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1、一智能视频分析产生背景视频分析产生的背景很简单，其一为安防应用，就是当值班人员面对十、百、千的摄像机，无法真正的在风险产生时预防或干预，多数靠事后回放相关的图象；其二为非安防应用，如商业上人流统计、防止扒窃等等。其理念是将风险的分析和识别转交给计算机或者芯片，使值班人员从“死盯”监视器的工作中解脱出来，当计算机发现问题时候，产生报警，此时值班人员进行响应。作为传统闭路电视监控系统的下一波浪潮，数字录像系统的到来无疑标志着24*7全天候监控系统进入了更加高效的新纪元。然而当前仍然存在着一些严重的问题。接连数小时盯着通常显示着静止墙壁和护栏的多个监视器，即使是最为训练有素的保安人员也会为此而面临注
2、意力极限的挑战。再加上黑暗或恶劣的天气情况等客观条件，这一问题变得更加复杂。随着数字监控网络中部署的摄像机和闭路电视监视器不断增多，保安人员有效审视网络上所有各点图像的能力实际上却由于信息过载而有所下降。显而易见，保安人员迫切需要一款更加智能化的系统来发挥自动“电子眼”的作用，以便对潜在入侵者、可疑目标和其它安全侵犯活动进行至关重要的瞬间刺激型准确检测，由此保安人员将可以对事件做出迅速而明智的决定和实时响应。智能视频监控主要优势：快速的反应时间-毫秒级的报警触发反应时间；更有效的监视-安保操作员只需要注意相关信息；强大的数据检索和分析功能-能提供快速的反应时间和调查时间。二技术分析2.1主要的
3、视频分析技术首先来了解一下什么事智能视频分析技术。视频分析技术就是使用计算机图像视觉分析技术，通过将场景中背景和目标分离进而分析并追踪在摄像机场景内出现的目标。用户可以根据的视频内容分析功能，通过在不同摄像机的场景中预设不同的报警规则，一旦目标在场景中出现了违反预定义规则的行为，系统会自动发出报警，监控工作站自动弹出报警信息并发出警示音,用户可以通过点击报警信息，实现报警的场景重组并采取相关措施。视频分析方法主要有两类，一类是背景减除方法。背景减除方法是利用当前图象和背景图象的差分（SAD）来检测出运动区域的一种方法。此方法可以提供比较完整的运动目标特征数据，精确度和灵敏度都比较高，具有良好的
4、性能表现。背景的建模是背景减除法的技术关键。一般采用在系统设置时期设置系统自适应学习时间来建模，根据背景实际”热闹程度“ 选取35分钟的学习时间。一般系统建模完成后，随着时间的变化，背景会有一些改变，系统具有”背景维护“能力，即可以将一些后来融入背景的图象，如云等自动加为背景。另一类是时间差分法，又称相邻贞差法，就是利用视频图象特征，从连续得到的视频流中提取所需要的动态目标信息。时间差分方实质就是利用相邻贞图象相减来提取前景目标移动的信息。此方法不能完全提取所有相关特征象素点，在运动实体内部可能产生空洞，智能检测出目标的边缘。背景减除法和时间差分法优缺点：背景减除方法：精确度高，灵敏，性能表现
5、好，芯片资源占用多，对光线等变化敏感。时间差分方法：环境适应性强，芯片资源占用少，对光线等变化不敏感不是太精确，应用条件有限，当运动目标停止时失效。2.2视频分析系统架构目前视频分析技术主要有两种架构方式，一种是基于后端服务器方式；另外一种采用DSP方式，DSP方式明显优于后端服务器方式，主要表现在：DSP（数字信号处理Digital Signal Processing，简称DSP）方式可以使得视频分析技术采用分布式的架构方式，在此方式下，视频分析单元一般位于视频采集设备附近（摄像机或编码器），这样，你可以有选择的设置系统，让系统只有当报警发生的时候才传输视频到控制中心或存储中心，相对于服务器
