基于智能視頻監控的安防系統設計（一）

　　0 引 言

　　隨著(zhù)我國社會(huì )經(jīng)濟的不斷進(jìn)步，公眾對安全防范的意識也在逐步提升，視頻監控系統越來(lái)越多的被應用于企業(yè)、學(xué)校、銀行、居民區中。 但是目前，多數的視頻監控系統都只是提供實(shí)時(shí)圖像給工作人員，由人工監視處理。 這樣的監控方式存在著(zhù)諸多的不足：第一，絕大多數的此類(lèi)系統不可能在數量上按照1:1 的比例配置攝像機和監視器，那么大部分的監視點(diǎn)都不能時(shí)刻處于監控狀態(tài);第二，有試驗顯示，人如果連續觀(guān)察2 個(gè)以上的監視器，10分鐘后，將錯過(guò)45 %的場(chǎng)景，22 分鐘后，會(huì )錯過(guò)95 %的場(chǎng)景，效率極其低下;第三，既然實(shí)時(shí)監看不符合人的心理與生理特征，為了不漏掉沒(méi)有發(fā)現的情況，只好進(jìn)行24 小時(shí)視頻錄像，以便事后調閱。 這就產(chǎn)生了大量無(wú)用信息，少量的有用信息淹沒(méi)在其中，想獲取這些有用信息變得更加困難;第四，業(yè)務(wù)功能單一，由于不具備智能分析能力和聯(lián)動(dòng)處理能力，只能“監”視，而缺少防“控”處置的能力。

　　智能視頻監控系統是采用人工智能、模式識別、概率論和圖像處理技術(shù)，借助計算機強大的數據處理能力來(lái)分析視頻數據，過(guò)濾掉圖像中的無(wú)用信息或干擾信息、抽取視頻源中的關(guān)鍵信息、判斷有無(wú)異常情況，并以最快、最佳的方式進(jìn)行處理。 智能視頻監控系統能有效進(jìn)行事前預警、事中處理、事后及時(shí)取證，是全自動(dòng)、全天候、實(shí)時(shí)監控的智能系統。

　　1 智能視頻監控系統功能分析

　　首先，智能視頻監控系統可以對采集到的視頻數據進(jìn)行智能分析，并在此基礎上實(shí)現各種應用，例如，當偵測到有目標進(jìn)入監控區域時(shí)，系統自動(dòng)鎖定該目標、并進(jìn)行跟蹤拍攝錄像、同時(shí)觸發(fā)相應報警聯(lián)動(dòng);可以實(shí)現人臉識別和車(chē)牌識別，智能記錄人員和車(chē)輛的出入情況;結合圖像融合算法，實(shí)現紅外光和可見(jiàn)光圖像的融合，增強夜間監控的可靠性。

　　其次，智能視頻監控系統能有效集成其他安防設備，例如門(mén)禁系統、紅外探測器、煙溫感探頭、警鈴等，實(shí)現安防工作的一體化、集成化，充分發(fā)揮系統的最大效能。 比如當紅外探測器發(fā)現不明目標進(jìn)入監控區域，系統會(huì )迅速發(fā)出指令要求相應的網(wǎng)絡(luò )攝像機轉到對應的預置位，拉響警鈴，并提示管理員查看該路視頻信號。 這種集成的系統監測方式多樣，能大大降低誤報率，提高安防工作的效率。

　　第三，智能視頻監控系統能感知前端攝像機的工作狀態(tài)，如視頻模糊、視頻遮擋、視頻丟失、視角變換等。 譬如在一個(gè)大型的監控系統中，通常會(huì )有幾百乃至幾千路監控點(diǎn)，監控中心的值班人員最多只能監視其中幾十路視頻圖像而已，當其中某一路視頻被有意或無(wú)意遮擋時(shí)，值班人員很難及時(shí)發(fā)現，從而帶來(lái)重大安全隱患。 系統具備一定的自我檢測能力，能及時(shí)發(fā)現、修復系統問(wèn)題，保障系統正常運行。

　　第四，智能視頻監控系統對錄像提供自動(dòng)證據視頻檢索，該功能利用目標偵測技術(shù)獲得目標的類(lèi)型、形狀、大小、速度、位置、顏色、以及其他特定的目標標志信息，從而生成豐富的視頻索引，實(shí)現特定視頻段檢索或者目標事件檢索。 例如輸入“8月23日14:00”到“8月23日16:00”間，走過(guò)“6 kV配電間”的“戴藍帽子”人員，系統能根據這些關(guān)鍵信息點(diǎn)為用戶(hù)查找到相關(guān)錄像，極大的提升了視頻分析的效率。

　　2 智能視頻監控系統的架構設計

　　2.1 系統架構設計

　　文中提出的智能視頻監控系統架構設計可分成軟件和硬件兩大部分(如圖1 所示)。 軟件部分由系統后臺監控端、管理端、服務(wù)端和數據庫四部分組成;硬件部分主要包括：網(wǎng)絡(luò )視頻攝像機、I/O 電子控制器、各類(lèi)報警傳感器、探照燈、門(mén)禁讀卡器、門(mén)禁控制器等。

　　2.1.1 軟件部分組成

　　(1)監控端：它是智能視頻監控系統的信息處理單元，承擔著(zhù)連接用戶(hù)與中心服務(wù)器的任務(wù)，是信息的中轉站，也是確保用戶(hù)能第一時(shí)間接收到視頻信息和報警的關(guān)鍵。 它的主要功能有：查看實(shí)時(shí)監控圖像，接收報警提示，查詢(xún)歷史告警記錄，遙控操作各類(lèi)報警設備。

　　(2)管理端：主要用于人員權限配置，硬件設備配置，系統聯(lián)動(dòng)報警方案設定、定時(shí)計劃方案管理。

　　(3)服務(wù)端：作為智能視頻監控系統的神經(jīng)中樞，它承擔著(zhù)硬件設備的管理、數據通信、歷史視頻記錄管理、網(wǎng)絡(luò )擁塞控制、報警智能處理等眾多職責。

　　為了保證系統的安全性、穩定性及易用性，監控端、管理端、服務(wù)端均采用C#語(yǔ)言編寫(xiě)，運行于微軟的WINODWS操作系統之上。

　　(4)數據庫：采用微軟的SQL2005數據庫，它的性能較為優(yōu)異，操作相對簡(jiǎn)單，有比較高的安全性。 系統里所有的硬件信息、人員信息、報警處置方案、報警歷史記錄、視頻索引全在儲存在這里，便于修改調用。