的变电所（站）作为电力传输的重要环节，由于无人值守，重要设备经常被盗窃或破坏，给整个电网的安全运行造成重大隐患，确保各变电所（站）的安全运行非常重要。变电站目前采用的监控系统是基于灯光控制器、云台控制器、视频切换器、数字图像编码器、视频服务器等构成的系统，各变电所的图像信息通过电力专网（E1）上传到监控中心，可以实现现场图像实时浏览和外设控制功能。
变电站监控系统采用传统视频监控技术和红外探测技术，在实际应用中都会产生大量的漏报警和误报警，需要人工进行判别处理，延误处警时机。
代理澳大利亚IQ智能视频分析服务器系列，利用先进的模式识别和人工智能技术，能够实现重要区域的入侵检测、物品盗移和滞留检测，并实时提供预警和现场报警等有用信息，适合各种复杂环境下的安保视频监控。
本方案为解决变电站因数量众多且无人值守的管理难度而提出的机器视觉智能化解决方案。
变电站监控对象主要分为室内和室外两部分，室内主要针对破门或强行开门而入，对室内的各类设施进行偷盗和破坏；室外主要是防范变压器铜芯等设施被偷盗和破坏。防止进入危险区域也是变电站监控的重要目标。此外，变电站的维护也需要有效监控，维护人员进入变电站，需要留下现场证据作为主管部门或科室的备案资料。
具体来说，系统需求主要包括如下几个方面：
1.防止室外的变压器等设备被盗或被破坏。
2.防止人或大型动物进入危险区。
3.防止室内的重要设备被盗或被破坏。
4.大大提高报警的准确率，减少误报率；
5.极大的减少甚至消除漏报警；
6.事件发生前提供实时预警；
7.事件发生时提供现场报警并及时通知监控中心；
8.保留事件现场有力证据。
智能视频分析产品针对此类需求提供了全面的解决方案，该产品自动进行运动目标检测、识别和跟踪，并根据预先设定的监控规则进行智能分析和判断，对可能发生的安全事件及时预警，一旦确定事件发生，立即触发现场报警并及时通知中心和保留现场证据，以最快和最佳的方式向用户提供现场信息（包括视频流、抓拍图片等）。
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此外，该产品具有自学习能力，能够快速适应现场环境变化，较之传统视频监控系统，可以大大的减少误报和漏报。
一、方案描述
本方案在原有电力变电站监控系统的基础上，在前端变电站增加智能视频分析服务器，在中心运行管理所增加报警管理平台。整个系统利用智能视频分析服务器在前端进行实时视频检测，运行管理所的监控人员可以利用报警管理平台进行报警管理和现场证据收集。
主要功能以及实现方式如下：
1.变电所室外重点区域：对变电所周界进行入侵检测。一旦发现有人在监控区域外围徘徊、滞留等行为时，及时预警；一旦确认有人进入监控区域时，及时报警并上传到监控中心。
2.变电所室内：对室内门口区域进行入侵检测。一旦确认有人进入监控区域时，及时报警并上传到监控中心。
3.在监控中心运行管理所设置报警管理平台，对前端变电站放置的智能视频分析服务器进行规则管理，对上传的报警信息进行存储和分类。
本系统无需改动原有的电力变电站监控系统，只需要把原有的监控摄像机信号源分出2路，其中一路视频接入智能视频分析服务器，即在现有监控系统基础上可以实现迅速，平滑的升级为智能视频监控系统。
在前端变电站，智能视频分析服务器根据预设的规则处理摄像机输入的视频图像，对可疑目标进行自动跟踪和预警，一旦确定目标违反预设规则，立即触发现场告警，并通过电力专网传输现场报警信息到运行管理所,管理所的报警管理平台收到报警消息后通过视频弹出，声音提示+文字提示3种方式提醒监控人员。新系统可通过原有平台进行实时视频浏览，同时实现了人员入侵实时报警及抓拍, 解决了现有监控系统报警准确率低和误报率较高的问题，仅以较小的存储资源来保存报警发生时的实时抓图，极大提高了监控管理效率。
二、功能描述
本方案主要目的是提高变电站监控系统的智能化水平，为监控中心提供准确可靠的报警并尽量减少漏报，并及时提供和保留报警现场证据。
本系统主要功能为：
1.运动目标检测、识别和跟踪
目标检测是指检测出监控区域的各个运动目标；目标识别是指对监控区域的运动目标进行识别，识别出人、车和其它物体；目标跟踪是通过对运动目标的轨迹定位来描述其运动。目标检测、识别和跟踪是智能视觉分析的前提。
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2.绊线穿越检测 深圳市华天成科技有限公司
绊线穿越检测支持单向或双向穿越单条或多条绊线的行为，每一条绊线可以指定穿越绊线的方向（单向或双向）。
3.区域入侵检测
区域入侵检测支持各种独立入侵或联合入侵的人、车或其它目标，支持设定8个任意形状的防区，多个防区位置可以重叠，互不影响。
4.物品防盗检测
物品防盗检测是指自动检测出监控防区内被搬移的物品并自动发出报警，支持被搬移时及时报警和被搬移一段时间未放回时报警。
三、系统功能特点
1.提高监控系统报警的准确率。现有监控系统在变电站采用多种探测器检测报警，极易受到各种环境变化和电磁干扰产生误报。深圳市华天成科技智能视频分析产品利用先进的视频分析技术，从视频的角度分析现场状况，大大提高报警的准确率。
2.减少监控系统报警的漏报率。运行管理所的监控人员选择性的监视某些视频，自然会丢掉其它视频信息，产生大量漏报。本系统利用先进的视频分析技术，可以在复杂环境下识别监控区域的运动目标，大大减少漏报警事件。
3.及时提供预警。现有系统的红外双鉴系统、电子围栏和各种探测器不能进行现场分析，因此无法预警。本系统可以对运动目标进行跟踪和分析，对潜在的威胁及时预警。
4.及时上传并保留报警现场证据。现有系统的红外双鉴系统、电子围栏和各种探测器，只能检测事件和提供报警，无法提供现场信息；编码器无法判断报警事件；监控中心选择存储录像，也不能确保存储现场证据。本系统在检测到报警事件后，及时上传报警现场信息并保存在报警管理平台，以便查证。
四、方案优势
变电站监控系统智能化升级后，既保留了原有系统的功能；又可以及时准确地提供现场报警信息。该方案的优势主要表现在如下方面：
1.提高现有监控系统的安全系数。现有监控系统利用探测器探测目标，监控人员选择实时监控部分图像，监控过程中存在大量的安全漏洞。升级后的系统利用先进的智能视觉分析技术，安全系数大大提高。
2.提高现有监控系统的监控效率。现有监控系统的安保人员紧盯屏幕，时间越长效率越低。升级后系统主要利用机器监控，24小时始终高效。安宝人员不需紧盯屏幕，只需处理报警事件，工作量大大减少，监控效率明显提高。
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智能视频监控系统 第6篇
关键词 Android系统 智能手机 远程视频监控
中图分类号：TP311.52 文献标识码：A
3G移动网络的出现，使智能手机能够轻易实现视频的传输。这篇文章所提出的方案实现视频监测的功能是在Eclipse编程环境下的，运用Android语言进行编程。它能够实现只要存在无线网络，就可以通过Android智能手机手对目标现场进行实时监控，使人们的生活变得更加便利。
1 Android操作系统
Android是一种基于Linux平台的开源手机操作系统，它运用的架构是软件堆层（SoftwareStack，又叫做软件叠层），一般包括三个部分：中介软件、底层Linux内核和应用软件。
中介软件的作用是沟通操作系统和应用程序，包括虚拟机（VirtualMachine）和函数层（Library）。Android的中间层采用特殊的Dalvik虚拟机，多以Java实现。通过使用虚拟机技术，Android的Java应用效率更高，更接近于底层系统，也让Android的应用能够运行在被监控的情况下，提高了安全性。
底层Linux内核只用来提供基本功能，位于硬件和其他软件层之间，用来提供系统的底层服务。其特点是多了Android运行所需的特定驱动代码和一个叫做Goldfish的虚拟CPU，包括内存管理、安全机制、网络堆栈、进程管理和一系列的驱动模块。
Android的平台是开放的，不包含任何从前妨碍移动产业创新的专有权的障碍，因而任何的移动终端厂商都可以加入到Android联盟。Android是一个开放的平台，对第三方软件完全开源免费。
2 系统总体设计
要实现次系统，必须先要读取视频流，这就需要网络监控摄像头的帮助。这样就用户就可以通过网络浏览和播放对家居环境的监控。监控系统采用C/S架构：服务器端被部署在用户家中，是一台带有监控摄像头的PC，主要功能是连接、与用户的智能手机进行通信且控制监控设备；客户端是一部Android智能手机，能够连接互联网，并支持音频视频和3G业务。
