智能监控技术、发展、优势

1、智能技术、发展、优势视频监控发展进程概述20监控系多年来，视频统经历了从第一代百分之百的模拟系统（VCR），到第二代部分数字化的系统（DVR/NVR），再到第三代完全数字化的系统（网络摄像机和视频服务器）三个阶段的发展演变。在这一过程中，视频监控系统与设备虽然在功能和性能上得到了极大的提高，但是仍然受到了一些固有因素的限制，其中既包含人类作为监控者自身在生理上的弱点，也包含视频监控系统配置和视频监控设备在功能和性能上的局限性。这些限制因素使各类视频监控系统均或多或少的存在报警精确度差、误报和漏报现象多、报警响应时间长、录像数据分析困难等缺陷，从而导致整个系统的安全性和实用性降低。近年来，随着网

2、络带宽、计算机处理能力和存储容量的迅速提高，以及各种视频信息处理技术的出现，全程数字化、网络化的视频监控系统优势愈发明显，其高度的开放性、集成性和灵活性为视频监控系统和设备的整体性能提升创造了必要的条件，同时也为整个安防产业的发展提供了更加广阔的发展空间，崭新的应用模式和市场机遇不断涌现，而智能视频监控则是网络化视频监控领域最前沿的应用模式之一。 智能视频的概念 智能视频(IV，IntelligentVideo)源自计算机视觉(CV，ComputerVision)技术(计算机视觉技术是人工智能(AI，ArtificialIntelligent)研究的分支之一)，它就是在图像及图像描述之间建立关

3、系，从而使计算机能够通过数字图像处理和分析来理解视频画面中的内容，达到自动分析和抽取视频源中关键信息的目的，也就是智能视频分析技术(IVS:intelligentvideosurveillance)。 智能视频监控技术源自计算机视觉与人工智能的研究，它的主要研究目标是利用计算机视觉技术、图像视频处理技术和人工智能技术对监控视频的内容进行描述、理解和分析，并能根据分析的结果对视频监控系统进行控制，从而使视频监控系统具有较高层次的智能化水平。智能视频监控以数字化、网络化视频监控为基础，但又有别于一般的网络化视频监控，它是一种更高端的视频监控应用。智能视频监控系统能够识别不同的物体，发现监控画面中的

4、异常情况，并能够以最快和最佳的方式发出警报和提供有用信息，从而能够更加有效的协助安全人员处理危机，并最大限度的降低误报和漏报现象。在世界反恐斗争日趋严峻的今天，智能视频监控显然能够成为应对恐怖主义袭击和处理突发事件的有力辅助工具。此外，智能视频监控还可以应用在交通管理、客户行为分析、客户服务等多种非安全相关的场景，以提高用户的投资回报。智能视频分析自2006年高调亮相中国后，进入这个领域的厂家呈几何倍数增长。受早起市场的宣传误导以及客户认知度不足影响，其稳定性及误报率受到用户的诟病。目前，智能视频监控虽然初具规模但是仍待教育。而卓扬科技也更加关注智能化视频分析功能的实用性，从行业定制出发，发挥

5、产品协同性作用，使得智能分析技术能够得到更好的应用。 智能视频监控的发展目标在于将图像与事件描述之间建立一种映射关系，使计算机从纷繁的视频图像中分辨、识别出关键目标物体。通过计算机强大的数据处理能力过滤掉图像中无用的或者是不相关的干扰信息、自动分析并取视频源中的关键有用信息，从而使传统监控系统具有更“聪明”的学习思考方式。传统的监控系统已经慢慢的被沦为一种“事后查询系统”，也就是说发生了异常情况只有再去利用它来查录像看过程找原因，完全是“被动式”的安防方式。而智能分析技术的应用，可实现“即时发现、即时报警”的目的，在异常事件发生之前发出报警，实现由“被动查询”向“主动防护”的根本性转变。这样，

