智能视频分析系统在平安城市中的应用

　　一、视频监控系统的现状

　　视频监控系统是安全防范系统中的一个最直接，信息量最大、最能表现案件现场的实际情况、同时也是在安全防范系统中使用最普通的、应用面最广泛的、相对投资最大的的一个分支。因而它自然会引起人们足够的重视。

　　人们总希望能通过足够的视频信息，在第一时间了解事件的发生，发展及产生的结果。起到“向科技要警力的”真正效果。

　　众所周知，落实任何一项安全措施的目的总是希望能够起到真正防范的作用。也就是说：杜绝不应该发生的事情发生或尽量使事件所造成的后果最小或事态的发展所造成的影响最小。

　　视频监控的目的何尝不是如此呢？！

　　但由于种种原因，目前大部分用于安全防范为目的视频监控系统的作用基本上以“事后取证”为主要目的，显然事件发展到“事后取证”阶段已经造成了后果，而该后果往往是人们不愿意看到的。如何使视频监控的用途从“事后取证”变成防范事件的发生？如何使“安全防范”的措施真正起到“防范”的目的？如何使“安全防范”真正成为名副其实？时候，智能视频分析系统完全可以达到人们的预期目标。

　　二、何谓智能视频分析系统

　　智能视频(IV，Intelligent Video)源自计算机视觉(CV，Computer Vision)技术。计算机视觉技术是人工智能(AI，Artificial Intelligent)研究的分支之一，它能够在图像及图像描述之间建立映射关系，从而使计算机能够通过数字图像处理和分析来理解视频画面中的内容。

　　视频监控中所提到的智能监控技术主要是指：“运用智能算法，对输入视频图像进行自动的内容分析，提取当前监控画面中我们所感兴趣的，关键的，有效的信息。”如果把摄像机看作人的眼睛，而智能视频系统或设备则可以看作人的大脑。

　　智能视频分析技术借助计算机强大的数据处理功能，对视频画面中的海量数据进行高速分析，过滤掉用户不关心的信息，仅仅为监控者提供有用的关键信息。

　　智能视频监控以数字化、网络化视频监控为基础，但又有别于一般的网络化

　　视频监控，它是一种更高端的视频监控应用。

　　三、智能视频分析系统的优势

　　1．变被动为主动

　　事件的发展总是有一个过程的，智能视频分析系统能够在事件发生的过程中及时分析事件的趋势，避免事件的发生，变被动安防(事后查证)为主动防范，真正起到“防范” 事件发生的目的。

　　2.24*7全天候可靠监控

　　结合当今先进的摄像机功能及红外照明技术，应用智能视频监控系统，使安全防范全天候的成为人们忠实的卫士。

　　3.有效利用视频资源，减少存储成本，节约人力资源

　　目前我们经常会看到在路口的同一个立杆上装了几个摄像机，分别用于不同用途，例如：闯红灯、违法变道、流量统计、治安监控等。智能视频分析系统可以最大限度的利用视频资源，达到有效利用视频资源的目的。

　　4.适应性强

　　智能视频分析系统只要改变算法和软件，就可以应用在各种场合或特殊用途。

　　5.提高响应速度

　　通过视频分析，可以使异常现象在第一时间用少量数据方式传输到监控指挥中心，并结合报警联动，使监控人员在第一时间对现场情况作出及时的处理意见，大大提高响应速度

　　6.提高报警精确度

　　7.有别与传统的报警设备和系统，利用智能视频分析系统，可以在报警和报警联动的同时，通过监看手段，判断事件的情况，作出正确判断；同时软件可以通过物体的形状，移动速度，面积、特征等依据对报警事件作出精确判断，大大提高报警的精确度,减少误报的机率。

 
　　四、智能视频分析系统的分类

　　1．目标识别

　　目标识别的目的是对侦测到的对象进行识别并分类。如：人、交通工具(车、船、飞行器)、不明物体   、任何物体等，结合目标识别的技术，可实现由使用者点选画面上的目标，并实施单摄像机对人物、车辆、物体追踪或多摄像机联动跟踪，对目标的行为轨迹进行分析。也可以设定对特殊指定目标实现智能报警及报警联动功能。

　　2．行为识别

　　行为识别包括：越界侦测、遗留物侦测、突然加速、徘徊/游荡侦测、跌倒侦测、偷窃侦测、移动侦测、尾随侦测、斗殴侦测、摄像头遮盖侦测、摄像头擅自转动侦测等。

　　3． 数据获取

　　数据获取功能包括人脸识别、客流统计、流量统计等。

　　4． 视频搜索

　　传统的视频搜索功能主要是以物理条件的设定为主要搜索条件的，比如：时间，日期等；智能视频搜索功能能够通过认为设定的智能条件进行快速的视频搜索。比如：特定场景的变化条件、嫌疑物体(人、车、其他特征物体)的出现等为搜索条件，进行特定视频条件的智能搜索，结合其他智能视频功能，可以使大量的无序信息在短时间内形成有价值的证据链。

