何振宇，王駿立

【摘? 要】 現(xiàn)代智能監(jiān)控報警系統(tǒng)在工程項目中，能夠有效發(fā)揮出遠超其表面呈現(xiàn)的具體價值，為項目管理給予可靠的安全保障。文章針對基于圖形識別技術(shù)的智能監(jiān)控報警系統(tǒng)進行設(shè)計和優(yōu)化，分別從目標識別、網(wǎng)絡通信、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計以及性能測試等方面，構(gòu)建起更加全面的智能監(jiān)控報警系統(tǒng)。使智能監(jiān)控報警系統(tǒng)在圖像識別技術(shù)影響下的識別精準度得到顯著提升，為工程項目建設(shè)管理提供安全保障。

【關(guān)鍵詞】 圖像識別技術(shù)；智能監(jiān)控報警；系統(tǒng)設(shè)計

一、基于圖像識別技術(shù)的智能監(jiān)控報警系統(tǒng)設(shè)計

（一）目標識別

在設(shè)計智能監(jiān)控報警系統(tǒng)的過程中，圖像識別技術(shù)具有關(guān)鍵作用，其不僅能夠快速識別監(jiān)控目標，還能將出現(xiàn)的異常情況及時匯報給管理人員，從而避免影響損失的持續(xù)擴大。目前我國目標監(jiān)測技術(shù)獲得良好的發(fā)展契機，憑借以區(qū)域建議為基礎(chǔ)的兩階段模型和以單回歸為基礎(chǔ)的單階段模型兩種截然不同的檢測方式，能夠順利完成預期的目標規(guī)劃。前者雖然具有較高的精準度，檢測數(shù)據(jù)相對更加可靠，但是工作效率比較緩慢，而后者則基本相反，容易出現(xiàn)失誤或遺漏等情況。

由于項目工程對施工現(xiàn)場的安全管理要求普遍相對較為嚴苛，因此文章在對智能監(jiān)控報警系統(tǒng)進行設(shè)計的過程中，在目標識別模塊著重應用以深度學習為基礎(chǔ)的計算機視覺工藝，利用Faster R-CNN目標檢測法，將監(jiān)控視頻的畫面進行全面識別與綜合分析。其主要分為兩個階段，其一主要由卷積神經(jīng)網(wǎng)絡CNN和區(qū)域建議網(wǎng)絡RPN所構(gòu)成，其二則是對監(jiān)控目標進行有效分類和具體定位，能夠進一步加大對目標的管控力度。

（二）網(wǎng)絡通信

在網(wǎng)絡通信基本架構(gòu)的設(shè)計規(guī)劃中，其通常采用RTSP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸協(xié)議，結(jié)合C/S架構(gòu)來達成視頻監(jiān)控終端與服務器和網(wǎng)頁端的實時數(shù)據(jù)傳輸，其中，視頻監(jiān)控終端主要負責處理監(jiān)控區(qū)域的畫面采集，處于監(jiān)控終端與服務器之間的網(wǎng)絡硬盤錄像機，解決采集視頻數(shù)據(jù)整合與接入網(wǎng)絡的相關(guān)問題，而網(wǎng)絡服務器和視頻播放終端，前者用于接收監(jiān)控視頻并做好存儲和共享，后者則是將監(jiān)控視頻呈現(xiàn)在對應的移動終端，為工作人員提供信息參考。

服務器作為整個系統(tǒng)的重要組成部分，利用RTSP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸協(xié)議獲取網(wǎng)絡硬盤錄像機中的視頻數(shù)據(jù)，在成功完成存儲檢測和標記格式后，用同樣的方式密封并發(fā)送到網(wǎng)絡。智能監(jiān)控報警系統(tǒng)在設(shè)計運行期間，主要借助C/S的架構(gòu)來建立起流暢的通信網(wǎng)絡，利用TCP協(xié)議的網(wǎng)絡與服務器建立良好連接，使其能夠與客戶端在順利完成4次握手之后切斷聯(lián)系，為智能監(jiān)控報警系統(tǒng)的實際應用成效給予強效助力。