6、可以大大的发挥与拓展视频监控系统的作用与能力，是监控系统具有更高的智能化，降低资源与人员配置，同时提升安全防范工作的效率。智能视频分析模块获取视频序列后，首先通过图像恢复或超分辨率复原技术提高图像质量，然后对场景中的目标进行检测、分类和跟踪，进而实现视频内容的分析理解，包括场景中的异常检测、人的身份识别以及视频内容的理解描述等。最后根据设定的规则产生报警，进而触发后续业务处理。各步骤介绍如下： 1.目标检测将输入的视频图像中变化剧烈的图像区域从图像背景中分离出来，它处于视频监控技术的前端，是各种后续处理的基础。目前，算法主要包括背景减法、相邻帧差法和光流法等。 2.目标分类利用一些图像特征值实

7、现目标类型（一般是人和车）的甄别。用于目标分类的特征有空间特征和时间特征两种，空间特征包括目标轮廓、目标尺寸、目标纹理等，时间特征包括目标大小的变化、运动的速度等。 3.目标跟踪依据目标及其所在的环境，选择能唯一表示目标的特征，并在后续帧中搜索与该特征最匹配的目标位置。常用的跟踪算法包括：基于特征的跟踪算法，基于3D模型的跟踪，基于主动轮廓模型的跟踪以及基于运动估计的跟踪等。 4.智能分析。它位于智能视频监控的高级阶段，是实现视频监控智能化的关键。包括异常检测、身份识别及视频内容理解等： 异常检测中典型的异常包括用户定义的异常情况和非常规事件，检测方法分为基于模型的方法和基于分类器的方法； 身

8、份识别包括人脸识别和步态识别； 视频内容理解是指在对序列进行低级处理的基础上，对场景中的事件进行分析和识别，用自然语言等加以描述。 根据目前智能视频分析技术的成熟度，智能视频监控应用场景主要包括人数统计、车牌识别、事件检测和视频诊断等。 人数统计：统计穿越入口或指定区域的人或物的数量。例如可为商场统计每天的客流量。 车牌识别：识别车辆的形状、颜色、车牌号码等特征，并反馈给监控者。此技术可应用于车辆黑名单追踪。 事件检测：对视频进行周界监测与异常行为分析。异常行为包括双向越界、单向越界、进入禁区、离开禁区、徘徊、无人值守、骤变、人员聚集、烟雾检测、快速运动、逆行、打架等事件。 视频诊断：对视频图

9、像出现的雪花、滚屏、模糊、偏色、画面冻结、增益失衡和云台失控等常见摄像头故障做出准确判断并发出报警信息。该技术可应用于平安城市的建设中，自动检测摄像机的状态，从而减轻维护人员的工作强度。1智能视频的优势 智能视频监控以普通的网络视频监控为基础，除了具备广为人知的网络视频监控的优势外，智能视频监控系统还能为用户带来更大收益： 1被动为主动：以前的摄像机监控通常只是简单的录像，无数事实证明，事后追查似乎必须的，但事前的预警更为重要，它可以把一些重大事件隐患抑制于萌芽之中，避免亡羊补牢，智能化就是要充分挖掘抽取视频资源中的关键信息，并利用这种信息为用户提供有价值的服务。2永远在执勤： 247全天候可

10、靠监控，彻底改变以往完全由安全工作人员对监控画面进行监视和分析的模式，通过嵌入在前端设备（网络摄像机或视频服务器）中的智能视频模块对所监控的画面进行不间断分析。3节省人力：当系统有了自己的判断能力后，当有事故发生的时候，值班室的值班人员立刻收到报警信号，调度警力进行处理，从而可以减少保安数量，节省人力。 4大大提高报警精确度：前端设备（网络摄像机和视频服务器）集成强大的图像处理能力，并运行高级智能算法，使用户可以更加精确的定义安全威胁的特征，有效降低误报和漏报现象，减少无用数据量。 5大大提高响应速度：识别可疑活动（例如有人在公共场所遗留了可疑物体，或者有人在敏感区域停留的时间过长），在安全威

11、胁发生之前就能够提示安全人员关注相关监控画面以提前做好准备，还可以使用户更加确切的定义在特定的安全威胁出现时应当采取的动作，并由监控系统本身来确保危机处理步骤能够按照预定的计划精确执行，有效防止在混乱中由于人为因素而造成的延误。 6有效扩展视频资源的用途将视频资源应用到非安全领域，如利用商场大堂的监视系统自动识别VIP用户的特征，并通知客服人员及时做好服务工作；发现人群中有人不慎跌倒时，及时通知附近的商场工作人员提供帮助。此外，智能视频系统还可以帮助零售店的老板统计当天光顾的客户数量，用以分析销售情况等等。智能视频监控产品形态 根据智能视频分析模块所处的位置可将智能视频监控产品分为两种形态：前