3 系统软件设计
3.1 服务器端软件设计
设计服务器端的一般作用是用来将主机IP和摄像头设备和网络端口号初始化，并开启视频监控服务，实时等待客户端的连接请求并捕捉现场图像。在与远程请求的手机客户端成功建立连接后便开始向其发送视频图像信息。
PC服务器端是用来负责现场监控的，实现是运用VisualStudio编程环境下的C++/MFC语言来，原因是需要对监控设备进行初始化控制。为了实现图像稳定传输在进行网络通信传输，此系统选择可靠稳定的TCP套接字（Socket）传输协议，用作客户端和服务器端之间的通信的实现。
3.2 手机客户端软件设计
在这一基于Android操作系统智能手机开发的系统的手机客户端软件设计的过程中，利用Android所已有的各种组件API接口设计和实现应用层。
手机客户端的开发是利用Eclipse工具下的Android插件，主要基于Java语言进行程序的设计并进行实现，而且调用了Android中的部分API函数库。Java语言是通过构建各个类来实现编程，因此进行了系统的主要类构建，分别为主程序入口类Video Monitor Client，通信处理类Socket Vide，连接视频类Connect Server，线程类Monitor Thread，和图像捕获处理类Video Monitor View。Socket Vide的任务是套接字Socket服务，通过绑定端口号和服务器IP地址来和远程服务器之间通信连接。程序的实现过程：一开始先建立远程视频请求连接，程序开始执行并调用Connect Server，之后Connect Server中调用Monitor View，Video Monitor View新建一个mvideo对象，mvideo对象调用其方法Download Thread处理线程函数和Monitor Thread类创建的对象thread，对象thread调用Socket Vide类对象，这一类对象可以建立TCP连接，建立连接后对象thread调用中的视频处理捕捉图像的函数，结果是保存图像并不断显示出图像。
3.3 测试结果
对于整个系统在有wifi的条件下进行了测试，客户端为基于Android的智能手机，服务器端是可以进行现场监控的PC，实验显示，连接图像的速度快，整个系统的运行稳定，预期设想的效果达到。
4 结论
智能视频监控系统发展及应用 第7篇
俗话说“百闻不如一见”,视觉信息在人类活动所涉及的信息中占据的比重最大,而且由于其空间和结构特性使其不能为任何其他信息所替代。智能视频监控(IVS,Intelligent Video surveillance)技术源于计算机视觉(CV,Computer Vision)技术,作为人工智能(AI,Artificial Intelligent)研究的一个分支,是一项新兴的安防技术,有着广阔的发展前景。智能视频监控技术是指利用计算机视觉的方法,在不需要人为干预的情况下,通过对视频序列进行实时自动分析,实现对目标的定位、识别和跟踪,并在此基础上进行行为分析,以达到完成日常管理和对异常情况预警的目的。基本的智能视频监控系统主要由视频数据采集、视频数据编码、视频数据传输以及视频数据分析处理和异常行为报警等部分组成。进入21世纪以来,国际反恐斗争的形势日趋严峻,智能视频监控作为安防系统的重要组成部分,广泛应用于各种公共场所和大型活动之中。我国的智能视频监控技术也在“平安城市”项目、奥运安防和上海世博会安防等各行业安防项目的强劲刺激和拉动下,进入了蓬勃发展阶段。
1 智能视频监控的发展历程及研究现状
近三十年来,视频监控系统的发展经历了模拟视频监控系统、数字视频监控系统、全数字化监控系统(网络摄像机和视频服务器)三个阶段的演变,得到了巨大的发展。
1.1 模拟视频监控系统
早期的视频监控是以摄像机、监视器(电视机)组成的纯模拟的视频监控系统,称为闭路监视系统。随后出现了视频切换设备,闭路监视系统加入多路视频切换、摄像机云台/镜头控制和报警联动等数字控制功能,实现了数字控制的模拟视频监控系统,称为第一代视频监控系统。
1.2 数字视频监控系统
20世纪90年代中期,以DVR(Digital Video Recorder)为代表的第二代视频监控系统出现在视频监控市场上,大大提高了用户对录像信息的处理能力。DVR使用户可以将模拟的视频信号进行数字化并存储在硬盘而不是盒式录像带上。用户还可以通过DVR控制摄像机的启闭,从而实现移动侦测功能,对于报警事件以及事前/事后报警信息的搜索也变得十分简单。
1.3 网络视频监控系统
进入21世纪以后,随着网络带宽、计算机处理能力和存储器容量的迅速提高,以及各种实用视频信息处理技术的出现,视频监控进入了全数字化的网络时代,称为第三代视频监控系统,即全数字视频监控系统或网络数字视频监控系统。然而由于作为监控者的人类自身生理上的弱点和视频监控设备在功能和性能上的局限性,使得各类视频监控系统均不同程度存在精确度差、报警不及时、误报和漏报等现象,以至系统的安全性和实用性得不到保障。因此,能够每天连续24小时实时智能监视,并能够自动分析摄像机捕捉的图像数据,当异常发生时又能向保卫人员准确及时地发出警报的智能视频监控系统应运而生,这样即可以有效预防犯罪发生,同时也减少了雇佣大批监视人员所需要的人力、财力和物力的投入。随着计算机视觉技术的不断发展和计算机处理能力的迅速提高,智能视频监控系统以其快速从海量视频信息中自动分析和抽取关键信息的优势,迅速占领国内外安防市场。
2 智能视频监控系统的关键技术及优势
所谓智能视频监控,就是指采用智能视频分析算法,利用计算机视觉技术对视野范围内的目标进行行为的分析和内容提取,当发现符合某种规则的行为(如越界、游荡、滞留等)发生时,自动发出提示信号,采取特定对应措施(如声光报警、移动监测并记录)或通知监控人员进行人工干预等。作为智能视频监控的关键技术,智能视频分析技术可分为动态视频目标检测定位、动态视频目标跟踪、动态视频目标分类识别、行为理解与描述、异常事件分析等部分。
动态视频目标检测技术是智能视频分析的基础,主要是指通过监控画面识别目标区域的图像变化,从监控场景中将目标提取出来。主要方法是背景减除法、时间差分法、光流法、特征检测法等。动态视频目标跟踪是指结合物体的外表和运动特性,实现对不同形状、颜色、不同背景的目标进行识别的技术。常用的方法有基于运动估计的跟踪、基于特征的跟踪、基于主动轮廓的跟踪等。动态视频目标分类识别包含目标的识别、目标行为模式的分析、目标的状态分析等。行为理解与描述是最具挑战的研究方向,因为观察人的最终目标就是分析和理解人的个人行为、人与人之间及人与其它目标的交互行为等。近年来,利用机器学习工具构建人行为的统计模型方面有了一定的进展,但特征选择和机器学习仍然是行为理解的难点。主要方法是状态空间法和模板匹配方法。异常事件分析报警则是智能视频监控的主要目的,是视频监控智能化的必然要求。智能视频监控系统较于以往的视频监控系统有很大的优势,它在很大程度上弥补了普通智能视频监控系统的缺陷,变被动监控为主动识别。智能视频监控系统的优势很明显,如全天候可靠的视频监控,减少了人为因素造成的误报、漏报,将监控人员从"目不转睛"和主观的分析判断模式中解放出来。通过智能视频分析模块对监控画面的自动分析,实现对异常事件的主动编码、报警和保存。提高报警精度和响应速度,前端设备集成强大的数字图像处理功能,并运行高级的智能视频分析算法,使用户可以更加精确的定义安全威胁的特征,识别可疑活动,在安全威胁发生之前提示监控人员提前做好准备,并根据实际情况驱动预案生成和执行。智能视频监控还可以有效的扩展视频资源的用途,将视频资源应用到非安全领域中,如大型活动的人数统计、重要人物身份识别等。
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分为两大类: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是在安防系统中。伴随重大政治、经济、体育活动的增加,恐怖袭击的频繁发生,市场上对此类应用的需求不断增长。主要包括:高级视频移动侦测(Advanced VMD)、物体追踪(Motion Tracking)、人脸识别(Facial Detection)、车辆识别(Vehicle Identification)、非法滞留(Object Persistence)等。目前,智能视频监控系统已经在高端的安防市场有了多年应用,如在机场、监狱、军事基地和其他大型基础设施中。以机场为例,它的周界太过分散,监控人员无法完全监控到所有周界。这时,智能化的监控系统就可以充分展示它的才能了,它能够自动探测在某些特定场所和时间内进入或离开某一区域的可疑物体。除了安全相关类应用之外,智能视频监控系统还可以应用到非安全相关类应用当中。这些应用主要面向服务和零售行业,可以看作管理和服务的辅助工具,有效提高服务水平和营业额。这类应用主要有:人数统计(People Counting)、人群控制(Flow Control)、注意力控制(Attention Control)和交通流量控制(Traffic Flow)等。例如一些宾馆或商场大堂的监控录像可以通过人数统计功能,计算客流量和销售情况;通过人脸识别等功能加强对VIP客户的服务,智能视频监控系统自动识别VIP客户的特征,并通过客服人员及时做好服务工作,有效提高工作效率和工作质量。
