張旭陽 葉光紅 楊建波
摘要:隨著AI和大數(shù)據(jù)技術的完善應用,智能視頻技術也逐步發(fā)展成熟。在智慧安防中,智能視頻能夠提高監(jiān)控效率、降低誤報率,以及增強安全預警的實時性和準確性。本文基于智能視頻技術形式,提出了技術應用場景與基本原理,同時對性能情況進行簡單評估。本文為智慧安防系統(tǒng)的建設和完善提供了重要的理論依據(jù)和實踐指導。
關鍵詞:智能視頻;智慧安防;大數(shù)據(jù);人工智能
引言
智慧安防系統(tǒng)已成為現(xiàn)代社會治安防控體系的重要組成部分,隨著信息技術的迅猛發(fā)展,智能視頻分析技術通過深度學習和計算機視覺算法,實現(xiàn)對監(jiān)控視頻的自動分析和異常檢測,為安防工作提供了技術支持。智能視頻與智慧安防相結合,能以獨特的優(yōu)勢在安防領域完善功能、豐富應用場景。智能視頻技術不僅能夠提高安防監(jiān)控的效率和準確性,還能夠降低誤報率和漏報率,為構建安全、智能的城市環(huán)境提供有力保障。
1. 智能視頻技術在智慧安防中的具體應用
1.1 人員識別與智能門禁
門禁系統(tǒng)是安防系統(tǒng)中較為基礎的組成部分,傳統(tǒng)智慧安防體系中也有具備生物識別功能的門禁系統(tǒng),但其智能化程度較低,且存在高誤差、識別慢的問題。在智慧安防中,基于智能視頻技術,能夠在原有人臉識別的基礎上,通過多元化的生物識別手段,如體貌、步態(tài)識別等技術方式,通過事先錄入人員的面部特征或步態(tài)數(shù)據(jù),系統(tǒng)能夠自動比對進出人員的身份,控制門禁開關,實現(xiàn)無接觸式、高效安全的通行管理。相比傳統(tǒng)人臉識別手段,系統(tǒng)可實現(xiàn)“無感開門”“無感記錄”,提高人員的使用體驗以及系統(tǒng)整體安全性,系統(tǒng)還能夠記錄進出人員的詳細信息,為后續(xù)的安全管理提供數(shù)據(jù)支持[1]。基于此,需要相應軟件提供保障和支持,具體情況如表1所示。
智能視頻技術可結合管理區(qū)大門視頻監(jiān)控、門禁位置視頻、管理區(qū)內部視頻等多個位置的視頻內容信息,記錄并學習各個人員常見的路徑活動及樓棟號,與其他安防安保系統(tǒng)保持聯(lián)動,對于陌生人、經(jīng)常性訪客也可采取此種方式進行授權和記錄,減少原門禁管理人員和管理區(qū)安保人員的工作量,提高業(yè)主方的安全性和便捷程度,也能實現(xiàn)對外來人員的精細化管理。
1.2 人員聚集分析
傳統(tǒng)的人員密集程度管理方式主要依賴于人工巡檢和固定監(jiān)控攝像頭,然而這種方式存在諸多局限性,人工巡檢效率低,且容易受到人為因素的影響;固定監(jiān)控攝像頭雖然能夠覆蓋一定的區(qū)域,但對于人員流動頻繁、場景復雜的場所,無法進行連續(xù)性的檢測,傳統(tǒng)的安防安保手段往往只能在發(fā)生問題后進行事后調查,而無法在事前進行有效管理。
智能視頻技術利用先進的視頻分析和處理技術,能夠實現(xiàn)對人員聚集情況的實時監(jiān)測和分析,可通過視頻流中的目標檢測與跟蹤算法,自動識別人群,并統(tǒng)計人數(shù)、密度等關鍵指標[2];對人員來源、流向和聚集規(guī)律的分析,可使管理者更加準確地了解人員分布情況,便于采取相應措施進行疏散和引導。智能視頻系統(tǒng)還可記錄和分析歷史數(shù)據(jù),結合各個場地內部的情況,為未來的安全管理提供有力的數(shù)據(jù)支持,全過程的數(shù)據(jù)記錄、處理、預測均可結合智能視頻具有的深度學習能力自動化完成。
1.3 危險作業(yè)預警
