智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

文/張林亮 江蘇金陵科技集團有限公司 江蘇南京 210008

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

文/張林亮 江蘇金陵科技集團有限公司 江蘇南京 210008

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展時間并不長，但是其對于社會安全穩(wěn)定的環(huán)境貢獻巨大，所以在具體設(shè)計上要考慮各方面的因素。視頻監(jiān)控系統(tǒng)不但具有實時、可記錄、可視的優(yōu)點，同時，其記錄的信息量也較大，適用范圍也較廣，因此視頻監(jiān)控系統(tǒng)能在安防、交通、生產(chǎn)生活等各種場所發(fā)揮重要作用。相信未來智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在社會安全建設(shè)方面發(fā)揮出更加重要的作用。

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)；設(shè)計；實現(xiàn)

1、視頻監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)知識的簡單介紹

1.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程以及發(fā)展趨勢

視頻監(jiān)控系統(tǒng)不但具有實時、可記錄、可視的優(yōu)點，同時，其記錄的信息量也較大，適用范圍也較廣，因此視頻監(jiān)控系統(tǒng)能在安防、交通、生產(chǎn)生活等各種場所發(fā)揮重要作用。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的操作人員可以通過視頻監(jiān)控對被監(jiān)控的對象和區(qū)域進行及時有效的監(jiān)控，這樣不斷提高了異常事件的處理效率，同時還能統(tǒng)籌全局，及時反映被監(jiān)控的對象和區(qū)域當(dāng)前的情況。視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展時間并不是很長，并且經(jīng)歷了三個階段，分別是模擬視頻監(jiān)控、基于微機平臺的半數(shù)字化監(jiān)控以及基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、編解碼器的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字視頻監(jiān)控。隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大，單靠人工操作以及人工閱讀屏幕來進行工作就顯得極為不便。即使是注意力很集中的專業(yè)人員如果一直盯著屏幕也會產(chǎn)生注意力下降的問題，這從根本上就不符合視頻監(jiān)控的初衷。根據(jù)目前人工智能的成功可以設(shè)想未來智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)肯定能夠結(jié)合人工智能進行主動監(jiān)控，智能監(jiān)控和選擇監(jiān)控的行為。

1.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)所需的技術(shù)手段

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展一共經(jīng)歷了三個階段，其中包括第一代的模擬化系統(tǒng)、第二代的數(shù)字化系統(tǒng)和第三代的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其中智能視頻分析技術(shù)是第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵和核心，以往的視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是平滑地引入監(jiān)控系統(tǒng)分析和監(jiān)控平臺軟件。當(dāng)然，不管是第幾代視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用何種技術(shù)的手段，都間接地促進了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展。智能視頻分析技術(shù)綜合采用了很多的技術(shù)的手段，其中包括計算機視覺處理、模式識別、計算機圖形圖像處理技術(shù)等。通過計算機圖形圖像處理相關(guān)的技術(shù)，針對視頻、圖像的處理可以進行實時檢測和分類，識別和跟蹤，這一系列操作也就使得計算機具有了視頻圖像的處理能力。智能視頻分析技術(shù)不僅僅是計算機視覺的一個分支，其在具體應(yīng)用中運用了圖形圖像處理、人工智能技術(shù)等多種相關(guān)知識。

1.3 傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的弊端和局限性

視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)歷了三個階段的發(fā)展，其中包括模擬化，數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化的發(fā)展，同時在視頻圖像采集、儲存和顯示等各個方面都取得了巨大的進步。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是以監(jiān)控中心為核心，并且需要一定的監(jiān)控場所和監(jiān)控設(shè)備，通過攝影機采集圖像信息，然后通過有線或無線通信線路將圖像信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，之后通過投影方式呈現(xiàn)出來，相關(guān)技術(shù)人員根據(jù)實時圖像信息進行分析，這是傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要的工作方式。這種工作方式需要相關(guān)專業(yè)人員的全程操作，存在工作時間較長，技術(shù)落后，通過人工識別、人工操作不但大大加重了視頻監(jiān)控的負擔(dān)，同時還會存在錯誤率高、漏報率高、監(jiān)控效率較低等問題。在功能上，傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)只具備必要的功能，比如實時傳輸圖形信息，通過人工檢測達到一定的報警、監(jiān)測的功能。傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般監(jiān)控所用的設(shè)備都會出現(xiàn)老舊的現(xiàn)象，反映到屏幕上就會出現(xiàn)視頻模糊，這對于視頻監(jiān)控的效率和質(zhì)量都會產(chǎn)生惡劣的影響。與此同時，視頻處理能力相當(dāng)有限，對于那些數(shù)據(jù)量較大的視頻信息很難進行高效的處理。傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)弊端之多，面對現(xiàn)代社會復(fù)雜的安全問題很難進行有效處理，因此其急需得到必要的改進和升級。

