智能視覺監控技術在國防工程中的應用與研究

◆張 義 季東杰 肖 朋 錢文哲

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智能視覺監控技術在國防工程中的應用與研究

◆張 義 季東杰 肖 朋 錢文哲

（中國人民解放軍62319部隊 北京 102417）

隨著城市擴建、旅游開發以及信息和網絡技術的快速發展，國防工程軍事設施安全受到嚴重威脅，特別是一些暴露的附屬設施，為維護管理帶來了極大挑戰。智能視覺監控技術能很好地對國防工程監控場景實時監控，通過視頻檢索、圖像處理、目標跟蹤，進而實現預警、報警，提高工程安全防范能力和作戰指揮效能。

智能視覺監控；圖像處理；信息獲取；國防工程

0 引言

現代社會的突發事件和異常事件越來越多，對于國防工程比較敏感軍事重地的安防監控越來越難，特別是不能對發生的異常事件做出及時反應。智能視覺監控技術可以對國防工程進行全天候、自動的、實時的監控，由“事后查詢”變成“預警”，由“被動”變“主動”，在第一時間提供實時報警，最大限度提高工程安防能力。

1 智能視覺監控技術平臺

1.1 系統構成

本系統由前端設備、傳輸信道、控制設備和記錄/顯示設備構成。如圖1所示。

圖1 監控系統構成

智能視覺監控設備是該系統的中樞，有視頻監控主機、矩陣切換主機/視頻切換器、視頻分配器/畫面分割器/圖像處理器、解碼器、編碼器等設備。

1.2 智能視覺監控系統工作原理

智能視覺監控系統，就是通過對攝像機拍錄的圖像序列進行自動分析，對國防工程內外部動態場景中的入侵目標進行定位、識別、跟蹤和報警，并在此基礎上分析和判斷被鎖定目標的行為。

Step1：運動檢測 就是從序列圖像中將變化區域從背景圖像中提取出來，運動區域的有效分割對于目標分類、跟蹤和行為理解等后期處理都非常重要。

Step2：目標分類 就是從檢測到的運動區域中將對應于人、行車、飛鳥的運動區域提取出來，便于跟蹤和行為分析。

Step3：目標跟蹤 就是對在連續的圖像幀間創建基于位置、速度、形狀、色彩等有關特征的運動目標進行跟蹤，通過建立概率預測模型②，預測目標未來可能出現的區域。

Step4：行為理解與描述 就是對目標的運動模式進行分析和識別，并用自然語言進行描述，判斷目標行為動向。

Step1、Step2、Step3是低層、中層處理部分，Step4是高層處理部分，是對運動目標進行分析和識別，辨析目標性質好壞，是否存在安全隱患因素，達到防范目的。

1.3 智能視覺監控技術優點

減輕保障人員的勞動強度，大大提高監控效率；克服由于保障人員的疲勞等造成的監控漏洞所帶來的安全隱患；在異常情況發生及時做出反應，解決互聯互通性。

2 智能視覺監控技術在國防工程中的應用

國防工程是保障平時演習與戰時各級機關實施高效指揮的工程，工程設施系統龐大、建設項目投資巨大、地位重要責任重大，能否保護好設施設備，提高工程全壽命周期，直接關系到指揮順暢、戰爭勝負、國家安全。智能視覺監控技術能對進出工程的道路、洞口及工程外的附屬設施和工程內的重要場所、關鍵點位實施有效監控。

2.1 變焦跟蹤、自動報警

當監視區內有移動目標，變焦鏡頭攝像機或云臺即可自動旋轉跟蹤目標，記錄目標的視頻軌跡，進入監控區域內時，系統自動報警并顯示“闖入”。如圖2、圖3所示就是設備運行工作的全過程。若無移動目標，系統只監視不錄像，可以節約大量硬盤記錄空間和方便事后快速查詢。這種方法主要用于國防工程外部的道路、戰備井、加油站等附屬設施及洞口。優點：便于隱蔽監視區和夜間禁區的監視和尋找特定目標。

圖2 發現目標

圖3 跟蹤目標

2.2 進入警戒線監控

在特殊時期，按時段設定警戒線，自動識別跨越警戒線的相關人員并記錄影像資料，實施隱蔽監控。以作戰指揮室為例，這種方法主要用于國防工程的控制中心、核心區域、重點部位。

2.3 重要文件監控

主要用于監控國防工程重點區域內文件是否被人偷窺或物品發生被盜現象。監視區域內的人員走動不會觸發報警；當人員翻閱、移動文件時，系統開始自動記錄并保存影像資料，但系統不會報警；當文件、物品離開原來位置超過設定的時間后沒有歸位即觸發系統報警。

2.4 指定區域監控

主要是用于監控特定區域或指定外來施工人員區域。若目標對象在特定或指定區域內時，系統不會報警；若目標對象擅自離開指定區域，系統就會自動報警。

3 結束語

目前，國際環境復雜多變，局部戰爭屢屢發生，國內社會安穩形勢不容忽視。隨著手機等智能電子產品更新換代快、隱蔽性強，這些都對國防工程的安防保障造成了威脅，加強國防工程信息安全防護尤為重要，要引起足夠重視。

[1]鄧澤國編著.安防視頻監控實訓教程（第2版）.北京：電子工業出版社，2016.

[2]張美金，崔健.無線傳感器網絡中移動目標跟蹤的預測模型.計算機系統應用，2014.

[3]葉賈寧，吳學智. SIP在視頻監控系統互聯互通中的應用研究.艦船電子工程，2010.

[4]林高松.現代信息技術與軍事后勤應用.北京：金盾出版社，2015.

[5]韋崗等.通信系統建模與仿真[M].北京：電子工業出版社，2007.

[6]李曙東，王運峰.指揮行貨系統建模與仿真技術[M].北京：國防工業出版社，2007.