智能視頻監控系統的設計與實現

文/張林亮 江蘇金陵科技集團有限公司 江蘇南京 210008

智能視頻監控系統的設計與實現

文/張林亮 江蘇金陵科技集團有限公司 江蘇南京 210008

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

智能視頻監控系統；設計；實現

1、視頻監控系統相關知識的簡單介紹

1.1 視頻監控系統的發展歷程以及發展趨勢

視頻監控系統不但具有實時、可記錄、可視的優點，同時，其記錄的信息量也較大，適用范圍也較廣，因此視頻監控系統能在安防、交通、生產生活等各種場所發揮重要作用。視頻監控系統的操作人員可以通過視頻監控對被監控的對象和區域進行及時有效的監控，這樣不斷提高了異常事件的處理效率，同時還能統籌全局，及時反映被監控的對象和區域當前的情況。視頻監控系統發展時間并不是很長，并且經歷了三個階段，分別是模擬視頻監控、基于微機平臺的半數字化監控以及基于嵌入式網絡視頻服務器、編解碼器的網絡化數字視頻監控。隨著視頻監控系統規模的不斷擴大，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人員如果一直盯著屏幕也會產生注意力下降的問題，這從根本上就不符合視頻監控的初衷。根據目前人工智能的成功可以設想未來智能視頻監控系統肯定能夠結合人工智能進行主動監控，智能監控和選擇監控的行為。

1.2 視頻監控系統所需的技術手段

視頻監控系統的發展一共經歷了三個階段，其中包括第一代的模擬化系統、第二代的數字化系統和第三代的網絡數字化視頻監控系統，其中智能視頻分析技術是第三代視頻監控系統的關鍵和核心，以往的視頻監控系統主要是平滑地引入監控系統分析和監控平臺軟件。當然，不管是第幾代視頻監控系統采用何種技術的手段，都間接地促進了視頻監控系統的發展。智能視頻分析技術綜合采用了很多的技術的手段，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等。通過計算機圖形圖像處理相關的技術，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。智能視頻分析技術不僅僅是計算機視覺的一個分支，其在具體應用中運用了圖形圖像處理、人工智能技術等多種相關知識。

1.3 傳統視頻監控系統的弊端和局限性

視頻監控系統已經經歷了三個階段的發展，其中包括模擬化，數字化和網絡數字化的發展，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。傳統的視頻監控系統主要是以監控中心為核心，并且需要一定的監控場所和監控設備，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到監控中心，之后通過投影方式呈現出來，相關技術人員根據實時圖像信息進行分析，這是傳統視頻監控系統主要的工作方式。這種工作方式需要相關專業人員的全程操作，存在工作時間較長，技術落后，通過人工識別、人工操作不但大大加重了視頻監控的負擔，同時還會存在錯誤率高、漏報率高、監控效率較低等問題。在功能上，傳統視頻監控系統只具備必要的功能，比如實時傳輸圖形信息，通過人工檢測達到一定的報警、監測的功能。傳統視頻監控系統一般監控所用的設備都會出現老舊的現象，反映到屏幕上就會出現視頻模糊，這對于視頻監控的效率和質量都會產生惡劣的影響。與此同時，視頻處理能力相當有限，對于那些數據量較大的視頻信息很難進行高效的處理。傳統視頻監控系統弊端之多，面對現代社會復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、智能視頻監控系統的特點和功能設計

2.1 智能視頻監控系統硬件和軟件的需求分析

智能視頻監控系統的體系架構與上一代在組成上相差不多，需要光纖網絡和計算機網絡作為傳輸途徑，連接分布于各個區域的監控攝像設備，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、禁區警戒需求、丟失物品檢測和人數檢測統計需求等。智能視頻監控系統對于軟件的需求主要體現在人機界面優化上，友好的人機界面不僅能較好地服務于用戶，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。智能視頻監控系統對于硬件需求的要求主要是監控設備以及監控裝置的選擇，所以相關采購人員在選購監控裝置時必須充分考慮監控攝像的功能和用途，進行合理購置。

2.2 能視頻監控軟件系統設計的具體要求

針對智能視頻監控軟件系統的具體設計包括軟件系統總體架構設計，各組件的邏輯設計，視頻分析平臺軟件設計以及視頻分析算法軟件設計等。智能視頻監控軟件須呈現設計思想，軟件功能及功能調用的情況。顯然，智能視頻監控軟件系統的設計原則與智能視頻監控系統的設計原則類似，其包括考慮用戶實際需求、考慮核心產品的現狀，降低軟件維護成本和維護量等。在軟件功能需求分析上，智能視頻監控軟件系統可以分為智能視頻分析模塊，軟件通信模塊以及監控終端模塊等，在三個模塊的具體實現上還可以細分為視頻分析基礎平臺、視頻解壓縮平臺、運動軌跡跟蹤等子功能。在功能上，智能視頻監控軟件系統須能實現行為識別能力，能夠實時監測被監控對象的異常行為，一旦出現異常，其能夠立即通過計算機網絡實現報警的功能。當需要對多個對象進行監控時，智能視頻監控軟件系統還應能夠根據不同對象的危險系數進行差異化監控，最終保證監控的有效性和安全性。

結論：

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

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