目前,大部分智能视频监控系统的核心算法仍然掌握在欧美等先进国家,并迅速形成了相对成熟的产品应用于安防系统中,如美国的Vidient、Object Video,以色列的Mate,日本的NICE等。据IMS Research调查显示,世界范围内IVS(Intelligent Video System)的市场占有率为35%~36%,其中美国的OV(Object Video)就占有了9%左右。在国内,智能视频监控也得到了长足的发展,如中国电信“全球眼”、中国网通“宽世界”、中国铁通“智控眼”等品牌,大多面向行业用户开展,市场收入不菲,竞争越来越激烈。2008年奥运会和2010年上海世博会更是使智能视频监控系统得到了广泛的应用和发展。
4 结束语
综上所述,智能化是视频监控发展的必然趋势,智能视频监控系统正受到越来越多的关注,需求量也在不断增加。虽然,目前仍存在许多问题,如:图像质量问题、安全检查问题等。但随着智能视频分析技术的不断发展,各种硬件费用的降低和通信运营商的投资发展,智能视频监控系统将得到更广泛的应用和发展。现在,它已完成了2008奥运安防的重大使命,也将为2010的"平安世博"保驾护航。
摘要：视频监控系统经历了模拟视频监控系统、数字视频监控系统、全数字化监控系统三个阶段的发展演变,而智能视频监控系统则是视频监控系统的未来和希望。智能视频分析技术是智能视频监控的关键技术,是变被动监控为主动识别的核心所在。
关键词：视频监控系统,智能视频分析系统,智能视频分析技术
参考文献
[1]郭瑞霞,吴运新,宋跃辉.智能跟踪视频监视系统研究[J].电视技术,2006,(2):74-77.
[2]郑世宝.智能视频监控技术与应用[J].安防科技,2009,(3):59-61.
铁路道口智能视频监控系统软件设计 第8篇
越来越多的发生在铁路道口的事故,给人们生产生活带来巨大损失。主要是因为机车司机无法及时获得道口的信息。因此,对铁路平交道口的监控有着重要的意义。但是,传统的视频监控方案如:模拟视频压缩存储事后调用方案,需要靠人工监视,智能化差、劳动强度大、可靠性差;数字视频压缩后无线传输给机车方案,除了需要大的带宽外,还极易受到铁路线上恶劣的电磁环境影响而效果欠佳。针对这些状况,在考虑了铁路平交道口自身的独特性的基础上,本文对铁路路障视频检测与报警系统中的运动目标及其运动趋势检测进行了研究,通过在铁路道口架设摄像机与DSP处理系统,运用现代智能监控的方法,对穿越铁路道口的行人及时准确地检测,向远方一定距离内的机车发出无线报警信号,使机车可以提前获得道口情况而及时采取动作。
1 算法说明
核心算法由两部分组成:运动目标检测和运动目标的运动趋势判定,若目标走向铁轨,则报警;若目标离开铁轨,则不报警。
1.1 运动目标检测
在三种传统又经典的运动目标检测算法中,光流法由于算法复杂,不利于满足实时性,而且抗噪性能差,因而不适合本系统方案。相比于背景差分法[1],邻帧差分法[2]由于不易受光照和天气影响,无需提前预置背景和采用自适应算法更换存储背景,使得其在实时性和自动化程度上都有明显的优势。因此,本文选择邻帧差分法检测运动目标的出现。
在邻帧差分法中,设定了两个要素:所有像素值差的绝对值和SS是否超过阈值Th1,像素值差超过阈值Th3的像素个数UT是否超过阈值Th2。对这两个要素进行综合评判,确定是否有运动目标出现。
根据具体需要监控的范围,确定这两个要素相应的阈值Th1,Th2,Th3是检测可靠性的重要保证。
1.2 运动目标的运动趋势检测
目标的运动趋势判定实际上都是和铁轨相关的,走向铁轨可以理解为运动物体中心到铁轨的距离逐渐缩小;离开铁轨可以理解为运动物体中心到铁轨的距离逐渐增大;在铁轨上行走,由于左右摇摆,运动物体与铁轨的距离变化大小相间。如何准确提取铁轨中间线,就成为运动趋势判定的先决条件。铁轨可以认为是序列中最长的直线,提取铁轨可以转换为提取最长的直线。Hough变换是Paul Hough于1962年提出的用来提取图像中最长直线的算法[3],在涉及直线和规则曲线提取领域被广泛的研究和应用[4]。
ρ=xcosθ+ysinθ (x∈[0,width-1],y∈[0,height-1],θ∈[0,180])
式中,x,y,θ均取整数,width,height分别为图像的宽度和高度。
Hough变换利用空间转换后的点线对偶关系,把笛卡儿坐标下的直线映射为极坐标下的点,极坐标下通过一点的曲线条数即为笛卡儿坐标系下直线上点的个数,遍历全图即可找到最长的直线。这一转换同时避免了笛卡儿坐标系下直线斜率无穷大而引发的定义域无限的问题,使得Hough变换更具有实际意义。
然而,对于复杂图像,发现很多时候直接对经过边缘提取或轮廓提取的图像进行Hough变换并不能准确检测出铁轨(如图2 (b)所示)。我们曾考虑过将图像按中线平分为四个方块[5],再用Hough变换来测,但效果很不好。经分析,是由于图像划分不合理造成的,好的划分应该是依据图像的特点而作出的。我们分别对进行了正反对角划分的图像进行Hough变换,再对四种结果进行综合评判,选取夹角最小的两条直线作为铁轨,求取其中间值作为铁轨中间值。如图3所示。
在获得铁轨中心线坐标后可以求得其笛卡儿系下的方程式:Ax+By+C=0后,求出运动目标的中心坐标:
2 软件实现流程
步骤1:读入第一帧YUV图像,只取Y信号进行二值化,轮廓提取,改进的Hough变换提取铁轨直线,求取铁轨中间线;
步骤2:读取下两帧,计算两帧差,计算差量和SS,计算差值超过阈值的像素个数UT;
步骤3:求取运动目标的中心,求取运动目标中心点到铁轨中间线的距离d0;
步骤4:Goto 步骤2得出d1;
步骤5:判断if((d0>d1) && ((UT> Th2) ||(SS>Th1)))为真则报警,为假不报警;
步骤6:取12帧之后,goto 步骤2。
3 软件实现的优化
YUV序列中Y分量包含视频的主要信息,只对Y信号进行处理。实验效果很好,而运算量减少了1/3。
每四帧实际图像得出两个距离d0,d1,得出一个Δd=d1-d0,每秒25帧可进行6次以上报警判断。没有必要对所有帧进行邻帧差分,为此,每隔12帧做一次帧差,每秒得出两个差图、一个报警信号。保证了系统实际需求,减少了计算量,由于我们只需计算出距离的变化趋势,所计算d0和d1并不是实际距离,而是和实际距离成正比的:
4 实验结果与分析
实验采用了多条件综合评判,有令人满意的实时性,在合适的阈值设定情况下,没有发现漏警率,误警率很低,见表1。实验条件: Th1=1100000,Th2=5000,Th3=20,视频序列测试是采集PAL输入后的4:2:0的720×576的YUV序列。
5 结 语
在整个过程中,图像的二值化、轮廓提取只是利用图像自身的灰度和位置信息,是lowlevel级别的处理;通过Hough变换提取直线,是在明确了具体要提取的形状后,给出该形状的参数方程,依照给出的方程来搜索,是属于midlevel级别的处理;而根据提取出来的直线进行运动趋势检测、行为理解判定,则属于highlevel级别的处理。
实验结果显示,在准确检测出铁轨中心线的前提下,该软件能很好地检测有无运动目标出现,并且能够智能地判定其是走向铁轨还是离开铁轨,进而综合这些情况,有效地进行报警。
如何对路口铁轨区域静止障碍物、弯道区域动目标和静目标进行检测,解决多目标行为理解和含有长干扰直线的复杂背景情况,以及软件在DSP上的实现,将是下一步研究和工作的重点。
参考文献
[1]Ren Ying,Chua ChinSeng,Ho Yeong Khing.Motion detection withnon-stationary background[C].Image Analysis and Processing.Pro-ceedings 11th International Conference on 26-28 Sept.2001:78.
