智能视频监控技术及其在安防领域的应用

发表时间:2021/7/26   来源:《工程建设标准化》2021年3月第6期   作者: 陈昕
[导读] 智能视频监控技术应运而生,其一推出就受到了安防领域的广泛青睐。
        陈昕
        中煤科工集团重庆研究院有限公司  重庆市 400039
        摘要:传统视频监控系统具有一些固有缺陷,比如对监控人员识别危险的依赖性过高、每路视频难以被实时监控、报警精度较低、视频分析较困难等等,已经难以满足形势发展的需求。在这种情况下,智能视频监控技术应运而生,其一推出就受到了安防领域的广泛青睐。
        关键词:视频监控系统;智能视频监控技术;安防领域    
1智能视频监控技术
        1.1运动目标检测相关技术
        该技术属于智能视频监控技术的基础,在目标出现在监控范围中时,该技术首先发挥用武之地,对目标的危险性进行检测,以便决定后期的目标分类和跟踪等技术是否开启应用。该技术在利用中,主要对目标的相关参数进行计算,这样的算法主要有三种,其一背景减法,首先确定运动区域,将背景模型和监控视频中的每一帧图像作为计算对象,对其采取相减操作,相减得出的区域中,将背景作为固定对象,背景与周围相差超过阈值T的区域就是运动区域。其二相邻帧差法,图像中每帧的排列顺序都是固定的,从这些帧列中选取序列相邻的两帧作为研究对象,从中寻找目标,这种方法虽然操作简单,但在实际中的适应性不是很强。其三光流法,图像序列中存在着光流场,将其作为研究对象,从中提取需要检测的目标。
        1.2运动目标分类
        在捕捉到运动目标后,就可以利用贝叶斯网络、神经网络以及支持向量机等算法对目标进行分类。对于视频监控系统而言,目标分类的特征主要体现在时空两个方面。其中,时间特征与目标跟踪过程密切相关,主要关注的是运动目标的移动速度变化;而空间特征则主要体现在图像中的一些特征,比如目标的大小和形状等等。
        1.3运动目标跟踪相关技术
        在对运动目标分类后,要具体判断运动目标的危险性,还要对目标中的某一特征进行跟踪,继续判断目标的安全性,该特征在选择时,还要选择最能代表目标的特征,跟踪目标特征只能选择一个,以便进行针对性跟踪分析,跟踪的过程就是在图像后面帧中选择与该特征相似度最高的目标特征,对其位置变化等进行监控。这样的算法有好几种,其一基于特征的跟踪法,目标在运动状态中,某一特征除了位置,其他方面是不会发生变化的,将其作为跟踪对象,对其在其他帧中的位置移动距离、方位等进行跟踪。其二基于3D模型的跟踪,利用二维平面中三维模型的投影位置变化进行跟踪,在投影中,三维模型中的目标会在二维平面中有对应的匹配目标,将其作为跟踪对象。
        1.4视频内容分析
        当实现运动目标的识别、分类和跟踪后,就可以对其行为进行分析,这是体现智能视频监控技术特点的一项关键技术。通过智能化的分析和判断,可以对运动目标的身份进行识别,最常见的方法就是人脸识别和步态识别技术。然后结合身份识别结果以及特定的行为定义,就可以实现对运动目标行为的智能判定。
2智能视频监控技术在安防领域中的应用
        2.1住宅安防
        住宅安防系统属于一种报警系统,主要具有煤气泄漏及消防等作用,其中最为主要的功能就是消防系统。消防预警系统其中包含控制系统,控制器就是该系统内基础设备,可以借助不同设备所检测到的数据信息,对数据信息进行分析整合。一旦住宅小区出现火灾问题时,探测设备所检测到的数据发生变化,控制系统就会对变化的数据进行分析,发出活火灾警报,并且启动住宅小区内消防设备。根据住宅小区设计要求,自动消防设备在实际应用内,具有消防联动设备,例如火灾通讯系统、泡沫灭火。住宅小区在出现火灾情况下,控制器就会发出针对性火灾信号,控制系统按照控制器所发出的信号,对控制系统进行逻辑判断。消防联动系统在运行内必须具有两种形式,分别为手动模式与自动模式。


        2.2交通监控
