智能視頻監控技術及其在安防領域的應用策略

（中國人民銀行西寧中心支行，青海西寧市，810001）張國海

在當今的安防領域中，智能監控技術具有非常顯著的應用優勢，它可以將監控范圍內的實時畫面顯示在用戶終端，并對發現的異常進行及時報警，以此來顯著提升監控范圍的安防效果。因此，在此項技術的具體應用中，技術人員一定要對其系統進行科學設計，然后將其合理應用到相應的場所中進行安防監控。通過這樣的方式，才可以讓智能化監控技術的應用優勢得以充分發揮，為安防領域的進一步發展提供足具科學性的技術支撐。

1 智能視頻監控技術概述

1.1 智能視頻監控系統基本工作結構

在智能化視頻監控系統中，其基本的工作結構包括①視頻采集結構，也就是高清攝像機，而就目前來看，應用到其中的高清攝像機種類有很多，包括紅外攝像機、微光攝像機以及見光攝像機等，這些攝像機都具有非常高的分辨率，可實現監控范圍內事物特征的清晰呈現。②智能化視頻分析系統，它是視頻監控技術中的核心所在，其主要作用是自動進行目標識別，并將目標與系統中的規則進行對比，若不符合規則，便會立即發出自動報警。③智能化監控終端，也就是用戶計算機，其主要作用是預先進行報警規則的設置，并對接收到的報警信息進行處理與分析，以便及時發現監控區域內的異常情況。

1.2 智能視頻監控系統主要工作原理

在智能化監控技術的具體應用中，其主要原理是通過攝像機進行被監控區域內的視頻采集，通過網絡將其傳輸到視頻分析系統，在視頻分析系統對視頻進行一系列的分析與處理之后，再通過網絡將其傳輸到監控終端。在此過程中，用戶可通過智能控制終端進行各種的監控規則設置，如果監控到的畫面符合規則，監控終端界面上便會顯示出實時監控畫面；如果發現了違規現象，監控終端便會立即接收到自動報警信息[1]。

2 智能視頻監控系統設計分析

2.1 總體框架設計

根據智能化視頻監控系統在當今社會中的實際應用需求，在對其進行總體設計的過程中，可將其按照五個模塊來進行劃分，①視頻采集模塊，其中需要進行自動調節機制的設置，以此來實現攝像機的自動旋轉與變焦。②視頻儲存模塊，其主要作用是對采集到的監控視頻信息進行儲存，其中需進行索引查詢機制設置，以便用戶對監控視頻進行調取。③視頻分析模塊，其中需要進行自動控制機制的設置，以此來實現視頻的自動化分析。④系統管理模塊，該模塊的主要作用是對所有上傳到監控系統中的監控視頻進行管理，以便用戶的實時觀看和歷史記錄查詢。⑤人機交互模塊，該模塊的主要作用是實現用戶和監控系統之間的實時交互，以此來實現圖像信號流的輸入和控制信號流的輸出。圖1是智能化視頻監控系統的總體框架設計示意圖。

圖1 智能化視頻監控系統的總體框架設計圖

2.2 硬件設計

在對視頻監控系統中的硬件進行設計時，需根據實際應用需求來進行硬件選擇與設置。其中，最主要的硬件形式為攝像頭和基礎平臺，也就是用戶端的計算機。具體設計中，攝像頭數量需要根據實際監控需求來合理確定，在每一個監控點，采集到的監控圖像都是模擬信號，攝像頭分辨率需要按照彩色和黑白進行劃分，同時應具備夜視功能，可為IP協議提供支持，鏡頭與攝像頭需要分離設置。

2.3 軟件設計

在該系統軟件中，主要的模塊可分為四個，①采集控制模塊，該模塊可通過智能程序的控制來實現視頻采集質量的進一步改善；②智能視頻模塊，該模塊可對目標進行自動的檢測與跟蹤，或者是按照用戶指令來執行預定義工作；③錄像儲存模塊，該模塊主要借助于配套的智能檢測信息進入到索引服務器中，從而實現檢索服務的良好改善；④交互監控模塊，該模塊的主要作用是日常管理與告警事件管理[2]。圖2是智能化監控系統軟件結構總體設計框架圖：

圖2 智能化監控系統軟件結構總體設計框架圖

2.4 智能視頻模塊設計

在智能化視頻監控系統中，智能視頻模塊是最為關鍵的部分。根據目前的智能化視頻監控系統應用來看，其智能視頻模塊設計通常需要包含運動目標檢測、多目標跟蹤、目標分類統計和自動化證據視頻檢索。

2.4.1 運動目標檢測模塊

運動目標檢測主要是在攝像機捕捉到的序列圖像中對感興趣的運動目標進行檢測，其主要的檢測方法有減背景法和光流法。因為后者在計算中需要耗費很多時間，并不具有足夠的實用性，所以當前的目標檢測方法主要是減背景法。具體應用中，主要將前后幀的色彩、紋理以及運動差異作為依據，對每一個視頻的輸入幀與背景圖像進行對比，如果其相同位置上的像素特點、區域特點或者是其他特點存在不同，新視頻幀中的像素區域或各個像素點便可組成一個前景運動形式的目標區域，對前景像素點做進一步的處理，便可對運動目標具體的位置、形狀以及大小等各項信息進行獲取，以此來達到良好的目標跟蹤以及視頻內容解析效果。

