林巧稚

（唐山鋼鐵集團股份有限公司， 河北 唐山 063000）

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展及鋼鐵企業(yè)的不斷壯大，視頻監(jiān)控成為了企業(yè)安全系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分，也是企業(yè)安全防護的重要方式。視頻監(jiān)控防護直接、可信度高、信息豐富，因而得到了越來越廣泛的應(yīng)用。幾年來鋼鐵企業(yè)內(nèi)部安裝了成百上千的視頻監(jiān)控，視頻監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用過程中，會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容，依靠職工手工處理速率慢，也容易忽略異常以及不安全事件。日常工作中需要當(dāng)班人員對視頻畫面長時間觀看及處理，并且需要硬盤錄像機進行錄像存儲，這樣才能保證監(jiān)控內(nèi)容的安全；但是在實際應(yīng)用中，并不能從根本上保障廠區(qū)的安全性，尤其是監(jiān)控畫面動態(tài)較少時，值班人員很難長時間集中注意力觀看視頻畫面。存儲的視頻圖像只能安全事件發(fā)生后，對錄像視頻進行回放，在較長事件的錄像內(nèi)容中篩選和取證，但是此過程中產(chǎn)生的損失不能挽回，而且這種取證方式效率較低，并不利于保障廠區(qū)的公共安全。為了提高視頻監(jiān)控的實時監(jiān)控、主動監(jiān)控的作用，在視頻監(jiān)控中加入智能視頻分析技術(shù)，實現(xiàn)對視頻畫面的實時分析，出現(xiàn)問題及時進行報警，避免了值班人員錯過有效的信息，使得危險剛發(fā)生就能及時發(fā)現(xiàn)處理，避免高危風(fēng)險。

隨著圖像識別技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴展，企業(yè)在規(guī)范化、精細(xì)化、智能化方面不斷發(fā)展，一套基于智能視頻分析技術(shù)的綜合型安防管理系統(tǒng)應(yīng)運而生。智能視頻分析技術(shù)是計算機對圖像進行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標(biāo)和對像的技術(shù)。識別過程包括圖像預(yù)處理、圖像分割、特征提取和判斷匹配[1]?；谥悄芤曨l分析技術(shù)的綜合安防管理系統(tǒng)包含智能視頻分析煙霧檢測系統(tǒng)、智能人臉識別考勤測溫系統(tǒng)、智能車號識別管理系統(tǒng)等子系統(tǒng)實現(xiàn)對機房設(shè)備、人員考勤防疫、車輛進出等方面的智能、高效管理。

1 智能視頻分析煙霧檢測系統(tǒng)

火災(zāi)嚴(yán)重威脅著人類的生命和財產(chǎn)安全，一旦發(fā)生將會給我們造成不可挽回的損失。因此如何快速準(zhǔn)確地檢測出火災(zāi)事件對于有效預(yù)防火災(zāi)、減少火災(zāi)損失有著重要的意義。火災(zāi)的形成經(jīng)常伴有大量煙霧的產(chǎn)生，隨著計算機視覺技術(shù)、圖形圖像處理、智能視頻分析等技術(shù)的不斷快速發(fā)展，基于智能視頻分析的煙霧檢測裝置已成為煙霧檢測的趨勢。

鋼鐵企業(yè)中各電氣室中的煙霧檢測系統(tǒng)一般是基于紅外傳感器或煙霧傳感器，這類報警器常常由于安裝位置和精度無法快速的采集火災(zāi)現(xiàn)場的溫度或者煙霧的變化信息，導(dǎo)致不能及時準(zhǔn)確的發(fā)出報警信息，不能實現(xiàn)在火災(zāi)初期預(yù)警的要求；而且部分電氣室環(huán)境惡劣導(dǎo)致傳感器發(fā)生老化或損壞，從而導(dǎo)致出現(xiàn)火災(zāi)發(fā)生的漏報和誤報現(xiàn)象。因此，如何實現(xiàn)實時自動的檢測煙霧，提高火災(zāi)預(yù)警的及時準(zhǔn)確性成為影響智能視頻分析技術(shù)實現(xiàn)的重要課題。智能視頻分析煙霧檢測系統(tǒng)的架構(gòu)圖如圖1 所示。

智能視頻分析煙霧檢測系統(tǒng)由視頻采集終端、智能安防管理服務(wù)器、視頻煙霧監(jiān)控客戶端所組成。

視頻采集終端實現(xiàn)對電氣室的監(jiān)控環(huán)境進行視頻圖像的采集，并對采集到的視頻圖像數(shù)據(jù)采用H.265的壓縮編碼方式進行處理后，將壓縮編碼后的視頻數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒?wù)器端。

