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        基于視頻處理的智慧社區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)分析與研究

        2018-12-20 11:29:59賴志豪廈門(mén)億聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)股份有限公司
        數(shù)碼世界 2018年12期
        關(guān)鍵詞:智慧功能檢測(cè)

        賴志豪 廈門(mén)億聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)股份有限公司

        在國(guó)內(nèi)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程不斷加快的背景下,城市居民人口數(shù)量不斷增加,且外來(lái)流動(dòng)人員數(shù)量也較多,由于人口具有一定的流動(dòng)性,故給公共安全帶來(lái)了一定的隱患。為實(shí)現(xiàn)對(duì)多種安全隱患的有效識(shí)別、預(yù)防與控制,有必要做好日常監(jiān)控工作。但就社區(qū)監(jiān)控來(lái)看,日常的視頻監(jiān)控雖然也具有一定作用,但普遍存在難以24h連續(xù)監(jiān)控,耗費(fèi)人力資源等問(wèn)題,而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,視頻處理技術(shù)的出現(xiàn)則為社區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)的智慧化發(fā)展奠定了基礎(chǔ),為此有必要基于視頻處理技術(shù),做好智慧社區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)工作,發(fā)揮出其在保障公共安全方面的作用。

        1. 智慧社區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)意義

        1.1 傳統(tǒng)社區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)所存在的問(wèn)題

        視頻監(jiān)控是保障社區(qū)安全的重要基礎(chǔ)設(shè)施,是當(dāng)前極為可靠的安防手段,在機(jī)場(chǎng)、車站、地鐵及社區(qū)中均有廣泛應(yīng)用,但大部分監(jiān)控均為被動(dòng)性,其發(fā)揮作用時(shí)間為事后,難以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)安全事故的預(yù)防與控制,另外在人力監(jiān)控的情況下,很多視頻都難以被監(jiān)控人員所觀察到,難以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化監(jiān)控。也有研究表明,在連續(xù)22min觀看同一個(gè)監(jiān)控畫(huà)面后,其中多數(shù)的畫(huà)面信息就會(huì)出現(xiàn)丟失,就算可看到,也難以及時(shí)判定出嫌疑人的相貌。另外傳統(tǒng)的監(jiān)控視頻也會(huì)占據(jù)大量的存儲(chǔ)空間,通常200萬(wàn)像素?cái)z像頭日存儲(chǔ)量大約43G,數(shù)據(jù)一般會(huì)保存一個(gè)月,但該類監(jiān)控視頻大多沒(méi)有得到較好的利用,知識(shí)打上時(shí)間標(biāo)簽進(jìn)行存檔,而在出現(xiàn)安全事故的情況下,就需要較多數(shù)據(jù)的工作人員對(duì)視頻進(jìn)行篩選觀看,工作強(qiáng)度很大,也容易浪費(fèi)時(shí)間。

        1.2 智慧社區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

        視頻監(jiān)控是智慧社區(qū)建設(shè)的重要組成部分,其需要實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)交互、通信、實(shí)時(shí)處理等功能,基于視頻處理居室的智慧社區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)與傳統(tǒng)視頻監(jiān)控相比,可利用視覺(jué)處理及時(shí)完成人群計(jì)數(shù)、入侵檢測(cè)、目標(biāo)跟蹤以及行為識(shí)別等功能。另外,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在視頻監(jiān)控中的圖像分類中也得到了初步應(yīng)用,而香港中文大學(xué)的DEEPID項(xiàng)目識(shí)別人臉的準(zhǔn)確率也達(dá)到了近98%。后期WEI LIU等利用多尺度特征圖,在視頻監(jiān)控上融入了預(yù)測(cè)物體所在位置以及種類的技術(shù)。后期研究中也實(shí)現(xiàn)了對(duì)單個(gè)物體的時(shí)間跟蹤以及相識(shí)度計(jì)算等功能。另外,基于先進(jìn)大數(shù)據(jù)資源,也可完成對(duì)人物身份、服裝以及車輛等進(jìn)行識(shí)別。為此,基于當(dāng)前的視頻處理基礎(chǔ),加強(qiáng)智慧社區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建是非常有必要的,有助于安全防控監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建。

