常華斌

CHANG Hua-bin

（中國航空國際建設(shè)投資有限公司）

(China Airlines International Construction Investment Limited)

1 引言

伴隨社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展與完善，民航產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出快速發(fā)展勢頭，機場作為民航業(yè)整體架構(gòu)中的標(biāo)配，同樣步入到發(fā)展的快車道?，F(xiàn)階段，怎樣采取有效措施，保障客流人員、機場周界及貨物等方面的安全，全面、系統(tǒng)化提升機場的整體安全防范等級，乃是當(dāng)前所需迫切解決的重難點問題。當(dāng)飛機處于起降狀態(tài)時，由于存在比較大的人員流動，機場作為重要的交通樞紐，有著較高的安全保護級別，因此，這給零延時且全實時的視頻與控制，提出了更多且更高的要求。但需指出的是，當(dāng)前許多機場所采用的仍然是傳統(tǒng)的安防監(jiān)控系統(tǒng)，而基于此種監(jiān)控條件下，安保人員需進行監(jiān)視的視頻畫面，遠(yuǎn)大于人類極限。如此一來，便會降低監(jiān)控效果，難以較好的滿足機場安全需求。本文就智能視頻分析在智慧機場的應(yīng)用作一探討。

2 智慧機場概述

所謂智慧型機場，實際就是運用各種新型技術(shù)，或者是比較成熟的技術(shù)，推動或?qū)崿F(xiàn)實時性的信息交互、流程整合及協(xié)同決策。通過開展智慧型機場建設(shè)，能明顯提升機場整體的運行質(zhì)量與效率，提高旅客服務(wù)水平，增強安全保障能力；另外，通過與其他合作伙伴進行流程整合，比如地服公司、航空公司、油料公司、駐場單位以及配餐公司等，能夠構(gòu)建起完備、系統(tǒng)化的旅客服務(wù)價值鏈，推動相關(guān)各方利潤的提升。

3 智能視頻分析技術(shù)

3.1 智能視頻分析的基本原理

所謂智能視頻分析，從本質(zhì)上來講，即基于數(shù)字視頻，通過現(xiàn)代圖像處理技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)視頻的快速檢索、實時報警、圖像畫質(zhì)改善、圖像畫質(zhì)檢測等。另外，對于智能視頻分析的結(jié)構(gòu)而言，其主要可劃分為3層次，即應(yīng)用層、視頻分析與視頻感知層。

1）視頻感知層。實際就是把空間當(dāng)中的物體色彩信息，利用視頻采集設(shè)備進行轉(zhuǎn)換，使之成為計算機可以識別的數(shù)字信息，在智能視頻分析過程中，現(xiàn)階段，大多采用的是設(shè)備為4k網(wǎng)絡(luò)攝像機、魚眼攝像機、1080p網(wǎng)絡(luò)攝像機及720p網(wǎng)絡(luò)攝像機等，依據(jù)應(yīng)用場景的不同以及設(shè)備安裝環(huán)境的差異，挑選能夠切實滿足所需的視頻采集設(shè)備。

2）視頻分析層。此層為視頻智能分析的關(guān)鍵所在，處理視頻圖像為其核心功能。對于視頻分析層而言，其主要功能類別為目標(biāo)提取、圖像轉(zhuǎn)換、圖像解碼、目標(biāo)分析及圖像分割等。比如對攝像機影像當(dāng)中的某個人進行識別，首先，需通過視頻解碼，從中得到原始圖像，因原始圖像有著過于龐大的數(shù)據(jù)信息量，因此，需對其實施相應(yīng)轉(zhuǎn)換，使之成為二值圖像，或者是灰度圖像。完成轉(zhuǎn)換的圖像，再進行相應(yīng)的圖像分割，提取人臉目標(biāo)，最后，分析目標(biāo)，實現(xiàn)人臉識別。

3）應(yīng)用層與用戶實際需求相融合，由于用戶的不同，其需求也會存在差異。包含智能分析報警信息的應(yīng)用及智能視頻分析數(shù)據(jù)的應(yīng)用等。

3.2 智能視頻分析功能

所謂智能視頻分析，實際就是基于攝像機視頻圖像，從中劃定一固定區(qū)域，此區(qū)域可以是規(guī)則的，也可以使不規(guī)則的，基于此固定區(qū)域，完成各種智能視頻分析監(jiān)測。

1）人臉識別。針對人臉識別來講，其能夠首先對人臉的特征信息進行提取，然后按照1:1或其它比例，實現(xiàn)敏感人員布控、身份認(rèn)證以及出入口控制等功能。

2）物體識別。通過識別物體，能夠?qū)④囕v、人物或者其它東西識別出來。當(dāng)將區(qū)域劃定好之后，則禁止車輛進入，若區(qū)域內(nèi)進入有車輛，那么便會自動報警。

3）周界檢測?；诒O(jiān)控區(qū)域內(nèi)，自動檢測區(qū)域內(nèi)的入侵行為，且對此進行告警。用作是否有目標(biāo)闖入監(jiān)控區(qū)域方面的監(jiān)測。