[2]Anderson C,Burt Peter,Wal G van der.Change detection and trackingusing pyramid transformation techniques[J].In Proceedings of SPIEIntelligent Robots and Computer Vision,1985,579:72.
[3]Hough PVC.Amethod and means for recognizing complexpatterns.USpatent 3,069,654 1962.
[4]吴福朝,胡占义.直线和圆一般参数化形式的研究[J].自动化学报,2000,126(5):577.
智能视频监控技术及应用 第9篇
智能视频监控是近年来国内刚刚兴起的新型安防技术, 是对视频画面进行实时跟踪的分析。虽然在国内才刚刚展露, 但是未来应用前景广阔。
1 如何实现智能视频监控
众所周知, 视频监控系统的发展曾经经历了第一代的全模拟系统、第二代的半数字化的系统、第三代的全数字化的系统 (网络摄像机和视频服务器) 三个阶段的发展演变, 而现在整个行业正在酝酿视频监控新的革命——智能视频监控。
智能视频监控 (IVS Intelligent Video Surveillance) 能使用户轻松利用安全摄像机监测各区域的安全状况, 同时提高工作生产效率。
智能视频监控技术起源于计算机视觉 (CV, Computer Vision) 技术, 它对视频信号进行分析, 提取信息、发现感兴趣事件, 从而可以在某些场合替代人为监控或者协助人为监控。
视频压缩技术的发展促进了视频监控系统的数字化, 节约了大量的存储空间。计算机网络的普及和带宽的增加使得城域网视频监控成为现实。而经过科研人员40多年的不懈努力, 计算机视觉已经进入突破式发展阶段。得益于计算机视觉的研究成果, 智能视频监控系统开始得到产业化应用。
智能视频监控的核心内容之一是对特定目标的自动跟踪。目标跟踪可分为5个步骤, 包括运动检测、目标分类、目标 (类型) 跟踪、行为分析和目标 (个体) 跟踪。例如对人体的跟踪:首先从实时图像序列 (即视频) 中检测出运动物体, 再判定运动物体中的人体, 然后跟踪人体的运动轨迹, 并分析和选定有异常行为的人, 如在车站, 机场等遗留包裹的人, 最后对行为异常的人进行持续跟踪。
所谓运动检测, 是从图像序列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将大大减少后继过程的运算量。然而, 背景图像的不稳定性, 如阴影、光照、慢移动 (如蜗牛的爬行) 、静移动 (树叶的摆动) 等等, 也使得运动检测非常困难。
目标分类的目的是从检测到的运动区域中, 将特定类型物体的运动区域提取出来。根据利用的信息的不同, 目标分类可以分为基于运动特性的分类和基于形状信息的分类两种方法。基于运动特性的识别利用目标运动的周期性进行识别, 受颜色、光照的影响较小。基于形状信息的识别利用检测出的运动区域的形状特征与模板或者统计量进行匹配。
目标跟踪是在连续的图像帧间创建基于位置、速度、形状、纹理、色彩等有关特征的对应匹配。依据不同的跟踪方法可分为基于模型的跟踪、基于区域的跟踪、基于活动轮廓的跟踪、基于特征的跟踪等。联合目标跟踪与分类 (JTC) 技术是信息融合领域新兴的一个研究方向。其基本思想是, 通过在目标跟踪器和目标分类器之间进行双向信息交互, 来同时有效地提高目标的跟踪精度和分类性能。
2 智能视频分析技术
作为闭路电视监控系统的下一波浪潮, 数字录像系统的到来, 无疑标志着全天候监控系统进入了更加高效的新纪元。然而当前仍然存在着一些严重的问题, 接连数小时盯着通常显示着静止墙壁和护栏的多个监视器, 即使是最为训练有素的安保人员也会为此而面临注意力极限的挑战。再加上黑暗或恶劣的天气情况等客观条件, 这一问题变得更加复杂。随着数字监控网络中部署的摄像机和闭路电视监视器不断增多, 安保人员有效审视网络上所有各点图像的能力实际上却由于信息过载而有所下降。显而易见, 保安人员迫切需要一款更加智能化的系统来发挥自动“电子眼”的作用。
智能视频分析技术就是使用计算机图像视觉分析系统, 通过将场景中背景和目标分离进而分析并追踪在摄像机场景内出现的目标。用户可以根据视频内容分析的功能, 通过在不同摄像机的场景中预设不同的报警规则, 一旦目标在场景中出现了违反预定义规则的行为, 系统会自动发出报警, 监控工作站自动弹出报警信息并发出警示音, 用户可以通过点击报警信息, 实现报警的场景重组并采取相关措施。
计算机图像视觉分析系统是最关键的组成部分, 它目前有两种架构方式, 即嵌入式视频分析和纯软件视频分析, 两者各有优缺点。嵌入式视频分析可以在前端直接对视频信息进行处理, 减少了视频信息上传的网络带宽压力, 并且安装简单易于系统集成。但是这种架构开发复杂, 灵活性差, 扩容与升级比较困难。纯软件视频分析是在视频监控系统的后端, 由专门的视频处理服务器来实现的, 这种模式功能比较强大, 并且容易扩容。但是它需要视频监控系统前端将所有的视频信息都上传到服务器, 这对网络带宽的压力是非常大的。
目前, 嵌入式视频分析架构占据一定的优势, 因为嵌入式视频分析软件同样可以完成包括目标检测、跟踪、分类及规则定义等所有功能, 并且选择嵌入式视频分析架构将现有的传统视频监控系统升级为智能视频监控系统, 是一种成本低且易于改造的方案。
智能监控软件的核心是由各种算法组成的, 不同的算法应用在不同的场景之中, 比如面部识别算法、车牌识别算法、超分辨率图像增强算法及去雾算法等, 而且各种应用场景的需求会随着具体环境的改变而改变。这表明, 智能视频软件开发的难点在于投入应用后, 面临着根据实际情况的改变而设置参数的情形, 这就需要智能视频分析系统具有开放度高、兼容性好及操作方便等特性。
视频智能分析技术和产品目前已经在高端安防监控市场有了多年的应用。在机场、监狱、军事基地和其他大型基础设施的监控中均有成功案例。在“重要基础设施”市场中, 视频分析技术中最常用的功能就是“入侵探测”。大型基础设施, 例如, 机场, 它的周界太过分散, 一个人或者多个人都无法完全监控到所有周界。这种情况下, 带有视频分析功能的摄像机/视频编码器就可以充分展示它的才能了, 它能够自动探测在某些特定场所或特定时间内进入或离开某一区域的可疑物体。
近年来, 智能视频分析技术得到了迅速发展。智能视频分析技术以及其市场正在慢慢的渗透到各个行业中。视频智能分析技术和产品目前已经在高端安防监控市场有了多年的应用。在机场、监狱、军事基地和其他大型基础设施的监控中均有成功案例。视频分析技术现在已经离我们越来越近, 它的广泛使用只是时间问题。
3 Think Smart监控系统
中国南京新奕天科技有限公司 (Topsky) 与香港大学合作开发出一款核心基于ADI (Analog Devices, Inc.) 公司的Blackfin BF561的智能视频监控设备, 称为Think Smart, 能简单而有效地检测威胁或闲杂访客。
Think Smart V1是一款智能、自主的视频分析设备, 通过监控现场视频数据, 对目标进行检测、跟踪、分类, 并分析目标的行为, 实时发送预警信息。当存在威胁或检测到异常活动以及某种特定行为时, 会即时发出预警。Think Smart V1能在各种环境以及存在不同干扰的情况下连续工作, 也便于安装, 还能与现有的安全和监视系统实现无缝联合工作。同时它可以集成到其他设备中, 如DVR等。
通过已获得专利的算法检查视频中的每一个像素, 并识别所有像素的变化, 如果在一个区域有很多像素发生变化, 该软件就认为这是一种移动。根据预定的策略和预警信息, 对实时视频和记录视频中的移动或变化的检测会触发多种警报接口, 并转发到蜂鸣或语音报警器、电邮或SMS信息, 屏幕报警, 或其他行为以警示相关部门。
