NEC SmartCatch智能视频监控系统旧金山机场解决方案

    一.   前言

    安全问题是今天所有的政府部门，企事业单位所严密关注的问题。为此，在世界范围内，已经安装了数以百万计的CCTV摄像机，用来控制门禁，安防周边，监控盗窃，破坏，攻击等。这些摄像机一般由繁忙的安全人员值守，用于监控，存储，或回放录像。有很多摄像机根本就无人看守。这种被动式的，事后查验的方法根本不能提供一种满足当今需要的实时安全监控。
NEC公司的SmartCatch 提供目前世界上最综合，最准确，最先进的智能视频监控解决方案。 因为有真正行为识别能力，SmartCatch 可以实时地检测威胁安全的可疑行为，向相应的安全人员进行报警，以采取及时的、有效的措施。通过使用目前最先进的机器学习、多物体跟踪、和行为推理技术，SmartCatch 可以一致地实现目前工业界最高的识别准确率， 并消除其他基于运动检测或基于简单跟踪检测系统常有的误报警。一系列的行为识别适用于室内和室外，为整个企业提供一个完整的解决方案。SmartCatch于现有的CCTV摄像机系统兼容，并且很容易与其他安全系统，比如门禁系统、生物特征识别、RFID等进行集成。

    二、旧金山机场系统设计需求

    美国旧金山国际机场是Vidient公司最早的客户之一。“9.11”以后，美国成立了国土安全局，统一负责本土的安全。作为美国最大的国际机场之一，旧金山国际机场也大力加强了安全措施。旧金山国际机场已经安装了超过1600个的摄像头，几乎覆盖了机场的每一个角落。然而，由于保安人员人数有限，每人平均要监视数十个，甚至上百个摄像头。另外，因为没有智能识别功能，绝大多数视频仅仅是被存储起来，用于事后查询，不能做到实时预警。2005年初，旧金山国际机场发生了一起安全事件，一位旅客没有通过安检就闯进了候机大厅，机场不得不关闭整个候机大楼。虽然有视频录像，但因为没有任何智能索引，机场安全人员花了半个多小时才从录像中找到那位旅客并抓到他。这一次事件，机场的损失就超过了一百万美元。

    为了进一步加强智能安全监控，美国旧金山国际机场采用了Vidient公司的SmartCatch 智能视频监控系统解决方案。至今，一期工程18个摄像头安装，调试和验收已经完全结束。二期工程要安装到500个摄像头上。使用了SmartCatch之后，机场发现，每天有上百件对安全有威胁的事件，以前没有被发现。

    三、系统设计、功能、结构

    一期工程的技术设计18个监控点如下。

    1．  摄像头职能分类：
    i.    机场出口定向运动检测：2 个摄像头
    ii.    门禁系统人的非法尾随检测：7个摄像头
    iii.    无人看守的物体检测：5 个摄像头
    iv.    传输带行李阻塞检测：４个摄像头

    2．  系统设备：
    i.   摄像头，网络：机场已经安装好了摄像头和网络，SmartCatch 和他们完全兼容，不再需要安装。
    ii. 视频采集卡：18 个，因为他们的摄像机是模拟信号，需要视频卡转换成数字信号。
    iii.  PC机：7台，用于视频处理器（VPUs），理论上讲一台PC机可以带动4个摄像头。但为了保证速度，多用了两台PC机。
    iv.    服务器：1台

    3．软件：
    i. SmartCatch VPUs: 18 个
    SmartCatch 服务器：1 个

    4、系统解决方案和网络TOP图

 
    5、系统报警原理

    四、SmartCatch 旧金山机场行为识别应用

    4、1机场出口定向运动检测
 
    4、2门禁系统人的非法尾随检测
 
    4、3无人看守的物体检测

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    五、目前NEC SmartCatch 智能视频监控系统可实现的全部行为识别

    为什么需要智能监控？

 
    1. 可识别的视频行为：
    i.  人群密度检测：检测人群密度，排队的长度，以防止过渡拥挤的情形发生
    ii.  定向运动检测：可检测人、车、和各种物体违章逆行
    iii. 人尾随检测：检测并跟踪在门禁处人的非法尾随
    iv.  游荡人员检测：检测是否有人在某敏感区域游荡
    v.  周边入侵探测：对 入 侵 的 人，车或物体进行稳定的检测，跟踪和分类
    vi.  移走物体检测: 检测是否物体被移走
    vii.  停靠车辆检测：检测在敏感区域停靠车辆的大小，时间等
    viii. 十字转门违章检测：检测是否有人跳越或钻过十字转门
    ix. 无人看守物体检测：检测被丢弃的，无人看守的物体（疑爆炸物等）
    x. 车辆尾随检测：检测并跟踪车辆门禁处，人或车的非法尾随

