DB54T 0291-2023 高原地区 智慧视频系统 架构要求

ICS33.160.4054CCSL9054西 藏 自 治 区 地 方 标 准DB54/T0291—2023高原地区智慧视频系统架构要求2023-03-01发布 2023-06-01实施西藏自治区市场监督管理局  发布DB54/T0291DB54/T0291—2023目 次前言 III范围 1规范性引用文件 1术语和定义 1技术要求 2高原地区智慧视频系统设计 2总述 2智慧监控平台 2数据处理系统 3智慧分析系统 3智慧识别算法库 4用户访问接口 4用户注册及身份认证 4权限设置 4远程控制 4视频操作功能 4语音功能 4报警功能 4指标要求 5功能要求 5目标识别功能 5目标追踪功能 5语义分割功能 5异常识别功能 5数据质量分析功能 5性能要求 5识别精度 5反应时间 6稳定性要求 6可靠性要求 6信息保护机制 6系统紧急恢复机制 6运行时安全状态信息 6可维护性要求 6可维护性要求概述 6运行状态监控 6功能评测 6I评估方法概述 6功能评测 7目标识别功能 7目标追踪功能 7语义分割功能 7异常识别功能 7视频质量分析功能 8性能评测 8识别精度 8反应时间 8稳定性 8II前 言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由西藏大学提出，西藏自治区标准化研究所归口。本文件起草单位：西藏大学。本文件主要起草人：董志诚、宋歌、周吉祥、张勇、蔡东洪。III高原地区智慧视频系统架构要求范围规范性引用文件（包括所有的修改单适用于本文件。GB50348安全防范工程技术规范GB/T20271信息安全技术信息系统通用安全技术要求GB/T25000.51系统与软件工程系统与软件质量要求和评价(SQuaRE)第51部分:就绪可用软件产品（RUSP）的质量要求和测试细则术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1图像质量imagequality3.2目标target图像中需要分析、检测或识别的对象。3.3目标识别 targetrecognition（或一种类型的目标（或其它类型的目标3.4目标检测objectdetection找出图像中所有感兴趣的目标，确定它们的类别和位置。3.5行为识别actionrecognition对目标的行为进行分类。示例：聚集、跑步、跳跃、摔倒等。3.6小目标smalltarget目标的尺寸小于原图的0.12%或者尺寸小于32×32像素的目标。13.7卷积神经网络convolutionalneuralnetwork3.8智慧视频系统smartvideosystem3.9语义分割semanticsegmentation像素级地识别图像，即识别出图像中每个像素所属的对象类别。3.10智慧识别算法intelligentrecognitionalgorithm自动地对图像或视频数据做出各种处理、分析，并准确地识别出目标的算法。3.11多模态数据multimodaldata由两种或两种以上来源或形式组成的数据。示例：图像、视频、声音和其他物理信号等。技术要求数据质量的适应性。所选择的智慧识别算法和训练策略宜适应不同质量的数据，通过模型的迁移，利用高原特有的数据进行模型优化实现高原特有环境下的智慧识别。数据源端的适应性。高原地区恶劣的环境导致很难采用单一源端进行数据的采集，因此选择的智慧识别算法和训练策略宜具备数据源端的适应性。目标尺度的适应性。所选择的智慧识别算法和训练策略宜具备较强的目标尺度适应性，能有效、智慧地识别出视频、图像中的不同尺寸的目标。高原地区智慧视频系统设计总述GB503481图1 高原地区智慧视频系统架构要求智慧监控平台2智慧监控平台是高原地区智慧视频系统的核心部分组成部分,平台通过对多模态的数据分析，利用多模态数据融合多模态数据处理时宜考虑以下内容：提供丰富的设备类型接入，保证不同模态的数据能正常的传输。同时提供其他平台互联互通的多种对接方式，建立云平台接入服务，确保海量接入能力。统一数据流的格式，建立负载均衡机制，实现多模态数据的有效接入。提供多模态数据融合标准，建立标准的数据接口、业务接口和逻辑规范，保证各模块、各模态的数据之间能实现高效的通讯。提供统一的维护系统，对于异常的服务提供自动化或者半自动话的修复，对融合过程出现的异常能进行自动处理或者半自动的处理，对出现的错误能及时的报警。数据处理系统数据处理系统是数据质量控制的关键，在设计时宜考虑以下内容：完整的数据维护机制，实现对数据采集设备在线率、完好率，设备信息完整性等业务功能的监控。完善的数据质量评估系统，实现对数据质量的有效监控。发现数据的质量无法满足任务的需求宜立即报警。完善的数据预处理标准。建立一套适用于不同场景、不同任务以及不同模态数据的预处理机制，能有效的对数据进行缺失值处理、去噪处理、拼接处理、归一化处理等功能。智慧分析系统具备目标识别、目标追踪、目标重定位、行为识别以及复杂场景下小目标识别的功能。