无论在室内还是室外, 甚至在光线很暗的情况下, Think Smart V1先进的视频移动检测功能能够每天24小时连续不断的精确检测出多个移动目标。它还能检测目标速度、方向, 以及大小。例如, Think Smart V1可用于对出入一座建筑物的人群计数, 分析动作并判别异常行为, 或寻找拥挤和空当区域以帮助实现人群控制。它还可用于普通的交通管理中, 进行车辆统计、超速与违规停车捡测等。
该算法还可定制以满足特定的安全需求。例如, Think Smart V1能够保护博物馆的馆藏, 检测目标何时丢失、改变位置、或违反规定的监视规则, 如禁区、入侵检测系统等。它还可以监控目标何时在何地停留了多长时间, 这对在机场、火车站、地铁站找出潜在的恐怖装置尤为重要。Think Smart V1在检测起火和烟雾方面也十分有用。因为该产品只需要较少的人力查看视频, 即可检测出大量可能的威胁, 这意味着减少了人工成本并提高了生产效率。
4 智能视频的应用
智能视频的应用大体上可以分为安全相关应用和非安全相关应用两大类。安全类相关的应用是目前市场上存在的主要智能视频应用。安全领域的应用主要是协助政府或其他机构的安全部门提高室外大地域公共环境的安全防护。主要包括:高级视频移动侦测 (Advanced VMD) 、物体追踪 (Motion Tracking) 、人物面部识别 (Facial Detection) 、车辆识别 (Vehicle Identification) 和非法滞留 (Object Persistence) 等。非安全的应用主要面向零售、服务等行业, 可以被看作管理和服务的辅助工具, 用以提高服务水平和营业额。此类应用主要包括:人数统计 (People Counting) 、人群控制 (Flow Control) 、注意力控制 (Attention Control) 和交通流量控制 (Traffic Flow) 等。
4.1 机场安检
机场安全防范体系通常由多套系统组成, 他们功能各异, 用途不同, 也往往来自不同厂家。因此, 一套强大的综合管理系统能将各种安防系统集中控制与管理, 将会发挥他们的最大优势, 取长补短, 才能做到安全防范系统的效益最大化, 效益大大超过他们单一功能的总和, 达到“1+1>2”的目的。
机场其地域大、飞行区大、候机楼大、客货流动量大、飞机起降量大, 尤其对于一个大型国际航空枢纽机场来说, 如果仅仅只靠人来管理, 其空防安全和地面安全运行会因各种各样的人为因素而顾此失彼大受影响, 也包括非法入侵者和犯罪分子的作案技能随着科学技术的发展而提高的因素, 这样会因重复管理而造成人力、物力的重复浪费, 还防不胜防。因此, 今天的机场安全防范只能走人—机结合的唯一道路, 充分发挥技术防范的优势, 努力把不安全因素尽可能早的消灭在萌芽状态, 以弥补人的不足。
4.2 交通监控
根据现在交通监控的实际需要, 一般都会在交通路口、车站、商业区、高速公路收费口等重点部位安装可控摄像机或固定摄像机。而且很多地方原来已有模拟监控系统, 采用视频电缆或光缆传输视频信号, 在分中心采用模拟矩阵系统进行监控, 利用智能交通监控系统 (见图1) , 可以方便地实现网络平台的全网视频监控。建立视频图像监控系统目的是及时准确地掌握所监视路口、路段周围的车辆、行人的流量、交通治安情况等, 为指挥人员提供迅速直观的信息从而对交通事故和交通堵塞作出准确判断并及时响应。
4.3 监狱监控
视频监控系统在监狱监控中的应用见图2。
在众多的设计方案中, vikor智能监控解决方案实现了视频监控的数字化、网络化、智能化, 具有系统架构简单、操控使用简单、管理维护简单、应用增值简单等特点。vikor智能视频监控, 基于IP的交换、视频、存储、信令控制等多维度技术融合, 实现监控系统在规划、部署、管理、维护、扩展、应用等环节中全流程、端到端的简化。IP网络技术能够与原有的监控系统充分融合, 发挥技术统一、架构合理、扩展性强等诸多优势, 为该监狱数字化监控系统建设提供切实可行的融合手段, 实现了视频监控系统全面覆盖各个监管区域。监狱相关负责人评价, vikor智能监控系统中应用了最新的专业图像技术, 使得该监狱实现了高清晰视频监控, 尤其是在动态监控方面表现出色, 能够为安全事件的事后取证提供有力支持, 满足监狱对视频监控的要求。
同时, 解决方案将IP网管及业务控制平台的技术应用至IP监控系统, 彻底改变传统监控只能依靠人工进行系统管理和维护的局面, 实现编解码、存储、网络传输和业务软件 (服务器) 四大平台的统一管理。在图像存储管理方面, 系统可实时监视所有网络存储ipsan设备工作状态, 动态分配存储空间, 禁止非法篡改以保证数据安全, 还可以控制访问权限, 日志保留所有访问记录, 确保图像隐私不被非法获取。
对于设备故障, 系统能及时发现故障并告警 (告警灯、声音、E-mail、短信) , 进行故障识别、定位, 并且自动修复, 为监狱安全防范设置了一道无形屏障。
4.4 家庭监控
家庭监控的需求多种多样, 包括简单的安防以及儿童和保姆的全面监控等。考虑到多种视频输入的QOS (服务质量) 要求, 基于IP的家庭监控系统趋向于采用专门的互联网络, 但最终会采用大众化的家庭网络技术。系统可以通过各种介质来联网, 最常用的是以太网或者无线技术。
基本家庭监控系统包括一组摄像头、监视器和中央存储单元 (DVR) , DVR在存储之前对视频输入进行多路复用。具备嵌入式DVR的PC能够驱动基本分析功能, 也可以完成监视和存储功能。基本家庭监控系统的分析和报警功能通常只限于简单的移动探测和时间/日期标记等。HMI (人机接口) 受限于DVR设备, 与PC联网后, 控制和监视功能会大幅度提高。
更高级的监控系统增加了音频监视 (如婴儿哭泣、打碎玻璃等) 、更多的视频输入、远程控制和监视互联网链接、CD刻录以及全面的报警和呼叫等功能。
家庭监控的未来发展空间非常大。随着技术的进步, 管理将更容易, 能够吸引更多的普通用户, 还可以与其它家用系统集成。
5 智能视频监控的益处
5.1 全天候可靠监控
智能视频监控的优势就在于它可以一天24小时不间断地对视频进行监控和分析的模式, 使安保人员从“死盯”监视器的工作中解脱出来;通过嵌入在前端设备 (网络摄像机或视频服务器) 中的智能视频模块对所监控的画面进行不间断分析。当计算机发现问题时候, 产生报警, 此时安保人员进行响应。相对于人为监控来说, 智能化监控可靠性更高, 成本更加低廉。
5.2 提高报警精确度
智能视频监控系统能够有效提高报警精确度, 大大降低误报和漏报现象的发生。智能视频监控系统的前端设备 (网络摄像机和视频服务器) 集成了强大的图像处理能力, 并运行高级智能算法, 使用户可以更加精确地定义安全威胁的特征, 有效降低误报和漏报现象, 减少无用数据量。
5.3 提高响应速度
智能视频系统拥有比普通网络视频监控系统更加强大的智能特性, 它能够识别可疑活动 (例如有人在公共场所遗留了可疑物体, 或者有人在敏感区域停留的时间过长) , 因此在安全威胁发生之前就能够提示安全人员关注相关监控画面, 使安全部门有足够的时间为潜在的威胁做好准备工作。智能视频系统还可以使用户更加确切的定义在特定的安全威胁出现时应当采取的动作, 并由监控系统本身来确保危机处理步骤能够按照预定的计划精确执行, 有效防止在混乱中由于人为因素而造成的延误。
5.4 视频资源扩展用途
