試探安防監控中的視頻分析技術

胡新琴

摘 要 近年來，安防行業取得了較大進展，特別是視頻監控技術的發展給安防系統提供了極大的功能性支持。盡管安防監控性能水平有了較大提升，但會受到監控時間、誤報、漏報等因素影響，使其在實際使用過程中受到一定約束。而視頻分析技術的出現，讓安防監控系統的功能變得更為全面，并彌補了上述不足。基于此，本文對安防監控中的視頻分析技術進行了綜合性分析，并提出了相關觀點，以供參考。

【關鍵詞】安防系統 視頻監控 視頻分析

1 安防監控技術發展概述

安防視頻監控技術最早出現于上世紀七十年代，主要用于小范圍區域及樓層建筑內部。第一代視頻監控以模擬監控技術為主。前端模擬攝像機是模擬監控技術的核心構件，利用CCD（Charge-coupled Device）進行視頻信號模數轉換，并通過調制，將模擬視頻信號輸出，儲存設備主要為錄像帶或磁帶。數模結合監控技術屬于第二代視頻監控技術。由于數字硬盤的出現，為監控設備連接提供了便捷，并大幅度提升了設備存儲效率，拓寬了視頻監控技術的應用范圍。在IT及互聯網行業不斷發展的過程中，網絡視頻監控技術成為第三代視頻監控技術。利用網絡功能可實現信息數據共享，從而構建出監控信息網，實現大范圍監控。而將視頻分析技術與監控技術融合，形成了新一代智能化監控技術。智能化監控技術可對視頻內容進行智能化分析，當出現異常時，系統會以聯動報警的方式對風險進行處理，大幅度提升了安全性。當然，智能化監控技術還處于起步階段，但它將成為未來視頻監控的主流發展方向。

2 安防監控中視頻分析系統構架及功能分析

目前，視頻分析系統架構以前后端混合架構居多，該架構中，系統前端及后端均存在視頻分析單元，前端通過網絡攝像機或數字視頻編碼器來采集視頻信息，后端的服務器則能夠對相關視頻信息進行分析，從而構建出智能監控系統。改架構資源占用率不高，并且服務器占用資源較少，可支持多通道。對于智能監控系統而言，視頻內容分析是其核心技術。利用該技術可將視頻中的前景與背景分離開，并可實現背景自動更新。利用當前圖像與背景圖像將前景目標分離出來，然后系統會對前景目標進行優化處理，對其識別、分類，將目標行為與預設規則對比。若目標行為與預設規則相符，系統便會發出警報。視頻分析需要索引結構支持，有效的索引結構可提升視頻分析的精度與準確性，其主要工作流程如下：獲取視頻圖像→背景建模→目標測定→分類識別→規則判定→發出警報。視頻分析技術的成效性與圖像質量也存在密切聯系，視頻圖像質量診斷為此提供了一定支持。視頻圖像質量診斷可對各路視頻圖像質量進行監控，若視頻圖像出現丟失、雪花、偏色、凍結等情況，便會對故障進行分析，并將故障類型反饋至系統，再向使用者發出警報。同時，系統可對監測信息數據進行整合，并生成統計報表，便于用戶查詢。視頻圖像質量診斷為系統運營維護提供了支持，可協助用戶及時發現前端故障，讓設備能夠維持正常運行狀態。

3 運動目標識別技術分析

從上述流程中可以看出分類識別環節是視頻分析技術應用的重要基礎，其中運動目標識別技術是關鍵性技術之一，也是數字安防監控系統功能實現的基礎。運動目標測定的結果直接關系到目標能否有效跟蹤、識別。從客觀角度來看，視頻監控過程中場景必然會出現不同程度的變化，并且會受到外界環境影響如陽光、陰影等，這會給運動目標檢測產生一定阻礙。通常情況下將運動目標檢測分為兩大類即靜態背景與動態背景，安防監控多以靜態背景為主。實際監控過程中，運動目標往往不是單獨存在的，而是會伴隨其他運動目標共同存在。這就要求識別設備可對目標進行有效辨識，通過捕捉目標特征，將其與預設模型進行對比，從而對目標進行分類，做到有效識別。

3.1 特征提取

運動目標特征是分析、分離目標的重要參考點之一。對于監控系統而言，目標特征是標識檢測目標的一組信息，這組信息決定了目標的差異性與相似性。當檢測目標被確定后，如何捕捉到特征元素關系到目標能否被有效識別。形狀特征提取是目前最主流的特征提取方式。對于視頻分析系統而言，形狀是應用頻率最高的特征向量。當監控系統發現目標后，會對其二值圖進行直接提取，整個運算過程較為快捷。形狀特征涵蓋了面積、長度、寬度、離散度及不變矩等，整個提取流程包括：視頻圖像獲取→預處理→目標檢測→二值化圖像處理→后處理→形狀特征分析→經過特征庫進行篩選、對比。

3.2 特征篩選

當目標特征有效提取后，就需要進行特征篩選、對比，并由系統對目標作出判斷。通過特征篩選，可從目標所蘊含的多種特征中獲取一組對識別或分類可靠有效且最本質的特征。這組本質特征體現了不同類型目標之間的特異性，并且這種特異性不會隨著場景變化而發生變化。或者說，這種特異性能夠在正常環境下維持，起到了標志性作用。若要保證目標識別的有效性，必須要對這種關鍵性特征或標志性特征進行有效篩選，才能讓視頻分析技術發揮作用。

4 結語

目前，智能化監控技術還處于發展階段，整個技術體系還不夠成熟。例如在我單位安裝的車輛識別系統，為單位車輛的出入管理提供了便捷有效的手段，這套系統白天的車輛識別率很高，但是到了晚上光線不好的情況下，車輛識別率就會下降，識別算法還需要進行優化。但不可否認的是，智能化監控技術為數字安防監控系統升級提供了有力支持，讓安防監控系統功能性變得更為全面。從發展趨勢來看，智能化監控的應用范圍將越來越廣，特別是在安防行業當中，其地位會不斷上升。除此之外，相關硬件設備的升級也為智能化監控創造了良好的應用條件，未來它將得到更大的發展空間。

參考文獻

[1]劉治紅，駱云志.智能視頻監控技術及其在安防領域的應用[J].兵工自動化，2009（04）：75-78.

[2]陳冬冬，張曼琳，賈平，汪永強.智能視頻分析技術在綜合安防系統中的應用[J].計算機系統應用，2011（05）：144-149.

[3]朱曉明.上海世博會安防視頻監控技術及應用分析[J].電視技術，2010（10）：99-102.

[4]張拾貝.淺談安防監控中的智能視頻分析[J].中國公共安全，2014（Z2）：148-149.

作者單位

國家新聞出版廣電總局二0二二臺 新疆維吾爾自治區喀什市 844000