2、智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特點和功能設(shè)計

2.1 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)硬件和軟件的需求分析

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的體系架構(gòu)與上一代在組成上相差不多，需要光纖網(wǎng)絡(luò)和計算機網(wǎng)絡(luò)作為傳輸途徑，連接分布于各個區(qū)域的監(jiān)控攝像設(shè)備，其對硬件和軟件都有一定要求。對于智能視頻分析的需求包括異常目標的提取與識別、禁區(qū)警戒需求、丟失物品檢測和人數(shù)檢測統(tǒng)計需求等。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)對于軟件的需求主要體現(xiàn)在人機界面優(yōu)化上，友好的人機界面不僅能較好地服務(wù)于用戶，同時能更好地使用者做決策提供支撐。人機界面需求包括實時顯示視頻圖像、報警信息、視頻回放等，實時顯示視頻圖像需要根據(jù)用戶實際需求進行選擇性的顯示，多模式、多畫面的處理也要流暢顯示。報警信息的顯示可以通過列表形式或色彩變化等進行突出顯示以達到吸引工作人員注意的目的。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)對于硬件需求的要求主要是監(jiān)控設(shè)備以及監(jiān)控裝置的選擇，所以相關(guān)采購人員在選購監(jiān)控裝置時必須充分考慮監(jiān)控攝像的功能和用途，進行合理購置。

2.2 能視頻監(jiān)控軟件系統(tǒng)設(shè)計的具體要求

針對智能視頻監(jiān)控軟件系統(tǒng)的具體設(shè)計包括軟件系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計，各組件的邏輯設(shè)計，視頻分析平臺軟件設(shè)計以及視頻分析算法軟件設(shè)計等。智能視頻監(jiān)控軟件須呈現(xiàn)設(shè)計思想，軟件功能及功能調(diào)用的情況。顯然，智能視頻監(jiān)控軟件系統(tǒng)的設(shè)計原則與智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計原則類似，其包括考慮用戶實際需求、考慮核心產(chǎn)品的現(xiàn)狀，降低軟件維護成本和維護量等。在軟件功能需求分析上，智能視頻監(jiān)控軟件系統(tǒng)可以分為智能視頻分析模塊，軟件通信模塊以及監(jiān)控終端模塊等，在三個模塊的具體實現(xiàn)上還可以細分為視頻分析基礎(chǔ)平臺、視頻解壓縮平臺、運動軌跡跟蹤等子功能。在功能上，智能視頻監(jiān)控軟件系統(tǒng)須能實現(xiàn)行為識別能力，能夠?qū)崟r監(jiān)測被監(jiān)控對象的異常行為，一旦出現(xiàn)異常，其能夠立即通過計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)報警的功能。當(dāng)需要對多個對象進行監(jiān)控時，智能視頻監(jiān)控軟件系統(tǒng)還應(yīng)能夠根據(jù)不同對象的危險系數(shù)進行差異化監(jiān)控，最終保證監(jiān)控的有效性和安全性。

結(jié)論：

智能建筑是指具有安全、高效、舒適、便利和靈活等特點的現(xiàn)代化建筑物。隨著信息時代的迅速發(fā)展，建筑的智能化要求也越高。視頻監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)智能建筑的安防功能，為了適應(yīng)各智能建筑的需要，其設(shè)計過程就顯得尤為重要。

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