城市安全与应急保障管理智能视频监控系统的应用探讨

　　摘要：智能视频监控系统已成为新视频监控系统应用中的趋势所向，智能视频监控分析技术是计算机视觉领域一个新兴的前沿课题，它的一个显著特点就是，系统能够24小时保持清醒地运行，有效地控制着监控范围内的所有动静，它是提高城市安全与应急管理智能化水平的有力保障。 　　关键词：监控；智能化；智能视频监控；智能视频监控分析 　　中图分类号：TP18 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）30-6914-02 　　随着人民生活水平稳步提升，公共安全、人身安全、财产安全等越来越受到人们的重视，从而使得以视频信息为特征的视频监控更为广泛地被应用到各个领域。当前，传统的监控模式已经不能满足各行各业在安全防范方面的需求，因而拥有智能化特点的视频监控系统则成为新的应用趋势。 　　传统的监控系统只记录事发经过，难以提供更多关键细节，使得监控应用的作用和效果得不到提升，因此需要研发新的技术来完善，而智能监控系统恰恰满足了这个需求成为现在和未来发展的方向。在人来人往的闹市区如何看清一个人的面部特征；在车辆快速行进的公路上如何看清楚车辆牌照的同时还能看清楚司乘人员的面部特征，这些需求促进了监控智能化的发展。为实现对社会治安事件的智能化分析，将远程图像监控和报警联网系统以及智能视频监控服务体系有机的结合起来，做到既能进行远距离的监控、图像传输、联网报警，又能智能调控、方便历史资料查询和对大批量数据进行保存，这都是智能视频监控系统所具备的功能。与以往传统的监控系统相比，智能监控系统有了自己的大脑，能够更加有效的预防和预警，能够及时地消除安全隐患，因此，智能视频监控系统一定是监控未来的发展方向。 　　1 智能视频监控国内发展现状 　　目前，我国的视频监控技术还处于“模拟转数字”的阶段。智能视频监控系统是监控系统发展到一定程度时市场需求自然而然提出的要求。大批量的视频数据信息与有限的人工监控资源之间的矛盾越来越明显，“实时监控，即时反应”的智能视频监控系统成为市场对视频监控技术的新要求。 　　智能视频监控系统的设备比普通的网络视频监控系统设备要具备更加强大的智能因子和图像处理能力，因而能为用户提供更多更优的高级的视频分析功能，从而可以大大地提高视频监控系统的能力。智能视频监控系统是可以识别不同的物体，觉察监控中的异常情况，并且能以最好和最快的方式发出警报和提供有用的预警信息，从而达到最大限度的降低误报和漏报现象。在全球反恐形势依然严重的今天，智能视频监控显然能够成为应对城市安全和应急保障事件的有力辅助工具。 　　作为智能视频监控应用的一门主要技术——智能视频监控分析技术，近几年一直得到国内业界的广泛关注，其通过对视频内容的分析，将人们所关注的目标从监控背景中分离出来，按照目标的移动方向、速度、时间等参数和某些行为特征进行关联，从而达到主动监控防御的目的。智能视频监控分析是计算机视觉领域一个新兴的应用方向和备受关注的前沿课题，结合了计算机科学、机器视觉、图像处理、模式识别、人工智能等多学科。智能视频分析监控的一个显著特点就是，系统能够24小时保持清醒地运行，有效地控制着监控范围内的所有动静，将监控人员从监视器前解放出来。 　　智能视频监控分析可以不需要人为干预情况之下，依靠计算机视觉和视频监控分析的方法对摄像机拍录的图像序列进行自动分析的，其中包括目标检测、目标分割提取、目标识别、目标跟踪以及对监视场景中目标行为的理解与描述，得出对图像内容含义的理解以及对客观场景的解释，从而指导和规划行动。其中，目标检测、目标分割提取、目标分类、目标跟踪属于计算机视觉中的中级处理部分，而行为理解和描述则属于高级处理。运动目标检测、分割、识别与跟踪是视频监控中研究较多的四个问题；而行为理解与描述则是近年来被广泛关注的研究热点。目前，对智能视频监控分析的研究与应用正蒸蒸日上。 　　目前最新的发展阶段是智能网络视频监控分析，发展趋势有： 　　1）视频监控分析技术正向着数字化、网络化、智能化的方向发展：网络化、智能化的基础是数字化，而智能化是“三化”的最高境界。系统由目视解释转变为自动解释是视频监控分析技术的飞跃，是实际工程应用发展的必然趋势。 　　2）微电子技术和计算机技术大大向前推动了智能视频监控分析技术：因为微电子技术和计算机技术的迅猛发展，智能视频监控分析系统及设备的硬件成本就不会增加太多，其中主要是软件成本的增加；但每个系统软件成本随着推广数量的增长会迅速下降，智能视频监控分析系统的性价比将凸现。 　　3）互联网和宽带网络技术为视频监控分析业务的发展提供了强有力的支持：网络技术的日益发展，使得现有的宽带网络能够满足用户多方面的需求，在传统的以文字和图片为主的内容服务上，能够提供具有视频和音频的多媒体内容服务，为视频监控分析业务的发展提供了强有力的平台支持。 　　2 智能化视频监控是社会发展所趋 　　当前，随着城市范围的不断扩大，引发了全国范围的建设热潮，不仅仅包括道路交通等基础建设，还有不断兴起的高楼大厦和智慧社区的建设，为了提高生活质量，建设绿色交通、平安社区为主导的和谐社会思想理念深入人心，也使得越来越多人开始将出行、工作、生活的安全监控需求提上日程。