无论是传统的视频监控系统还是网络视频监控系统, 其所监控到的视频画面都只能应用在安全监视领域, 而在智能视频系统中, 这些视频资源还可以有更多的用途, 应用到非安全领域。如利用商场大堂的监视系统自动识别VIP用户的特征, 并通知客服人员及时做好服务工作;发现人群中有人不慎跌倒时, 及时通知附近的商场工作人员提供帮助。智能视频系统还可以帮助零售店的老板统计当天光顾的客户数量, 用以分析销售情况等。
智能视频监控技术与应用 第10篇
近30年来, 视频监控系统经历了从第一代100%的模拟系统 (VCR) , 到第二代部分数字化的系统 (DVR NVR) , 再到第三代完全数字化的系统 (数字网络视频服务器) 三个阶段的发展演变。在此过程中, 视频监控系统与设备虽然在功能和性能上得到极大提高, 但仍受到一些固有因素的限制, 其中既包含人类作为监控者自身在生理上的弱点, 也包含视频监控系统配置及视频监控设备在功能和性能上的局限性。这些限制因素使各类视频监控系统均不同程度存在报警不及时和精确度差、误报和漏报现象多、报警响应时间长、录像数据分析困难等缺陷, 从而导致整个系统在安全性和实用性上的降低。
近年来, 随着网络带宽、计算机处理能力、集成电路速度和存储容量的迅速提高, 以及各种视频信息处理技术的出现, 全程数字化、网络化的视频监控系统优势愈发明显, 其高度的开放性、集成性和灵活性为视频监控系统和设备的整体性能提升创造了必要的条件, 智能视频监控技术应运而生, 成为提升视频监控系统效能的主要发展方向和产品竞争热点。
2 传统视频监控系统存在的主要问题
传统视频监控, 包括模拟监控和数字监控, 因缺乏智能, 均被称之为“被动监控”, 其主要作用在两个方面:1) 为重大事件现场提供远程实时监视和控制的保障手段, 即实时视频监控;2) 为事后取证提供重要的录像资料依据, 即历史视频查看。实时监控作用的发挥主要依靠监控室的值机人员实时观看监控画面 (监视屏或电视墙) , 对画面出现的异常事件作出判断, 实现报警联动指挥。这里人的作用是最大的。历史视频查看作用的发挥主要依靠工作人员人工调用DVR录像码流和视频回放, 仍然需要人对感兴趣目标的判读, 并确定其为证据。这里仍然是以人为主。
在上述“以人为主”的监控系统中, 随着监控探头和DVR录像数据增长到一定数量后, 其效率会大大下降, 要从海量的监控录像数据中快速查找需要的证据, 也是很难的。在“被动监控”系统, 还带来其他问题, 例如, 大量的视频海量数据的传输和存储, 造成资源浪费和信息污染。为了减轻对通信网络带宽的压力或减少存储容量, 数字视频监控系统将不得不采用高度的数字压缩技术, 而这些压缩技术往往都是有损的, 从而又带来另一个问题, 即“看不清”。应用部门为了解决此问题, 采取了很多工程化措施:为了看的清, 尽量采用无压缩或视觉无损压缩的光纤专网传送实时监控画面;为了查找的历史视频资料能作为“证据”, 采用双流压缩存储技术, 其中一路高压缩存储流, 主要用于人工查找录像, 另一路无损压缩流, 主要用于证据回放。
环境对于监控系统视频质量的影响以及目标信息的辨别也会造成很大的影响。具有环境自适应的编码技术、图像增强预/后处理技术有很大的需求。
对于重点目标的多视角立体监控、连续目标的跟踪监控对现有的监控系统提出了挑战。因此, 智能视频监控技术是发展方向。
3 智能视频监控的优势
智能视频 (Intelligent Video, IV) 源自计算机视觉 (Computer Vision, CV) 技术。视频监控中所提到的智能视频技术主要指的是:自动地分析和抽取视频源中的关键信息。智能视频技术借助计算机或计算器强大的数据处理功能, 对视频画面中的海量数据进行高速分析, 过滤掉用户不关心的信息, 仅仅为监控者提供有用的关键信息。
智能视频监控系统能够识别不同的物体, 发现监控画面中的异常情况, 并能够以最快和最佳的方式发出警报和提供有用信息提示, 从而能够更加有效地协助安全人员及时发现和处理危机事件, 并最大限度地降低误报和漏报现象。
智能视频监控的优势主要有:
1) 24×7全天候可靠监控
彻底改变以往完全由安全工作人员对监控画面进行“目不转睛”的监视模式和主观的分析判断模式, 通过嵌入在前端设备 (数字摄像机或视频服务器) 中的智能视频模块对所监控的画面进行不间断分析, 实现对异常事件和疑似威胁的主动式编码、报警和保存, 以克服现有的被动式编码、保存和人工发现后报警及事后查询的缺陷。
2) 提高报警精确度
前端设备 (数字摄像机和视频服务器) 集成强大的图像处理能力, 并运行高级智能算法, 使用户可以更加精确的定义安全威胁的特征, 有效捕捉异常报警事件或及时发现威胁, 降低误报和漏报现象, 减少大量无用视频数据的传输和存储。
3) 提高响应速度
识别可疑活动 (例如有人在公共场所遗留了可疑物体, 或者有人在敏感区域停留的时间过长) , 在安全威胁发生之前就能够提示监控值班人员关注相关监控画面以提前做好准备。还可以使用户更加确切地定义在特定的安全威胁出现时应当采取的动作, 驱动预案的生成和执行, 并由监控系统本身来确保危机处理步骤能够按照预定的计划精确执行, 有效防止在混乱中由于人为因素而造成的延误。
4) 有效扩展视频资源的用途
将视频资源应用到非安全领域, 如利用商场大堂的监视系统自动识别VIP用户的特征, 并通知客服人员及时做好服务工作;发现人群中有人不慎跌倒时, 及时通知附近的商场工作人员提供帮助。此外, 智能视频系统还可以帮助零售店的老板统计当天光顾的客户数量, 用以分析销售情况等, 也可以提供对大型活动人流和人数的统计。
4 智能视频监控的主要潜在应用
智能视频的应用大体上可以分为安全相关应用和非安全相关应用两大类。安全相关的应用是目前市场上存在的主要智能视频应用, 特别是在911恐怖袭击、马德里爆炸案以及伦敦爆炸案发生之后, 市场上对于此类应用的需求不断增长。这些应用主要作用是协助政府或其他机构的安全部门提高室外大区域公共环境的安全防护。此类应用主要包括:高级视频移动侦测 (Advanced VMD) 、物体追踪 (Motion Tracking) 、人物面部识别 (Facial Detection) 、车辆识别 (Vehicle Identification) 和非法滞留物监测 (Object Persistence) 等。
非安全相关类的应用主要面向零售、服务、医保及大型聚会活动等领域, 可被看作管理和服务的辅助工具, 用以提高服务水平和营业额。此类应用主要包括:人数统计 (People Counting) 、人群控制 (Flow Control) 、注意力控制 (Attention Control) 和交通流量控制 (Traffic Flow) 等。
5 智能视频监控应用系统
这里主要介绍以下6种应用系统:
1) 智能视频分析前端系统:运用电脑视频分析技术详细辨认摄像机拍摄到的视频图像, 分析其人或车的动作, 过滤掉海面水波及潮汐、风摇树影与光线照明的变化等自然现象干扰, 避免错报与误报。当发生违反预设的安全规则时立即能通过网络发布报警信息到移动电话、PDA、电子邮件或监控中心。系统主要由双通道智能型视频处理单元 (采集、辨认、分析、跟踪、记录图像) 、管理服务器 (记录详细动态报告) 、监控目标设定工具箱及监控报警台组成。
2) 三维全景多视监控系统:将多个摄像头所摄取的监控图像嵌入三维模型, 对于监控区内的重点目标进行报警和跟踪。通过提高画面的覆盖率、识别盲点让用户能够观看任意地点的完整的、连贯的图像, 而且可以及时无缝隙地移动视野在监控区域内进行“环绕巡航监视”。系统主要由内核 (提供核心视频捕捉、制作视频流和建筑透视图等功能) 、GUI (图形用户接口, 提供预先视角控制、画中画、视频矩阵显示和全景画面显示功能) 、快速回放等基本功能模块和基于地图的报警显示、基于地图的报警综合模型、外部报警输入模型、摄像机的安装与定位工具等扩展功能模块。系统主要应用于重点区域突发事件、复杂场合整体区域监控、高级别演习及回放等。