（三）監(jiān)控報警系統(tǒng)軟硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計

1. 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計

首先，對智能監(jiān)控報警系統(tǒng)設(shè)計工作而言，監(jiān)控報警系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計，很大程度上會對其本身的穩(wěn)定性和功能性產(chǎn)生直接的作用和效果。將C/S架構(gòu)為基礎(chǔ)，以實際環(huán)境和具體需求為參考，形成以主機+信息交換機+存儲設(shè)備的完成體系架構(gòu)。其中，主機主要負責執(zhí)行指令，在模擬執(zhí)行的模式下，工作人員將輸入信息和輸出信息采取穩(wěn)定化處理，使其總體數(shù)量始終維持在合理的目標范圍內(nèi)。而交換機則承擔信息傳輸功能的支撐結(jié)構(gòu)，將主機輸出端圖像信息進行適當處理與整合，繼而將其反饋到終端系統(tǒng)。存儲設(shè)備顧名思義承擔著數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)存儲、傳輸共享等功能。選擇該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，能夠有效實現(xiàn)對項目工程實際數(shù)據(jù)信息的高效轉(zhuǎn)化，賦予其基礎(chǔ)的系統(tǒng)功能。

其次，在空間安裝設(shè)計中，其主要賦予系統(tǒng)框架一定的擴展功能，滿足用戶日常登錄后瀏覽等操作行為，提高不同系統(tǒng)之間的兼容性，進而使智能監(jiān)控報警系統(tǒng)具有更高的呈現(xiàn)效果。受相關(guān)因素的影響，研究采用Active X控件來擴展功能，將其進行合理安裝后，能夠有效降低系統(tǒng)總體運行期間所承載的壓力指標，強化對數(shù)據(jù)的總體負載力，并將其按照類別、屬性等進行有機分類。

最后，要完成監(jiān)控主機的設(shè)計任務。作為智能監(jiān)控報警系統(tǒng)的基礎(chǔ)裝置，主機系統(tǒng)的設(shè)計需要作為底層執(zhí)行結(jié)構(gòu)，與控件產(chǎn)生良好的連接性，形成具備獨立屬性的目標監(jiān)控區(qū)域，使相關(guān)工作人員順利完成對該區(qū)域圖像以及視頻的實時監(jiān)控，同時明確固定結(jié)構(gòu)及空間架構(gòu)，提前設(shè)置好可以改變自身功能的主要操控點，從而有效實現(xiàn)區(qū)域模塊的高效劃分。為有效滿足項目工程的實際監(jiān)測需求，在對智能監(jiān)控報警系統(tǒng)主機采取優(yōu)化設(shè)計的過程中，可采用動態(tài)化的設(shè)計思路，將不同區(qū)域的監(jiān)控設(shè)備進行有效協(xié)調(diào)，精準發(fā)布對應的指令要求，實現(xiàn)對存儲設(shè)備相關(guān)信息的快速提取與有效識別。

2. 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計

（1）圖像分類設(shè)計

在智能監(jiān)控報警系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上，為有效發(fā)揮出軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)勢，需要將兩者進行有效對應。通常軟件系統(tǒng)可以有效實現(xiàn)對目標區(qū)域及數(shù)據(jù)信息的自動監(jiān)控與處理，其中，掌握圖像分類作為軟件系統(tǒng)的基本功能和必要內(nèi)容，能夠?qū)?shù)量的匹配和識別處理起到良好的應用效果，讓軟件系統(tǒng)本身的處理權(quán)值與實際需求保持高度一致，從而順利達到圖像分類處理的綜合目標。在經(jīng)過圖像分類處理后的視頻以及圖像等內(nèi)容，其本身仍然具有相應的數(shù)據(jù)表達功能，可以以最直觀的方式，呈現(xiàn)出目標監(jiān)控區(qū)域的自組織傳輸概率，因此通常具有較高的科學性與合理性。其中，當監(jiān)控主機發(fā)揮其本身功能的同時，其產(chǎn)生的權(quán)值計算結(jié)果與圖像節(jié)點產(chǎn)生明顯的相似性，以至于系統(tǒng)運行期間進行節(jié)點控制需要普遍掌握連續(xù)性功能。

