关于智能视频监控技术及其应用

李启辉

摘要：本文主要简述了智能视频监控系统的特点，以及分析智能视频监控技术的技术要点，并探讨了智能视频监控技术的应用。

关键词：智能视频监控系统；技术；应用

智能视频监控的基础就是网络化以及数字化的视频监控，其可以对不同的物体进行自动识别，也可以对画面异常情况进行有效的监控，利用最佳的方式从而将有效的信息提供给工作人员，使工作人员能够对整个系统中潜在的危机进行及时的处理。智能视频监控系统主要是通过对计算机数据处理能力及计算能力的充分利用，从而能够快速精准的判断和分析视频中的各个画面，这样就能够使信息的价值性和精准性得以有效提升。

一、智能视频监控系统的特点

（一）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。

（二）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。

（三）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。

（四）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。

二、智能视频监控技术的技术要点

（一）检测运动目标

检测运动目标的目的主要通过对基于信号检测方法的利用将静止像素点以及运动像素点自动的分离出来，通过对运动目标检测能够保证有效分割序列图像中的运动区，同时也能够在目标的行为理解跟踪以及分类等后期处理中发挥十分重要的作用，这是由于以后的处理只是对图像对应与目标运动区域的像素进行了考虑，现在的主要算法包括帧差分法、背景减法以及光流法等。

（二）图像分割的技术

视频分割的最为主要的目的就是将视频图像中的语义信息提取出来。在正式完成分割之前，算法无法对这些语义信息进行充分的利用，其仅仅可以采用单帧图像的方式对视频实施独立分割，然后将时域运动信息加入进去就能够得到完整的视频分割结果。基本上可以将常用的图像分割技术划分为两种，分别是基于区域的方法和基于边缘检测的方法。立足于不同的角度，可以再实际的应用过程中将很多方法提供出来，通常也可以将这些方法划分为三种，也就是区域跟踪法、边缘检测法以及阈值分割法等。

（三）运动目标跟踪技术

跟踪运动目标的过程实际上就是以目标以及其所处的环境为根据将其中唯一可以对目标进行表述的特征选择出来。同时还要在后续帧中对最匹配的目标位置搜索出来的过程。现在比较常用的目标跟踪法就是基于频域的跟踪、基于光流场的跟踪、基于三维模型的跟踪和基于特征的跟踪等。

（四）视频内容分析技术

在将跟踪分割以及检测运动目标的工作完成之后，就需要智能化的分析其内容，并且将相应的判断做出来。视频内容分析在实际的过程中主要包括视频内容理解描述、人的身份识别以及异常检测等。异常检测中典型的异常主要包括非常规事件以及用户定义的异常情况；检测方法主要包括两种，也就是基于分类器的方法以及基于模型的方法；人的身份识别主要包括步态识别以及人脸识别等。

三、智能视频监控技术的应用

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，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地域公共环境的安全防护。此类应用主要包括：

（1）高级视频移动侦测（AdvancedVMD)：在复杂的天气环境中（例如：雨雪、大雾、大风等）精确的侦测和识别单个物体或多个物体的运动情况，包括运动方向、运动特征等。b.物体追踪（MotionTracking)：侦测到移动物体之后，根据物体的运动情况.自动发送控制指令，使摄像机能够自动跟踪物体，在物体超出该摄像机监控范围之后，自动通知物体所在区域的摄像机继续进行追踪.

（2）人物面部识别（FacialDetection）：自动识别人物的脸部特征，并通过与数据库档案进行比较来识别或验证人物的身份。

（3）车辆识别（VehicleIdentification)：识别车辆的形状、颜色、车牌号码等特征，并反馈给监控者，此类应用可以用在被盗车辆追踪等场景中。

（4）非法滞留（ObjectPersistence)：当一个物体（例如：箱子、包裹、车辆、人物等）在敏感区域停留的时间过长，或超过了预定义的时间长度就产生报警。典型应用场景包括机场、火车站、地铁站等。

除了安全相关类应用之外，智能视频还可以应用到一些非安全相关类的应用当中。这些应用主要面向零售、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：

（1）人数统计（PeopleCounting)：统计穿越入口或指定区域的人或物体的数量。例如：为业主计算某天光顾其店铺的顾客数量。

（2）人群控制（FlowControl)：识别入群的整体运动特征，包括速度、方向等等，用以避免形成拥塞，或者及时发现异常情况。典型的应用场景包括超级市场、火车站等人员聚集的地方。

（3）注意力控制（AttentionControl)：统计人们在某物体前面停留的时间。可以用来评估新产品或新促销策略的吸引力，也可以用来计算为顾客提供服务所用的时间。

（4）交通流量控制（TrafficFlow）：用于在高速公路或环线公路上监视交通情况，例如：统计通过的车数、平均车速、是否有非法停靠、是否有故障车辆等等。

总之，智能化、数字化、网络化是视频监控发展的必然趋势，智能视频监控的出现正是这一趋势的直接体现。智能视频监控设备比普通的网络视频监控设备具备更加强大的图像处理能力和智能因素，因此可以为用户提供更多高级的视频分析功能，它可以极大的提高视频监控系统的能力，满足人们更加广泛的应用需求。

总结

智能视频监控设备比普通的网络视频监控设备具备更加强大的图像处理能力和智能因素，因此可以为用户提供更多高级的视频分析功能，它可以极大的提高视频监控系统的能力，并使视频资源能够发挥更大的作用。为了推动智能视频产业的发展，达到多方共赢效果，需要将监控设备硬件供应商、智能视频软件供应商、分销商和经销商和系统集成商所有这些参与者合理的组织起来，使他们能够充分发挥各自的优势，创造出能够满足最终用户需求的全面解决方案。

参考文献：

[1]智能视频监控技术及其应用_高丽

[2]智能视频监控技术及其主要应用_孙斌

[3]浅谈智能视频监控技术在各领域的应用_孙俊迪