把視頻監(jiān)控融入到智慧城市發(fā)展中

焦紅順

【摘要】我國(guó)科技水平的提升給我國(guó)視頻監(jiān)控系統(tǒng)帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，把其運(yùn)用到智慧城市發(fā)展過(guò)程中，能夠有效推動(dòng)我國(guó)智慧城市的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。伴隨著我國(guó)電子信息技術(shù)的發(fā)展，視頻監(jiān)控技術(shù)也取得了較為顯著的發(fā)展成效。

【關(guān)鍵詞】視頻監(jiān)控;智慧城市

1 前言

創(chuàng)新技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)相融合能夠推動(dòng)我國(guó)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，還能進(jìn)一步協(xié)調(diào)好我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與技術(shù)發(fā)展之間的關(guān)系。視頻監(jiān)控逐漸朝著智能化的方向發(fā)展，系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)視頻中的問(wèn)題并上報(bào)有關(guān)部門。

2 實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控智慧化中的相關(guān)技術(shù)

2.1人臉識(shí)別技術(shù)

通過(guò)相關(guān)調(diào)查不難看出，人臉識(shí)別技術(shù)包含以下幾種：人臉檢測(cè)、圖像預(yù)處理、特征提取和圖像匹配識(shí)別等技術(shù)。

2.1.1關(guān)于人臉檢測(cè)技術(shù)的分析

這種技術(shù)主要是運(yùn)用到人臉識(shí)別的預(yù)處理中，也就是說(shuō)在圖像中準(zhǔn)確標(biāo)定出人臉的位置和大小。人臉圖像中包含的模式特征十分豐富，如直方圖特征、顏色特征及Haar特征等。人臉檢測(cè)就是把這其中有用的信息挑出來(lái)，并利用這些特征實(shí)現(xiàn)人臉檢測(cè)。

2.1.2關(guān)于圖像預(yù)處理技術(shù)的分析

在完成人臉檢測(cè)工作后，通過(guò)這種技術(shù)能夠及時(shí)提取并落實(shí)圖像的處理工作。系統(tǒng)獲取的原始圖像由于受到各種條件的限制和隨機(jī)干擾，不能直接使用，必須對(duì)它進(jìn)行灰度校正、噪聲過(guò)濾等圖像預(yù)處理。對(duì)于人臉圖像而言，其預(yù)處理過(guò)程主要包括人臉圖像的光線補(bǔ)償、直方圖均衡化、歸一化、濾波以及銳化等。

2.1.3關(guān)于特征提取技術(shù)的分析

人臉識(shí)別系統(tǒng)包含視覺(jué)方面的特點(diǎn)以及人臉圖像變化系統(tǒng)的特點(diǎn)等。人臉特征提取就是針對(duì)人臉的某些特征進(jìn)行的，是對(duì)人臉進(jìn)行特征建模的過(guò)程。人臉特征提取的方法歸納起來(lái)分為兩大類：基于知識(shí)的表征方法和基于代數(shù)特征或統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的表征方法。前者主要是根據(jù)人臉器官的形狀描述以及他們之間的距離特性來(lái)獲得有助于人臉?lè)诸惖奶卣鲾?shù)據(jù)，人臉由眼睛、鼻子、嘴、下巴等局部構(gòu)成，對(duì)這些局部和它們之間結(jié)構(gòu)關(guān)系的幾何描述，可作為識(shí)別人臉的重要特征，這些特征被稱為幾何特征。后者主要包括基于幾何特征的方法和模板匹配法。

2.1.4關(guān)于圖像匹配與識(shí)別技術(shù)的分析

通過(guò)科學(xué)提取人臉圖像的相關(guān)信息，然后把相關(guān)信息與數(shù)據(jù)庫(kù)中已有的信息進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)設(shè)定一個(gè)閾值，當(dāng)相似度超過(guò)這一閾值，則把匹配得到的結(jié)果輸出。人臉識(shí)別就是將待識(shí)別的人臉特征與已得到的人臉特征模板進(jìn)行比較，根據(jù)相似程度對(duì)人臉的身份信息進(jìn)行判斷。這一過(guò)程又分為兩類：一類是確認(rèn)，是一對(duì)一進(jìn)行圖像比較的過(guò)程，另一類是辨認(rèn)，是一對(duì)多進(jìn)行圖像匹配對(duì)比的過(guò)程。

2.2研析視頻編碼優(yōu)化技術(shù)

這種技術(shù)的出現(xiàn)及運(yùn)用主要是為了在短時(shí)間內(nèi)完成相關(guān)數(shù)據(jù)的壓縮、保存和運(yùn)用傳輸?shù)裙ぷ鳎⑻峁┹^高的視頻重建質(zhì)量。目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)常用的是H.264和H.265。

2.2.1 H.264是一種較為常見(jiàn)的技術(shù)

主要是通過(guò)相關(guān)視頻編碼專家組與動(dòng)態(tài)圖像專家組共同完成的聯(lián)合視頻組提出的高度壓縮數(shù)字視頻編解碼器標(biāo)準(zhǔn)。H.264的壓縮比是MPEG-2的2倍以上，是MPEG-4的1.5～2倍。舉個(gè)例子，原始文件的大小如果為88BG，采用MPEG-2壓縮標(biāo)準(zhǔn)壓縮后變成3.5GB，壓縮比為25∶1，而采用H.264壓縮標(biāo)準(zhǔn)壓縮后變?yōu)?79MB，壓縮比達(dá)到驚人的102∶1。

