智能监控技术及发展概述.ppt

1、-智能安防的过去、现在、将来,智能监控行业发展前景、就业机会,安防行业市场规模（仅国内市场） 2009年-1900亿元，年均增速20%； 2011年-2696亿元，年均增速约23%； 2012年-3235亿元，年均增速约25%； 2013年-3911亿元，年均增速超过25% 2015年，市场规模将超过6000亿元 其中，视频监控约占50%60%，其余为周界防范、入侵探测、安全防护 装备等等,就业前景 国内仅有几所高校设有相关专业，如：湖南安全技术职业学院 专业名称：安全生产监测监控技术，云南省内没有，我校拟开设（仅此一 家），专业名称：智能监控。 全国安防企业约2万家，从业人员超过100万；云

2、南省从事安防企业约 2000家，从业人员约1.3万。,2014-2018年智慧城市项目将进入第二轮实施周期，总投资接近3万亿规模,监控系统是安全防范系统的核心，来自人类的安全需求,A.H.Maslow:马斯洛(1908-1970)，美国社会心理学家，人格理论家，人本主义心理学的主要发起者。马斯洛对人的动机持整体的看法，他的动机理论被称为“需求层次论”。1968年当选为美国心理学会主席。,需求层次理论 Maslows hierarchy of needs,自我现实需求,尊重需求：成就、名声、地位等,社交需求：友谊、爱情及其隶属关系的需求,安全需求：人身安全、生活稳定以及免遭痛苦威胁或者疾病等、以

3、及对金钱的需求,生理需求：食物、水、空气、性欲、健康,真善美至高人生境界,什么是智能监控？（ Intelligent Monitor） 智能监控集成了智能行为识别算法，能够对画面智能监控，能够对场景中的人或车辆的行为进行识别、判断，并在适当的条件下产生报警来提示用户,安防系统中的视频图像,1）存储于前端摄像头中的DSP芯片中 2）后端管理平台软件算法,分级： 1）提醒 2）预警 3）报警 4）紧急警报,按照预案采取措施,80年代,2000年,2004年,2008年,技 术 发 展,模拟监控系统,2012年以后,数字监控系统,远程数字监控系统,大规模网络视频监控系统,智能化网络数字监控系统,模拟

4、录像机+模拟矩阵,DVR+模拟矩阵,DVR+模拟矩阵+网络,管理平台+DVS+网络+数字矩阵,管理平台+视觉分析+DVS+网络+数字矩阵,视频监控系统的发展历程,时间轴,数字化、网络化使得图像采集、传输日益便捷，视频监控系统规模日益扩大，然而，对于海量的图像信息依靠人工实时监看，效率极低。 有军事试验显示，连续观察2个以上的监视器，10分钟后，将错过45%的场景，22分钟后，会错过95%的场景。 在很多项目中，监控系统难以真正应用，仅仅成为高科技的“象征”，显示墙也成了“花瓶”。,实时监看，疲劳无效,视频监控系统难题之一,实时录像，无益浪费又问题多多,既然实时监看不符合人的心理与生理特征，为了

5、不漏掉没有发现的情况，只好进行24小时视频录像，以便事后调阅。 硬盘录像机/网络录像机保存的90%却又是无用视频垃圾。 硬盘录像机/网络录像机代替了人的疲劳，硬盘、硬盘录像机损坏成为严重问题，设备检测、维修又需要巨大人力支撑。 实际应用表面，724小时录像情况下，硬盘使用寿命减少1/3，故障率增加30%。,视频监控系统难题之二,TCP/IP,视频监控系统难题之三,监而不控，事后诸葛亮,实时观看人疲劳，录像机无法智能警告，发生状况却也无法及时的报警，事后调阅取证，错过了最佳案情处置时机。 因硬盘损坏、摄像机异常等问题造成的录像丢失问题屡屡出现。,智能监控系统的基本功能,智能监控系统是采用图像处理

6、、模式识别和计算机视觉技术，通过在监控系统中增加智能视频分析模块，借助计算机强大的数据处理能力过滤掉视频画面无用的或干扰信息、自动识别不同物体，分析抽取视频源中关键有用信息，快速准确的定位事故现场，判断监控画面中的异常情况，并以最快和最佳的方式发出警报或触发其它动作，从而有效进行事前预警，事中处理，事后及时取证的全自动、全天候、实时监控的智能系统。,为什么需要智能视频监控,“在传统的闭路电视监控模式下，保安人员需要监视太多的视频画面，远远超出人的接受能力，导致实际监控效果低下。实验结果表明，在盯着视频画面仅仅22 分钟之后，人眼将对视频画面里95%以上的活动信息视而不见。因此我们需要智能视觉监

