智能視頻監控技術的發展

文/徐彤

智能視頻監控技術的發展

文/徐彤

本文分析了目前視頻監控系統技術的發展現狀以及存在的問題，然后預測未來智能視頻技術的發展方向。智能視頻監控技術將原始的監控手段由被動防范轉換為主動防范，讓工作人員能夠在繁重的工作中解脫，大大的提升了安保手段和防范等級。它可以將過去的一般系統中的事后分析轉化成實時的分析預警，達到智能監控的目的。

視頻監控技術 智能分析 AI

1 智能視頻監控技術的發展背景

智能的監控系統被應用到了多個領域中。在機器人、無人機、人臉識別、智能語音等技術都邁向成熟之際，人工智能（Arti fi cial Intelligence,以下縮寫為“AI”）將依托監控系統得到極大的應用。比如在交通運輸行業，在機場、火車站、汽車站用于交通節點身份認證的人臉識別；部署在道路場景的車輛識別；安裝在樓宇內的客流統計；并能輔助于一些生產調度系統進行服務質量以及經營管理的效率提升，產生一定的效益。另外，在民用安全的領域中，比如上海世博會等大型的活動，需要進行多點實時的監控。21世紀以來，恐怖主義的猖狂在技術、規模、危害性等各個方面都有擴張的趨勢，而隨著經濟的發展，社會矛盾激發的惡性事件也層出不窮。在這樣的情況下，運用現代化的監控系統，主動的監測，可以幫助安保人員提高監控的效率，更加直觀和方便的將監控系統應用到不同的場合中，它也成為了目前安防監控中不可或缺的一部分。近幾年，隨著現代科學技術的發展，計算機處理能力的提升以及存儲容量的擴大，都使得視頻監控技術在數字化、智能化的方向上得到了長足的發展，也受到了行業內的廣泛關注。

2 視頻監控技術的發展

兩年前，九部委發布“關于加強公共安全視頻監控建設聯網應用工作的若干意見”之后，各級政府更大力度強化公共安全領域的投資建設。隨著信息技術、網絡技術的發展和應用，為視頻監控的發展提供了有利的環境。視頻監控系統主要是往數字化、網絡化、智能化三個方向進行。另外，用戶也對視頻監控提出了更多的要求，AI不再單獨是一個攝像機，一個NVR或者編碼器的“弱智能”，而是涉及前后端的一個體系，AI關乎算法、關乎數據、關乎用戶。因此，這也使得我們運用更加高效的編碼壓縮技術，數字化的信息技術和開放的協議等來滿足用戶的需求。

2.1 視頻信息的數字化

視頻的數字化需要改變過去模擬監控系統中信息的采集。處理和傳輸等方式。數字化的優點是可以通過視頻流的編解碼和達到數字傳輸的目的。新一代的H.265視頻壓縮技術是運用無線網絡和因特網的編碼傳輸技術，保留原有的H.264的某些技術，同時對一些相關技術加以改進。數字化的標準不僅增加了網絡的適應性，也進一步提高壓縮編碼的效率。高性能的壓縮技術為視頻監控系統提供高質量的視頻，并且傳輸的效率減少了對帶寬的要求，使得存儲容量也進一步降低。

2.2 網絡化的視頻監控

將監控系統進行網絡化，系統結構將會從過去的集中式轉化為集散式的系統。這種系統采用了多層分級的結構形式，可以實時、并且完成多任務的操作系統和快速的調度算法。集散式的監控系統的軟硬件都會采用標準化合模塊化的設計，具有較強的通用性和開放性，促進人機的交互，使得系統的調試和安裝被不斷的簡化，提高了系統的可靠性和穩定性。網絡化趨勢打破了過去布控區域和設備擴展的地域限制，使得處于同一網絡中的軟硬件的信息達到有效共享，這也是目前視頻監控的一項重要研究方向。

2.3 智能化的監控

視頻監控的智能化是通過視覺算法來進行視頻分析。更傳統的監控系統最大的不同在于智能的視頻監控可以自動的檢測和識別入侵者，對于突發的事件和可疑的目標做好實時的把控，這也是它智能性的一種體現。它不僅僅是利用攝像機來代替人工監控，而是運用計算機來協助人們完成監控的任務，減輕他們的工作負擔。智能監控系統中的結構主要包括兩個方面。

2.3.1 主動智能監視系統

這種系統的特點在于可以理解視覺范圍內的場景，他們可以選擇性的關注感興趣的畫面。主動智能監控系統在使用時需要額外的完成兩項任務：

（1）確定監控全景和特定行為的攝像機分布。

（2）利用分析算法來控制攝像機的變焦和轉動。

2.3.2 分布式智能視頻監控系統

它可以運用無線通信網絡將每個節點和中心站相互連接，智能監控的服務器會把獲取的影像進行分析，根據分析出的信息控制攝像機將高質量的視頻傳送到用戶手中。這種智能攝像機的使用可以將系統結構進行簡化，并且減低了結構的成本。

3 智能視頻監控的問題

3.1 缺乏自主知識產權

目前，國內市場中見到的視頻監控系統大多是來源于其他國家，例如美國、歐洲等，這些產品的特性在于售價極高且可靠性不足。國外的生產廠商掌握了智能視頻監控的核心技術，并且這項系統的安裝需要外方的參與，但是這樣將會對國內的安全帶來較大的隱患。

3.2 產學研的結合較弱

從技術上來說，智能視頻監控系統中的視覺分析技術主要有四個方面，包括目標檢測、跟蹤、分類和行為的識別。首先，目標的檢測和跟蹤是屬于視覺處理中較為低級的部分，而后者則是中高級的級別。對于低級的部分，我們國內已經取得了一定的成果，并且也在國內得到廣泛的應用。而對于中高級的技術，我國的研究進度相對較慢。盡管在國內外的研究中已經證明了可以運用的算法，但是也只是理論上的，無法進行實際的操作。而國內在產學研結合上的弱勢，使得國內無法取得進一步的突破。因此，針對這方面的問題，必須要加強智能視頻分析技術的深入研究和探討，合理的評估目前已有的研究規模，將技術合理的應用到監控系統中，才能獲得更好的應用效果。

4 結語

視頻分析技術是智能監控系統發展的核心部分，運用目標檢測、分類等多個環節組成視頻分析的結構。近幾年來，智能視頻監控技術已經取得了一定的發展，并且其應用的領域在被不斷的擴大，基于AI技術的出入口認證、道路監控、區域人群監控、案情分析系統等多種垂直應用功能在領域內加速滲透。AI技術的融入，將豐富智能視頻監控的內涵與緯度，促使其向更高級的“智慧視頻監控”發展。但智能監控系統的研究并不是一朝一夕的問題，還需要很長時間的探索才能完成。AI中核心技術需要我們專業的研究人員對分析的每一個環節做出全方面的評估和探討，研究相關的理論算法所產出的實際效果。尤其要注重國外技術上的借鑒，可以根據他們在智能分析技術中所運用的原理進行深入的剖析，至少可以為國內的研究人員提供可以嘗試的方向。智能監控系統一旦得到廣泛的應用，必然會給國內的安全領域帶來更大的保障力量，并且體現出一個國家強大的技術研究水平和綜合實力。

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[2]黃斯茜,李光.智能視頻監控系統運動目標檢測技術研究綜述[J].信息通信,2012(04)：57-58.

[3]吳冠峰.智能視頻監控技術在公安業務中的應用淺析[J].電腦知識與技術,2016(36)：186-187.

作者單位 成都雙流國際機場股份有限公司 四川省成都市雙流縣 610200