        2. 基于識(shí)別處理技術(shù)的智慧社區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成

        2.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

        智慧社區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由監(jiān)控?cái)z像頭、網(wǎng)絡(luò)連接工具、視頻識(shí)別服務(wù)器,數(shù)據(jù)庫(kù)以及Web服務(wù)器構(gòu)成,通過(guò)攝像頭采集數(shù)據(jù)信息,隨后依托于網(wǎng)絡(luò)連接,將其傳輸給視頻服務(wù)器,繼而依托于人類身份識(shí)別、火焰檢測(cè)、人群監(jiān)控、服裝監(jiān)控以及車輛監(jiān)控等技術(shù),完成對(duì)視頻的處理分析,進(jìn)而將其錄入數(shù)據(jù)庫(kù),隨后可將分類整理的信息傳輸給Web服務(wù)器,以此將監(jiān)控信息及時(shí)呈現(xiàn)給安防人員。

        2.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

        視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建需要實(shí)現(xiàn)三大功能,包括視頻監(jiān)視功能,檢測(cè)報(bào)警功能以及預(yù)警管理功能,其功能結(jié)構(gòu)具體如下。

        2.2.1 視頻監(jiān)視功能

        封閉式社區(qū)攝像頭通常需要安裝在主干道、廣場(chǎng)等人群集中以及流動(dòng)頻繁的位置,隨后需要通過(guò)該系統(tǒng)將網(wǎng)絡(luò)即時(shí)傳送到監(jiān)控中心,并利用智能識(shí)別服務(wù)器的處理,輔助監(jiān)控人員利用軟件完成監(jiān)視與控制,并利用軟件操作完成攝像頭角度的調(diào)整,以便于獲得最為優(yōu)化的觀察視角,有助于更為直觀的完成社區(qū)安全的管控。另外系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)下載、視頻回放等功能,并確保視頻存儲(chǔ)時(shí)間在3個(gè)月以上,如存在異常也可備注后長(zhǎng)時(shí)間保存。簡(jiǎn)言之,就是需要完成對(duì)攝像頭的管理,完成視頻的存儲(chǔ)與顯示功能,并可利用應(yīng)用程序完成攝像頭的調(diào)整。

        2.2.2 檢測(cè)報(bào)警功能

        基于視頻處理技術(shù)的智慧社區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)視頻監(jiān)控的主要優(yōu)勢(shì)就在于檢測(cè)報(bào)警功能以及預(yù)警管理功能。就其檢測(cè)報(bào)警功能來(lái)看,其需要實(shí)現(xiàn)完成對(duì)人群、車輛、事件等有效監(jiān)控,并根據(jù)可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行報(bào)警,其詳細(xì)功能如下:其一,火焰檢測(cè)功能,其需要通過(guò)對(duì)火災(zāi)初期的煙霧以及明火等進(jìn)行監(jiān)控,并發(fā)出警報(bào),對(duì)社區(qū)內(nèi)部的重點(diǎn)區(qū)域,必須進(jìn)一步加強(qiáng)工作,并需要通過(guò)警報(bào)告知物業(yè)管理人員,確保其可根據(jù)警報(bào)及時(shí)完成對(duì)火焰情況的處理,以避免出現(xiàn)火災(zāi)蔓延。其二,車輛識(shí)別與檢測(cè)功能,在車輛的監(jiān)控上,首先需要根據(jù)其車牌進(jìn)行識(shí)別,完成對(duì)其活動(dòng)規(guī)律的記錄,隨后可依托于大數(shù)據(jù)完成對(duì)其出入規(guī)律的分析,并構(gòu)建模型,確保其在出現(xiàn)異常出行情況時(shí),能夠及時(shí)重點(diǎn)觀察,并加以干預(yù)。其三,人員識(shí)別功能,基于大數(shù)據(jù)對(duì)社區(qū)內(nèi)人物的異?;顒?dòng)規(guī)律進(jìn)行監(jiān)控,以避免重點(diǎn)人群出現(xiàn)外逃等問(wèn)題。其四,運(yùn)動(dòng)與行人檢測(cè)功能,該功能主要針對(duì)于禁止形成或車輛通行的范圍,一旦系統(tǒng)檢測(cè)到出現(xiàn)了行人或測(cè)量,則需要及時(shí)進(jìn)行預(yù)警。其五,服飾檢測(cè),服飾檢測(cè)主要針對(duì)于正樣本服裝,如星月服、里切克服等,并通過(guò)其特征分析,完成特殊服裝的定位與識(shí)別,確保其在出現(xiàn)異常行為時(shí),可得到有效干預(yù)。其六,人群聚集檢測(cè)功能,該功能主要針對(duì)人群的不正常聚集,一般該類問(wèn)題常伴隨有特殊事情,如打架斗毆、吵架、摔倒等。可設(shè)置人群計(jì)數(shù)的閾值,在一定范圍內(nèi),人群超過(guò)閾值后,則需要報(bào)警。另外還需要完成對(duì)老人摔倒的重點(diǎn)監(jiān)控,劃分好老人易摔倒的區(qū)域,并對(duì)老年群體進(jìn)行跟蹤,如出現(xiàn)摔倒,則需要將圖像進(jìn)行存儲(chǔ),并發(fā)出警報(bào),確保物業(yè)管理人員可及時(shí)趕到處理。