12、端智能和后端智能。其中，前端智能通过DSP方式实现，将智能视频分析算法加载在视频服务器、数字硬盘录像机、网络摄像机等前段设备中，对摄像头采集的视频数据直接进行分析。由于利用了DSP强大的硬件处理能力，同时前端设备的架设针对具体的智能视频分析算法优化，从而提高了视频分析准确率，因此目前智能视频监控产品多为前端智能。后端智能通过纯软件实现，运行于普通PC或服务器上，构成视频分析服务器。视频分析服务器获取压缩的视频流后，对视频进行解码、分析和处理。后端智能的优势在于可以方便的与其它视频监控应用软件融合，而且不需要对已有的前端设备进行替换升级，保护原有投资，同时智能视频分析单元可被多路视频分析分时复用

13、，降低整个系统的投入。但后端智能受限于视频分析服务器的处理能力，而且已有前端设备的架设往往不满足智能视频分析的要求，导致视频分析的准确率较低。 Accvisio产品架构 网络视频监控流程及结构图解DVS: Digital Video Server 网络视频服务器IVS： Intelligence Video Server 智能视频服务器传统的网络视频监控系统的前端设备主要是网络摄像机，DVS网络视频服务器，后端产品包含了网络存储服务器，网络解码矩阵，PC及电视墙等。传统的网络视频监控系统只是完成了将前端视频图像经编码压缩后通过网络传输到后端的，后端的监控中心可以实时的观看到前端视频景象。传统网

14、络视频监控系统解决的核心是网络传输视频的问题，业务层面的核心是解决“看”的问题。网络视频监控系统正不断的完善自己，前图红色框体描述的正是网络视频监控系统新发展的元素及未来元素。整体来看，智能化报警系统，语音指挥调度系统正成为网络视频监控系统发展的新方向。智能化报警系统通过人工智能技术将前端各种报警信息实时的传输到后端；语音指挥调度系统可以快速的建立后端和前端的各种语音链接，及时的将后端的命令传达到前端。可以看出，未来的视频监控系统不仅解决看的问题，同时网络视频监控系统能够依靠系统自身产生并发出警报信息，解决“知”的问题；最终网络视频监控系统要提供一条快速高效的命令下达模式，中心作出决策，及时传

15、达到前端，后端指挥前端作出采取正确的行动。解决“动”的问题。简而言之，传统的网络视频监控解决的是“看”的问题，强调后端能看到前端的图像；未来的发展网络视频监控系统将解决“知”的问题，强调后端能够及时知道前端的各种危险情况；进而网络视频监控系统将解决“动”的问题，强调后端及时快速可靠的下达各种命令。在“知”的层面，网络视频监控系统前端会融入智能IP网络摄像机、智能DVS等设备；在“动”的层面，网络视频监控系统前端会融入语音对讲前端设备，后端会融入语音对讲后端设备，语音调度指挥设备；在网络视频监控系统未来整合“看”、“知”和“动”元素后，整个系统的平台软件会得到提升，平台软件将是用户核心需求的承载

16、体，在整合性系统中发挥越来越重要的地位。产品特色1技术先进采用世界领先的ObjectVideo智能视频分析算法，技术成熟度高、规则全面、灵敏度高、识别准确率高。2久经考验在国内市场占有率领先，应用领域广泛，算法针对国内的各种应用场景、气候条件进行过大量测试与优化，针对性和适应性强，并推出了面向各行业的系列化产品，最大程度的贴近行业应用需求。3运行可靠嵌入式硬件平台，长时间运行稳定可靠，适应高低温、高湿度等各种复杂的应用环境。4使用方便功能易用，规则配置和维护的操作简单，远程检测、升级、维护、提高系统整体可用性，降低使用成本，易于各类软件管理平台集成。 ACCVISIO智能视频分析产品是具有高性

