異常事件檢測的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)分析

陳伽　胡輝　黃思博　蔡映雪　胡松　蔡昭權(quán)

摘要：社會經(jīng)濟(jì)不斷在發(fā)展，在這一環(huán)境下，科技水平也不斷進(jìn)步，這也為智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展提供了先進(jìn)的技術(shù)支持，很多方面的工作開展，都能夠充分結(jié)合客觀上的需求來完成，在工作的可靠性、可行性方面，均獲得了較大的提升?，F(xiàn)如今，異常事件檢測成為了社會重點討論的內(nèi)容，文章針對異常事件檢測的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)展開討論，并提出合理化建議。

關(guān)鍵詞：異常事件；智能；視頻；監(jiān)控；系統(tǒng)

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）36-0174-03

從現(xiàn)有的工作來看，很多機(jī)構(gòu)或者是場所，都有可能出現(xiàn)異常事件，這些事件的發(fā)生非常突然，而且在智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，需要做出動態(tài)的細(xì)節(jié)捕捉，還必須在清晰度方面足夠的突出，這樣才能對異常事件做出一個正確的判定。將異常事件檢測作為基礎(chǔ)，能夠?qū)χ悄芤曨l監(jiān)控系統(tǒng)開展良好的優(yōu)化作用，有利于今后工作體系的完善。

1 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述

在現(xiàn)階段的社會發(fā)展中，監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為了必要的組成部分，同時對于很多方面的工作開展，都會產(chǎn)生特別大的影響，為了在日后的工作中取得更好的成績，堅持對智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)開展分析、優(yōu)化，是必要性的內(nèi)容。從客觀的角度來分析，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用過程中，是通過多項技術(shù)協(xié)作運(yùn)行來完成的，這其中包括了圖像處理技術(shù)、模式識別技術(shù)、計算機(jī)視覺技術(shù)等等，每一項技術(shù)的積極操作，都能夠促使智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)功能，可以較好地實現(xiàn)，從而避免在智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用過程中出現(xiàn)缺失的現(xiàn)象。相對而言，現(xiàn)代化的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，已經(jīng)在體系上表現(xiàn)的非常健全，能夠通過智能視頻分析模塊，充分借助于計算機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力，更好地對視頻開展優(yōu)化處理，尤其是在干擾信息的處理、自動識別不同物體等等，都可以取得非常好的效果。在異常事件檢測的過程中，利用智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以針對視頻源當(dāng)中的有用信息，進(jìn)行充分的抽取，在定位的過程中，也能夠取得非常好的效果。

2 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍也在不斷拓展。針對實際狀況分析，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)體現(xiàn)了一定程度的依賴性，在公共場所和某些重要的機(jī)構(gòu)，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的配備，不僅可以提高工作效率，還能夠在工作質(zhì)量上大幅度的提升，針對既往的很多問題，都可以落實有效的解決方法，在整體上推動了社會的和諧發(fā)展。

1） 對人、物的應(yīng)用

就智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)本身而言，其在操作的過程中，在人、物的領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用，是最為普遍的范疇，整體上獲得的工作效果是比較值得肯定的。一般而言，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在實施的時候，能夠針對監(jiān)控系統(tǒng)所關(guān)心的內(nèi)容，做出一個充分的識別處理，這其中涵蓋的具體對象是非常廣泛的，包括人臉識別、車牌號識別、車輛類型識別等等。每一個對象的有效識別，都能夠在具體工作的執(zhí)行過程中，不斷取得更好的效果，最大限度的改善工作的和諧水平?，F(xiàn)代化的科技發(fā)展相對迅速，識別類的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)，在應(yīng)用過程中，比較重要的一點就是必須在識別的準(zhǔn)確率方面快速的提升。例如，在醫(yī)療工作過程中，救護(hù)車的派遣和醫(yī)院周圍的車輛，都必須得到良好的識別，防止在異常事件檢測中出現(xiàn)疏漏的現(xiàn)象。因此，醫(yī)院的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用，其能夠在醫(yī)院附近的車牌號識別方面，識別率達(dá)到了95%的標(biāo)準(zhǔn)，甚至是達(dá)到了98%的標(biāo)準(zhǔn)，這樣對于異常事件的處理而言，基本上可以取得良好的效果，從而避免造成疏漏問題的出現(xiàn)。