6、方式，大大节省的网络负担及存储空间。DSP方式下，视频分析单元一般位于视频采集设备附近（摄像机或编码器），此方式可以使得视频分析单元直接对原始或最接近原始的图象进行分析，而后端服务器方式，服务器得到的图象经过网络编码传输后已经丢失了部分信息，因此精确度难免下降。视频分析是复杂的过程，需要占用大量的系统计算资源，因此服务器方式可以同时进行分析的视频路数非常有限，而DSP方式没有此限制。基于以上原因，目前市场上主流视频分析技术均采用DSP方式，基于摄像机或编码器。三竞争分析3.1市场概述随着技术的不断成熟，在世界范围内逐渐出现了一些专业的IVS研究厂家，像美国的ObjectVideo、Vidien
7、t；以色列的NICE，Mate，IOImage；澳大利亚的IOmniscient等。这些厂家都相继进入中国市场，一度造成外国厂商独占国内智能视频分析市场的局面。而终究因其技术与中国国情的差异性，无法真正渗透中国市场。这一现状给国内的智能视频技术研究厂家带来挑战的同时，同样也提供了一个非常好的发展机遇。国内逐渐出现了像文安、智安邦、飞瑞斯这样的专业智能视频分析研究厂家，相关产品也先后在平安城市以及各重点行业取得突破性应用。3.2典型的厂家及其产品功能1.北京智安邦科技有限公司（1）主要产品SmartTrack智能图像处理气SmartCore智能视频分析软件驾驶员行为检测系统（2）产品特点准确性高
8、，方便易用，扩展兼容性强（3）行业应用石油化工消防智能视频监控系统，公路隧道消防智能视频监控系统，仓库消防智能视频监控系统，博物馆消防智能视频监控系统，安防行业解决方案，如仓库安防消防智能视频监控系统，ZANB变电站智能视频监控系统，机场安防消防智能视频监控系统，ATM机/自助银行联网智能监控系统等等2飞瑞斯（1）主要产品人群密度检测仪智能视频分析仪疲劳驾驶预警器（2）产品特点安装流程简单，统计精度高，维护方便。（3）行业应用火车站人数统计，平安城市，超市等等。3.深圳市信义科技有限公司（1）主要产品智能视频行为分析系统监狱应用管理平台电子盯防系统平安城市监控平台（2）产品特点（3）监狱，银行
9、，平安城市等四系统方案4.1智能视频分析的原理目前智能处理设备基本上可以完成两个层面的工作：一个层面是对目标的检测，跟踪和分类，得到对目标的大小，位置，类型，颜色，运动方向，目标数，目标之间的距离，运动速度等基础信息，另一个层面是基于这些目标信息分析判断，如各种行为分析等。行为分析主要基于运动背景建模与目标识别技术，简单来讲就是在相对静止的背景图像中找到在活动的目标物体。 运动目标识别的背景建模技术，首先根据某种数学原理建立环境背景的数学模型，在数学模型的基础上，机器可以区分出静止背景与运动的目标物体，然后再根据目标的轮廓、大小等信息对其分类，除去虚假的或无需关心的目标，最终结合剩下的目标轨迹
10、与设置的规则产生报警信号。 特征识别技术的原理与活动目标识别技术不同。特征识别无需背景模型而需要目标物体的特征，因此机器会存有一个可以用于描述这些特征的数据库，特征识别也就是在所得的图像中寻找与特征库里具有一定相似程度的物体以进行匹配，如果特殊库里描述的特征越多，得到的结果越正确，同时需要的计算量也越大。 4.2系统描述本系统采用了先进的智能化视频算法， 能在异常情况发生的瞬间，即时发出报警，通知保安人员。通过即时分析出现在录像中具有潜在威胁的事件，过滤掉用户不关心的信息，提取最有价值的信息给用户，以供管理人员及时判断和采取措施，具有很强的事前预警防护能力和实时防控能力。利用了数据库管理，数据