3) 视频警戒系统:通过移动目标监测、周界/区域阻截和嫌疑目标监测, 及时发现跨越用户预设的、无形警戒边界的目标, 完成对可疑目标的智能报警和自动记录。系统的主要功能包括周界警戒 (智能发现跨越用户预设警戒边界的目标并自动报警记录) 、运动目标监测 (智能发现用户预设警戒区域内的运动目标并报警记录) 、遗留物体监测 (智能发现所监测区域内的遗留物体并报警记录) 、徘徊目标监测 (智能发现监测区域内逗留时间长的目标并报警记录) 。系统主要应用于银行、机场、仓库、监所、港口、桥梁、隧道、重要公共场所等重点保护区域。
4) 视频图像甄别处理系统:利用视频图像甄别处理技术将摇曳不清的、低质量的原始视频信号转换成稳定清晰及更加完整的图像信息, 以适应对侦察目标的确认及可疑点的证据提取。系统的主要功能包括图像稳定 (将晃动、摇曳不定的视频图像实时转换成稳定的图像) 、实时全景图像拼接 (将视频图像帧序列逐个拼接形成画面展开的全景图) 、视频融合 (红外图像与可见光图像从不同的角度表现物体互为补充) 、视频跟踪 (使用运动分析和跟踪技术对场景中的真实运动和人为运动进行模拟和恢复) 。系统主要应用于对侦察目标的确认及可疑点的证据提取、技侦实验室常规分析以及实时现场侦察的手段。
5) 高空瞭望监控系统:基于视频监控、GIS和视频智能检测技术采用一体化超远望低照度高精度可编程高速云台摄像机在制高点设立监测嘹望点实现大范围的图像精确监控, 既兼顾大场面又实现具体目标特写拍摄的视频监控功能。系统的主要功能包括固定重点监控位置快速定位、任意位置监控定位、监控目标地图定位、定轨迹寻检、随意轨迹寻检、监控目标跟踪监控、监控位置坐标定位等。系统主要应用于城市消防监控、城市重点目标监控、城市治安监控、森林消防监控、机场周界监控、城市环保监控、防空安全监控、边境防卫监控、小区防卫监控、厂区监控等。
6) 时间连续的监控点接力跟踪监视和目标事件关联性分析与检索系统:基于网络化监控, 并利用GIS, GPS导航系统, 对目标事件进行事件连续的接力跟踪监视和行为分析。
6 总结
数字化、网络化和智能化是视频监控发展的必然趋势, 智能视频监控是这一趋势的高级阶段。
与国外相比, 国内的智能视频市场还有很大的差距, 目前基本上还处于空白状态。一般在监控系统中提到的“智能视频监控”实际上还停留在普通的网络视频监控 (IP监控、数字化监控) 的概念上。但随着市场上开始出现了与国外类似的智能视频应用需求, 已经有些国内厂商开始着手引进国外知名厂商的智能视频软硬件产品和技术, 计划采用OEM的形式在国内推出。
近年来国内的大学等研究机构已经将注意力集中到智能视频监控的研究中, 在一些基础理论和关键技术方面, 已经具有一定的基础, 如果政府能够予以科技支撑方面的支持, 加上应用部门的强烈需求, 国产监控企业的逐步发展壮大, 预计在未来的5~10年, 将是我国全面转入智能监控产业的大好时机。
摘要：智能视频监控技术是今后视频监控发展的方向。简要介绍了智能视频监控技术的概念, 分析了视频监控技术领域存在的科学难题、市场需求和主要系统。
智能视频监控中的人体行为识别 第11篇
1 视频监控技术发展现状及挑战
视频监控技术发展分为三个阶段，第一个阶段是人力现场监控，全靠人脑、眼睛盯着现场。后来发展为传统视频监控，电子眼和中控室结合，有人专门盯着屏幕，看各个视频点的情况。传统视频监控效率低下，因为人类只要观看监控器20分钟，人的集中力及判断力将会下降，观看监控器22分钟以上，将会放弃画面变动的95%以上。此外，也造成了资源浪费和信息噪声，高清监控设备的投入使得存储量需要扩展到标清设备的2-4倍，超过PB级的海量存储，信息量巨大；原始监控视频信息噪声大，基于内容、语义的智能分析技术不足，信息难以被充分利用。
第三个阶段是在智慧城市中实现计算机与电子眼结合，实现智能视频分析。智能视频分析技术，起源于计算机视觉技术。它的目标是从视频图像中识别、分析并提取语义的对象与事件，过程是通过背景建模跟踪，识别运动目标，记录目标运动信息和轨迹，分析运动的信息，最后监测某一个事件是否发生。它的理想目标就是监控系统具有自主分析的“大脑”，相当于人的眼睛看到一个视觉信息，然后传导到大脑视觉皮层当中进行处理。
智能视频监控主要涉及的技术有三个，一个是网络技术，即通过IP网络传输视频；第二个是计算机视觉技术，理解视频中的内容；还有一个是智能分析视频中的关键信息。
智能视频分析的案例有很多，如拥堵检测、行车越界、车流量预测、停车检测等等；对地铁、机场中的人员越界、货物遗留的监控；面向特定人群的监控，监控敬老院老人和幼儿园孩子的活动情况，监视孩子的个性是否有怪僻，是否合群等等。还有环境监测，对森林火灾、隧道火灾（见图1）、水灾等等进行监测。
2 视频人体行为分析与理解技术
人是现实世界的核心，因此对人体行为的分析与理解是关键，人体的行为包括肢体的运动，比如手势、跑步、倒地等等，还有多人交互行为。当前的研究应用，更多集中在行为层面的设备和理解上。当前的技术分成三大点，一个是时空分析方法，第二是序列分析方法，第三是层次化分析方法。
时空分析方法
有种研究思路是把视频图像时间轴组成一个3D的时空体，并且抽取各种特征进行比对，以实现行为识别。它是通过研究时间轴来组织3D时空。优点是方法简单、直接，缺点是难以处理速度变化以及行为变化。
序列分析方法
它是通过比对模版行为序列和测试行为序列的特征来实现行为识别。这个思路很简单，它把前面一组数据和后面一组数据进行比对。还有一个就是把人体行为序列看作是多个不同状态之间的转变，通过估计输入行为序列与状态模型之间的相似概率来实现行为的识别，比如对于几个不同的pose，它能对复杂的行为进行建模，但缺点是特征提取困难，需要大量的训练数据。
层次化分析方法
它是把人体行为分解成为多个运动基元或者子事件进行分层分析与识别。其中包括概率方法、具体描述方法。层次化分析方法的优点是适合对更加抽象的，可分解为多个子事件的高层的人体行为及事件进行分析识别，需要更多的人类知识的介入，因此可以含有较少的训练数据。但是缺点是上层分析很大程度上依赖于底层的分析，而底层又比较难做。
由于外部环境的多变性，比如光照、物体运动导致的复杂变化，相机的运动、抖动会导致的视觉变化，还有雾霾也将导致背景的建模困难（见图2）。还有人体行为、运动形式、类别的多样性也是建模的难点。因此需要研究一种鲁棒的行为特征表示。但是因为二维图象识别的二义性，如人体之间的遮挡与自遮挡现象，还有二维到三维的病态影射，所以获取鲁棒的三维特征数据非常困难。
3 视频人体行为分析与理解的关系技术
鲁棒的背景建模
关于鲁棒的背景建模，如果是一种简单的背景建模（见图3），例如（a）是当前拍的个体景的视频，背景是已经知道的，把这两个做一个减法，就变成（c）。它的优点是计算效率高，缺点是视角或背景发生变化时会失效。我们的方法是，用一个路口的摄像头，事先拍了很多的背景图，但是不知道哪一幅是对应的，所以把它拿进来进行背景合成，一下就找到这个合适的背景，然后减去这个背景图，就得到所需要的图像（e）。实验显示，在摄像机旋转、摄像机抖动的情况下，仍然能够拍出好的效果，把它的背景提取出来，也可以很快把一个人的运动轨迹提取出来。
高效的行为特征表达与提取
行为特征表达与提取，主要是基于侧影轮廓的行为特征表达与提取，当前存在多种侧影轮廓的表达方式，但是即使是两个侧影轮廓图看起来差不多，其实景图也可能相差很大。也就是说不同的姿态，可能有相似的轮廓。问题是，许多特征维度与具体问题无关，我们的目标是能够自动提取最有效的体征，降低特征维度，提高计算准确性。用自适应轮廓特征的合并与选取，就是将多个原始特征用多种方式来表述，分别计算傅里叶及小波特征，然后进行组合，做最终的特征输出。