7、控来改善监控效果，同时减轻保安人员的负担。” IMS Research,智能视频监控系统减负、增效,给监控装上永不疲倦的“大脑”,智能视频分析与人脑的视觉分析对比,智能监控系统的典型结构,视频采集系统,编码器 光端机等,视频传输系统（光纤、双绞线）,视频管理系统（切换、控制、服务）,图像控制 核心交换机 管理服务器,IP SAN iSCSI 虚拟存储 云存储,解码、矩阵和拼接控制,视频显示系统,客户端设备,DID、DLP拼接显示屏,C/S、B/S架构,视频存储系统,愿景：监控系统具有自主分析的大脑！,过程：背景建识别并跟踪运动目标，记 录运动目标的运动信息（包括轨迹、目标框、速 度、运动方向等

8、），分析运动信息与事件检测规 则是否吻合,目标：从视频图像中提取语义级事件,起源：计算机视觉技术,初识监控设备（一）,通用视频采集设备类别,枪形摄像机,半球摄像机,筒形摄像机,一体化摄像机,红外球机,非红外球机,非红外球机,一体化云台 摄像机,针孔摄像机,飞碟摄像机,迷你摄像机,卡片摄像机,初识监控设备（二）,通用编码存储设备类别,ATM专用DVR,审讯专用DVR,车载专用DVR,环境监测专用DVR,2U DVR/NVR/ HDVR,2U DVR/NVR/ HDVR,1.5U DVR/NVR/ HDVR,1U DVR/NVR/ HDVR,单路编码器,多路编码器,HD-SDI编码器,机架式编码器

9、,初识监控设备（三）,通用传输、显示及控制设备类别,独立式光端机,机架式光端机,独立式解码器,机架式解码器,LCD拼接屏,DLP拼接屏,大屏控制器,网络键盘,4U 综合控制器,7U 综合控制器,12U 综合控制器,18U 综合控制器,通用集中存储设备类别,16盘位/带前面板盖,16盘位/带前面板盖,24盘位/带前面板盖,16盘位,48盘位,24盘位,初识监控设备（四）,智能监控技术需要掌握的主要知识/技能,智能监控,计算机 网络,图像处理,弱电施工技术,监控系统设计,数据存储,视频采集,摄像机结构,视频存储,视频综合管理,视频显示,视频传输,智能监控系统,CCD成像,CMOS成像,局域网互连网

10、,通信协议,网络介质,网络结构,TCP/IP、UDP,ONVIF、PELCO,光纤、5/6类线缆,C/S、B/S服务器类型及结构,编程语言JAVA、MATLAB,弱电设计施工规范,矩阵控制,拼接及分割,图像显示原理,DID液晶显示,DLP背投显示,DAS、NAS、SAN存储结构,虚拟存储,云存储,服务器架构,视频管理软件,图像（Image） 视频（Video） 时间上连续的图像组成视频：ImageVideo 视频中的某一幅图像称为一帧（Frame） 帧率（Frame Rate）FPS 每秒的帧数 码流（Bit Stream） 将图像压缩后形成的数据 码率（Bit Rate）bps/Bps 对码

11、流进行量化 码率类型：定码率（CBR）、变码率（VBR） 码流类型：视频流、音频流、复合流,基本概念图像、视频和码流,像素（Pixel） 分辨率（Resolution） 水平：Width 垂直：Height,线数（TVL） 分辨力 水平 垂直,基本概念图像,逐行扫描(Progressive),隔行扫描(Interlacing）,基本概念扫描方式,WD1,4CIF,576(PAL),960 (PAL),CIF,QCIF,2CIF,基本概念标清分辨率,分辨率大于等于720p称为高清,基本概念高清分辨率,采集,编码,压缩,一路4CIF分辨率的图像，进行A/D转换后未经压缩的数据量是(RGB)： 一帧： 7045763字节1216512字节（不包括文件头大小） 一秒： 1216512字节/帧25帧/秒30412800字节/秒29MB/秒 一小时： 29MB/秒3600秒/小时101.9GB/小时 一天： 101.9GB/小时24小时2.4TB/天 ,数码监控的基础技术：编码和压缩,冗余信息,去除 冗余信息,压缩基本原理,Chronological Progressi