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智能视频分析技术在视频监控中的应用
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隅端
元组成,主要负责业务处理控制、视
频音频传送、存储以及系统管理;作 为整个智能视频分析监控的核心,中 心业务平台实现了用户和前端设备的 接入认证、设备综合管理、媒体分发 转发及业务功能控制等功能,网络存 储单元则需要实现网络媒体数据的数
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波浪、灯光变化)。 进而分析并追踪在摄 像机场景内出现的目 标行为。 智能视频分析与 移动侦测的本质区别是前者可以准确 识别出视频中真正活动的目标,而后 者只能判断出画面变化的内容,无法
图1视频智能分析的必要性
本无法顾及所有监控场景;同时,监
控人员的注意力很难保证二十四小时 都能准确高效地监控所有监控场景; 此外, “被动录像”通常只能在“事
(8)数据库服务器DBAS
DBAS可采用MySQL或Microsof【
SQL Server等数据库管理系统进行各
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图3智能视频分析系统架构示意图
频分析解决方案。 ◆基于视频处理嚣的前螭解决 方案:所有的目标跟踪、行为判断、 报警触发都是由前端智能分析设备完 成,只将报警信息通过网络传输至监 控中心。优点是:视频分析设备被放
一处理,如图2所示。优点是:无需 红外传感器等前端检测设备、可有效 与现有监控系统融合、针对不同需求 规则改变灵活、可扩展性强;缺点是 只能控制若干关键的监控点,并且对 计算机性能和网络带宽要求比较高。
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T色chnoIogy&AppI-cation
文/张凡忠公安部第一研究所
【摘要】在视频监控飞速发展的今天,视频监控画面的海量信息已经超过了人力有效处理的范围已经成 为客观事实。而智能视频分析技术是是一种滤除大量冗余的有效手段,是目前中国安防行业最为关注的图像处
理技术。简而言之,该技术就是发现图像中运动的物体。并对其进行跟踪、分析,及时发现异常行为。触发报 警并采取其他措施进行干预。
区分目标和背景干扰。所以智能视频
分析相对于移动侦测。其抗干扰能力 有了质的提高。视频分析技术通常采 用背景减除技术来进行图像变化的检 测(如入侵、丢包、逆行等都是一种 模式的图像变化),即将视频帧与基 准背景图像进行比较,相同位置的像 素(区域)变化则认为是变化了的区 域,对这些区域进一步处理、识别、 跟踪。得到包括目标位置、尺寸、形 状、速度、停留时间等基本形态信息 和动态信息,完成目标的跟踪和行为 理解之后,也就完成了图像与图像描 述之间的映射关系,从而使系统进一 步进行规则判定,直到触发报警。
图5运动目标的检测轨迹追踪
图9滞留物检测
警,如图6所示。
◆双绊线(警戒线)穿越
使用绊线检测时,在树枝晃动、 多汽车灯光的区域容易形成误报。为 了解决这些区域的误报问题,将绊线 改成双绊线,只有检测物体穿越两根
绊线后才会报警,这样能大大降低误
报的可能性,更好地提高检测准确
图6绊线(警戒线)穿越示意图
图10物品消失或移动检测
摄像头
l最前端设备,完成视频采集
SDU进行系统内的各种辅助信
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系统的数据中心、指令中心,具有处理各种指 令分发、数据请求的服务。 全景地图,可以显示整个监控区域全貌,并且 j显示所有监控设备位置、实时状态、检测到的 『目标物体在全局地图中的位置等。 智能视频监控客户端应用 智能视频监控的终端应用程序,独立运行。
率,如图7所示。 ◆区域入侵 在一些不方便设置绊线,或者在 没有明确边界但需要警戒的区域设置 区域入侵检测功能。在需要警戒的区 域架设监控摄像机,在摄像机监视的 视场范围内,可根据需要设置任意形 状、任意数量的警戒区域。一旦有满 足预设条件的目标进入警戒区域,则 自动产生告警,并用告警框标识出进 入警戒区域的目标,同时标识出其运 动轨迹,提醒相关人员注意有移动目 标入侵。如图8所示。
万方数据
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Tech noIogy&Ap p|.cation
析解决方案:所有
全防范技术、计算机应用技术、网络
通信技术、视频传输技术、访问控制技
的前端摄像机仅仅
具备基本的视频采
术、云存储、云计算等高新技术为一体