2） 對人、物運(yùn)動軌跡的應(yīng)用

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在現(xiàn)階段的發(fā)展中，得到了社會上很多領(lǐng)域的高度關(guān)注，如果在處理過程中，沒有達(dá)到預(yù)期的效果，肯定會在具體的工作中造成難以彌補(bǔ)的損失，甚至是對社會和諧水平造成很大的不良影響。為此，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化工作，從來都沒有停止，一直都在努力朝著更高的水平來努力。從現(xiàn)有的工作成績來看，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用過程中，能夠針對人、物的運(yùn)動軌跡做出充分的識別處理，并且在細(xì)化分類方面，也取得了不俗的成績。例如，針對智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，可以針對人數(shù)統(tǒng)計、車流統(tǒng)計、物體出現(xiàn)和消失等，都做出系統(tǒng)的記錄分析，不同條件下的運(yùn)動軌跡分析，能夠按照差異化的功能來完成，在整體上獲得的效果是比較值得肯定的。除此之外，當(dāng)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了異常事件后，或者是發(fā)現(xiàn)了人、物的運(yùn)動軌跡表現(xiàn)不正常時，可以及時的發(fā)布相關(guān)的警報，促使大家及時的前往事發(fā)地，對異常事件做出更好的處理，最大限度地減少損失。

3） 對視頻環(huán)境的應(yīng)用

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在現(xiàn)代化的應(yīng)用中，可以對很多領(lǐng)域的工作都產(chǎn)生較大的積極作用，整體上的發(fā)展可以取得非常好的成績。除了在上述的幾項內(nèi)容上積極應(yīng)用外，還能夠?qū)σ曨l環(huán)境的應(yīng)用，起到非常積極的作用。在大部分情況下，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的環(huán)境影響因素是比較多的，尤其是自然因素的影響，在很多方面都表現(xiàn)得非常強(qiáng)烈。環(huán)境方面的影響因素，主要是包括雨雪天氣、大霧天氣等等，這些現(xiàn)象的發(fā)生，很容易給智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)作造成影響。為了更好地提高監(jiān)控的科學(xué)性，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化技術(shù)手段不斷增加，其能夠在惡劣的天氣下，針對正常的監(jiān)控功能積極實現(xiàn)，尤其是各項技術(shù)指標(biāo)，提前做出設(shè)定和改善。從主觀的角度來分析，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)增添了提前鎖定的功能，便于在惡劣天氣出現(xiàn)之前，鎖定相關(guān)的人、物，即便是在發(fā)生異常事件后，依然可以根據(jù)提前檢測到的信息，更好的捕捉到較多的內(nèi)容，并且發(fā)出警報，這樣一來，就可以加強(qiáng)異常事件檢測的可靠性，對于多項問題的處理，奠定了堅實的基礎(chǔ)。

3 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展分析

從科技的角度來看，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用和研究，不可能總是集中在傳統(tǒng)的層面上，肯定需要不斷的融合新的內(nèi)容，要堅持在最新的研究成果上不斷增加，才能更好地改善自身的不足。因此，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，已經(jīng)進(jìn)入到了一個新的時代，自身所創(chuàng)造的價值是非常值得肯定的。

1） 第一代視頻監(jiān)控：傳統(tǒng)模擬閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)

從時間上分析，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在最開始的研究上，雖然能夠有很多的功能，可是服務(wù)的局限性是比較大的，受到的各方面影響因素非常多。第一代的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在整體上具有劃時代的意義，其主要是表現(xiàn)為傳統(tǒng)的模擬閉路視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)會對客觀上的設(shè)備做出特別高的依賴，尤其是攝像機(jī)、錄像機(jī)、監(jiān)視器等等，這些都是智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心組成部分，在使用過程中，也要特別的小心，即便是有很小的損壞情況，都容易對智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的操作造成很不好的作用。從服務(wù)的角度來看，第一代的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其在應(yīng)用過程中，僅僅能夠針對本地監(jiān)控工作較好的落實，在其他方面的服務(wù)上，還需要進(jìn)一步的完善，同時在信息傳輸和數(shù)據(jù)共享上，并沒有辦法做出較大的貢獻(xiàn)，在當(dāng)時是屬于限制性的內(nèi)容。另一方面，第一代智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，在錄像質(zhì)量上并不是特別的突出，無法將現(xiàn)實當(dāng)中的各種人、物較好的呈現(xiàn)出來，所具備的虛擬功能較弱。

2） 第二代視頻監(jiān)控：模擬—數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)

