安防工程中音視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢與應(yīng)用

唐大全 陳文

摘 要 在社會主義市場經(jīng)濟的快速發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)的日益完善的背景下，安防技術(shù)也在一定程度上得到了改善。但是傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)很難滿足現(xiàn)階段人們對安防工程中音視頻監(jiān)控系統(tǒng)的要求，因此就需要在安防工程中應(yīng)用智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞 安防工程；音視頻；監(jiān)控系統(tǒng)；具體應(yīng)用；相關(guān)優(yōu)勢

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）213-0077-02

視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)（video surveillance & control system ）是一種利用視頻技術(shù)來對設(shè)防區(qū)域?qū)崿F(xiàn)探測、監(jiān)視的電子系統(tǒng)[1]。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)只適用于事后查證，無法自動對安防區(qū)域進行預(yù)警，而智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)利用最先進的科學(xué)技術(shù)作支撐，有著高效處理數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，為人們生活質(zhì)量的提高做出了巨大的貢獻。

1 關(guān)于智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)組成

智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)由前端、傳輸、控制及顯示記錄4個主要組成部分。其中前端包括攝像機、防護罩、云臺、解碼器；傳輸設(shè)備包括光纜、電纜、無線信號調(diào)制器；控制部分包括云臺鏡頭控制器、視頻切換器、操作鍵盤、電源、監(jiān)視器柜；顯示記錄設(shè)備包括監(jiān)視器、錄像機、畫面分割器等[2]。各部分關(guān)系如圖1所示。

1.2 智能音視頻監(jiān)控的特點

1）實時圖像隨時切換：多種客戶端支持電視墻、客戶端、IE客戶端三者之間畫面共享，支持4、6、8、9、13、16、32畫面的全屏顯示[3]。

2）全矩陣切換：一體化主機，可以同時調(diào)制云臺和鏡頭，大屏顯示器可以更好的傳送圖像。

3）控制功能：對攝像頭的開關(guān)、云臺的360度旋轉(zhuǎn)、鏡頭光圈、變焦距離、聚焦大小均可以實現(xiàn)控制。

4）警報觸發(fā)：報警畫面會自動切換至顯示屏，并且同時觸發(fā)云臺打印相關(guān)報告。

5）動態(tài)圖像傳輸：確保動態(tài)圖象的傳輸速度和傳輸質(zhì)量，通過視頻傳輸線控制各個點的監(jiān)控設(shè)備，形成統(tǒng)一的大型監(jiān)控系統(tǒng)。

6）視頻信息永久保存：采用最先進的數(shù)字壓縮式硬盤錄像機，可以確保已儲存的視頻長久不失真。

7）瞬間采集視頻信號：同步采集時間平均小于1秒，分辨率不低于400萬像素[4]，并且自動進行背景補光和自動平衡等功能。

1.3 智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理

利用攝像頭采集監(jiān)控區(qū)域的光學(xué)圖像，在通過A/D將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻圖像并輸出，從而獲取監(jiān)控區(qū)的視頻圖像數(shù)據(jù)信息。

智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)對監(jiān)控區(qū)圖像的分析和處理包括3個部分

1）在流動視頻中設(shè)定相應(yīng)的運動目標并對此進行自動監(jiān)測

2）設(shè)備檢測到運動目標之后要利用傳感器迅速對其進行分類識別，以此同時對云臺進行反饋控制。

3）結(jié)合視頻圖像處理結(jié)果對運動目標進行分析，實現(xiàn)最初的自動報警設(shè)定，利用自動報警裝置對采集的視頻做出判斷和決策，并在此過程中自動同步錄制[5]。

智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)工作原理如圖2所示。

2 現(xiàn)階段我國音視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)階段我國將音視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用分為3個階段，即模擬視頻監(jiān)控、半數(shù)字化視頻監(jiān)控、全數(shù)字化視頻監(jiān)控[6]。

截至目前，模擬視頻監(jiān)控已經(jīng)被淘汰，數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為主流產(chǎn)品。被廣泛應(yīng)用于各個重大安防區(qū)。雖然一小部分企業(yè)選擇了半數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)，但是由于受到成本的制約，導(dǎo)致半數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用并不完全；并且傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)無法適應(yīng)安防去的廣泛性，不能很好的對安防區(qū)進行覆蓋，并且集中應(yīng)用于政府部門、銀行系統(tǒng)、公安系統(tǒng)、電力系統(tǒng)等產(chǎn)業(yè)，所以無法實現(xiàn)大范圍的普及。

3 智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)在安防工程中的具體應(yīng)用

3.1 應(yīng)用于區(qū)域智能追蹤

根據(jù)所選區(qū)域進行模式識別并對區(qū)域圖像的變化做出響應(yīng)，在安防工程中進行區(qū)域預(yù)警和警示，轉(zhuǎn)換被動監(jiān)控局面為主動監(jiān)控[7]。