17、能智能视频分析识别设备。该设备含有专用DSP数字信号处理器对视频图像进行智能化分析，完成智能分析算法；该设备还有高性能CPU单元处理网络业务及系统调度。3智能产品功能介绍1 目标识别 目标识别是指利用最新的视频图像分析识别技术，能够识别画面中的各种物体。 包括人的识别、车辆的识别以及箱、包等各种物体的识别。 目标识别是智能化分析的前提，必须准确无误的识别画面中的各个目标，才能进行高准确度的智能化分析。 2 穿越警戒线 在视频画面中画一条虚拟警戒线，一旦监控视频画面中有人、车辆或者其他物体穿越这条警戒线，智能视频分析仪可以自动发现并产生报警。 跨越警戒线又分为单向跨越或者双向跨越，单向跨越规定从

18、某一个方向跨越警戒线才产生报警，而从另外一个方向发生跨越行为时不产生报警。 3 穿越双警戒线穿越第一条警戒线穿越第二条警戒线 穿越双警戒线比穿越单一警戒线有更多应用价值。 当人、车辆或者其他物体穿越第一条警戒线时，并不产生报警；在规定时间内，再次穿越第二条警戒线时，立刻产生穿越双警戒线报警。 可以用双警戒线来判断车辆的非法转弯，更可以通过双警戒线报警来检测翻越围墙的情况。4 进入识别 当视频画面中有人、车辆或者物体进入到某一个特定区域中，周界报警视频智能处理器会产生进入报警。 该区域也是在画面中划定的虚拟区域，可以是矩形，圆形或者任意规则的多边形。当在画面中划定了虚拟区域后，只要有任何物体进入

19、该区域，立刻会被捕获并且产生报警。 5 离开识别 相对进入而言，离开识别是指人、车辆或者物体从某个特定区域中离开，周界报警视频智能处理器会产生离开识别报警。 离开识别和进入识别都是为了保护某些禁区在一定时间内不允许别人进入或者离开。 6 出现识别 出现识别是指当有人，车辆或者物体出现在画面中的某个区域中，被认定为出现行为发生。 出现识别与进入识别都是针对画面中的虚拟区域产生的分析识别，两者的区别在于进入识别强调的是物体从外部进入到区域；而出现识别强调物体突然出现在特定区域（如盗贼可能从马路地下阴井钻出来，符合出现识别而不符合进入识别）。7 消失识别 消失识别是针对出现识别而言的，当人、车辆或者

20、物体突然从某个特定区域消失，即可产生消失识别。 消失识别强调的是物体从特定区域中突然消失了，而离开识别强调的是物体从区域中离开的动作。 8 弃置识别 当画面中某人遗弃某物体或者从某车上丢下一物体，都会产生弃置识别事件。 在反恐应用中，有不明身份的人遗弃随身所带的行李包时，则触发了弃置识别事件。工作人员第一时间发现不明包裹被遗弃，及时赶往现场排除恐怖物体。 9 取走识别 当画面中的某个物体被取走，即可产生取走识别事件。 主要应用在画馆或者博物馆，某一幅名画或者珍宝被取走，智能化分析设备能够及时捕获这样的行为。 10 场景变化识别 当摄像头被转动位置时，场景发生变化，智能化分析设备能够自动捕获这类

21、行为。 如犯罪分子知道摄像机的架设位置，把摄像机旋转到某个区域时，可产生场景变换报警。11 滞留识别 当某人在某个区域内在一定时间内逗留不走，将产生一个滞留识别事件。该特色功能可以应用在银行取款时，防止取款人背后有人长期滞留。 12 轨迹跟踪 当人或车出现在监控视野里面时，实时管理软件可跟踪出其运动轨迹，并以轨迹线来示意。3. 1智能分析应用可以分为两个阶段第一个阶段是初级阶段，在这个阶段智能分析功能的使用很简单，例如动态侦测、区域报警等。这个功能的算法相对简单，通过像素的变化的比较来实现的，当像素点的变化超过一定范围时，则触发报警信息。而用户通过这些报警信号，可以在进行譬如动态侦测录像等应用

