高凱

吉林省民航機(jī)場(chǎng)集團(tuán)公司 吉林 長(zhǎng)春 130000

建設(shè)新型的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)的地理信息技術(shù)、視頻智能分析技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)，充分挖掘視頻監(jiān)控資源的有效信息，提高機(jī)場(chǎng)工作人員的工作效率，以滿(mǎn)足機(jī)場(chǎng)安全管理工作的提升。本文對(duì)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)如何充分挖掘視頻資源數(shù)據(jù)在機(jī)場(chǎng)安防中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和探究。

1 概述

為了保障機(jī)場(chǎng)的安全運(yùn)行，機(jī)場(chǎng)往往安裝了大批量的攝像機(jī)，對(duì)機(jī)場(chǎng)各個(gè)區(qū)域進(jìn)行有效的監(jiān)控，并根據(jù)《MH/T 7003-2017 民用運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)安全保衛(wèi)設(shè)施MHT7003-2017》要求，前端攝像機(jī)進(jìn)行了90天的錄像存儲(chǔ)。如何充分挖掘視頻資源數(shù)據(jù)，提升機(jī)場(chǎng)的安全防范等級(jí)，成為每個(gè)機(jī)場(chǎng)亟待解決的問(wèn)題。

隨著智能視頻分析、大數(shù)據(jù)、地理信息技術(shù)的出現(xiàn)及日臻成熟，為解決這一問(wèn)題提供了很好的技術(shù)手段。但如何針對(duì)機(jī)場(chǎng)的實(shí)際情況，開(kāi)發(fā)出滿(mǎn)足機(jī)場(chǎng)各部門(mén)需求的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，充分發(fā)揮視頻資源作用，是目前的主要任務(wù)。

通過(guò)建設(shè)機(jī)場(chǎng)智能視頻監(jiān)控平臺(tái)，引進(jìn)先進(jìn)的視頻智能分析技術(shù)，對(duì)視頻畫(huà)面中的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析，過(guò)濾掉用戶(hù)不關(guān)心的圖像信息，僅僅為監(jiān)控者提供有用的關(guān)鍵信息。該技術(shù)徹底改變了以往依靠工作人員對(duì)監(jiān)控畫(huà)面進(jìn)行監(jiān)視模式，大大提高報(bào)警精確度，提升工作人員效率[1]。

2 平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)

2.1 系統(tǒng)功能架構(gòu)

通過(guò)建設(shè)的智能視頻分析系統(tǒng)，與監(jiān)控管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)集成，簡(jiǎn)化用戶(hù)日常管理的多系統(tǒng)切換，實(shí)現(xiàn)安防統(tǒng)一管理。整體軟件系統(tǒng)架構(gòu)需求如下：

視頻信息源：主要由網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器和攝像機(jī)構(gòu)成，為視頻智能分析提供視頻流。

監(jiān)控管理平臺(tái)：實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)全范圍的視頻聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)全范圍的視頻設(shè)備信息管理和控制，為機(jī)場(chǎng)提供一個(gè)統(tǒng)一的視頻調(diào)用訪(fǎng)問(wèn)入口。

接口層：通過(guò)建立標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)開(kāi)放、數(shù)據(jù)采集接入、視頻播放插件。對(duì)接口的訪(fǎng)問(wèn)方式、數(shù)據(jù)參數(shù)、返回結(jié)果集信息項(xiàng)、數(shù)據(jù)格式都進(jìn)行了嚴(yán)格定義，并配合數(shù)據(jù)過(guò)濾驗(yàn)證服務(wù)，保證進(jìn)入到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的有效性和完整性，減少垃圾數(shù)據(jù)的生成；保證了對(duì)外輸出數(shù)據(jù)的接口一致性，數(shù)據(jù)信息的規(guī)范性，為整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互的穩(wěn)定提供了良好的基礎(chǔ)。

數(shù)據(jù)交換層：是整個(gè)平臺(tái)數(shù)據(jù)交換的樞紐，是安全體系的重要組成部分，通過(guò)各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)化接口及交換服務(wù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)場(chǎng)范圍內(nèi)的安全資源數(shù)據(jù)的交互共享。數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)了內(nèi)部軟件參數(shù)配置、硬件參數(shù)配置、監(jiān)控策略配置、人員角色權(quán)限配置等信息。在進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采集集中存儲(chǔ)的同時(shí)，要對(duì)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理分析關(guān)聯(lián)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化處理，提供權(quán)限控制和存取管理。