　　五、智能视频分析系统的现状

　　国内：在铁路、奥运场馆、地铁、石油管道、市政交管、机场等领域都有大量的应用；青藏铁路采用视频分析，进行入侵保护；人脸识别已应用于北京站、北京西客站和北京地铁、商场等人流量较大的公共交通场所…国外：以色列边界布防以及商业调查分析领域、美国作为维护社会安全的有效手段主要应用于机场、港口、铁路、国家安全部门；其他应用领域：智能交通、安防、视频分析检测市场等。但受现有的技术条件限制，目前绝大部分的智能视频分析系统都还处于如下状况：

　　技术平台

　　1．PC为主要的分析辅助设备，其原理通过视频采集卡获得原始的视频信息，用智能模型和计算机资源进行智能算法得到分析结果，为人提供判断依据。

　　2．智能分析盒，其原理与前面差不多，只不过是用嵌入式系统替代PC的功能。

　　技术水平

　　1．单一功能为多数，综合功能不多见。

　　2．设别准确度还有待提高。

 
　　六、中外主要智能视频应用提供商及应用情况

　　公司名：ORGANIX(ISS)

　　公司情况：总部在加拿大，人脸设别，移动物体动态侦测、人物、车辆的跟踪、烟雾、火焰探测、遗留物侦测等

　　主要应用：美国、加拿大、巴基斯坦等全球40多个国家的机场、大型博物馆、边境、海关等。

　　公司名：NICE

　　公司情况：总部在以色列，全球十大安防公司之一

　　主要应用：迈阿密、多伦多机场、欧洲航空局、希腊冬奥会、青藏铁路、京津城际高速客运铁路

　　公司名：Object Video

　　公司情况：美国公司，占本土市场三分之一以上

　　主要应用：8个国家170多个地点、美国海军陆战队

　　公司名：北京文安

　　公司情况：北京市科技委认定的高新技术企业；成功推出了文安视频诊断、文安事件检测与行为分析、文安人数统计等 。一举打破国外厂商在国内的垄断。

　　主要应用：北京，云南，内蒙，河北，青海，江苏等众多省市得到广泛应用。

　　公司名：上海银晨

　　公司情况：国家科技部认定为我国在生物特征识别领域唯一的863成果产业化基地；承担着公安、民航、金融等领域多个大型重点项目的开发；主要产品：银晨人脸识别模块、银晨出入控制系统、银晨人像比对系统等

　　七、智能视频分析系统在平安城市中应用的展望

　　1．平安城市应用的主要需求：安全保障：重大事件的安全保障，配合公安部门的调查取证应急服务：提高世博管理效率，快速处理紧急事件游客安全：周边设防、保障公众人身安全

　　2．酒店、广场、水域等：利用跌倒侦测、越界侦测技术监控游客意外跌倒、儿童失足落水等异常事件

　　3．车站广场：利用滞留侦测、遗留物侦测技术实时监控乱设摊点，乱停自行车等违章行为，保障游客出行方便

　　4．客流分析：疏导人流，保障安全。

　　5．旅游区：景点安全和游人行为监控

　　6．广场、场馆

　　7．视频公共信息服务：室外信息指示牌

　　20年来，视频监控走过了这样的路程：

　　1．单一模拟矩阵为核心的系统，以纯视频监控为主的系统架构

　　2．模拟音/视频矩阵+报警联动相结合的综合监控报警系统。

　　3．模拟多中心、多级控制系统

　　4．模拟、数字相结合，数字以DVR为代表的系统

　　5．纯数字监控系统，以H3C(华为3COM)为代表

　　6．**纯数字监控系统+后台(PC/DVR)智能视频分析系统

　　7．**纯数字监控系统+前端智能视频分析系统

　　目前视频监控的技术水平还处于第《6》阶段的初级阶段，虽然智能视频分析系统已经成功应用在社会的各个行业，但上述的技术状况目前还很难大量的应用在大规模的视频监控场合中，比如平安城市建设中，只能在某些特殊的场合获得应用，其主要原因在于：

　　1．平安城市建设布设需要成千上万个前端摄像机，而现有技术主要在后台处理阶段，大量的前端图象信息靠少量后端处理显然存在众多缺陷。

　　2．投资过大，目前智能视频分析系统产品还处于未普及阶段，产品普遍价格偏高。

　　3．数据量大，线路传输和储存压力过大。

 
　　本文观点：

　　1． 作为一项新技术的应用总是有它的过程，现阶段技术的智能视频分析系统完全可以应用到平安城市中特殊场合、特殊领域中，但还不具备全面使用的条件。

　　2． 前端智能视频分析的趋势已经出现，许多厂家已经着手研发软件硬件化的智能视频分析产品，可以遇见，约1年到2年内，肯定会有含智能视频分析的摄象机出现；也就是说，智能视频分析功能由前端摄象机完成，当出现异常情况时，通过传输线路在第一时间通知监控中心。

　　3． 只有智能视频分析系统全面、普及的使用，才能使安全防范真正起到“防范”的作用，达到安全防范的目的。