对于人体行为的识别与姿态重建的应用，什么样的轮廓特征表达是最优的？不同轮廓的特征计算效率如何？人体相对于摄像机的朝向与倾角对于识别与重建结果有何影响？这些情况都不知道。我们采用的是一个HuumanEva-i的数据集，采用真实或者合成测试数据对不同轮廓表达，对三维人体效果进行测试。
对轮廓的特征表示可以有多种方法，我们对几种轮廓进行了对比。第一种是在训练和测试的数据中采用同样的表演者，使用合成的测试轮廓。第二种是在训练和测试中采用不同的表演者，使用合成的测试轮廓。通过这几种方式比较发现，训练和测试当中采用同样的表演者，它的误差可能要比使用不同的表演者的误差要小。如果采用同样的表演者，使用合成的测试轮廓要比使用真实的测试轮廓的误差要小。从这里得出的结论是，当训练数据跟测试数据中的行为对象不同的时候，使用合成的数据效果更好，真实应用中可以采用合成的数据作为依据。
图4是数据库指导下的姿态估计与重建思路。
图5是三维人体姿态的特征表达与距离度量。人体中可以分为很多关节点，几何的特征定义可以有很多方法，比如两个点之间的距离，这两点之间的距离相对于另外一个点的距离，可以作为特征，然后对它进行分析。这个实验结果表明，我们采用的这个方法是较好的方法。
三维人体姿态的估计与重建
我们现在叫基于自然视频的三维人体姿态估计与重建。我们在实验室里面要测试一个人体运动，身上可以带一个标记点，但是在一般的情况下，他没有这个标记点，这样的情况我们称之为自然视频。在智慧城市中录下来的视频，如何快速把这个人体的姿态恢复出来？以前的做法是要用视觉的办法，人对它进行分析。现在的思路是，假如有一大批的人体的模型，从中取出一种姿态，通过渲染以后产生一个结果，然后进行比较。如果这两个很接近，就反映了这个姿势就是视频当中我们要的那个动作。采用的方式是这样的，首先对侧影进行分析，引入目标函数。图6是一个电视台的学打太极拳的视频，首先把它进行三维建模，这里面实际上并没有用视觉的方法，而是把事先有的模型点获取下来，这样就很快能得出结果。这里的问题就是如何在每一个候选的姿态中确定最终的姿态，我们搭建了一个系统，支持1到6个普通USB摄像机配置的三维模型系统，可以很快的把人的运动骨架提取出来。对于双摄像机的情况，可以从两个视角对它建模。
关于具有区分度的紧凑多模态特征选择，传统基于多模态特征行为识别算法大多是将不同模态类型的特征直接拼接起来，构成一个更加高维的新的特征表达，增加了冗余性，忽略了不同模态特征之间的互补性。我们的主要思路是从多模态特征的角度来做。要做一些维度削减，去除非相关的特征。已有的方法有一些是基于监督的特征选择，还有非监督的特征选择，至于是监督还是非监督好一些？在现实条件下，非监督的人体行为视频数据比较充分，因此我们采用非监督的机制下的多视角的特征选择。基于RGB—D多模态特征融合的人体行为识别，RGB—D能够相对容易的进行背景建模，深度信息的引入有助于消除运动歧义性。现在有很多人在做这个工作，我们的思路是进行多特征的选择，然后通过多视角的特征学习，最后达到人体运动的设备跟检测的目的。大家最终的目的是一样的，就是对人体行为的识别。
4 人体行为分析与理解的发展趋势
面向具体的行業应用，要开发更具实用性的智能人体行为监控系统。解决的途径是引用多模态的传感器，提高准确性。同时，增强对环境上下文的理解，和面向大规模数据集的实时人体行为分析与理解。
现在已经有很多新的传感器，这些传感器的出现，能够解决很多问题，尤其是像现在RGB—D的传感器，因为它有更大的视角，更大的分辨率和更远的感知距离，可以在日常生活中进行应用，附加在环境中的各种传感器有助于辅助对复杂人体行为的理解与识别。因为有了传感器，在很多娱乐当中都可以作为一个很重要的交互手段，例如人与机器的交互。也增强了我们对环境上下文的理解，实时的人体行为的分析与理解技术是构建具有实用性的智能人体行为视频系统的关键技术。
这里还有一些值得思考的问题，比如说我们现在的很多训练数据如何标注，弱标注或者非标注，以及标注错误条件下的模型的建立等等。
音视频智能切换系统设计 第12篇
关键词：音视频切换,单片机80C51,智能优选控制,数码显示
1 智能切换系统设计简介
根据广播电视安全播出工作的需求, 设计此智能切换系统, 主要可以实现的功能为:有四路视、音频输入, 输出信号是完全相同的两路。这四路输入信号可以实现自动切换, 当系统第一路信号断掉时, 它会自动切换到第二路信号, 若一、二两路信号均不存在, 系统将自动切换到第三路信号.以此类推.也可以手动切换选择其中的任一路信号。也可以在手动状态下, 根据需要随意选择其中一路信号输出。各路音视频输入信号的幅度可以根据实际需要经衰减器进行调节。
2 智能切换系统构成
系统的单片机采用AT89C51, 存储器采用93C46, 以CD4052B作为模拟开关, 用CC4511驱动共阴七段数码管。如下图1为系统的结构框图。
3 系统的需求分析
广播电视是党和国家重要的宣传工具与舆论阵地, 保证广播电视的安全播出关系到国家政治安全、文化安全、社会稳定、经济发展。党中央、国务院对广播电视安全播出工作非常重视, 对广播电视安全播出工作提出了非常高的要求。对于有线电视前端系统, 做好中央一套节目的信号源备份工作实现中央一套节目的不间断、高质量是安全播出工作的重中之重, 因此在有线电视中央一套节目播出系统中必须需要使用音视频切换器来保证节目的安全播出。目前市场还是较难以买到我们切实需要的、性价比较高的音视频切换设备。因此, 根据我局的实际工作要求, 特设计此智能切换系统。
3.1 目标设计
系统设计的目标实现了设备智能化音视频信号自动切换, 主路信号优先, 面板指示工作状态。
主要性能要求:
(1) 视频输入/输出1.0Vp-p, 75欧 (输入/输出阻抗) 。
(2) 音频输入/输出1.5Vp-p 10千欧 (输入阻抗) 1.5Vp-p 1千欧 (输出阻抗) 。
(3) 每路输具有2对AV输出口。
(4) 使用220V, 50Hz市电。
3.2 设计思想
利用80C51单片机、数电、模电基本知识设计一个具有4路音视频输入2路输出音视频的切换器。
3.3 功能模块划分
根据系统功能的要求, 音视频智能切换系统可以分为5个模块:电源模块、80C51控制系统以及数显模块、模拟信号监测模块、信号输出模块。图1给出了这3个模块之间的关系。
4 系统功能使用说明
本电路采用了单片机AT89S51作为中央处理器。使音视频切换器的使用更加智能化。通过控制双路4×2模拟开关, 用按键作为输入, 通过单片机对输入信号的检测, 可将4路音、视频输入信号任意切换到1路输出通道上去。本统实现数字控制音视频切换这种控制可以通过手动操作和自动切换方式来实现, 用户可使用一个功能完备、按人机工程学原理设计的键盘对系统进行操作和编程。面板上设有五个控制按键:一个为手动/自动切换键, 四个信道选择键。当前如为手动切换状态时, 则信道选择键选中相应的一路。并由CC4511驱动数码管显示出当前通道, 而存储器93C46将会自动存储当前的状态。若想让切换器自动切换选择时, 只需再按下手动/自动切换键, 实现自动切换当系统第一路信号断掉时, 它会自动切换到第二路信号, 若一、二两路信号均不存在, 系统将自动切换到第三路信号.以此类推.即完成了节目的切换操作。
参考文献
[1]王彦平, 任延群, 危胜军.protel99电路设计指南[M].北京:清华大学出版社.
[2]李朝青.单片机原理及接口技术 (简明修订版) [M].北京:北京航空航天大学出版社.
[3]吴玉平.MCS-51微控制器系列用户指南[M].北京:电子工业出版社.
[4]石东海.单片机单片机数据通信技术从入门到精通[M].西安:西安电子科技大学出版社.
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