應(yīng)用層：為用戶(hù)提供了實(shí)戰(zhàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用，為各級(jí)用戶(hù)提供用戶(hù)關(guān)心的具體視頻智能分析數(shù)據(jù)展示、視頻報(bào)警管理處置。

展現(xiàn)層：以機(jī)場(chǎng)安全門(mén)戶(hù)的方式，為用戶(hù)提供安全業(yè)務(wù)的統(tǒng)一訪(fǎng)問(wèn)管理應(yīng)用，提供安全類(lèi)業(yè)務(wù)系統(tǒng)功能展示管理，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)的單點(diǎn)登錄、統(tǒng)一安全認(rèn)證和個(gè)人信息的管理；為機(jī)場(chǎng)視頻分析業(yè)務(wù)提供統(tǒng)一的門(mén)戶(hù)主頁(yè)和業(yè)務(wù)信息管理、發(fā)布服務(wù)。

2.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

前端攝像機(jī)：為視頻智能分析提供視頻流。

監(jiān)控平臺(tái)服務(wù)器/網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器：部署視頻管理軟件，負(fù)責(zé)管理用戶(hù)、權(quán)限審核、電視墻管理、流媒體管理、存儲(chǔ)管理、聯(lián)網(wǎng)管理、接入設(shè)備管理，可實(shí)現(xiàn)與上下級(jí)聯(lián)網(wǎng)的接入控制和管理，通過(guò)視頻中間件模塊，支持硬盤(pán)錄像機(jī)、數(shù)字視頻服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、視頻監(jiān)控平臺(tái)、報(bào)警設(shè)備、語(yǔ)音設(shè)備等的接入服務(wù)。

流媒體服務(wù)器：通過(guò)對(duì)輸入視頻流的復(fù)制、轉(zhuǎn)發(fā)，可以擴(kuò)充視頻流轉(zhuǎn)發(fā)路數(shù)，在不考慮帶寬的前提下，可以支持任意路數(shù)的訪(fǎng)問(wèn)，這樣就可以轉(zhuǎn)發(fā)一路給原有監(jiān)控平臺(tái)，一路給智能視頻分析系統(tǒng)，同時(shí)給每個(gè)客戶(hù)端流媒體播放器轉(zhuǎn)發(fā)一路視頻流。

智能分析服務(wù)器：智能視頻分析服務(wù)器是基于報(bào)警規(guī)則來(lái)進(jìn)行智能視頻分析的，因此需要先安裝一個(gè)智能視頻分析客戶(hù)端軟件，通過(guò)客戶(hù)端軟件進(jìn)行規(guī)則設(shè)置?？蛻?hù)端軟件提供一系列的過(guò)濾器，通過(guò)對(duì)監(jiān)控畫(huà)面配置一個(gè)或多個(gè)過(guò)濾器，設(shè)置臨界值（如通過(guò)設(shè)定奔跑速度下限來(lái)確定是否有奔跑行為），實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控畫(huà)面的報(bào)警規(guī)則配置。目前常規(guī)的智能視頻分析服務(wù)器可支持50路視頻。

3 基于機(jī)場(chǎng)的行業(yè)性應(yīng)用

3.1 人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用

人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用：主要用于航站樓主要出入口、安檢通道、工作人員通道、登機(jī)口部署人臉抓拍攝像機(jī)對(duì)視頻中的人臉進(jìn)行抓拍；在后臺(tái)服務(wù)器部署人臉比對(duì)服務(wù)軟件，對(duì)抓拍的人臉與人臉庫(kù)中的黑名單人員進(jìn)行比對(duì)，從而實(shí)現(xiàn)快速身份識(shí)別，實(shí)現(xiàn)智能預(yù)警，并形成該人員在機(jī)場(chǎng)的行程軌跡。支持靜態(tài)人臉比對(duì)功能，可人臉圖片導(dǎo)入系統(tǒng)，并與人臉庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，檢索出與之相似的人臉圖片，并按照相似度進(jìn)行排序。