22、。而另一种深层次的应用，涉及到算法的改进，不再是单纯的像素变化的比较，而是通过帧与帧之间的对比，把目标物体在画面中提取出来分析。在这种算法的使用下，智能分析的使用就有了一个飞跃，像在应用功能层面上，可以涉及到更为复杂的分析,这也正是ObjectVideo正在做的。2 ObjectVideo在国内的发展智能视频分析在国内仅仅有算法的优势是不够的，用户的需求千变万化，而OV的功能是无法满足用户的具体需求的。而卓扬科技与OV有着多年来积累的深层的合作关系，卓扬科技的算法部门利用OV为Accvisio所提供的核心数据做二次开发，为国内的用户做行业定制需求。以最近“福建电力安全帽”的项目为例，用户的需求

23、是除了正常的周界报警需求外，当电力站内的人员没有穿着正确的安全帽时，要发出警报。基于这样的需求，OV智能置以满足周界报警的部分，而关于安全帽的需求是由卓扬科技优秀的算法团队，基于OV的核心数据做的二次开发，最终满足了用户需求，赢得了项目。所以，ObjectVideo在国内发展过程中，必须与上海卓扬科技有限公司成为长期战略合作伙伴，才能更稳、更快速的切入国内市场。2 Accvisio发展历程2001年，卓扬科技成立，专业从事网络通信产品研究、开发、生产和销售服务工作，总部位于上海漕河泾高新技术开发区，2001-2003年推出Accella1000系列以太网交换机/ Accella2000系列网管

24、型以太网交换机/ Accella5308三层交换机/ Accella6610接入管理交换机。2004年率先将网络通讯技术与视频处理技术结合，专注于网络视频监控产品的设计、开发、生产，并于2004年推出VE1000A系列MJPEG、MPEG网络视频服务器；2005年推出VE2000系列MJPEG、MPEG4网络视频矩阵/VE4000系列MJPEG、MPEG4网络视频存储服务器。2006年开始对智能视频分析技术进行产品化研究，2006年推出VE1000H些列H.264网络视频服务器/VE2000系列H.264网络视频矩阵。2007年与OV、WPG、Ti合作开发智能视频分析系统，年底推出IVO Sy

25、stem系列智能视频分析系统产品，成为OV智能视频分析系统亚太地区核心合作伙伴，2007年推出AE系列音频产品、VE3000系列IP模块/VE5000系列无线移动网络视频服务器/智能视频分析系统。2008年完成数千台IVO System系列智能视频分析系统的应用部署，成为国内智能视频监控产品市场占有率最高的供应商，2008年推出IVO System系列智能视频分析产品/IP CAMERA/AM1024报警管理服务器。2009年自主研发完成高清、智能化视频监控系统平台。成立全资子公司北京卓华软件有限公司，设立7个销售大区、2个销售片区。2009年推出高清晰、智能化视频监控系统/智能视频监控应用管

26、理平台。3 Accvisio 的“思想”上海卓扬科技有限公司作为一家集全线网络视频监控产品的设计、开发、生产、销售于一体的高科技企业。从公司成立以来获得诸多如发明专利、安博会金鼎、中国安防最具投资价值企业等荣誉。对安防以及智能有着非常深刻的理解：1 易用性、稳定性和可靠性的处理易用性、稳定性和可靠性是整个行业最瞩目的关键点，究其实质是细节处理。但是必须要指出的是，这几个问题虽然涉及到智能分析领域的核心算法的一些优化工作，同时也是应用层程序的优化设计。目前了解到我们在对于人数统计或车辆统计时，当物体距离比较近的时候容易识别为一个物体，针对整个问题我们还在优化，这类提高稳定性和可靠性的工作，是非常

27、有意义的。2 协同式工作智能摄像机的协同式工作是指使用多个视频输入源，并且使用不同的摄像机参数配置和安装方式，使得每个摄像机在最合适的光源和物理安装条件下，执行最有利的一个或者多个任务，并且和一场景或者跨越多个场景的摄像机群联，完成智能化的系统要求，如从识别到跨越场景跟踪的一系列功能。这种协同式策略的好处在于：1）符合需要多摄像机的宽阔场景的应用；2）减轻前端处理计算要求；3）能实现实时多任务系统，并实现多角度智能配合。说明这个设计思路的一个典型的例子是：一台固定的广角场景监控摄像机加上一个或者多个PTZ高速球机组成的对象捕捉和跨越场景跟踪摄像机群。要实现这样的功能，不但需要摄像机本身具有智能的对象检测和识别能