智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在城市軌道交通的應用與發(fā)展趨勢

趙云

摘 要：迅猛發(fā)展的城市軌道交通系統(tǒng)，對安全防范有了更多更高的要求，安全防范系統(tǒng)是保證行車組織及運輸安全的重要設(shè)施，作為安全防范系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對監(jiān)測目標實時監(jiān)控、記錄和控制，以提高整個城市軌道交通運營效率和安全防范的技術(shù)手段，實現(xiàn)軌道交通運營管理現(xiàn)代化，為行車組織管理和安全運輸提供保障。通過分析智能視頻監(jiān)控技術(shù)在城市軌道交通中的應用，探討未來城市軌道交通安防系統(tǒng)建設(shè)中智能視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；安防系統(tǒng)；智能視頻監(jiān)控

引言

伴隨我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市軌道交通建設(shè)進程不斷加快，視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為保障運營管理和公共安全的重要組成部分，有了更多更高的要求，目前國內(nèi)軌道交通都實施了相對嚴密的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過架設(shè)大量攝像機及配套系統(tǒng)監(jiān)控重要場所，并結(jié)合其他安全措施最大限度地避免和應對各種安全事件的發(fā)生，同時在發(fā)生治安和運營事件后提供圖像追查記錄。

1 城市軌道交通視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀

迅猛發(fā)展的城市軌道交通，為市民出行提供便利的同時其人流密集、人員復雜、空間相對封閉等因素也成為違法犯罪行為的高發(fā)場所，視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為保障運營管理和公共安全的重要組成部分，同時也是防范恐怖事件發(fā)生并在事后用于調(diào)查取證的必要技術(shù)手段，其需求在不斷增長，攝像機安裝數(shù)量成倍增加，系統(tǒng)規(guī)模日益龐大，傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)面臨的兩大難題愈發(fā)顯著，一方面是運營安保人員難以實時、有效的進行監(jiān)視并發(fā)現(xiàn)突發(fā)性事件，導致視頻監(jiān)控系統(tǒng)往往只是將采集到的視頻圖像進行存儲，主要作為事后調(diào)查取證的依據(jù)；另一方面是當事件發(fā)生以后進行調(diào)查取證時，辦案人員在海量的視頻資料中想要找到相關(guān)事件的有效信息猶如大海撈針，需要耗費大量時間、人力和精力，投入成本大、信息利用率低，大大降低了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的安全有效性，并沒有充分發(fā)揮視頻監(jiān)控的實時性和主動性。

2 城市軌道交通中智能視頻監(jiān)控技術(shù)的必要性及其應用

我國安防行業(yè)一直保持高速增長，伴隨“平安建設(shè)”推進的步伐，城市軌道交通對安防應用更加深入，在各類安防產(chǎn)品中監(jiān)控系統(tǒng)的需求量最大。面對要求更多更高的視頻監(jiān)控需求，傳統(tǒng)依靠人工識圖的監(jiān)控應用方式已無法滿足市場需求，如何在大規(guī)模視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及海量視頻數(shù)據(jù)中實時跟蹤、分析、判別監(jiān)控對象，在異常事件發(fā)生的第一時間進行預警、報警，以及事故發(fā)生之后在存儲文件中迅速找到所需視頻信息，已成為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的首要問題，為保障安保人員能實現(xiàn)主動、實時的監(jiān)控，及時有效地避免有威脅的突發(fā)性事件，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的“智能化”顯得尤為重要。

近年來，客戶更多的希望視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功能能夠與業(yè)務(wù)相結(jié)合，提供更便捷更靈活的服務(wù)，有效提高系統(tǒng)性能的同時降低安全管理人員的工作壓力，由此智能視頻監(jiān)控技術(shù)產(chǎn)生。該技術(shù)是利用計算機視覺技術(shù)對視頻信號進行處理、分析和理解，在不需要人為干預的情況下通過對序列圖像自動分析對監(jiān)控場景中的變化進行定位、識別和跟蹤，并在此基礎(chǔ)上分析和判斷目標的行為，能在異常情況發(fā)生時及時發(fā)出警報或提供有用信息，有效協(xié)助安全人員處理危機并最大限度降低誤報和漏報。目前在城市軌道交通中，其應用主要集中在：（1）入侵檢測。針對進入禁入?yún)^(qū)域的目標進行檢測并按照用戶事先設(shè)置好的規(guī)則觸發(fā)報警。（2）逗留（滯留）檢測。探測在禁停區(qū)域逗留的目標是否超過用戶設(shè)定的時間并觸發(fā)報警，滯留的判別不受人員在警戒區(qū)內(nèi)的行為影響。（3）可疑物品遺留。當物體在警戒區(qū)內(nèi)滯留超過用戶自定義的時間產(chǎn)生報警，能檢測各種形狀的物體。（4）逆行檢測。當人員、車輛等在禁行方向運動觸發(fā)報警。（5）乘客追逐及劇烈運動。當乘客在站臺上追逐以及在通道劇烈活動進行報警。（6）客流量突變。可識別所監(jiān)測視頻信息中單位面積區(qū)域內(nèi)乘客分布的密集程度，該密集度在單位時間內(nèi)突然增加超過設(shè)定值時產(chǎn)生報警。（7）圖像異常。可針對視頻圖像質(zhì)量進行智能診斷分析，幫助用戶實現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用維護。（8）告警及顯示場景重組。根據(jù)不同檢測對象所提供的實時告警以及恢復信息，獨立提供告警前和告警時刻（時段）的錄像。（9）人流統(tǒng)計。在檢測區(qū)域中統(tǒng)計單位時間內(nèi)按指定方向進入或離開該區(qū)域的目標數(shù)量。（10）人臉檢測。利用模式識別技術(shù)對畫面中所需物體進行針對性建模，從而達到對視頻中特定物體進行檢測及相關(guān)應用。隨著智能視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品日漸成熟并在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中逐步應用，然而現(xiàn)階段軌道交通安防建設(shè)基本都提出了對智能視頻分析的需求，但在大范圍內(nèi)的應用并不多見，主要原因是很多智能視頻分析功能對于應用環(huán)境的要求較高且誤報率通常達不到實際應用需求，說明智能技術(shù)的應用距離我國軌道交通的實際需求還有一定距離，針對較單一的功能基本上能取得比較滿意的結(jié)果，可對于在例如高密度人流情況下實現(xiàn)人臉識別、人流量定性等較復雜的功能仍存在不足，新技術(shù)尤其是革命性的技術(shù)出現(xiàn)需要時間、需要培育、需要耐心。