3.1.1 實(shí)時(shí)人臉比對(duì)計(jì)算。提供高效的人臉比對(duì)算法，單臺(tái)比對(duì)服務(wù)支持不小于100抓拍相機(jī)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)比對(duì)；支持國(guó)內(nèi)主流設(shè)備廠(chǎng)家的各型號(hào)抓拍相機(jī)，并支持多品牌設(shè)備混合接入應(yīng)用。

系統(tǒng)算法具備很強(qiáng)的適應(yīng)能力，支持根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的自我學(xué)習(xí)升級(jí)。比對(duì)服務(wù)支持集群部署，可以通過(guò)硬件的擴(kuò)容實(shí)現(xiàn)比對(duì)能力的提升。

3.1.2 黑、白名單比對(duì)報(bào)警。系統(tǒng)服務(wù)支持黑白名單無(wú)感知比對(duì)，通過(guò)前端抓拍相機(jī)實(shí)時(shí)抓拍機(jī)場(chǎng)各通道經(jīng)過(guò)人員的人臉數(shù)據(jù)，由黑名單比對(duì)服務(wù)進(jìn)行“黑名單”人臉比對(duì)，如果比對(duì)命中，則進(jìn)行警報(bào)。支持白名單比對(duì)，發(fā)現(xiàn)白名單人員進(jìn)行提示。

3.1.3 人員布控比對(duì)報(bào)警。系統(tǒng)支持人員的臨時(shí)布控、撤控。可以臨時(shí)將某個(gè)人員的照片進(jìn)行布控操作，可以靈活設(shè)定布控的時(shí)間段、布控范圍等參數(shù)。布控完成后，比對(duì)服務(wù)將按照布控規(guī)則進(jìn)行人員的人臉比對(duì)監(jiān)控。支持布控信息的隨時(shí)撤銷(xiāo)。

3.1.4 人員軌跡監(jiān)控。員軌跡監(jiān)控，通過(guò)人臉比對(duì)識(shí)別數(shù)據(jù)對(duì)某個(gè)人在一定時(shí)間段內(nèi)的軌跡進(jìn)行監(jiān)控。

支持按照人員姓名、人員照片進(jìn)行人員軌跡的檢索查詢(xún)；提供基于地圖的人員軌跡刻畫(huà)回溯[2]。

3.2 視頻智能檢索

3.2.1 視頻濃縮（摘要及快速檢索）。系統(tǒng)支持存儲(chǔ)視頻的智能檢索及摘錄、批注功能，將報(bào)警事件/疑似事件的視頻濃縮片段與值班日志結(jié)合起來(lái)，值班員可對(duì)報(bào)警視頻及重要視頻片段做規(guī)定內(nèi)容的日志批注，獨(dú)立存儲(chǔ)及管理查詢(xún)。

支持對(duì)于重點(diǎn)區(qū)域的存儲(chǔ)視頻的疑似事件快速智能收索。值班人員在工作期間，可借助平臺(tái)的事件智能檢索及濃縮功能，將前一天存儲(chǔ)視頻做重點(diǎn)的自動(dòng)檢索，將發(fā)生的事件（未報(bào)警）及疑似事件的視頻片段檢索并批注、保存。

報(bào)警視頻及日志數(shù)據(jù)庫(kù)單獨(dú)存儲(chǔ)，便于日后的管理、檢索及導(dǎo)出。將視頻片段匯總及批注在規(guī)定時(shí)間（如一天）存檔；將每階段形成的各個(gè)視頻片段形成一個(gè)整體的視頻，并與日志形成可檢索的視頻日志文件。

應(yīng)支持的可索引點(diǎn)包括但不限于：攝像機(jī)名稱(chēng)、時(shí)間、報(bào)警類(lèi)型（自動(dòng)生成）、人工批注的關(guān)鍵詞（統(tǒng)一規(guī)定）等。

3.2.2 以圖搜圖。通過(guò)在航站樓旅客流程主要節(jié)點(diǎn)部署人臉抓拍攝像機(jī)，因此產(chǎn)生了大量的視頻監(jiān)控，讓監(jiān)控遍布整個(gè)航站樓，因此如何讓視頻檢索出指定目標(biāo)變得輕而易舉，這就是視頻檢索使用以圖搜圖鎖定目標(biāo)快照來(lái)尋找線(xiàn)索的目的所在。