智能安防管理服務(wù)器包括煙霧檢測模塊、預(yù)警模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊。煙霧檢測模塊接收從攝像頭傳送過來的視頻流，并進行解壓縮，實現(xiàn)對接收到的視頻流數(shù)據(jù)進行實時煙霧檢測分析；預(yù)警模塊對接收到的煙霧檢測結(jié)果進行分析，未檢測到煙霧時不會產(chǎn)生報警信息；結(jié)果分析檢測到煙霧數(shù)據(jù)時，向視頻煙霧監(jiān)控客戶端發(fā)送預(yù)警信息，根據(jù)預(yù)先制定的火災(zāi)預(yù)警機制，及時的向各系統(tǒng)發(fā)布煙霧告警，保證煙霧信息的及時反饋，為防止火災(zāi)的發(fā)生奠定堅實的基礎(chǔ)；數(shù)據(jù)傳輸模塊用來實現(xiàn)智能安防管理服務(wù)器端與視頻采集終端及視頻煙霧監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)傳輸，在數(shù)據(jù)傳輸模塊中應(yīng)用了流媒體技術(shù)，通過Wi-Fi 無線網(wǎng)絡(luò)或5G 無線網(wǎng)絡(luò)傳輸多媒體文件[2]。

視頻煙霧監(jiān)控客戶端用于視頻數(shù)據(jù)的接收、報警信息處理、視頻存儲。視頻數(shù)據(jù)的接收：視頻煙霧監(jiān)控終端在開啟遠(yuǎn)程監(jiān)控功能之后，向服務(wù)器發(fā)送監(jiān)控的請求，接收從服務(wù)器發(fā)送過來的RTP 數(shù)據(jù)包，并對接收到的數(shù)據(jù)進行解碼、顯示。報警信息處理：監(jiān)控終端在接收到預(yù)警數(shù)據(jù)，當(dāng)有煙霧預(yù)警時，向用戶進行預(yù)警通知。視頻存儲：監(jiān)控終端把監(jiān)控到的數(shù)據(jù)進行及時存儲，以供歷史查詢。

當(dāng)有煙霧突發(fā)事件產(chǎn)生時可以保證及時的通知視頻煙霧監(jiān)控客戶端，從而可以有效地預(yù)防火災(zāi)事件的發(fā)生；煙霧檢測裝置的煙霧處理服務(wù)器端使用的視頻檢測算法能夠較快地對視頻數(shù)據(jù)進行實時檢測分析，對于提高火災(zāi)報警的準(zhǔn)確率起了很大作用；本裝置很好的實現(xiàn)了基于視頻分析的煙霧檢測報警的實時性和準(zhǔn)確性，解決了傳統(tǒng)傳感器報警響應(yīng)速度慢、檢測范圍局限的問題，大大提高了報警的準(zhǔn)確性和可靠性，大大提高了鋼鐵企業(yè)的安防水平。

2 智能人臉識別考勤測溫系統(tǒng)

隨著防疫進入常態(tài)化，每日為出入人員測量體溫變成必要的措施。但是傳統(tǒng)的測溫槍需要人手持，在增添不少人力的同時還會因檢查效率過慢導(dǎo)致人員滯留、聚集，反而增添交叉感染的風(fēng)險。為了保證職工每天快速、安全地進入廠區(qū)，智能人臉識別考勤測溫系統(tǒng)實現(xiàn)了人臉識別即可輕松完成進門、考勤及測溫。

人臉識別技術(shù)主要結(jié)合人類面部特點，給出人臉的大小以及面部特征等等，更好地在人臉當(dāng)中提取身份特征，將既有人臉信息與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)當(dāng)中的信息進行對比，識別圖像。人臉識別是一個系統(tǒng)工程，包括算法、數(shù)據(jù)、計算力、成像、人才五要素。從廣義方面分析可以得知，人臉識別技術(shù)主要涉及身份查找、圖像采集、識別預(yù)處理以及身份認(rèn)證等方面。

智能人臉識別考勤測溫系統(tǒng)由人臉識別測溫終端、智能安防管理服務(wù)器構(gòu)成。

人臉識別測溫終端實現(xiàn)人臉識別及溫度測試，職工進入到人臉識別測溫終端信息采集的范圍內(nèi)，采集終端就會自動拍攝圖像，并對拍攝的圖像進行人臉檢測，分析判斷圖片中是否存在人臉信息，檢測到人臉信息后系統(tǒng)才繼續(xù)進行下一步的工作。檢測到人臉信息后，識別終端自動對比所得人臉與數(shù)據(jù)庫中的職工圖像信息，數(shù)據(jù)庫中存在該用戶的信息時，即可根據(jù)數(shù)據(jù)庫中存儲的身份信息得知用戶身份，從而實現(xiàn)職工的考勤簽到[3]。終端設(shè)備并利用紅外熱成像技術(shù)，對人員進行近距離非接觸式體溫檢測，檢測距離約為0.2～1 m，檢測誤差±0.3 ℃。當(dāng)溫度超過設(shè)定的閾值時，系統(tǒng)自動報警。

智能安防管理服務(wù)器：接收人臉識別測溫終端上傳的人臉識別及測溫數(shù)據(jù)，實現(xiàn)廠區(qū)內(nèi)無感考勤測溫?？记谀K主要包含班次設(shè)置、部門默認(rèn)排班、智能排班、輪班設(shè)置、班別異動申請、休假管理、考勤日報、考勤數(shù)據(jù)對比、考勤月報、部門加班匯總和個人加班匯總等功能。測溫模塊包含實時過人記錄、歷史過人記錄、抓拍圖片及溫度告警參數(shù)配置等功能。

