智能分析技術(shù)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的集成應(yīng)用

廖海輝 廣東匯信通訊科技有限公司

目前，視頻監(jiān)控系統(tǒng)在各行各業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，成為保障安全的一種可靠手段，視頻監(jiān)控系統(tǒng)在當(dāng)今的社會(huì)治安環(huán)境下，在眾多領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用，由于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的信息存儲(chǔ)量大，人工難以處理，導(dǎo)致在應(yīng)用過程中不能快速及時(shí)的得到準(zhǔn)確消息，這限制了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，而智能分析技術(shù)的發(fā)展，將是解決視屏監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展瓶頸的關(guān)鍵，在未來的視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展過程中占有重要地位。

1. 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程及面臨的問題

1.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)也得到了快速發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，視頻監(jiān)控系統(tǒng)在技術(shù)上來講主要經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段視頻模擬監(jiān)控系統(tǒng)，其具有一定的局限性，例如不能進(jìn)行長遠(yuǎn)距離的傳輸，不能進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)處理效果低等缺點(diǎn)；第二階段半模擬半數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過在遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)上進(jìn)行監(jiān)控，但需要鋪設(shè)電纜，建設(shè)成本較高等缺點(diǎn)；第三階段為基于IP網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過以網(wǎng)絡(luò)為傳媒介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)視頻在網(wǎng)上的傳輸，可以通過相應(yīng)功能來控制主機(jī)實(shí)現(xiàn)對整體系統(tǒng)的瀏覽、控制和存取。

1.2 視頻監(jiān)控發(fā)展面臨的問題

（1）高清技術(shù)障礙視頻監(jiān)控發(fā)展

現(xiàn)階段，CMOS 和CCD傳感器為視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)的主要圖像傳感器，CMOS光電傳感器在使用過程中由于光電、電路之間的距離很近，很容易造成使用過程中的光、電、磁的相互干擾，使得整體的圖像質(zhì)量很容易受噪音的影響，降低圖像質(zhì)量。CCD電荷耦合器在使用過程中需要大負(fù)荷電源供電，使用過程中耗電量極高，信號(hào)轉(zhuǎn)移過程中需要在同步信號(hào)控制下一位一位的轉(zhuǎn)移讀取，讀取速度較慢，在使用過程中電路極為復(fù)雜，制造成本較高，因此高清技術(shù)很難得到快速發(fā)展，這就嚴(yán)重的制約了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展。

（2）監(jiān)控視頻的網(wǎng)絡(luò)傳輸與存儲(chǔ)難題

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻傳輸和存儲(chǔ)是制約著視頻監(jiān)控系統(tǒng)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的關(guān)鍵。如果視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端采用高清攝像機(jī)，拍攝1080P的高清圖像，逐行掃描分辨率為1920*1080P，將產(chǎn)生約200萬的像素，這將是普通CIF格式的20倍，如此龐大的數(shù)據(jù)流，對存儲(chǔ)空間、網(wǎng)絡(luò)帶寬要求比較嚴(yán)格，目前的壓縮算法很難適應(yīng)現(xiàn)階段的壓縮要求，如何在滿足大比例大壓縮存儲(chǔ)的同時(shí)又能保證數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)減少數(shù)據(jù)的丟失量，就需要采用新的壓縮算法。

（3）智能技術(shù)尚未成熟

現(xiàn)階段智能化技術(shù)雖然在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中得到了應(yīng)用，但智能化監(jiān)控系統(tǒng)仍處在起步階段，雖然一部分智能產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入市場，但仍存在著不少缺陷，不能很好的處理非正常情況下的視頻圖像，經(jīng)常存在誤判錯(cuò)判的情況。因此智能技術(shù)現(xiàn)階段還存在一定的缺陷，智能算法還需要進(jìn)一步的改進(jìn)與完善，很多的智能技術(shù)算法還停留在初級(jí)的理論階段。

2. 智能分析技術(shù)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)勢及應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 智能分析技術(shù)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)勢

現(xiàn)階段我國仍采用的是傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)在安全防護(hù)過程中需要由專門的工作人員進(jìn)行查看和分析，在監(jiān)控過程中，監(jiān)控人員很難對監(jiān)控場景進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)控，在監(jiān)控點(diǎn)過多的情況下，監(jiān)控人員就不能對每一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)控，同時(shí)在傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控人員不可能每天24小時(shí)的對視頻錄像進(jìn)行監(jiān)控，在很大的程度上有一定的局限性，同時(shí)傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)空間較小，保存的時(shí)間有限，在圖像查看的過程中效率極低，傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用過程中存在著很大的弊端。智能分析技術(shù)的出現(xiàn)，將解決傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的這些弊端，利用智能分析技術(shù)通過采用計(jì)算機(jī)視覺分析的方式，在沒有監(jiān)控人員的時(shí)候，可以自動(dòng)地通過攝像頭對相應(yīng)的畫面進(jìn)行捕捉、定位、識(shí)別和跟蹤，對相應(yīng)的圖形進(jìn)行分析，當(dāng)圖形存在異常情況時(shí)就會(huì)立刻做出反應(yīng)，提醒相關(guān)監(jiān)控人員，智能分析技術(shù)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用將在很大的程度上提升監(jiān)控系統(tǒng)的安全性、高效性。

2.2 智能分析技術(shù)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的發(fā)展現(xiàn)狀

在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，智能分析技術(shù)可以根據(jù)相應(yīng)的規(guī)則進(jìn)行相應(yīng)的事件劃分，從而來判讀視頻畫面中的目標(biāo)，根據(jù)判斷結(jié)果迅速的做出判斷，進(jìn)行根據(jù)判斷情況進(jìn)行選擇是否報(bào)警等。智能分析技術(shù)在應(yīng)用過程中需要采用大量的樣本進(jìn)行訓(xùn)練，進(jìn)而更加準(zhǔn)確的分析與判斷出視頻中的目標(biāo)。

