文/張林亮 江蘇金陵科技集團(tuán)有限公司 江蘇南京 210008

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

文/張林亮 江蘇金陵科技集團(tuán)有限公司 江蘇南京 210008

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展時(shí)間并不長(zhǎng)，但是其對(duì)于社會(huì)安全穩(wěn)定的環(huán)境貢獻(xiàn)巨大，所以在具體設(shè)計(jì)上要考慮各方面的因素。視頻監(jiān)控系統(tǒng)不但具有實(shí)時(shí)、可記錄、可視的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，其記錄的信息量也較大，適用范圍也較廣，因此視頻監(jiān)控系統(tǒng)能在安防、交通、生產(chǎn)生活等各種場(chǎng)所發(fā)揮重要作用。相信未來(lái)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在社會(huì)安全建設(shè)方面發(fā)揮出更加重要的作用。

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；實(shí)現(xiàn)

1、視頻監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)的簡(jiǎn)單介紹

1.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程以及發(fā)展趨勢(shì)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)不但具有實(shí)時(shí)、可記錄、可視的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，其記錄的信息量也較大，適用范圍也較廣，因此視頻監(jiān)控系統(tǒng)能在安防、交通、生產(chǎn)生活等各種場(chǎng)所發(fā)揮重要作用。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的操作人員可以通過視頻監(jiān)控對(duì)被監(jiān)控的對(duì)象和區(qū)域進(jìn)行及時(shí)有效的監(jiān)控，這樣不斷提高了異常事件的處理效率，同時(shí)還能統(tǒng)籌全局，及時(shí)反映被監(jiān)控的對(duì)象和區(qū)域當(dāng)前的情況。視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展時(shí)間并不是很長(zhǎng)，并且經(jīng)歷了三個(gè)階段，分別是模擬視頻監(jiān)控、基于微機(jī)平臺(tái)的半數(shù)字化監(jiān)控以及基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、編解碼器的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字視頻監(jiān)控。隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，單靠人工操作以及人工閱讀屏幕來(lái)進(jìn)行工作就顯得極為不便。即使是注意力很集中的專業(yè)人員如果一直盯著屏幕也會(huì)產(chǎn)生注意力下降的問題，這從根本上就不符合視頻監(jiān)控的初衷。根據(jù)目前人工智能的成功可以設(shè)想未來(lái)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)肯定能夠結(jié)合人工智能進(jìn)行主動(dòng)監(jiān)控，智能監(jiān)控和選擇監(jiān)控的行為。

1.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)所需的技術(shù)手段

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展一共經(jīng)歷了三個(gè)階段，其中包括第一代的模擬化系統(tǒng)、第二代的數(shù)字化系統(tǒng)和第三代的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其中智能視頻分析技術(shù)是第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵和核心，以往的視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是平滑地引入監(jiān)控系統(tǒng)分析和監(jiān)控平臺(tái)軟件。當(dāng)然，不管是第幾代視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用何種技術(shù)的手段，都間接地促進(jìn)了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展。智能視頻分析技術(shù)綜合采用了很多的技術(shù)的手段，其中包括計(jì)算機(jī)視覺處理、模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)等。通過計(jì)算機(jī)圖形圖像處理相關(guān)的技術(shù)，針對(duì)視頻、圖像的處理可以進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和分類，識(shí)別和跟蹤，這一系列操作也就使得計(jì)算機(jī)具有了視頻圖像的處理能力。智能視頻分析技術(shù)不僅僅是計(jì)算機(jī)視覺的一個(gè)分支，其在具體應(yīng)用中運(yùn)用了圖形圖像處理、人工智能技術(shù)等多種相關(guān)知識(shí)。