經(jīng)過時間的推移和多方面的研究，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)均實現(xiàn)了非常大的創(chuàng)新。對第二代智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行研究期間，模擬—數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)成為了主流，在很多方面都取得了突出的成績。首先，第二代智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，在存儲的數(shù)量上不斷提升，很多問題都可以達(dá)到迎刃而解的狀態(tài)，無論是服務(wù)的范圍，還是提供的功能，都表現(xiàn)得非常強(qiáng)大，針對日常工作的應(yīng)對，也可以不斷的取得較好的效果。其次，第二代智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)過程中，會針對管理上的權(quán)限和服務(wù)的具體內(nèi)容做出優(yōu)良的改革，大家在使用的過程中，基本上能夠根據(jù)不同結(jié)構(gòu)的需求，做出差異性的調(diào)整。在該階段當(dāng)中，異常事件的檢測工作，已經(jīng)有了很大的轉(zhuǎn)變，提供的相關(guān)證據(jù)也不斷增多，為地方工作發(fā)展和各個機(jī)構(gòu)的進(jìn)步，都奠定了堅實的基礎(chǔ)。第三，第二代的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，雖然在之前的成果上獲得一定突破，但是自身還是有一定局限性的，所以在發(fā)展層面上，還有很大的空間。

3） 第三代視頻監(jiān)控：未來完全I(xiàn)P視頻監(jiān)控系統(tǒng)

現(xiàn)如今，對于智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，就隸屬于第三代的視頻監(jiān)控，不僅在功能上非常的強(qiáng)大，同時在應(yīng)用的效果上也非常值得肯定。從目前的工作來看，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的操作，能夠與網(wǎng)絡(luò)化、信息化的技術(shù)和設(shè)備相互銜接，在數(shù)據(jù)傳輸過程中，基本上不會出現(xiàn)任何的丟失現(xiàn)象，能夠最大限度地提高技術(shù)的可靠性。另一方面，針對異常事件的檢測，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)完全突破了傳統(tǒng)的不足，可以更好的鎖定不同的事故和問題。例如，在前一段時間的某孕婦跳樓事件當(dāng)中，利用智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對于事件的來龍去脈做出梳理，不僅針對當(dāng)事人的說法做出了糾正，同時還對醫(yī)院自身的清譽(yù)做出維護(hù)，對于網(wǎng)絡(luò)上的錯誤猜想，也進(jìn)行了良好的改正。從這一點來看，第三代的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對國家的整體發(fā)展，產(chǎn)生了非常大的積極作用。

4 異常事件檢測的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)

1） 特征選擇

異常事件的發(fā)生是非常突然的，同時在很多方面都必須針對特征做出積極的選擇。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在研究過程中，為了更好地對異常事件做出一個科學(xué)的判斷和檢測，必須堅持在特征選擇上投入較多的努力，這樣才能在未來的工作中不斷獲得更好的成績。

其一，以LK光流法運(yùn)動特征為前提組織提取：在運(yùn)動目標(biāo)檢測和行為識別范圍內(nèi)，光流法是一種非常常見的運(yùn)動特征提取手段，直接對運(yùn)動目標(biāo)方向與速度進(jìn)行提取，對對象運(yùn)動速度以及方向予以反映。因此，本文以光流法對視頻序列內(nèi)部運(yùn)動特征進(jìn)行提取。其二，顏色特征提取輸出結(jié)論，對視頻群體的異常情況進(jìn)行判斷。其三，提取Gabor小波變換紋理特征：在圖像分類以及圖像分析當(dāng)中，紋理特征非常重要。同時也確定了使用紋理特征預(yù)估人群密度預(yù)估的良好效果。Gabor特征體現(xiàn)了極佳的方向選擇性以及空間局部性特點，能夠?qū)D像紋理信息、紋理方向信息進(jìn)行描述，從而與光線變化相適應(yīng)，體現(xiàn)了極佳的穩(wěn)定性能。