11、挖掘技术，可对实时报警事件进行分类汇总，允许在用户授权范围内，任意地对事件做搜索回放，更加便于事件调查，快速取证。4.3核心功能4.3.1 智能财产保护在监视场景中，当警戒区域内特定位置的某件或多件物品的状态发生变化（突然消失或突然出现）进行检测分析，并自动发出报警信息，提醒相关人员。性能特点自动检测指定区域内被搬移，盗取的物体；物品放置在检测区域内或者从检测区域内被取走达到一定的时间；客户自定义指定区域物体告警的颜色，告警动作；各种检测均可设定多个任意形状的防区，多个防区位置可以重叠，互不影响；各防区内各类型的参数可以独立设定，互不影响； 行业应用电力行业的集控仪表机房，重要核心设施；校园内
12、贵重设备，电脑教室，计算机网络管理中心，财务室等；移动行业里的移动基站光伏供电设备等。4.3.2不明遗留物检测性能特点自动检测指定区域内出现的遗留物体指定区域设置多样化、不规则化客户可自定义物品遗留告警时间客户自定义检测遗留物体尺寸，针对性强客户自定义指定区域、物体告警颜色、告警动作可在同一个视频画面中同时检测多个区域行业应用应用于机场、油库等高危场所中异常遗留物的检测4.3.3智能人数统计人数统计系统是利用计算机视觉技术，对画面进行分析、处理、应用的过程，完整的行人数量统计系统，主要包括以下几个步骤：性能特点:标准环境下人数统计精确度在95%以上；能分别统计进和出的人数数据，并计算场内人数；
13、能同时统计多人同时进出；人数统计的智能算法可以根据实际使用环境来调整、训练算法，满足不同环境需求；识别速度快，可满足实际应用要求。强大的数据存储、备份机制，在无网络连接状况下，设备内部可以存储1年以上的客流统计数据。行业应用：商超连锁客流统，娱乐场所人数超限应用，公交客流统计应用，客运大巴超载监控应用，矿井隧道、施工工地人数统计应用。4.3.4人群聚集度检测通过摄像机采集视频信息，并运用智能视频分析技术分析画面中的活体移动目标，并统计计算设定区域内的目标数量和密度，当数量值超过预设的阈值时自动产生报警信息，提示监控人员采取针对性的措施。可应用于人群非法集会监测、机场验证大厅等场景。性能特点可监
14、测不同形状拥挤的人群密度；可以设定检测的阈值，当超过时被认为人群拥挤时可向系统发出报警信号；应用广泛，与原有系统的兼容性强；可以检测不同的拥挤情况，可能是排队拥挤，也可能是团团包围的拥挤；不同帧数的视频信号和黑白视频信号均能检测。行业应用银行、商场等排队监控：及时发现较长的队伍，进行疏导或加派人手；平安城市监控：在一些特定的公共场合，如广场、政府大门前等，安装的平安城市视频监控摄像机可以具备人群密度检测功能，可以设定一定的密度值，当视频画面内人员聚集数量达到一定的密度时可以在监控中心自动发出报警信号；火车站地铁人群密度估计。4.3.5移动物体自动跟踪在摄像机监视的场景范围内，对出现的运动目标进
15、行监测、分类识别（人、动物和车辆等）及轨迹的追踪。可根据需要设置各种警戒要求，一旦系统监测到的运动目标及其行为符合预先设定的警戒条件，则自动产生报警信息。并抓拍清晰的特写镜头，行业应用此功能可应用于电力，石油化工，银行，平安社区等等众多行业，如在电力行业燃料运输中的应用，对燃料在传送带上的轨迹进行追踪，并对燃料在传送带上发生逆行或传送故障停止的情况即时发出告警信息。4.3.6智能虚拟墙在摄像机监视的场景范围内，可根据监控需要和目的设置警戒区域，系统可以自动检测入侵到警戒区域内的运动目标及其行为，一旦发现有满足预设警戒信息，并用告警框标示出进入警戒区的目标，同时标识出其运动轨迹。采用“智能虚拟墙