4）徘徊檢測?；诒O(jiān)控區(qū)域內(nèi)，針對事先設(shè)定的區(qū)域內(nèi)，自動檢測其中的徘徊行為及人員滯留情況，并對這些行為進行及時告警，此外，也支持其它形狀監(jiān)控區(qū)域的設(shè)置，如多邊形，只有目標(biāo)進入?yún)^(qū)域內(nèi)，才會發(fā)出警報?？梢愿鶕?jù)實際需要，設(shè)置滯留與徘徊時間，如果在所設(shè)定的時間內(nèi)目標(biāo)離開，那么則不告警，如果超出，則即刻告警。

5）進入檢測。基于監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，對有無目標(biāo)進入檢測區(qū)域進行檢測，若有，便會即刻發(fā)出報警信息。

6）離開檢測。在所設(shè)定的監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，對有無目標(biāo)離開指定區(qū)域進行檢測，若有，當(dāng)其離開時，便會即刻發(fā)出警報信息。

7）物品遺留檢測。能夠?qū)ΡO(jiān)控區(qū)域當(dāng)中的遺留行為進行檢測，并且還能對與遺留行為相符的行為及時告警。除此之外，還能根據(jù)實際需要，設(shè)置遺留物告警時間，如果超出此時間，便會觸發(fā)告警。[1]

4 智能視頻分析在智慧機場的應(yīng)用

4.1 系統(tǒng)組成

機場智能分析有著諸多種類，包含一些比較簡單的種類，如離開檢測、進入檢測等.針對此類算法而言，主要利用前端攝像機智能分析來完成；此外，還有一些相對較復(fù)雜的諸如人體特征識別、機型識別及人臉識別等，針對此類算法而言，則通過后臺服務(wù)器經(jīng)過智能分析來實現(xiàn)。所以，智能機場中智能視頻分析的應(yīng)用，需與前端攝像機智能分析相結(jié)合，另外，還可以與后臺服務(wù)器智能分析相結(jié)合，系統(tǒng)通常有IaaS、SaaS與PaaS構(gòu)成。

1）IaaS。其乃是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施層，包含網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲、服務(wù)器及攝像機等。

2）PaaS。其乃是整個系統(tǒng)的平臺層，主要包含智能分析平臺、視頻管理平臺等。

3）SaaS。此乃整個系統(tǒng)的應(yīng)用層，包含數(shù)據(jù)智能分析、視頻大場景拼接、視頻分析報警及視頻智能檢索等應(yīng)用。

4.2 系統(tǒng)功能

1）人臉識別。多用于旅客登機驗證、工作人員驗證、機場工作人員通道、航站樓出入口、工作人員驗證、安檢驗證柜臺與登機口等功能。

2）機位檢測。攝像機被安裝在各機位的前方，核心功能即為對機位上有無飛機進行檢測，并將其當(dāng)做飛行區(qū)機位監(jiān)控的數(shù)據(jù)，此外，還能將這些數(shù)據(jù)向機場生產(chǎn)系統(tǒng)提供，由其使用。

3）周界防護。利用行為分析、進入檢測及拌線檢測等智能分析算法，開展多角度分析，對機場圍界內(nèi)有無人闖入進行判斷，針對此功能而言，通常會被劃歸至機場圍界報警系統(tǒng)當(dāng)中。

4）遺留物品檢測。針對安裝于機場行李提取大量的攝像機而言，其能夠?qū)崟r檢測遺留物品，避免乘客把行李遺留于機場，提升旅客的整體服務(wù)質(zhì)量。

5）物品移走檢測。機場的部分消防設(shè)備、公共安全設(shè)備等，如果其處于正常工作狀態(tài)時，則禁止移動，而安裝于周圍的攝像機，會實時的、不間斷的對物品是否被移走進行檢測，若有設(shè)備移動，那么后臺系統(tǒng)會馬上報警。

6）跳橋檢測。安裝于機場高空連橋位置處的攝像機，其具有檢測越線的功能，如果有人從橋上跳下，后臺系統(tǒng)會馬上報警，可以幫助機場安保人員，在第一時間知曉有安全時間。

7）逆行檢測。針對航站樓當(dāng)中的一些單項通道，于通道內(nèi)安裝攝像機，可檢測逆行。如果有旅客逆行，那么后臺系統(tǒng)會馬上報警，相關(guān)工作人員便會及時趕往現(xiàn)場，為旅客提供正確引導(dǎo)。

5 結(jié)語

綜上，針對視頻分析的架構(gòu)而言，其主要包含以前端攝像機為基礎(chǔ)的智能分析，以及以后臺服務(wù)器為基礎(chǔ)的智能分析，在智能機場，通常會采取上述兩種架構(gòu)相融合的方式。伴隨當(dāng)今計算硬件技術(shù)的持續(xù)發(fā)展與完善，以及智能分析算法的不斷成熟，智能分析的準(zhǔn)確性日漸提高，類型也越來越多。因此，在智能分析算法時間增多的大背景下，應(yīng)用于機場的生產(chǎn)及安全管理中，使智能機場運行變得更為便捷、高效與安全。

[1]尹顯勇. 立體安防和主動安防將是智慧機場安全建設(shè)核心[J]. 中國安防,2015(10):27-29.