谁是智能安防的主角

信息时间：2015-10-27 信息来源：

谁是智能安防的主角？

刘  航

（陕西山利科技发展有限责任公司，西安710075）

 

摘  要：伴随着海量视频图像的产生，人员浪费，劳动强度大，低效率日渐受到重视，传统的被动监控已无法满足使用者的需求。因此，本文提出一套园区智能监控的解决方案，主要包括事前预警，事中反应，事后取证等三个技术应用。

关键字：安防；监控；智能；联动

1. 前言

甄子丹主演的电影《冰封：重生之门》中有这样一段关于人脸辨识系统的描述：系统会把每一个人的轮廓，五官，比例分成超过147组数据进行分析，连结了CISCO的超级电脑，就能随时追踪到政府所有的闭路电视和巡逻警员身上通话器的镜头，只要有80%的吻合，就极有可能是同一个人，系统就会马上找出这个目标的所在地。

虽然这只是电影中的一个片段，但是极大意义上说明了目前智能安防的发展方向，更确切的说是智能监控的发展方向，主要是指安防业界所说的智能视频分析技术。

2. 方法

2.1 系统组成

整个智能监控系统包括前端设备、传输单元和后端设备，与传统的视频监控架构相似，主要是增加了智能分析的设备及配套软件，其智能监控系统架构图如图1所示。智能视频分析的实现主要依靠智能摄像机或智能分析单元，或者是智能分析服务器，三者的主要区别在于实现的智能分析功能不同，处理的视频路数不同。该套系统的特点是摄像机不仅可以理解视场内的场景，还可以有选择性专注于特定的活动或感兴趣的事件。



图1 智能监控系统架构图

（1）前端设备，主要包括普通摄像机、带有智能分析功能的摄像机。

（2）传输单元，主要是指监控网络，及其智能分析单元的设备。

（3）后端设备，主要包括监控管理平台、存储单元、显示单元，以及安防联动服务器、智能分析服务器等设备。

    当然，根据系统的功能和建设资金，可以有效地选择以上三种智能分析设备。

2.2 技术应用

传统的安防中，技防各子系统的主要功能可视为：出入口控制系统——事前阻止；入侵报警系统——事中反应；视频监控系统——事后取证。然而，基于智能视频分析技术的发展，视频监控系统已在智能安防中占有了绝大份额，具有事前预警、事中反应和事后取证的三重功能。

2.2.1 事前预警

人脸识别、车牌识别、异常行为自动检测识别、遗留物检测识别等技术均可作为智能监控的事前预警手段。

（1）人脸识别

人脸识别是采用比对的方式，对人脸部的本质特征和形状进行比对，可以排除光纤、面部毛发、发型、眼镜、表情和姿态的变化。主要包括四个步骤：第一，建立人脸数据库；第二，获取当前比对人脸；第三，将当前人脸的人脸特征向量数据域数据库中已有数据进行检索比对；第四，确认人脸身份或提出想死人员的相似度列表。运用该技术，可以实现对园区的陌生面孔进行重点监视，从而有效的减少了监控员的工作压力。

（2）车牌识别

车牌识别技术能够将运动中的汽车牌照从复杂背景中提取并识别出来，通过车牌提取、图像预处理、特征提取、车牌字符识别等技术，来识别车辆牌号。除此之外，系统检测到车牌后，还可以同数据库中的车牌信息进行比对，从而检测出假牌，进而检测到违法车辆。

（3）异常行为自动检测识别

异常行为主要包括徘徊、拥挤、进出区域、快速移动等行为，但都可以主动地进行监控对象的行为检测，达到了有效地处理不法行为的目的，或是减少了恶性事件的发生概率。

（4）遗留物检测识别

该技术是指预定区域中监控目标将物体遗留于预定区域内，且物体在预定的时间内未被取走，即触发报警。通过该技术，可以加大遗留物的保护力度，或者有效的阻止不法行为。

总之，运用以上的某项或是多项智能分析技术，将能够实现对园区的智能监控。还可以再结合“枪球联动，自动跟踪”，即对可疑人或物体进行目标锁定，对目标的运动轨迹进行记录，同时球机将跟随目标转动并报警。不仅发挥了安防系统的更大效力，还减少了大量的人力、物力。

2.2.2 事中反应

事中反应主要是指电子地图和预案决策两个应用。

（1）电子地图

工控行业有工控组态软件，智能建筑行业有电子地图。前者能够形象地展示设备的运行状态，后者则通过智能监控实时地展示建筑物各部位的设备/环境状态，如：快速获取显示；图像弹出；动态显示，等等。同时，也为后续的“预案决策”打好了有力的基础。

（2）预案决策

预案决策主要包括“智能联动”和“决策流程”两个方面的内容。

1）智能联动

    一旦有安防事件的发生，入侵报警、视频监控、门禁控制等安防子系统能够有效地实现智能联动，从而为人防留出一定的时间用于处理安防事件。

2）决策流程

    各安防子系统的前端设备数量比较多，而管理员并不一定就对现场特别熟悉。因此，建立一套预案的决策流程很有必要，该套流程可以告知管理员接下来需要操作哪些设备，通知相应的巡逻人员如何进行配合，等等。

2.2.3 事后取证

查看回放录像时，由于人眼视觉疲劳和效率低等原因，视频浓缩技术（又称视频摘要技术）已变得极其重要。通过视频浓缩技术可以将视频数据浓缩成几小时，甚至是几分钟的高信息量视频数据，集中展示场景中的各类运动目标，使得安保人员能够在短时间对视频数据进行快速浏览。实现该功能，主要有三个方面的技术要点：

（1）提取运动目标

采用物体移动侦测的智能视频分析技术，将运动目标和固定背景分离，勾勒活动目标轮廓，并对活动目标及其运动轨迹进行记录。

（2）摘要的合成

从数据库中提取背景和活动目标的相关信息，按照一定的规则和策略进行“组装”，避免活动目标的重叠，避免同一目标的割裂，避免活动目标与背景之间的不平滑过渡等。最终使得同一空间中不同时间的活动目标“聚集”在一段短时间区间内。

（3）摘要的检索

选中摘要中任意的运动目标，回放该目标的原始视频，还原现场真实情况。

3.结果

本文针对海量视频图像的监视、处理，提出了有效的解决方案。整套方案若正式启用，将有效解决以下问题：

1)面对海量的图像信息依靠人工实时监看，效率极低；

2)7×24小时的录像情况下，硬盘使用寿命减少1/3，故障率增加30%；

3)实时观看人眼疲劳，录像机无法智能告警，事后调阅取证，错过最佳案情处置时机；

4)大量的无用视频信息，淹没了少量的有用信息，使得有用信息的获取变得困难。

当然，增加智能分析功能势必增加建设资金，同时智能分析的精确性、稳定性也有待进

一步提高。

4.讨论

安防自始至终都应当是人防、物防、技防的相结合，近几年来，由于技防的飞速发展，人们更多的是将注意力集中在技防之上，却忽视了人防和物防。因此，本文在智能监控的基础之上特别强调“预案决策”，并将传统的“被动安防”升级为“主动安防”，真正地做到人防、物防和技防的紧密结合，从而为园区的安防提供有效的保障。

5. 结束语

伴随着高清监控、智能监控、云监控等技术的再发展，安防这张网将会越织越密，安保人员利用这张网也将会真正地做到保障人民群众生命财产安全。