2.2.2 H.265也是一種使用頻率較高的技術(shù)

主要是指在有限的帶寬條件下能夠完成更高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)視頻的傳輸任務(wù)，但是只需要原先的一半帶寬即可播放相同質(zhì)量的視頻。H.265標(biāo)準(zhǔn)也同時(shí)支持4K（4096×2160）和8K（8192×4320）超高清視頻。H.265/HEVC的編碼架構(gòu)大致上和H.264/AVC的架構(gòu)相似，主要包含：幀內(nèi)預(yù)測(cè)、幀間預(yù)測(cè)、去區(qū)塊濾波器和熵編碼等模塊。在HEVC編碼架構(gòu)中，整體被分為了三個(gè)基本單位，分別是：編碼單位、預(yù)測(cè)單位和轉(zhuǎn)換單位。在相同的圖象質(zhì)量下，相比于H.264，通過(guò)H.265編碼的視頻碼流大小比H.264減少大約39%～44%。通過(guò)主觀視覺(jué)測(cè)試得出的數(shù)據(jù)顯示，在碼率減少51%～74%的情況下，H.265編碼視頻的質(zhì)量與H.264編碼視頻近似甚至更好。

3 把視頻監(jiān)控融入到智慧城市中

3.1把視頻監(jiān)控融入到智慧城市中能夠完成實(shí)時(shí)報(bào)警

充分發(fā)揮分析技術(shù)的作用能夠及時(shí)了解視頻內(nèi)容并進(jìn)行相關(guān)的判斷，如果發(fā)現(xiàn)某種異常問(wèn)題，系統(tǒng)可以及時(shí)發(fā)出報(bào)警聯(lián)動(dòng)。如最基礎(chǔ)的跨線報(bào)警、闖入報(bào)警等;交通行業(yè)的擁堵報(bào)警;司法行業(yè)的攀高報(bào)警、離崗報(bào)警;金融行業(yè)的尾隨報(bào)警等等。

3.2運(yùn)用視頻監(jiān)控能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

在某個(gè)特定的時(shí)間，系統(tǒng)可以運(yùn)用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)更及時(shí)統(tǒng)計(jì)視頻內(nèi)容中的特定信息，然后制定成相應(yīng)的報(bào)表。例如，通過(guò)視頻分析對(duì)公路上的車流量進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，通過(guò)視頻分析對(duì)校園門口、商場(chǎng)出入口等的人流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)等等。

3.3運(yùn)用視頻監(jiān)控能夠落實(shí)好屬性識(shí)別

實(shí)際上，屬性識(shí)別主要是指針對(duì)視頻中一些比較特別的事物進(jìn)行屬性的識(shí)別，從而有效完成視頻內(nèi)容的運(yùn)用及檢索等。目前應(yīng)用較多的主要還是人臉識(shí)別、車牌識(shí)別、顏色識(shí)別、性別識(shí)別等。

3.4運(yùn)用視頻監(jiān)控能夠落實(shí)好圖像處理

圖像處理能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成對(duì)圖像整體的研究分析以及進(jìn)一步處理，從而提升圖像處理水平，及時(shí)把一些無(wú)法看清的內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。如目前的視頻增強(qiáng)技術(shù)（去噪、去霧等）、視頻復(fù)原技術(shù)（去模糊、畸變矯正等）。

3.5視頻監(jiān)控在智慧城市中的運(yùn)用

把視頻監(jiān)控運(yùn)用到智慧城市中，能夠進(jìn)一步推動(dòng)城市的發(fā)展。借助先進(jìn)的技術(shù)創(chuàng)建跨平臺(tái)的融合服務(wù)體系，充分發(fā)揮信息技術(shù)的自身作用，提高城市管理的創(chuàng)新性、有序性和持續(xù)性。人臉識(shí)別技術(shù)作為貫穿“智慧南京”建設(shè)項(xiàng)目的眾多高新技術(shù)之一，其中尤為突出的兩項(xiàng)應(yīng)用是：項(xiàng)目當(dāng)中的基于“人臉識(shí)別”技術(shù)的南京地鐵視頻監(jiān)控告警系統(tǒng)子項(xiàng)目以及在應(yīng)用及開(kāi)放平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目當(dāng)中的人口流動(dòng)綜合治理模塊使用到的重點(diǎn)人員監(jiān)控系統(tǒng)。

4 總結(jié)及建議

總的來(lái)說(shuō)，智慧城市主要是指借助先進(jìn)的信息化技術(shù)提升城市管理工作質(zhì)量，全面提升城市的信息感知能力、信息分析和處理能力，從而能提高針對(duì)性的智能化全社會(huì)服務(wù)模式。

參考文獻(xiàn)：

[1]李彤.智能視頻監(jiān)控下的多目標(biāo)跟蹤技術(shù)研究，2013.5.

[2]黃源源.視頻監(jiān)控系統(tǒng)中一些關(guān)鍵技術(shù)的研究，2013.6.