以圖搜圖的功能相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較直觀(guān)的，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)它是視頻偵查中圖偵系統(tǒng)的應(yīng)用，以圖像的相似性在視頻中查找視頻片段，輸入人或者車(chē)的特征以圖像視頻展現(xiàn)出來(lái)，這樣真實(shí)地展現(xiàn)在用戶(hù)面前加大了用戶(hù)對(duì)圖像偵查的可信度，且實(shí)際應(yīng)用也得到更大提高。

此檢索功能適用于工作人員在尋找可疑人員或車(chē)輛的歷史移動(dòng)軌跡中使用，這樣不僅能直觀(guān)地看到事實(shí)依據(jù)，而且能更及時(shí)地找到線(xiàn)索，方便了辦案需求。

在本系統(tǒng)中主要實(shí)現(xiàn)以下功能：

輸入人的特征，可以搜索一個(gè)或幾個(gè)攝像機(jī)在一定時(shí)間范圍內(nèi)的視頻，搜索到后將視頻展現(xiàn)出來(lái)，特征包括但不限于衣服的顏色、是否佩戴眼鏡、是否戴帽子、頭發(fā)長(zhǎng)短等；

輸入車(chē)的特征，可以搜索一個(gè)或幾個(gè)攝像機(jī)在一定時(shí)間范圍內(nèi)的視頻，搜索到后將視頻展現(xiàn)出來(lái)，特征包括但不限于車(chē)的車(chē)牌號(hào)、顏色等。

3.3 視頻質(zhì)量診斷

平臺(tái)支持智能的圖像質(zhì)量的集中管理功能，采用對(duì)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字視頻圖像的偵測(cè)技術(shù)，分布式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提供先進(jìn)、有效的數(shù)據(jù)收集、視頻診斷能力，有效地幫助維護(hù)人員對(duì)數(shù)量眾多的圖像采集設(shè)備的有效運(yùn)行做自動(dòng)檢測(cè)，并自動(dòng)形成故障統(tǒng)計(jì)報(bào)表。應(yīng)可支持下列常見(jiàn)圖像質(zhì)量的檢查：

視頻丟失：攝像機(jī)或編碼器出現(xiàn)故障的時(shí)候，容易產(chǎn)生視頻丟失，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警；

亮度異常檢測(cè)：如果攝像頭增益控制失敗，或者由于強(qiáng)光造成圖像飽和度過(guò)高，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警；

鏡頭遮擋檢測(cè)：如果攝像頭鏡頭被完全的或者部分的遮擋,系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警；

模糊報(bào)警：由于自動(dòng)聚焦故障或者維護(hù)問(wèn)題造成畫(huà)面模糊，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警；

鏡頭移位：由于清潔鏡頭或者人為破壞的原因，使攝像頭的取景范圍偏離出了預(yù)先設(shè)置的場(chǎng)景，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警；

圖像無(wú)色彩：由于攝像機(jī)故障，使得圖像偏色或無(wú)色彩，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警；

圖像凝固：由于圖像傳輸中斷，造成圖像成靜態(tài)呆圖，凝固不動(dòng)，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警；

云鏡控制失效：由于接口故障或攝像機(jī)控制部件故障，造成遠(yuǎn)程云鏡控制失效，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警。

應(yīng)可支持視頻存儲(chǔ)設(shè)備的視頻存儲(chǔ)連續(xù)性檢測(cè)，視頻存儲(chǔ)業(yè)務(wù)持續(xù)有效性檢測(cè)，可自動(dòng)形成故障報(bào)表。

3.4 非法闖入與越界檢測(cè)、滯留、徘徊檢測(cè)