（2）圖像處理設(shè)計

為順利發(fā)揮出項目工程中智能監(jiān)控報警系統(tǒng)的主要作用，圖像處理設(shè)計是必不可少的重點項目，其中灰度化處理作為對目標監(jiān)控圖像進行實際處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可以在一定程度上有效達到預期的理想化要求與目標。目前，大部分監(jiān)控視頻中為確保其實際處理速度與監(jiān)測需求保持良好的一致性，需要借助圖像來對當時的內(nèi)容進行實時反饋，而圖像處理設(shè)計中灰度化處理設(shè)計，通過選擇對應的灰度化節(jié)點數(shù)據(jù)信息，以恒定標準來對其進行分類處理，將監(jiān)控設(shè)備捕捉到的彩色圖像以及視頻在灰度化處理的作用下，能夠以黑白的形式呈現(xiàn)出來。通常人們所注意到的監(jiān)控視頻及圖像普遍采用三原色來進行配比，使其有效滿足監(jiān)測的客觀需求，但容易在傳輸期間受外界環(huán)境因素干擾而出現(xiàn)異色問題。采取灰度化處理設(shè)計，不僅能夠有效避免異色情況的發(fā)生，還能借助黑白色彩的圖形形式，將監(jiān)測內(nèi)容以更加清晰的狀態(tài)呈現(xiàn)在監(jiān)控終端。

（3）存儲數(shù)據(jù)庫設(shè)計

采用圖像識別技術(shù)的智能監(jiān)控報警系統(tǒng)，在進行設(shè)計的過程中，需要相關(guān)工作人員賦予其對應的數(shù)據(jù)存儲與分析功能，并為其提供匹配的數(shù)據(jù)庫資料表，使其能夠獨立完成對不同環(huán)節(jié)參數(shù)以及圖像信息的綜合優(yōu)化管理，進而有效提高監(jiān)控系統(tǒng)運行狀態(tài)的協(xié)調(diào)與穩(wěn)定。因此，在進行存儲數(shù)據(jù)庫設(shè)計的過程中，要確保其能夠?qū)⑾嚓P(guān)的數(shù)據(jù)信息做好實時記錄，并且將已經(jīng)采用灰度化處理的圖像，采用一級主機存儲的方式，使其得到有效存儲和恢復，讓智能監(jiān)控報警系統(tǒng)能夠在持續(xù)運行期間仍然可以完成圖像的高效輸出。

考慮到項目工程實際監(jiān)控管理的連續(xù)性要求，盡可能確保數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)具有良好的完整性特點，可借助嵌套的工藝，將不同的節(jié)點進行有效連接，形成更加穩(wěn)定的系統(tǒng)運行環(huán)境，進而促進智能監(jiān)控報警系統(tǒng)應用效果的顯著提升。

（四）系統(tǒng)應用性能測試

對智能監(jiān)控報警系統(tǒng)而言，開展應用性能測試項目，主要是為檢驗其本身的功能和結(jié)構(gòu)是否具有完整性和可行性，從而在工程管理期間，充分發(fā)揮出系統(tǒng)的優(yōu)勢特點，帶動監(jiān)控管理效果的全面提升。

首先，需要做好性能測試的試驗設(shè)計工作。通過選擇好對應的檢測對象，提前安裝并設(shè)定好對應的視頻監(jiān)控儀器設(shè)備，并設(shè)置好實驗與對照組，采用兩組同時進行和停止的控制操作。其中實驗組采用本次設(shè)計的智能監(jiān)控報警系統(tǒng)，而對照組則是采用市面上常見的監(jiān)控系統(tǒng)，通過觀察兩者之間指標的變化和區(qū)別，對設(shè)計系統(tǒng)的實際性能形成良好的了解和掌握。

其次，為準確檢測系統(tǒng)設(shè)計的總體性能，需要做好指標設(shè)計工作。采用UDR指標來進行綜合評價，能夠?qū)ΡO(jiān)控系統(tǒng)實際運行期間所呈現(xiàn)圖像的連續(xù)性進行精準識別。因此，利用UDR指標來進行系統(tǒng)性能評估，具有良好的科學性與可靠性。實際檢測結(jié)果顯示，在監(jiān)控持續(xù)時間相等的基礎(chǔ)上，實驗組要明顯比對照組的指標數(shù)據(jù)高，而且隨著持續(xù)時間越長，所呈現(xiàn)的持續(xù)性效果越好。反之，對照組在隨著時間的推移，其圖像的持續(xù)性表現(xiàn)出現(xiàn)明顯的下滑態(tài)勢。換言之，智能監(jiān)控報警系統(tǒng)設(shè)計能夠有效提高圖像識別的連續(xù)性，并展現(xiàn)出優(yōu)質(zhì)的識別結(jié)果。