1.3 傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的弊端和局限性

視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)歷了三個(gè)階段的發(fā)展，其中包括模擬化，數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化的發(fā)展，同時(shí)在視頻圖像采集、儲(chǔ)存和顯示等各個(gè)方面都取得了巨大的進(jìn)步。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是以監(jiān)控中心為核心，并且需要一定的監(jiān)控場(chǎng)所和監(jiān)控設(shè)備，通過攝影機(jī)采集圖像信息，然后通過有線或無(wú)線通信線路將圖像信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，之后通過投影方式呈現(xiàn)出來(lái)，相關(guān)技術(shù)人員根據(jù)實(shí)時(shí)圖像信息進(jìn)行分析，這是傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要的工作方式。這種工作方式需要相關(guān)專業(yè)人員的全程操作，存在工作時(shí)間較長(zhǎng)，技術(shù)落后，通過人工識(shí)別、人工操作不但大大加重了視頻監(jiān)控的負(fù)擔(dān)，同時(shí)還會(huì)存在錯(cuò)誤率高、漏報(bào)率高、監(jiān)控效率較低等問題。在功能上，傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)只具備必要的功能，比如實(shí)時(shí)傳輸圖形信息，通過人工檢測(cè)達(dá)到一定的報(bào)警、監(jiān)測(cè)的功能。傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般監(jiān)控所用的設(shè)備都會(huì)出現(xiàn)老舊的現(xiàn)象，反映到屏幕上就會(huì)出現(xiàn)視頻模糊，這對(duì)于視頻監(jiān)控的效率和質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生惡劣的影響。與此同時(shí)，視頻處理能力相當(dāng)有限，對(duì)于那些數(shù)據(jù)量較大的視頻信息很難進(jìn)行高效的處理。傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)弊端之多，面對(duì)現(xiàn)代社會(huì)復(fù)雜的安全問題很難進(jìn)行有效處理，因此其急需得到必要的改進(jìn)和升級(jí)。

2、智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)和功能設(shè)計(jì)

2.1 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)硬件和軟件的需求分析

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的體系架構(gòu)與上一代在組成上相差不多，需要光纖網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為傳輸途徑，連接分布于各個(gè)區(qū)域的監(jiān)控?cái)z像設(shè)備，其對(duì)硬件和軟件都有一定要求。對(duì)于智能視頻分析的需求包括異常目標(biāo)的提取與識(shí)別、禁區(qū)警戒需求、丟失物品檢測(cè)和人數(shù)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)需求等。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于軟件的需求主要體現(xiàn)在人機(jī)界面優(yōu)化上，友好的人機(jī)界面不僅能較好地服務(wù)于用戶，同時(shí)能更好地使用者做決策提供支撐。人機(jī)界面需求包括實(shí)時(shí)顯示視頻圖像、報(bào)警信息、視頻回放等，實(shí)時(shí)顯示視頻圖像需要根據(jù)用戶實(shí)際需求進(jìn)行選擇性的顯示，多模式、多畫面的處理也要流暢顯示。報(bào)警信息的顯示可以通過列表形式或色彩變化等進(jìn)行突出顯示以達(dá)到吸引工作人員注意的目的。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于硬件需求的要求主要是監(jiān)控設(shè)備以及監(jiān)控裝置的選擇，所以相關(guān)采購(gòu)人員在選購(gòu)監(jiān)控裝置時(shí)必須充分考慮監(jiān)控?cái)z像的功能和用途，進(jìn)行合理購(gòu)置。

2.2 能視頻監(jiān)控軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體要求

針對(duì)智能視頻監(jiān)控軟件系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)包括軟件系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)，各組件的邏輯設(shè)計(jì)，視頻分析平臺(tái)軟件設(shè)計(jì)以及視頻分析算法軟件設(shè)計(jì)等。智能視頻監(jiān)控軟件須呈現(xiàn)設(shè)計(jì)思想，軟件功能及功能調(diào)用的情況。顯然，智能視頻監(jiān)控軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則與智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則類似，其包括考慮用戶實(shí)際需求、考慮核心產(chǎn)品的現(xiàn)狀，降低軟件維護(hù)成本和維護(hù)量等。在軟件功能需求分析上，智能視頻監(jiān)控軟件系統(tǒng)可以分為智能視頻分析模塊，軟件通信模塊以及監(jiān)控終端模塊等，在三個(gè)模塊的具體實(shí)現(xiàn)上還可以細(xì)分為視頻分析基礎(chǔ)平臺(tái)、視頻解壓縮平臺(tái)、運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤等子功能。在功能上，智能視頻監(jiān)控軟件系統(tǒng)須能實(shí)現(xiàn)行為識(shí)別能力，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)被監(jiān)控對(duì)象的異常行為，一旦出現(xiàn)異常，其能夠立即通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)報(bào)警的功能。當(dāng)需要對(duì)多個(gè)對(duì)象進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，智能視頻監(jiān)控軟件系統(tǒng)還應(yīng)能夠根據(jù)不同對(duì)象的危險(xiǎn)系數(shù)進(jìn)行差異化監(jiān)控，最終保證監(jiān)控的有效性和安全性。

結(jié)論：

智能建筑是指具有安全、高效、舒適、便利和靈活等特點(diǎn)的現(xiàn)代化建筑物。隨著信息時(shí)代的迅速發(fā)展，建筑的智能化要求也越高。視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能建筑的安防功能，為了適應(yīng)各智能建筑的需要，其設(shè)計(jì)過程就顯得尤為重要。

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