    行为图例：

 
    2. 系统特点：
    i.  全自动实时视频监控     实时监视、分析并解释视频，当特定的威胁安全的行为被检测到后，系统会自动向相应的安全人员进行报警。

    ii. 准确监测安全威胁    SmartCatch 可以很准确地检测预定的违反安全规定的行为。它可以工作在室内和室外等各种复杂的实际环境中，稳定地实现目前工业界最高的识别准确率。

    iii. 基于策略的应对管理系统SmartCatch 可以很容易的按照用户的策略要求进行配置，对报警采取有效的反应和升级措施。

    iv.  与现有的监控系统兼容SmartCatch 和现在市场上所有的CCTV系统兼容，并且很容易和其他的传感器和安全管理平台集成。

    v.  容易安装和使用     SmartCatch 可以很容易按照用户安全策略要求进行配置，包括何时、何地及如何发送报警信息，报警升级通知，以及通过多种渠道发送报警信息等等。SmartCatch 能够同时监视多路视频输入，显示警报细节，和提供以前所有警报的列表和统计等。

    3. 系统性能

    i.   准确性: SmartCatch 可以在实际场景下一致地实现95%~98%的准确率。通过使用目前最先进的机器学习、多物体跟踪、和行为推理技术，SmartCatch 可 以识别多种对安全有威胁的行为。

    ii.  多种行为识别：SmartCatch 可 对十余种行为进行识别，可满足室内和室外的不同需要，为整个企业提供综合完整的解决方案。

    iii.综合应对管理系统：SmartCatch 的警报应对管理系统可以给保安人员提供实时、快速、准确的应对管理策略，并可以根据安全制度进行调整。

    iv.  解决方案的通用性：SmartCatch 能够用在几个摄像头上，也可以用在上千个摄像头上。 这完 全可以根据用户需要进行设计。SmartCatch于现有的CCTV摄像机系统兼容，并且很容易与其他传感器和安全系统进行集成，为用户提供全局的监控。

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    4. 系统功能
   
    i. 视频处理能力
    o 多个物体识别
    o 多个物体跟踪
    o 白天/晚上自我调节
    o 环境噪音自动滤波
    o 背景噪音自动滤波

    ii.  视频面板
    o 对检测到的物体或事件可以进行实时视频回放
    o 可以同时观测多个摄像头和警报事件
    iii.  系统扩容性
    o 系统可用于无限多的摄像头
    o 对每个摄像头可进行多种行为检测
    o 无限多的用户可使用该系统

    iv. 所支持的输入传感器
    o 门禁控制信号可以通过Dry Alarm Contact输入
    o 其他传感器信号可以通过应用程序接口（APIs）输入

    v.Pan Tilt Zoom (PTZ) 摄像机的控制
    o 可以直接引导PTZ摄像机放大观察可疑行为
    o 可以只集中注意力在用户预定的区域

    vi. 所支持的报警输出
    o SmartCatch 窗口输出控制台
    o 电话、手机、掌上电脑、呼机
    o 电子邮件和互联网
    o 声、光报警器
    o 其他任何支持API的报警装置

    vii. 警报处理管理
    o 警报升级可以根据时间、要通知的人员和优先级进行配置
    o 每个警报可送达多个保安人员
    o 可进行即时视频重放
    o 可方便显示警报位置

    viii.  用户控制平台功能
    o 事件状态可视化
    o 同时显示多个警报
    o 对每个警报显示其物理位置和类型
    o 实时显示每个警报的状态
    o 手工改变和设置警报状态和升级策略

    ix. 管理员功能
    o 设置用户和管理用户组
    o 设置警报升级策略
    o 设置摄像头和报警时间表
    o 很方便的更改策略、用户、用户组、和时间表

    x. 报告项目
    o 警报总结性报告
    o 警报精确度报告
    o 遗漏警报报告
    o 所有事件报告

    5. 系统平台
    SmartCatch 智能视频监控平台提供了一个特有的分布式体系结构，可以用于几个摄像头，也可以用于整个企业的上千个摄像头。 提供十余种行为识别，可以单独使用，也可以结合在一起给企业提供一个综合的解决方案。SmartCatch 提供了一套完整的应用程序接口（APIs）， 可以很方便的集成、用户订制、和进行其他可编程的应用。它与现有的CCTV系统和安防设施兼容，可与门禁系统、生物特征识别、RFID等联合使用。警报可以实时地发送到各式各样的设备，比如手机、呼机、电子邮件、掌上电脑等，也可以通过互联网在世界上任何一个角落登陆察看。SmartCatch 运行于工业界标准的硬件和操作系统之上。

    6. 系统要求

    i.      SmartCatch 服务器
    操作系统 -- Windows 2000/XP or Linux
    处理器 ----- Intel Pentium 4 3.2 GHz or Higher
    内存 -------- 1 GB RAM
    硬盘 -------- 120 GB

    ii.      SmartCatch 视频处理器（VPUs）
    操作系统 -- Windows 2000/XP or Linux
    处理器 ----- Intel Pentium Xeon 3.02 GHz or Higher
    内存 -------- 2 GB RAM
    硬盘 -------- 80 GB
    最多视频输入 --  4 / VPU
    桢频 --------------- 30/25 fps NTSC/PAL
    摄像头类型 ------ 数字/模拟/网络
    最大图像分辨率-- 640*480，60Hz 4通道PCI图像压缩卡

    深圳研祥 张永福提供