非法闖入與越界檢測(cè)、滯留、徘徊檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用：采用智能視頻分析系統(tǒng)在機(jī)場(chǎng)周邊形成一個(gè)7×24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)視的環(huán)繞圈，實(shí)現(xiàn)全天候越界檢測(cè)，在監(jiān)控范圍內(nèi)定義一條嚴(yán)禁穿越的虛線(xiàn)，一旦有人在任何時(shí)段觸碰或者越過(guò)這條線(xiàn)，系統(tǒng)將實(shí)時(shí)記錄其行動(dòng)路線(xiàn)，并向前端報(bào)警提醒有關(guān)人員關(guān)注與及時(shí)處理。嚴(yán)格控制不明物體或人接近機(jī)場(chǎng)周邊行為，形成高安全系數(shù)的機(jī)場(chǎng)周界防范體系。同時(shí)在機(jī)場(chǎng)的一些敏感區(qū)域，如機(jī)場(chǎng)燃料庫(kù)、供電站以及一些重要的設(shè)備存放區(qū)等，有著較高的安全級(jí)別控制要求，必須嚴(yán)格禁止任何人員接近，以杜絕惡意破壞、偷竊等犯罪行為的發(fā)生。采用智能視頻分析系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)周界檢測(cè)，系統(tǒng)支持參數(shù)的靈活設(shè)置，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有可疑人員或者物體在監(jiān)控范圍內(nèi)逗留或者徘徊超過(guò)預(yù)設(shè)值，系統(tǒng)將對(duì)可疑行為進(jìn)行記錄并實(shí)時(shí)報(bào)警。這將協(xié)助機(jī)場(chǎng)安保人員及時(shí)地對(duì)異常行為事件進(jìn)行判斷處理，極大地加強(qiáng)了機(jī)場(chǎng)安保系統(tǒng)能力的提升。

3.5 尾隨檢測(cè)和入侵檢測(cè)

尾隨檢測(cè)和入侵檢測(cè)：門(mén)禁監(jiān)控系統(tǒng)是機(jī)場(chǎng)安防系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。工作人員須刷卡后方可根據(jù)權(quán)限通過(guò)門(mén)禁進(jìn)入各個(gè)區(qū)域，沒(méi)有權(quán)限者禁止進(jìn)入。機(jī)場(chǎng)個(gè)別門(mén)禁屬于涉密區(qū)域，很多時(shí)候要求不能有人員靠近。為保證機(jī)場(chǎng)門(mén)禁系統(tǒng)安全，每個(gè)通過(guò)門(mén)禁人員都必須刷卡驗(yàn)證，通過(guò)智能視頻分析系統(tǒng)對(duì)進(jìn)行門(mén)禁尾隨檢測(cè)，對(duì)通過(guò)門(mén)禁人員進(jìn)行檢查和跟蹤，從而準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)出入門(mén)禁人員人數(shù)，當(dāng)與刷卡卡號(hào)次數(shù)不符時(shí)進(jìn)行尾隨報(bào)警，提示工作人員處理。針對(duì)涉密區(qū)域門(mén)禁，通過(guò)智能視頻分析系統(tǒng)對(duì)整個(gè)區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)可疑人員靠近或者闖入立刻報(bào)警[3]。

4 結(jié)束語(yǔ)

建設(shè)新型的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)機(jī)場(chǎng)安全管理工作的提升有很大的幫助，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

4.1 降低工作強(qiáng)度，節(jié)省安防管控人力

人工監(jiān)控的方式，不僅準(zhǔn)確率較低，還浪費(fèi)了大量人力資源。每個(gè)重要區(qū)域都需要安排執(zhí)勤人員，為了確保最低的誤報(bào)率，每天需安排輪崗換班。智能監(jiān)控系統(tǒng)的可實(shí)現(xiàn)7*24無(wú)間斷監(jiān)控，為安保部門(mén)節(jié)省了大量人力成本。

4.2 通過(guò)統(tǒng)籌規(guī)劃，提高圖像信息資源的利用率

減少重復(fù)建設(shè)費(fèi)用，節(jié)省安防管控管理成本。通過(guò)統(tǒng)一規(guī)劃、綜合統(tǒng)籌，避免監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)各自為政，重復(fù)建設(shè)，相關(guān)子系統(tǒng)的平臺(tái)均可復(fù)用在其他監(jiān)控指揮系統(tǒng)中，提高平臺(tái)的使用效率和經(jīng)費(fèi)利用率。

4.3 降低案件偵破、防范的費(fèi)用

監(jiān)控系統(tǒng)提供的圖像信息作為有效的線(xiàn)索、有力的證據(jù)，大大節(jié)省了安防人員取證所花的時(shí)間、人力、物力和財(cái)力，同時(shí)提升整個(gè)安防系統(tǒng)的安全等級(jí)，提升對(duì)災(zāi)難的預(yù)見(jiàn)性和主動(dòng)性。