经过一段时间的快速发展，也会和世界上其他国家一样面临生态安全和环境保护的问题。为了应对这些问题必须要加大对危险品生产、食品生产、环境卫生、医药等行业的有效监管。目前，“智能化城市管理”的概念正成为城市管理的热点，如何通过视频监控来达到对整体运作的有效监控，并藉此提高社会的宜居性，确保可持续发展将势在必行。 　　当前城市视频监控系统已经走向大联网、一体化的大安防的时代。视频监控与传统防盗报警、门禁、对讲的集成和整合也越来越紧密，安防系统与治安管理、社区管理、城市交通、城市应急、消防、重大危险源监控、环保监测、食品药品监督、城市执法、城市部件和事件管理等也进行了更多的融合，建设城市智能化视频监控系统已经是大势所趋。 　　3 智能化视频监控优势 　　1）智能视频监控是以普通的网络视频监控为基础的，除了具备人人皆知的网络视频监控的优势外，智能视频监控系统提供了更有效的监视——监控工作人员只需要注意相关信息。 　　2）智能视频监控24小时全天候进行可靠监控，通过智能分析的相关模块对监控的画面进行不间断分析，可以对异常情况进行主动编码、预警和保存，从而改变了以前由监控工作人员对监控画面的监视和分析的落后工作方式。 　　3）智能视频监控具有更加精确的报警智能监控功能，它有强大的图像处理能力及高智能算法，能使监控工作人员可以精确的确定安全威胁的特征，更快更准地发现潜在的威胁，从而大大降低误报和漏报现象，且只存储出现可疑情况或报警时的监控画面的图像与场景信息；这样就减少没用的数据量，节省了存储空间。 　　4）智能视频监控系统能快速响应并识别可疑事件。一旦发现可疑活动事件，能立马提醒监控工作人员关注相关监控画面，从而达到了快速响应快速准备并预防目的。 　　4 智能化视频监控架构与应用 　　城市管理智能视频系统的设计可以利用先进智能化视频技术建设城市智能化公共视频系统模型架构及解决方案并能投入到实际应用，提高城市社会治安与城市管理的智能化水平；设计面向社会的城市公共视频云服务平台架构并建设政府单位、社会面单位共享接入模型。 　　1）城市管理智能视频系统传输专网架构与应用：利用MSTP实现对视频监控系统的基本监控管理与资源共享管理的传输共享机制。并利用VPN技术在逻辑上区分视频监控专网和视频资源专网。 　　2）系统资源共享模型架构与应用：建设城市智能视频云（vPaaS），政府各部门、社会各单位的监控资源（视频、报警、事件、GIS等）统一接入到vPaaS进行管理，各部门、单位通过用户访问视频服务云vSaaS，vSaaS面向政府、社会提供不同服务的各类智能视频监控资源。 　　3）智能化视频管理平台架构：包括智能化视频采集、转发与存储等内容。 　　4）视频智能分析功能：图像识别、智能跟踪、人脸识别、视频检索与摘要、图像质量分析等技术与系统应用。 　　5）智能智能化视频监控系统的安全隔离与防护、系统运行维护架构模型与应用。 　　5 智能化视频监控实施 　　1）对城市而言，重点区域的联网摄像头进行智能化化改造和更新，同时推进社会重点单位视频监控智能化。 　　2）构架以“社区防控网”、“路面巡逻防控网”、“企事业单位防控网”、“重点位置防控网”四位一体、四网联动的社会面整体防控网络，提高社会治安防控能力。 　　3）全面互联公安、交通、城管、安全生产、水利等部门重点监控视频资源，大大提高城市管理部门的应急响应能力。 　　4）建设公共视频系统运维管理平台，满足各级部门海量视频资源的安全性、稳定性、可维护和可运营要求，提高跨网应用的安全管理。 　　5）继续推动“社会投资、政府租赁、行业管理”的建设方法，并探索“资源整合、授权管理、市场开发、成果共享”的社会化运营服务机制。 　　6 智能化视频监控实效 　　1）实现“看得全”：当前，绝大部分摄像头的视频信息都只是通过城市视频专网接入和传输；但是，目前安防系统已经走向大联网、一体化的大安防，因而，视频监控应与传统防盗报警、门禁、对讲的集成和整合也越来越紧密，公安业务与城市交通、城市应急、消防、重大危险源监控、城市执法和事件管理等也更多的融合，并形成护卫整个城市的大安全防控体系。 　　2）实现“看得清”：对进入城市的机动车辆进行登记、监控、识别，在机场、海关以及重点防控区域部署人脸识别，对监控目标运动特征进行视频分析、步态识别，并对一些不可视、模糊不清或是振动的图像进行优化处理；全面互联公安、交通、城管、安全生产、水利等部门重点监控资源，并实现重点监控目标监控智能化，提高城市管理部门的应急响应能力。 　　3）实现“管得稳”：建设视频监控系统运维管理平台，满足各级部门海量视频资源的安全性、稳定性、可维护和可运营要求。 　　4）实现“用得好”：城市应急、交通、城管及企业、社区和家庭的视频应用联合与共享。 　　5）实现“防得住”：让视频监控系统对案件和事件进行及时定位和定性，并实现快速应对，也就是要提升系统对案件和事件的识别、定位和分析能力。 　　智能视频监控的出现能有针对性地、有效地填补了传统视频监控的漏洞。当前，智能视频分析技术成熟度不及DVR、NVR等视频监控产品，但因为人无法长时间对大量图像进行有效监视，视频分析有效地降低了人员的劳动强度，提升了监控质量，为城市安全与应急管理智能化提供了有力保障。