3 智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)是結(jié)合了計算機視覺技術(shù)、圖像處理技術(shù)、計算機圖形學、人工智能、圖像分析等多項技術(shù)手段的綜合系統(tǒng)工程，它能夠把視頻監(jiān)控從靜態(tài)的、事后取證變成動態(tài)的、實時預防和告警，然而由于不同行業(yè)的個性化需求差異，沒有固定的應用環(huán)境和場景也讓這項技術(shù)面臨檢測性能不佳、應用效果不理想等問題，就目前而言限制其應用的最大因素就是準確率，所以智能視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展勢必朝著提高準確率的方向前進，提升產(chǎn)品對不同場景的適應性準確性，并且簡化產(chǎn)品設(shè)置提升易用程度，給客戶帶來真正的便捷和價值。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展依照高清化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化，伴隨視頻監(jiān)控系統(tǒng)的高清化，智能視頻分析技術(shù)也將進入高清時代，高清化的視頻圖像在賦予智能視頻分析更多信息和研究內(nèi)容的同時也對智能分析的算法及處理器的運算性能有了更高要求，基本的智能分析功能將不再滿足用戶的需求，未來對于行為分析、關(guān)聯(lián)跟蹤、視頻檢索等高級智能分析將進一步得到應用，多種傳感器以及電子地圖、綜合調(diào)度系統(tǒng)等其他技術(shù)的融合也將進一步加強，多種業(yè)務(wù)系統(tǒng)的平臺化整合將推動更加高效的應用模式。

隨著信息技術(shù)的進步，云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等先進科學技術(shù)的發(fā)展，也為智能視頻監(jiān)控提供了強有力的技術(shù)支撐，未來視頻監(jiān)控系統(tǒng)將從根本上改變信息采集、傳輸處理、系統(tǒng)控制的方式和結(jié)構(gòu)形式，有效提高視頻監(jiān)控的智能化程度和使用價值。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)將伴隨安防監(jiān)控大平臺發(fā)展，向更加集成化、智能化的方向發(fā)展，其前景廣闊。

4 結(jié)束語

隨著交通事業(yè)的迅速發(fā)展，城市軌道交通的出現(xiàn)符合城市經(jīng)濟發(fā)展的需求，利用科學技術(shù)提高行業(yè)發(fā)展速度，實現(xiàn)管理有效性。對于城市軌道交通內(nèi)部管理工作而言，通過對智能視頻監(jiān)控技術(shù)的不斷研究與發(fā)展，橫向聯(lián)合其他系統(tǒng)，可全方位、多角度掌控軌道交通安全信息。通過對智能視頻監(jiān)控技術(shù)在城市軌道交通中的應用，為城市軌道交通的安全運營提供可靠保障的同時減輕監(jiān)控人員的工作強度，提高監(jiān)測準確率，使管理工作更加有效。

參考文獻

[1]譚筠梅，王履程，雷濤，等.城市軌道交通智能視頻分析關(guān)鍵技術(shù)綜述[J].計算機工程與應用，2013.

[2]張文聰，蔡巍偉，浦世亮，等.智能視頻分析技術(shù)發(fā)展趨勢[J].中國公共安全（綜合版），2013（9）：154-156.

[3]錢偉勇.視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)在城市軌道交通中的應用新要求[J].城市軌道交通研究，2011，6（11）：76-77.

[4]孫濤.智能監(jiān)控系統(tǒng)中運動目標檢測和跟蹤的算法研究[D].煙臺大學，2012.