最后，結(jié)合性能檢測實驗組與對照組，在執(zhí)行圖像處理指令時所消耗的時間長短，能夠?qū)ο到y(tǒng)運行期間開展圖像處理的連續(xù)性能進行準確判斷，耗時時間越短，所具備的性能越強。實驗結(jié)果顯示，隨著圖像數(shù)據(jù)處理數(shù)量的增加，實驗組執(zhí)行指令消耗的時間明顯降低，而對照組則是逐漸上升，同時，實驗組整體消耗時長要明顯低于標準的執(zhí)行時間，由此可見，其本身具有良好的圖像處理性能。

二、改進方向

隨著技術(shù)發(fā)展和實際應用的體驗反饋，不難發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段采用圖像識別技術(shù)的智能監(jiān)控報警系統(tǒng)在實際運行過程中還存在一部分亟待解決的問題。由于圖像識別技術(shù)對圖像的要求比較高，因此對網(wǎng)絡的穩(wěn)定性產(chǎn)生了較高的要求，同時，也需要終端有較強的數(shù)字圖像信息處理能力，并且確保圖像信息在傳輸過程中不會受到其他干擾，這就致使圖像識別技術(shù)的智能監(jiān)控報警系統(tǒng)受到了極大的限制，對部署環(huán)境要求過高，并且受限于目前終端處理器的發(fā)展技術(shù)水平和處理能力，圖像信息采集容量不足的問題也比較嚴重。由于缺乏統(tǒng)一標準，導致不同類型設(shè)備之間兼容性出現(xiàn)嚴重問題，設(shè)備出現(xiàn)故障時，無法用同類型其他廠商產(chǎn)品維修替換，這嚴重妨礙了圖像識別技術(shù)的智能監(jiān)控報警系統(tǒng)的實際應用與日常維護保養(yǎng)，加大了維修養(yǎng)護成本。

另外，從監(jiān)控報警領(lǐng)域的實際應用來看，圖像識別技術(shù)和人工智能的結(jié)合運用發(fā)展并不是很好，無法滿足現(xiàn)階段的監(jiān)控報警需求，監(jiān)控的作用仍停留于初步監(jiān)控并且記錄，不能實現(xiàn)在線實時的人工智能識別，以及處理問題和報警功能，這對整個采用圖像識別技術(shù)實現(xiàn)智能監(jiān)控報警系統(tǒng)而言并沒有實現(xiàn)真正意義上的人工智能報警。這種低程度的智能化監(jiān)控報警系統(tǒng)并不能滿足現(xiàn)階段的實際使用需求，也無法達到解放更多的人力的目標，無法實現(xiàn)用圖像識別技術(shù)智能監(jiān)控報警系統(tǒng)代替人力的目標。

但是，隨著時代的進步和科學技術(shù)的發(fā)展，可以從對圖像信息采集方面著手進行改進升級。面對不同環(huán)境，光源光線以及其他因素對圖像信息采集的影響，可以使用圖像預處理技術(shù)對采集到的圖像進行分析整合，把整合后的圖像信息進行優(yōu)化處理，將圖像信息的呈現(xiàn)能力進行增強，從而對傳輸?shù)浇K端處理系統(tǒng)的圖像結(jié)果進行最優(yōu)選擇，并完成上傳。還可以根據(jù)實際需求，預先設(shè)置監(jiān)控報警規(guī)則，從而對圖像進行分析處理，對特定目標群體有一個針對性應對措施，一旦發(fā)現(xiàn)目標立即進行監(jiān)控，實現(xiàn)監(jiān)控報警系統(tǒng)智能化反應，促進智能監(jiān)控報警系統(tǒng)實現(xiàn)圖像技術(shù)智能化應用。

三、結(jié)語

綜上所述，基于圖像識別技術(shù)的智能監(jiān)控報警系統(tǒng)，能夠精準且有效識別工程建設(shè)期間存在的不安全因素，并且在第一時間實施針對性解決措施，從而在加快項目工程建設(shè)施工效率的同時，有效提高施工現(xiàn)場的安全管理效果。需要注意的是，對智能監(jiān)控報警系統(tǒng)而言，其本身仍然存在不足之處，在實際應用的過程中，仍然要做好雙重準備，并且以科學條件為原則，做好監(jiān)控預警系統(tǒng)的改進與優(yōu)化處理。

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