對于涉及經(jīng)常作業(yè)區(qū)域的安防,例如居民小區(qū)的日常運營,除了常規(guī)的安保需求,還會涉及空調外機安裝、外墻二次裝修、垃圾車輛進出、市政維修等,傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)對這些作業(yè)環(huán)節(jié)往往缺乏有效監(jiān)管,給安全管理帶來挑戰(zhàn)。為彌補這一短板,可通過智能視頻技術為上述作業(yè)需求提供解決方案。
智能視頻技術自身具有一定的智能化能力,通過高清攝像頭和智能分析系統(tǒng)的配合,系統(tǒng)能夠實時監(jiān)測作業(yè)人員的行為和環(huán)境狀態(tài)。例如,對于大型車輛的進出場景,提前對其劃分專用進出通道和活動區(qū)域,當此區(qū)域內出現(xiàn)人員或其他車輛時,可通過定向提醒的方式進行預警;通過智能視頻的識別能力,對于高空作業(yè)人員的安全帽、安全帶佩戴情況進行識別,對于違規(guī)作業(yè)及時提醒采取緊急措施,從而有效防止?jié)撛谑鹿实陌l(fā)生[3]。
1.4 財產(chǎn)安保管理
智能視頻技術可通過實時分析監(jiān)控畫面,準確識別出異常人員,如陌生面孔、可疑行為,一旦識別到異常情況,可推送給業(yè)主,讓業(yè)主能夠第一時間了解情況并作出應對。智能視頻技術實時的信息反饋機制對于盜竊、搶奪等行為能夠進行提前預警;智能視頻技術還能自動聯(lián)動報警系統(tǒng),識別到財產(chǎn)受損或者物品移動的異常事件,可聯(lián)動警報系統(tǒng),通過提示燈、警鈴等方式警示外來人員,并提醒管理人員,防止財產(chǎn)損失;智能視頻技術還可以與物聯(lián)網(wǎng)技術相結合,實現(xiàn)對環(huán)境因素的監(jiān)測和控制,例如可以實時監(jiān)測車庫的水位情況,確保財產(chǎn)處于適宜的環(huán)境中,當水位升高時提前進行提醒,避免因環(huán)境因素導致的損失。相比傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng),智能視頻技術具有強大的數(shù)據(jù)存儲和分析功能,能夠長期保存監(jiān)控數(shù)據(jù),自動化提取異常片段,為改進安全管理措施提供依據(jù)。
1.5 消防預警
傳統(tǒng)消防預警系統(tǒng)主要依賴于溫度和煙霧傳感器進行火災的探測,而傳感器可能受到環(huán)境因素的影響,如灰塵、濕氣等,導致誤報或漏報,若火情位置距離傳感器較遠,也會導致無法及時察覺,且傳感器自身若出現(xiàn)破壞也會導致消防管理存在限制。
智能視頻技術的引入,給消防預警提供了新的解決方案。通過結合圖像識別技術,智能視頻系統(tǒng)能夠實時分析監(jiān)控畫面中的異常情況,如火焰、煙霧等。相比溫度和煙霧傳感器,智能視頻技術不僅具有高準確性,而且能夠克服傳統(tǒng)傳感器的局限性,可識別出隱蔽的火災源,并在火災初期就發(fā)出預警。同時,傳統(tǒng)的消防預警系統(tǒng)需要大量的傳感器進行部署,而智能視頻系統(tǒng)可以通過少量的攝像頭實現(xiàn)全方位的監(jiān)控。這不僅降低了硬件成本,還減少了維護和管理的工作量;對于戶外位置,傳統(tǒng)的消防預警系統(tǒng)靈敏度極低、效果差,而通過智能視頻影像識別的方式,可以避免外部環(huán)境的影響,進一步提高火災防控的效率和效果,減少火災造成的損失。
2. 智能視頻技術的可用性評估
2.1 系統(tǒng)穩(wěn)定性評估
智能視頻為安防系統(tǒng)提供保障和支持,因此,對穩(wěn)定性有一定要求,可從硬件及軟件兩個方面對其穩(wěn)定性進行評估。
(1)硬件方面,智能視頻系統(tǒng)充分依托了傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控技術和強弱電系統(tǒng),行業(yè)內的成熟應用案例多、技術發(fā)展速度快,具有成熟的產(chǎn)業(yè)鏈。目前在各類建筑和使用場景中均具有完備的視頻采集系統(tǒng)、不間斷監(jiān)控系統(tǒng),能夠長時間穩(wěn)定運行。