2.4.2 多目標跟蹤模塊

多目標跟蹤主要是借助于目標物外觀及其運動特點來實現多個目標之間的關聯建立，它相當于在連續圖像幀之間進行位置、形狀、速度、色彩以及紋理等各種特點的對應與匹配。具體匹配中，其常用的工具包括動態貝葉斯網絡、Condensation算法以及卡爾曼濾波技術等，通過這些技術的應用，可對監控區域內的各個目標所在區域、輪廓及其特征進行跟蹤監控[3]。

2.4.3 目標分類統計模塊

該模塊的主要功能是對運動目標的出現、運動及其形狀進行分類統計，以此來實現風吹動樹木、門的開關、動物運動、車輛以及行人等的快速區分。具體應用中，該模塊可以將事物的形狀特點、運動方向、運動速度以及運動周期等作為依據，按照個人、人群以及車輛等對監控區域內的目標事物進行劃分。借助于時間連貫信息或者是費希爾線性判別式，便可實現監控區域內所有目標的分類和統計。

2.4.4 自動證據視頻檢索模塊

該模塊的主要功能是借助于運動目標跟蹤檢測技術來實現目標物位置、類型、大小、形狀、色彩、運動速度以及其他相關標志信息的獲取，并在監控視頻內形成視頻索引，以此來滿足用戶的目標事件以及特定視頻檢索需求。

3 智能視頻監控技術在安防領域中的應用分析

3.1 在住宅區監控中的應用

在住宅區的監控中，智能化視頻監控技術的主要應用范圍包括住宅和小區安防兩個方面。

其中，住宅智能視頻安防監控系統相當于一個報警系統，它可以對煤氣泄漏、火災以及陌生人入侵等情況進行監控，并及時發出報警信號。將監控攝像頭設置在住宅室內，根據實際的監控需求來進行監控點布置，以此來確保監控覆蓋范圍，對于室內出現的煤氣泄漏、起火以及陌生人闖入等情況，系統將會及時監測到，并及時將相應的報警信息發出。將智能化視頻監控系統和小區保安室連接，當有陌生人闖入或視圖以非法手段進入住宅的情況下，視頻監控系統發出的報警會立即傳達到小區保安室中，以此來實現居民人身安全和財產安全的良好保障[4]。

小區安防中，智能化視頻監控技術主要包括錄像監控、巡更管理、自動報警以及安防報警這四個方面。具體應用中，可通過錄像監控的方式對小區中的各種視頻信息進行獲取與整合，并對巡更人員與其巡更路線進行實時監控。

3.2 在銀行安防中的應用

在銀行的安防管理中，智能化視頻監控系統可應用到銀行大廳和ATM機的安防中。

在銀行大廳中，智能化視頻監控技術通過監控攝像頭的合理設置，可將銀行大廳劃分成若干個區域，以此來實現整個銀行大廳的全面監控。對銀行大廳中各個區域內的人員及其流動情況進行實時的跟蹤與監控，以此來實現人員動向的全面掌握，以便及時對異常情況作出針對性的反應。借助于智能視頻監控系統中的自動化報警裝置，可對銀行大廳中出現的人員斗毆等情況及時發出報警，從而實現銀行大廳安全隱患的及時消除。

在ATM機安防中，智能化視頻監控技術將智能化視頻圖像處理方式落實到ATM機監控中，對操作平臺中采集的視頻監控圖像進行全面整合，以此來實現ATM機操作平臺的實時監控，并自動對違規行為發出報警。通過智能化監控設備對ATM機的出鈔口位置進行監控，以此來實現不法行為的及時發現和報警，從而達到良好的安全保障效果。將人臉識別技術應用到智能化視頻監控系統中的視頻分析處理模塊中，對操作人員進行全程的跟蹤檢測，讓異常情況得以及時發現，以此來實現不法分子信息的充分獲取，為相應的案件取證提供有效依據。

3.3 在公共商業場所監控中的應用

在公共商業場所的監控過程中，智能化視頻監控技術通過智能化視頻監控攝像頭對公共商業場所中的各個專柜進行監控，一旦發現商品被盜或者是非法移動等情況，系統將會立即發出報警，從而實現商品被盜和丟失情況的有效防止?？赏ㄟ^智能化監控攝像頭進行公共商業場所的擁擠監控，尤其是在當今的疫情防控過程中，更應該在收銀臺、導購臺等位置進行此類監控攝像頭的設置，對于人員密集和擁擠等的情況，智能化系統可及時發現，并通過監控攝像頭發出相應的疏散提醒，以此來為疫情防控工作提供良好保障。

4 結語

綜上所述，在當今安防管理工作中，智能化視頻監控技術發揮出了至關重要的作用。因此，在智能化視頻監控技術及其系統的具體應用中，技術人員一定要根據實際情況來進行監控點的布設，并將智能化視頻監控系統和其他相關系統之間進行連接，以此來達到良好的聯動效果。通過這樣的方式，才可以讓智能化視頻監控技術及其系統在安防監控中發揮出充分優勢，為安防效果的良好保障提供足夠科學、先進的技術支撐。