        2.2.3 預(yù)警管理功能

        預(yù)警管理功能的實(shí)現(xiàn)首選需要建立黑名單,將重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象信息納入數(shù)據(jù)庫(kù)中,包括姓名、性別、身份證、家庭住址以及照片等,確保在出入口處攝像頭可有效完成對(duì)人臉的識(shí)別,隨后再通過(guò)對(duì)比找出可疑人群。如無(wú)法獲取照片,可以抓拍與核驗(yàn)的方式進(jìn)行檢驗(yàn),并及時(shí)更新,做到實(shí)時(shí)預(yù)警。還需要提供人臉圖片搜索功能以及歷史查詢功能,確??赏ㄟ^(guò)對(duì)其人臉面部特征的分析,調(diào)出過(guò)往監(jiān)控視頻中的信息,通過(guò)歷史查詢查看相關(guān)的報(bào)警幾記錄,以便配合公安部門(mén)及時(shí)進(jìn)行信息查找驗(yàn)證。同時(shí)還需要確保監(jiān)控系統(tǒng)的可視化功能,并完成人員、車輛出入規(guī)律的排列,并以底圖表明其運(yùn)動(dòng)軌跡,呈現(xiàn)于監(jiān)控人員面前,以確保及時(shí)進(jìn)行監(jiān)控。

        3. 基于視頻處理的智慧社區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)部署

        在視頻系統(tǒng)構(gòu)建完畢后,需要及時(shí)完成硬件系統(tǒng)的安裝。在攝像機(jī)安裝時(shí),首先需要控制好攝像機(jī)的高度以及角度,確??奢^好的完成人臉識(shí)別。攝像頭高度應(yīng)該在4~5m范圍內(nèi),水平識(shí)別距離可控制在20m左右,如設(shè)定為社區(qū)內(nèi)部居民身高均數(shù)1.7m左右,則攝像機(jī)的俯仰角則應(yīng)該控制在7~12度。在攝像機(jī)的選擇上,需要確保其分辨率與識(shí)別面積配比恰當(dāng),如200萬(wàn)分辨率的攝像機(jī),鏡頭可拍攝寬度為3m左右,應(yīng)根據(jù)識(shí)別范圍以及人臉檢測(cè)需求,完成設(shè)備的選型,確保其與需求相匹配。攝像鏡頭選擇時(shí),需要充分考慮攝像機(jī)靶面、分辨率以及覆蓋寬度,通常覆蓋寬度相同時(shí),如果靶面越小,則鏡焦越短,而分辨率越高,其所能夠獲取的人臉像素也就越多。也就是說(shuō),在攝像頭部署上,需要在調(diào)整好去高度與角度的同時(shí),合理選擇攝像機(jī)類別,以切實(shí)保障智慧社區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值。

        4. 結(jié)束語(yǔ)

        綜上所述,以視頻處理技術(shù)為基礎(chǔ)加強(qiáng)智慧社區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建是非常有必要的,可克服傳統(tǒng)視頻監(jiān)控模式下監(jiān)控精度不高,側(cè)重于事后管理等問(wèn)題,有助于促進(jìn)智慧社區(qū)的發(fā)展,故有必要從其系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及功能結(jié)構(gòu)完成系統(tǒng)構(gòu)架,并結(jié)合監(jiān)控需求,合理做好系統(tǒng)部署工作,以切實(shí)保障智慧社區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值,實(shí)現(xiàn)對(duì)多種社區(qū)公共安全威脅因素的有效預(yù)防與識(shí)別,保障社區(qū)的安全性。

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