        一般情况下,交通管理部门会在各个商业街区、交通路口、高速公路等位置安装监控设备,从而更加全面地了解被监视路段的车辆状况以及交通治安情况,为有关人员提供精准、直观的信息,最终及时地完成对于交通事故原因的判断。并且,随着视频监控技术的快速发展,现如今能够应用视频电缆或者是光缆完成传输工作,且都已经安装好了模拟监控系统,在信号传输上比较稳定,能够随时随地的完成网络平台视频的监控。
        2.3银行安防
        ①在ATM机的安防系统上的应用
        ATM机是银行自助设备之一,银行自助设备安全防范规定中明确指出,银行自助设备要能对安装或粘贴其他物品等违规行为进行识别和报警处理。ATM机附加物的视频分析需要智能化较高的处理方案,其视频接入的是操作台的监控视频。ATM机的施工安装过程中要着重注意ATM机出钞口的视频设备安装规范。ATM的视频处理系统的核心算法是图像对比算法,对比的图像是使用者在ATM机操作区域操作前的图像和离开后的图像,系统对比前后图像变化判断是否有违法操作。这些技术的应用使得监控系统的实时性、自动及时预警得以实现。视频分析系统中还包含异常人脸识别技术,异常人脸识别主要是对人的体貌特征进行分析识别并对其记录,案发后可以作为取证的材料。异常人脸识别用在ATM机上,对操作人员的人脸自动监测和跟踪。如果视频区域的人物面部模式异常或者用面罩等物体遮挡面部时,系统会自动预警,防止犯罪行为的发生。先进的视频诊断分析技术可在很大程度上保证用户资金和人身安全。还有一方面,柜员机加钞也要求有先进的监控系统,加钞人数统计分析为现在的加钞人员管理方面提供了有效的智能化技术支持。
        ②在自助银行大厅监控
        自助银行大厅监控系统的工作流程:通过对场景监控区域人员图像和背景图像进行分离,并对其作跟踪监控,对相关运动中的人员进行分类监测和行动跟踪的同时,根据系统中的预设算法和程序作出反应。如大厅内有人员打斗,系统将自动发出警报信息,这就可以对自助银行大厅存在的一些危险因素及时预警。自助银行大厅监控系统中还包括了视频诊断分析技术,这项技术主要应用在大规模监控系统的控制中心,通过流媒体服务器来接收所有视频拍摄设备获得的视频数据。对视频质量出现各种问题的情况作出反应,对恶意破坏监控设备的行为或其他不法行为作出判断并且报警。这种技术对银行监控系统的维护工作也有着重要的意义。
        2.4机场监控
        机场属于一种公共场所,且关乎人们的出行,其在安全防范体系上功能比较强大,视频监控系统就属于十分关键的内容。由于机场的地域规模比较大,且飞行的范围比较广,特别是对于一些大型的国际航空枢纽来讲,若单单靠着人工管理这一方法,其管理效率与质量并不会很好。并且,在这样的背景之下,空防安全以及地方安全也会遭受到一定的影响,这时仍然采取人工管理的方法会造成各种资源的浪费。对此,机场监控中,应将人员与技术整合到一起,以此显露出智能视频监控技术的作用效果,让一些不安全的因素得以消除。
结语:
        智能安全系统在各行各业的安防系统中的广泛应用很大程度上提高了整个社会安防系统的性能。安防系统覆盖率越来越高,也越来越精确,使人们生活环境的安全性越来越有保障。希望智能化监控技术在不断对社会各个领域渗透的同时也要注意自身技术的不断创新。
        参考文献:
        [1]李万潮.基于“大云物移”技术构建省管产业单位智能安全视频监控平台的研究与应用[J].电力设备管理,2021(02):92-94.
        [2]诸葛梅君,陶付领.南水北调中线干线工程智能安防系统研究与设计[J].人民黄河,2020,42(12):119-122+134.
        [3]丁宜周,靳鹏,闫志远,贺斌.基于广电5G网络的智能视频监控云平台开发与应用[J].中国有线电视,2020(11):1259-1262.
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