智能人臉識別考勤測溫系統(tǒng)使用可見光和紅外光協(xié)同進行人臉識別匹配與核準(zhǔn)，準(zhǔn)確分辨真實人臉和紙質(zhì)/手機照片，大幅增強防偽可靠性；采用智能ISP 圖像處理技術(shù)，對在光照不足、背光、逆光等惡劣環(huán)境下人臉圖像進行智能調(diào)節(jié)，使人臉圖像更清晰，更有利于識別，賦予人臉識別設(shè)備更強大的環(huán)境適應(yīng)性；針對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計算進行加速的處理器，可以低功耗高效能地處理并行運算，保證了人員進廠速度。

3 智能車號識別管理系統(tǒng)

隨著近年來廠區(qū)內(nèi)外部車輛的不斷增多，停車難、管理復(fù)雜的問題逐漸現(xiàn)顯，鋼鐵企業(yè)為了防止外來車輛的進入，保障公司財產(chǎn)的安全，結(jié)合現(xiàn)場實際情況及未來停車場的發(fā)展趨勢，現(xiàn)為強化智能停車管理水平，有效緩解車輛管理的矛盾，提升整體管理效益，也為進一步保障停車及財產(chǎn)安全，智能車號識別管理系統(tǒng)很好地實現(xiàn)了上述功能。

智能車號識別管理系統(tǒng)是通過智能高清車牌識別對進出車輛進行識別、驗證、計費繳費、放行的停車場管理系統(tǒng)。系統(tǒng)著力于提高車輛進場的快捷性、計費繳費的便利性方向進行拓展，主要通過引入智能視頻分析技術(shù)、優(yōu)化停車場進出場管理流程、引入新興的移動支付技術(shù)、云平臺接入等方式，實現(xiàn)廠區(qū)內(nèi)的智能停車管理。

智能車號識別管理系統(tǒng)通過對通過的車輛的圖像采集和處理，從多角度、連續(xù)的多幅圖像中準(zhǔn)確的提取車牌圖像，智能分割提取字符，進行對字符進行識別分析。智能車號識別管理系統(tǒng)的硬件設(shè)備一般包括觸發(fā)設(shè)備（地感線圈或者雷達）、圖像采集設(shè)備（包含攝像機、控制器）、補光設(shè)備和車牌號碼處理機（識別分析車牌號碼）等，此系統(tǒng)的核心軟件包含車牌定位、車牌的字符分割以及光學(xué)字符識別等算法。完整的智能車號識別系統(tǒng)包括：車輛檢測、圖像采集、車號識別等幾個部分。有車輛進入到車輛檢測范圍內(nèi)時，車間檢測部分就會發(fā)出信號觸發(fā)圖像采集單元，圖像采集單元進行圖像抓拍，采集當(dāng)前的視頻圖像。車號單元對圖像進行處理，定位出牌照位置，并將車牌中的字符分割提取出來后進行識別，識別出來的車牌號碼進行輸出，具體如圖2 所示。

車輛行駛到停車場入口的識別區(qū)后，智能車號識別系統(tǒng)自動對入場車輛車牌號進行識別，若車號識別成功，與系統(tǒng)內(nèi)登記的固定車牌號碼進行對比，如果匹配成功，車號識別控制機會語音“歡迎光臨”，顯示屏上顯示車牌號碼，生成車輛入場記錄并自動打開車輛道閘，等車輛入場離開檢測區(qū)域后，道閘自動關(guān)閉。入廠流程如圖3 所示。

車輛出場與車輛入場流程類似，正常識別及匹配車輛（約99%的車輛）按照停車場提前設(shè)置的收費規(guī)則進行繳費后自動出場處理，車號識別控制機會語音“一路順風(fēng)”，極個別情況出現(xiàn)的無牌、識別錯誤的車輛，由車場的人員手動通過“異常庫車輛圖片”進行匹配收費后確認(rèn)放行（出廠流程如圖4 所示）。

智能車號識別管理系統(tǒng)可根據(jù)廠區(qū)管理對車類進行不同進出流程管控，針對免檢車內(nèi)部車可直接通過車牌識別快進快出，防止擁堵，對于需要檢查的車類，不能直接通過車牌識別進出，需安保人員確認(rèn)后進行放行，車輛放行記錄可查詢，異常通行記錄可查詢，實現(xiàn)對車輛進出更好的監(jiān)管與問題追溯，以及針對其他車類不同的通行流程管理。

4 結(jié)語

智能視頻分析技術(shù)是視頻監(jiān)控發(fā)展的必然趨勢，伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷進步，智能視頻分析技術(shù)會更廣泛的應(yīng)用到企業(yè)的各個領(lǐng)域。智能視頻分析技術(shù)保證企業(yè)更加智能化、規(guī)范化、精細(xì)化、高效化，可以大大提高企業(yè)的現(xiàn)代化管理水平，更進一步推動企業(yè)的發(fā)展。