利用智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)對移動的物體進行監(jiān)測和實時追蹤，并且自動發(fā)送智能解碼指令；當所檢測物體移動到監(jiān)控以外的區(qū)域時，便會自動發(fā)送指令控制相應(yīng)區(qū)域的攝像機跟蹤物體。除此之外，還可以利用智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)對遺留或者是無人看管的物品進行監(jiān)測，從而確保安防區(qū)域的公共安全。

3.2 應(yīng)用于合成表情

人臉的特性決定了智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)中對人臉識別的難度，每當人臉的表情發(fā)生變化時監(jiān)控系統(tǒng)判斷的準確性也在發(fā)生變化，這就需要智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)在安防工程中以視頻和圖像為基礎(chǔ)，根據(jù)不同臉部表情來建立起標準化的表情模型[8]；并且特定的時間段內(nèi)將視頻樣本進行壓縮，整合時間和空間因素實現(xiàn)標準化表情模型的建立，并在測試階段與其他人臉進行匹配，以確保智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)對人臉識別時不受表情的影響。

3.3 應(yīng)用于動作識別

人群聚集、快速移動等肢體動作對安防區(qū)的智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工作帶來了一定的困難，這就需要相關(guān)科研人員能從行為動作中對不安全因素做匹配，從而判斷行為人的肢體動作知否帶有危險性，如若檢測到危險行為則會自動進行報警。在建立危險肢體動作模版時，就要對不同人的肢體動作進行采集，建立起與之匹配的肢體動作模型，從而對行為人的具體動作具體分析，并自動進行預(yù)警或報警[9]。

3.4 應(yīng)用于目標監(jiān)測

通過光流法、背景減法、響鈴幀查法[10]對運動目標進行監(jiān)測；光流法：主要是對圖像序列的光溜場所進行檢測，將檢測好的數(shù)據(jù)結(jié)果與運動目標進行對比之后再得出相應(yīng)的準確數(shù)據(jù)，但是這種方法耗時長，并且對相關(guān)的硬件設(shè)備要求較高，所以很難在短時間內(nèi)對運動目標實現(xiàn)準確無誤的監(jiān)測。背景減法：是一種運動目標檢測中最常用的方法，其原理是利用當前的每幀圖像減去背景模版中的時幀圖像之后計算出運動目標的運動值，但是在實際計算中會出現(xiàn)計算區(qū)域與背景出現(xiàn)偏離的現(xiàn)象，而且偏離程度通常會超出預(yù)定的運動值。響鈴幀查法：在對運動目標進行檢測時，通過對序列中兩幀及兩幀以上的目標圖像進行對比之后得出相應(yīng)數(shù)據(jù)這種方法雖然適應(yīng)性較強，但是在實際運用中產(chǎn)生無效數(shù)據(jù)的頻率較高，所以實際檢測中很少涉及到。

4 結(jié)論

綜上所述，由于數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)寬帶的建立，安防工程成為了新技術(shù)革命的先鋒，而只能監(jiān)控系統(tǒng)在安防工程中的應(yīng)用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對目標的實時監(jiān)測，還能在目標發(fā)生危機時自動報警通知相關(guān)部門采取應(yīng)對措施從而減少對安防工程危害。在不久的將來，將智能監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用在各個領(lǐng)域，一定能整體提升公共安防區(qū)域的安全性。

參考文獻

[1]鄒平.智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)在安防工程的應(yīng)用[J].電子世界，2016（23）：145.

[2]麥育鋒.淺談建筑弱電工程中視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用與施工[J].工程技術(shù)：全文版，2016（5）：183-184.

[3]潘存星.樓宇安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與優(yōu)化[J].工程技術(shù)（引文版），2017（2）：303.

[4]孫鴻昌，張綠原，孫加紅，等.樓宇安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與優(yōu)化[J].智能建筑電氣技術(shù)，2016，10（5）：1-5.

[5]詹志揚.數(shù)字化視頻監(jiān)控在安全防范工程中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（19）：168-169.

[6]楊曉寧.視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)工程管理及施工建議探討[J].自然科學(xué)（文摘版），2016（1）：196.

[7]陳雯.視頻監(jiān)控系統(tǒng)在安防領(lǐng)域的應(yīng)用研究[J].工程技術(shù)（文摘版），2016（9）：88.

[8]張潤麟.淺析建筑工程安防系統(tǒng)的應(yīng)用與施工[J].電子測試，2017（9）：109-110.

[9]胡江濤.安防工程中音視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢與應(yīng)用[J].自動化與儀器儀表，2017（8）：131-132.

[10]宋麗萍.智能攝像機在計算機視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用探索[J].信息系統(tǒng)工程，2016（8）：41.