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手段，實現軌道交通運營管理現代化，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)建設中智能視頻監(jiān)控技術的發(fā)展前景。

關鍵詞：城市軌道交通；安防系統(tǒng)；智能視頻監(jiān)控

引言

伴隨我國經濟的高速發(fā)展，城市軌道交通建設進程不斷加快，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)，通過架設大量攝像機及配套系統(tǒng)監(jiān)控重要場所，并結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)生并在事后用于調查取證的必要技術手段，其需求在不斷增長，攝像機安裝數量成倍增加，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，主要作為事后調查取證的依據；另一方面是當事件發(fā)生以后進行調查取證時，辦案人員在海量的視頻資料中想要找到相關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”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)以及海量視頻數據中實時跟蹤、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)務相結合，提供更便捷更靈活的服務，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)控技術產生。該技術是利用計算機視覺技術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。針對進入禁入區(qū)域的目標進行檢測并按照用戶事先設置好的規(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)內的行為影響。（3）可疑物品遺留。當物體在警戒區(qū)內滯留超過用戶自定義的時間產生報警，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)域內乘客分布的密集程度，該密集度在單位時間內突然增加超過設定值時產生報警。（7）圖像異常。可針對視頻圖像質量進行智能診斷分析，幫助用戶實現視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用維護。（8）告警及顯示場景重組。根據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)計單位時間內按指定方向進入或離開該區(qū)域的目標數量。（10）人臉檢測。利用模式識別技術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應用。隨著智能視頻監(jiān)控技術的發(fā)展，產品日漸成熟并在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中逐步應用，然而現階段軌道交通安防建設基本都提出了對智能視頻分析的需求，但在大范圍內的應用并不多見，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果，可對于在例如高密度人流情況下實現人臉識別、人流量定性等較復雜的功能仍存在不足，新技術尤其是革命性的技術出現需要時間、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)是結合了計算機視覺技術、圖像處理技術、計算機圖形學、人工智能、圖像分析等多項技術手段的綜合系統(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)控技術的發(fā)展勢必朝著提高準確率的方向前進，提升產品對不同場景的適應性準確性，并且簡化產品設置提升易用程度，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、網絡化和智能化，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、綜合調度系統(tǒng)等其他技術的融合也將進一步加強，多種業(yè)務系統(tǒng)的平臺化整合將推動更加高效的應用模式。

隨著信息技術的進步，云計算、大數據、物聯(lián)網等先進科學技術的發(fā)展，也為智能視頻監(jiān)控提供了強有力的技術支撐，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)控制的方式和結構形式，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 結束語

隨著交通事業(yè)的迅速發(fā)展，城市軌道交通的出現符合城市經濟發(fā)展的需求，利用科學技術提高行業(yè)發(fā)展速度，實現管理有效性。對于城市軌道交通內部管理工作而言，通過對智能視頻監(jiān)控技術的不斷研究與發(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鍵技術綜述[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.