2） 2D Gabor小波變換處理圖像的流程分析

異常事件檢測工作在實施的過程中，能夠在很多方面與智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)較好的融合在一起，可是想要在最終的工作成果上保持最好的成績，并不是一件容易的事情。從已經(jīng)掌握的科技手段來看，2D Gabor小波變換處理圖像的應(yīng)用，能夠在很多方面都獲得較大的突破，對于固有工作的缺失和不足，能夠?qū)嵤┓e極的彌補(bǔ)。從客觀的角度來分析，2D Gabor小波變換處理圖像在應(yīng)用過程中，應(yīng)在具體的流程上充分的明確，這樣才能在圖像的清晰度方面進(jìn)一步的提升，由此獲得的數(shù)據(jù)也是非?？煽康?。1）進(jìn)行灰度處理時，所使用的函數(shù)為matlab的rgb2gray，應(yīng)用這一手段處理圖像的灰度；2）對圖像尺寸進(jìn)行設(shè)置，這一流程主要使用matlab的Imresize函數(shù)；3）改變二維小波期間，主要使用了matlab內(nèi)部的dwt2函數(shù)，將四次二維小波逐次轉(zhuǎn)變。針對完成轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)，要計算均值、均值偏差，從而得到20維均值特征、20維均值偏差特征；4）將20維均值數(shù)據(jù)、偏差數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，可以獲得40維紋理特征數(shù)據(jù)，即最后結(jié)論。通過在該方面足夠的努力后，異常事件檢測的質(zhì)量獲得提升，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的體系，也得到了進(jìn)一步的完善。

3） 基于支持向量機(jī)的異常行為檢測

異常事件檢測的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其在研發(fā)和應(yīng)用的過程中，必須要充分考慮到具體應(yīng)用過程中可能產(chǎn)生的各種影響，如果僅僅是在簡單的層面上應(yīng)用，并不能得到良好的效果，還有可能造成較大的惡性循環(huán)。從現(xiàn)有的情況來看，異常事件檢測過程中，一定要針對異常行為做出較好的檢測，這是一個比較好的突破點，以此來完善智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能夠在未來的工作中，持續(xù)性取得更好的成績。檢測異常事件本身體現(xiàn)了一定的難度，因為這一行為涉及非常廣泛的內(nèi)容。當(dāng)提取了視頻內(nèi)的異常行為特征之后，需要展開判斷，這也是其中比較繁瑣的問題之一。（1）提取視頻序列特征，從而獲取166維特征數(shù)據(jù)；（2）以SVM組織分類，并在分類中標(biāo)記labe（llabel1/2/3）對應(yīng)事件，將其作為人群聚集、踩踏/恐怖襲擊/群架，此外，將label4針對的事件視為正常情況，如果label是1、2、3，便要發(fā)出警告，在后續(xù)系統(tǒng)檢測中如果label是4，要直接返回圖片提取階段，繼續(xù)檢測異常事件。

4） 仿真實驗

異常事件檢測過程中，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，雖然在理論上獲得了較大的成功，但是想要在未來的工作中不斷的獲得更大的突破，一定要堅持在仿真實驗上充分的努力，積極尋找到正確的運(yùn)作模式，為視頻的長久應(yīng)用指明方向，從而在異常事件檢測過程中，能夠持續(xù)性的獲得更好的成就。在準(zhǔn)備實驗期間。在網(wǎng)絡(luò)中搜集一些與醫(yī)院恐怖襲擊、人群聚集等相關(guān)的視頻，與自己拍攝視頻相結(jié)合制定群體事件視頻集錦。所制作的這個視頻集，主要分為兩部分，即訓(xùn)練、測試，這兩個部分分別設(shè)置了四個分類，即醫(yī)院恐怖襲擊、人群聚集與踩踏、群毆、正常狀況，視頻數(shù)量共450個。對視頻集進(jìn)行制作時，要統(tǒng)一所有視頻的格式以及尺寸，將其統(tǒng)一設(shè)置為avi/形式。

訓(xùn)練數(shù)據(jù)一共分為4種類型，人群踩踏、恐怖襲擊、群架以及正常狀況。在表1中，顯示特征提取是166維，基于已經(jīng)完成的訓(xùn)練模型，將視頻作為制作群體事件視頻集錦，并且組織相應(yīng)實驗。通過對整體結(jié)果的分析可以了解到，異常事件檢測的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能夠在應(yīng)用過程中，取得一定的效果，但是在未來的研究中，仍然有很多的挑戰(zhàn)需要我們?nèi)シe極的突破，這樣才能創(chuàng)造出更高的價值。

5 總結(jié)

本文對異常事件檢測的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)展開討論，該系統(tǒng)在現(xiàn)階段的研究中，基本上符合預(yù)期設(shè)定，很多工作都取得了不錯的成績。日后，應(yīng)繼續(xù)對異常事件檢測開展深入的分析，要不斷地觀察智能視頻系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，針對國家新發(fā)布的內(nèi)容，要堅持遵循，同時不斷地融入先進(jìn)的工作理念。相信在未來的發(fā)展中，異常事件檢測的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能夠取得更高的進(jìn)步。

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