（1）實(shí)時(shí)報(bào)警

智能分析技術(shù)在對視頻監(jiān)控畫面進(jìn)行分析和判斷的過程中，當(dāng)出現(xiàn)需要報(bào)警的情況時(shí)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)就會(huì)實(shí)時(shí)的觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)，在一定的程度上保證了報(bào)警過程的實(shí)時(shí)性，但現(xiàn)階段智能分析技術(shù)在報(bào)警系統(tǒng)中的應(yīng)用還存在著一定的局限性，例如一些司法報(bào)警、高速報(bào)警等仍需要智能分析技術(shù)進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用。

（2）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

智能分析技術(shù)可以通過對視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的監(jiān)控畫面進(jìn)行目標(biāo)的數(shù)據(jù)量統(tǒng)計(jì)，進(jìn)而可以對相關(guān)的數(shù)據(jù)量生成數(shù)據(jù)報(bào)表，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)量的采集工作，很大程度上提高了工作效率，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作可以廣泛的應(yīng)用到商場的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，用來統(tǒng)計(jì)人流量或者是車流量等。

（3）屬性識(shí)別

智能分析技術(shù)可以自動(dòng)識(shí)別視頻監(jiān)控畫面中的目標(biāo)屬性，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的屬性識(shí)別，可以使得畫面中的事物盡快的被識(shí)別出來，例如在安全防衛(wèi)與調(diào)查統(tǒng)計(jì)過程中，可以利用屬性識(shí)別的方式進(jìn)行人臉識(shí)別、車牌識(shí)別等多種識(shí)別方式。

（4）圖像處理

智能分析技術(shù)可以在圖像處理過程中把視頻監(jiān)控中的模糊不清的畫面采用科學(xué)的方法進(jìn)行處理，使得監(jiān)控視頻中畫面清晰的展現(xiàn)在相關(guān)人員的面前，此技術(shù)在醫(yī)療、銀行中得到了廣泛應(yīng)用，通過清晰的畫面可以更好的分析和判斷相關(guān)的監(jiān)控場景，以提高判斷結(jié)果的正確性。

3. 智能分析技術(shù)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的發(fā)展趨勢

智能分析技術(shù)現(xiàn)階段存在最大的問題就是如何提高在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的準(zhǔn)確率，為此在智能技術(shù)的發(fā)展過程中，要著重解決準(zhǔn)確率的問題。

3.1 增加源頭可判斷信息

智能分析技術(shù)在應(yīng)用過程中要想提高準(zhǔn)確率，首先應(yīng)該從視頻監(jiān)控源頭的信息可靠性進(jìn)行處理，雙目攝像頭的發(fā)明和推廣，使得大量的信息可以通過智能分析技術(shù)從源頭上進(jìn)行分析處理，進(jìn)而獲得視頻監(jiān)控畫面中的重要信息，在很大的程度上提高智能分析技術(shù)的準(zhǔn)確率。

3.2 自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)算法的研究和應(yīng)用

在智能分析技術(shù)的應(yīng)用過程中，需要采用大量的樣本數(shù)據(jù)，智能分析系統(tǒng)通過不斷的學(xué)習(xí)和分析進(jìn)行提高自身的識(shí)別水平，而在復(fù)雜的環(huán)境中，智能分析系統(tǒng)就需要通過準(zhǔn)確的分析排除干擾因素的干擾，精確的查找到相關(guān)目標(biāo)，對智能分析系統(tǒng)的自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)算法提出了很高的要求，而目前對于智能系統(tǒng)的一些算法仍處在理論研究階段，要想提高智能分析技術(shù)的準(zhǔn)確率，就應(yīng)該加快智能算法的研究工作。

3.3 視頻數(shù)據(jù)深入挖掘應(yīng)用迅速發(fā)展

智能分析技術(shù)在現(xiàn)階段的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中通過各種計(jì)算方法，可以對視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比，在大量的數(shù)據(jù)中迅速快捷地找到目標(biāo)信息，在很大程度上減輕了工作人員的負(fù)擔(dān)，提高了工作效率，解決了工作人員無法完成的問題。例如智能分析技術(shù)在交通工程中的應(yīng)用。在高速公路上對于車輛的違章情況進(jìn)行抓拍的過程中，采用全景檢測的方式，對于違章車輛很難進(jìn)行抓拍，這也就導(dǎo)致了高速公路上的違章現(xiàn)象得不到有效的改善，而如果采用智能分析技術(shù)，當(dāng)車輛出現(xiàn)違章的現(xiàn)象時(shí)，就能夠很容易的通過監(jiān)控視頻將違章車牌記錄下來，很容易對違章車輛進(jìn)行相關(guān)處罰。

4. 結(jié)論

綜上所述，智能分析技術(shù)是可以提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性和安全性的有效手段，通過智能分析技術(shù)對監(jiān)控場景的分析和判斷，可以使得視頻監(jiān)控系統(tǒng)得到廣泛的發(fā)展和應(yīng)用，同時(shí)解決了日常復(fù)雜的工作簡單化問題，使得視頻監(jiān)控系統(tǒng)在維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定和社會(huì)發(fā)展中起到一定的作用，但現(xiàn)階段的智能分析技術(shù)仍存在著一定缺陷，在智能算法上仍然需要改革創(chuàng)新，許多智能算法仍處在理論研究階段，加快智能算法的研究，提高智能分析技術(shù)的準(zhǔn)確性就顯得尤為重要。