的综合管理系统。现在大部分的智能监 控可以实现目标识别、徘徊检测、物品 遗留、区域入侵、丢失检测、车流量统 计及人流量统计等功能。 智能视频分析系统的架构设计 主要基于三层架构:即前端设备接人
字化录像、存储、检索、回放以及管 理,如图3所示。
(1)智能网络视频分析服务 器lVAS
IVAS是前端运行性态的运算单 元设备,运行有智能视频分析服务程 序,带有视频信号输入接口、串行通
置在IP摄像机之后,这样可以有效地节
约视频流占用的带宽;缺点是:价格 昂贵,安装复杂;前端设备分散、易 损率高;报警记录与视频监控分开。 ◆基于监控的后端智能视频分
【关键词】智能视频分析视频监控移动侦测警戒区域入侵视频异常
引言
视频监控是安全防范系统的重
要组成部分,是一种防范能力较强的 综合系统。目前,随着社会经济的飞 速发展和科学技术的进步,视频监控 系统以其直观、准确、及时和内容 丰富而广泛应用于许多场合。然而
视频监控的规模化应用致使通过人的
分析,有效避免信息遗漏,使各种高
五、智能分析系统功能说明
智能视频分析首先要求用户指定
一个检测区域,该检测区域可以是不 规则的任意形状,然后在该区域中启 用各种检测功能。智能视频分析支持 的检测功能主要有:
VMS是系统的管理中心。通过
VMS管理和配置多个IVAS,并可以
通过访问Web页面管理整个系统。通 过VMS可以实现视频的集中存储和管 理。实现随时、随地通过网络调取任 意视频的功能,并与系统的其他组件 如地图服务器配合等。
(3)视频改善类
该类主要是针对一些不可视、模
糊不清,或者是对振动的图像进行部 分优化处理。以增加视频的可监控性
能。具体包括:红外夜视图像增强处
途、滞留物和搬移物报警、对摄像机
保护、降低人力成本。
三、智能视频分析技术的分类 二、智能视频分析的实现原理
视频智能分析是计算机图像视觉 技术在安防领域应用的一个分支。是 一种基于目标行为的智能监控技术。 区别于传统的移动侦测技术,智能视 频分析首先将场景中的背景和目标分 从广义上来说,智能视频分析技 术主要包括以下三类:
(2)视频识别类
该类包括人脸识别、步态识别与 车牌识别。其主要技术是在视频图像 中找出局部中一些画面的共性,如人 脸必然有两个眼睛,如果可以找到双 目的位置。那么就可以定性人脸的位 置及尺寸。
要人为干预的情况下,通过对摄像机
拍录的图像序列进行定位、识别和跟 踪。并在此基础上分析和判断目标的 行为,从而做到既能完成日常管理又 能在异常情况发生的时候及时作出反 应.如图1所示。智能监控的主要优 势有:群体行为分析、入侵检测和运 动目标跟踪、有效扩展视频资源的用
信号及数据管理服务单元【进行系统内各种辅助信号和数据的处理和管理。
数据库服务器
I釜磊翥蠢霎器荽鍪}存储业务’可保证重要通
J利用数据库Web
系统和数据管理系统DMS服务。
(2)视频分析管理服务器
VMS
行系统设置与管理的终端用户界面软 件,可以接入本地IVAS进行管理、远 程接入1VAS进行管理。
方向及相对像素点移动速度,目标本 身在画面中的形状及其改变)。根据 以上的基本功能.视频分析可分为以 下几个功能模块:周界入侵检测、目 标移动方向检测、目标运动、停止状 态改变检测、目标出现与消失检测、 人流量、车流量统计、PTZ自动追踪 系统、系统智能自检功能等。
件”发生之后通过调用录像进行回放 取证,一方面损失已经产生不可能挽 回,另一方面,通过人工回放录像取 证的方式效率十分低下。 智能分析视频监控则可以有效地 解决以上问题。智能监控的主要特征 是采用计算机视觉方式,在几乎不需
风险行为在发生之初就被发现,并提 醒值班人员。从而避免危险发生。这 不但能大大提高视频监控的效果和质 量,有力降低监控工作人员的工作强 度,同时使也使整个监控系统得到很 好的融合。
因素去辨别很难做到万无一失。计算
机技术的飞速发展为视频监控的应用 提供了更大的展示舞台,智能化在数 字安全防范领域也得到越来越多的应 用。如果在视频监控中加入视频的智 能分析,可以对所关注的视频源实时
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图4信号及数据管理服务单元连接示意图
万方数据
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T色ehnology&AppIication
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越方向。一旦有移动目标按照禁止穿 越方向穿越警戒线即产生告警,并用
告警框标识出该移动目标及其运动轨 迹。提醒相关人员注意有人或车穿越 警戒线。如果移动目标没有按照设定 方向穿越警戒线。则不会产生任何告
(5)Web页面系统HS与智 能视频监控Web客户端ISCC
提供远程Web访问,可以完全在lE 中实现独立的智能视频监控客户端应用 IscA的各项功能。
(1)运动目标的检测轨迹追踪