能通过对相关数据的风险实现对监测环境中可疑目标的定位、追踪以及对一些事件的判断。具备多模态数据处理能力。系统通过对不同模态的数据、协调不同设备的数据来完成非限定场景下的目标识别、行为识别、目标追踪等功能。具备实时的数据处理功能。实时性是智慧边防的关键，因此在相关检测、追踪算法的选择上在结合准确性的同时宜有效的提高算法的检测效率，实现实时的检测。具有可靠性。高原恶劣环境对智慧分析系统的可靠运行具有极大挑战，因此在系统的设计宜具有多级缓存、多级备份、容灾和同步功能，保证智慧分析平台的稳定运行。宜具有安全管理保障能力。高原地区自然环境复杂，场景多样，因此系统宜具有分级权限设定功能，为系统的稳定运行以及场景应用提供安全管理保障。宜具有稳定性和鲁棒性。系统平台对目标的识别、跟踪以及检测功能宜具有稳定性鲁棒性，能够适应复杂多变的场景以及恶劣的环境。对于不同层级的目标都宜具有很好的检出效果，尤其是对于边防任务中经常面临的小目标检测困难问题也宜有较好的检测。宜具有报警功能。系统平台宜能够根据检测系统返回的数据分析相关装置是否正常工作，当发现相关装置异常时宜立刻报警，提示人员去现场查看和维护。宜具有自我检测和恢复功能。系统平台宜能对平台受损情况进行自检，对受损程度进行评估，对于软件层面的受损平台本身宜具备自我修复能力，对于硬件层面的损伤，平台宜立即进行报警，指导维护人员对损害位置进行维护。3智慧识别算法库功能适应性。高原地区智慧视频系统宜包含以下智能算法：语义分割、目标追踪、目标检测、异常检测、姿态估计等。数据质量适应性。高原特有的恶劣环境，导致其采集的数据和平原地区采集的数据具有较大4识别准确性。所选择的智慧识别算法宜满足相关任务对准确性的要求，例如目标识别和定位8075%。识别的稳定性。所选择的智能识别算法宜满足稳定性需求，能保证连续运行且精度不降低。识别的实时性。高原地区智慧视频系统的是通过智慧识别算法来进行目标的检测、目前追踪等以达到异常的预警功能因此所选择的智慧识别算法在满足识别的准确性和稳定性的基础上还宜具备实时性。用户访问接口用户注册及身份认证具备用户注册功能，对多媒体终端用户身份进行合法认证。权限设置具备权限设置功能，不同层级的用户拥有不同的访问权限。用户访问接口界面远程控制用户访问接口的远程控制功能如下：通过手动或自动操作，对前端设备进行调节。设定控制的优先级，对级别高的用户的请求宜保证优先响应。可提供对前端设备进行独占性控制的锁定及解锁功能，锁定和解锁方式可设定。对指定监控点进行图像的实时点播，支持点播图像的显示、抓拍和录像。视频操作功能用户访问接口的视频操作功能如下：按照指定监控点、时间、报警信息等要素检索历史图像进行回放和下载。支持正常播放、快速播放、慢速播放、逐帧进退、画面站厅、图像抓拍等回放控制功能。支持手动切换、单画面定时切换、全屏多画面切换和报警联动切换等视频显示切换。语音功能支持对前端监控点进行双向对讲及语音广播功能。报警功能4指标要求功能要求目标识别功能高原地区智慧视频系统宜具备目标识别功能：能够完成多种不同目标的识别，能实现小目标、群体事件、敏感/关键目标等目标识别任务。识别算法宜具备稳健性，能够适应恶劣环境以及不同场景的识别任务。恶劣环境包含：大风天气、雨雪天气、雷雨天气、强辐射天气、沙尘天气等。目标追踪功能高原地区智慧视频系统宜具有目标跟踪功能，例如目标定位、目标跟踪等。语义分割功能高原地区智慧视频系统宜具备语义分割功能，例如缺陷检测、小目标分割等。异常识别功能高原地区智慧视频系统宜具备异常识别功能，例如入侵识别、行为异常识别等。数据质量分析功能高原地区智慧视频系统宜具备对视频的噪音检测、画面抖动异常检测、信号丢失检测等功能。性能要求识别精度80%，采用重叠度（intersectionoverunion,IoU）来计算目标识别精度。识别精度=

··················································(1)�+�−�∩�式中：�——表示智慧视频系统检测的结果；�——表示人工识别的结果。75101��追踪精度=��∩�� (2)����∪��� �式中：���——第�帧预测结果对应的边界框；����——第�帧人工标注结果对应的边界框。�5Dice（DiceSimilarityCoefficient来计算语义分割精度。语义分割精度=�×(�∩�) (3)�+�式中：�——表示智慧视频系统检测的结果，�——表示人工识别的结果。反应时间检测检测和识别算法的速度宜大于40帧/秒，平台接口读入数据频率不低于10000次/秒。稳定性要求平台宜保持7x24小时的稳定运行，系统连续稳定运行不低于6个月，不出现系统崩溃或者性能降低的情况。可靠性要求信息保护机制系统紧急恢复机制由厂家提供相关材料对系统紧急恢复时间进行说明。运行时安全状态信息系统能够支持提供运行时安全状态信息，包括运行崩溃信息等。可维护性要求可维护性要求概述系统宜具备可维护性，符合GB/T25000.51中相关技术要求，重点考核运行状态监控。运行状态监控功能评测评估方法概述高原地区智