(2)軟件方面,智能視頻系統(tǒng)大部分功能的實現(xiàn)是依賴于軟件平臺功能的,在行業(yè)不斷發(fā)展的背景下,智能視頻依托于AI技術和大數(shù)據(jù)技術,為系統(tǒng)提供強大的底層支持。通過深度學習和大數(shù)據(jù)分析,系統(tǒng)能夠更精準地識別異常事件,提高監(jiān)控的效率和準確性。同時智能視頻系統(tǒng)軟件部分具有完備的學習能力和修復能力,隨著數(shù)據(jù)量的增加,其穩(wěn)定性也逐步提升[4]。
2.2 準確性與實時性評估
智能視頻系統(tǒng)具有優(yōu)異的準確性和實時性。得益于AI圖像識別技術的飛速發(fā)展,系統(tǒng)的誤差率已經(jīng)降至極低水平,無論是人臉識別、物體檢測還是行為分析,系統(tǒng)都能以高度精確的方式完成,結合AI技術具有的深度學習能力,能夠分析大量的同類素材,排除外部環(huán)境的干擾,實現(xiàn)穩(wěn)定的內容識別。
實時性方面,智能視頻系統(tǒng)依賴于信息化技術的深度應用,通過高速網(wǎng)絡連接,實現(xiàn)了視頻流的實時傳輸和處理,確保監(jiān)控畫面能夠即時顯示在處理終端上;利用云計算和大數(shù)據(jù)技術,系統(tǒng)能夠實時分析處理海量的監(jiān)控數(shù)據(jù),快速識別出異常事件并觸發(fā)相應的警報機制;與其他安防系統(tǒng)實時共享數(shù)據(jù),實現(xiàn)信息的互通互聯(lián),進一步提升了整體安防水平。
2.3 成本與效益評估
在前期投入和系統(tǒng)的安裝成本方面,智能視頻在安防系統(tǒng)中的應用成本有所增加,這主要體現(xiàn)在硬件設備的購置、軟件平臺的開發(fā)以及各類新興技術的應用費用上;在應用效益方面,通過實時監(jiān)控和智能分析,系統(tǒng)能夠及時發(fā)現(xiàn)異常事件,提高安全防范水平,減少潛在的安全風險;在工作流程方面,智能視頻系統(tǒng)能夠優(yōu)化工作流程,提高工作效率,減少人為錯誤和疏忽,能夠節(jié)約人力成本,減少因安防問題帶來的經(jīng)濟損失。智能視頻技術仍處于不斷發(fā)展階段,隨著技術的不斷成熟和供應鏈的日益完善,智能視頻系統(tǒng)的成本有望進一步降低,為更廣泛的應用場景提供經(jīng)濟高效的解決方案,其成本效益對比如表2所示。
結語
本文通過對智能視頻分析技術在智慧安防系統(tǒng)中的應用進行深入研究,探討了其技術優(yōu)化與性能評估的關鍵問題。研究結果表明,智能視頻分析技術以其高效、準確的特性,在提升安防監(jiān)控效果、降低誤報率等方面發(fā)揮了重要作用。展望未來,隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等技術的不斷發(fā)展,智能視頻分析技術也會愈加完善,為構建更加安全、智能的社會環(huán)境貢獻力量。
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[3]王曉燕.城市綜合體建筑中的智能視頻技術[J].電子世界,2013(13):2.
[4]湯曉芳,侯茜,陳偉鋒,等.建筑智能視頻監(jiān)控報警系統(tǒng)設計[J].智能建筑與城市信息, 2021(8):134-135.
作者簡介:張旭陽,碩士研究生,研究方向:大數(shù)據(jù)與人工智能;葉光紅,大專,研究方向:數(shù)據(jù)分析與應用軟件開發(fā)。
基金項目:茂名市科學技術局促進科技服務業(yè)務發(fā)展計劃專題項目——基于大數(shù)據(jù)和人工智能算法的智慧安防報警系統(tǒng)(編號:230508164554554)。