16、”，对穿越虚拟墙的事件进行报警，克服了以前红外对射装置极易误报，无直观图像的缺点。行业应用该技术可应用于监狱看守所，电力，校园，石油化工，移动通讯等众多领域。如在监狱看守所中的应用，采用“智能虚拟墙”技术，通过架设在监狱围墙四周的摄像机，对穿越“虚拟墙”的事件进行报警，当有闯入目标越过“虚拟墙”触发报警后，系统可立刻控制PTZ摄像机或高速球机自动跟踪该目标，便于在复杂环境中快速将闯入者擒获。4.3.7绊线检测在摄像机监视的场景范围内，可根据监视需要和目的设置多个警戒区域，每个警戒区域内可任意设置1条绊线，还可以制定穿越绊线的非法方向。当有移动目标按照禁止穿越方向穿越警戒线即产生报警信息，并用告
17、警框标识出该移动目标及其运动轨迹。1.单向绊线检测检测是否有人，物体或车辆突然从某个指定方向越过预定边界，单方向进行检测。2.双向绊线检测是否有人，物体或车辆突然从任意方向越过预定边界，双方向进行检测性能特点（1）提供操作简单的视频画绊线和绊线擦出功能；（2）绊线形状可以任意设置，包括封闭和未封闭绊线；（3）可以对有向绊线穿越检测的各个绊线进行方向设置；（4）能检测各种形状的物体如：人、动物、车辆等，能检测到CIF图像下不小于44像素目标；(5)每路视频中可以设置多个防区，并可以同时进行检测和跟踪，并将其轨迹标出行业应用4.3.8.逗留与徘徊检测在摄像机监视的场景范围内，根据监控需要和目的设置
18、警戒区域，系统可以自动检测入侵到警戒区域内的运动目标及其行为，一旦发现有目标在警戒区域徘徊时间超过设定好的时间，则自动产生报警信息。性能特点1.当人员在警戒区内滞留超过用户自定义的时间时产生报警，用以识别人员在禁停区域长时间停留或逗留；2.用户可以设置一定的允许等候时间；3.滞留的判别不受人员在警戒区内的行为影响。行业应用讯基站机房。在通讯基站机房附近可以采用“逗留与徘徊检测”技术，当有可疑人员在附近逗留与徘徊时，预先进行告警，主动防范重要设施被破坏。自动银行周围的周界防范。4.3.9.逆行检测功能对以规定方向反向运动的人、物体或车辆进行实时检测，用以识别在禁行方向的逆行行为。典型应用如各种单
19、方向流动出入口或区域。4.3.10.异常奔跑检测功能重点关注可疑人员的快速移动与突然加速等行为，实时检测是否有人员快速奔跑、追逐，以便及时发现偷盗或抢劫等，是城市治安监控的典型应用。4.3.11.打架检测功能通过对视频监控下相关人员的运动特征、运动轨迹、肢体剧烈变化的自动识别，实时检测是否有打架斗殴事件，以防事件的进一步恶化。它是城市治安监控的典型应用。4.3.12门禁尾随检测性能特点a).单人进入工作人员通过刷卡自动门禁打开，进入操作间，摄像机采集现场视频信号，视频识别装置通过软件运算判断是否有尾随。有尾随（视频区域内人数大于1）门禁关闭，发出报警，相应设备无法操作；无尾随（视频区域内人数等
20、于1），门禁关闭，设备可正常操作。b).n人进入工作人员通过刷卡自动门禁打开，进入操作间，摄像机采集现场视频信号，视频识别装置通过软件运算判断是否有尾随。有尾随（视频区域内人数大于n）门禁关闭，发出报警，相应设备无法操作；无尾随（视频区域内人数等于n），门禁关闭，设备可正常操作。行业应用主要用于银行、公安、电信、邮政、金银珠宝以及需要高度安全保护场所的通道，以保证营业场所或收银处工作人员及物品安全。4.3.13环境指标适用性检测率：90%，误报率：10% ；具有自动行为分析能力，能同时监测同一场景里多个目标的不同行为；能够很好地抗摄像头抖动；能够适应不同的环境变化，包括光照、四季、昼夜、晴雨等
21、；可消除小动物、树叶、飞舞的纸片等造成的误报；能过滤各种易引起虚警的干扰源，如树枝摆动、水波荡漾、闪电、光影变等。可靠性自动消除摄像机抖动影响；平均无故障运行时间大于12个月；相应时间操作响应时间小于1秒；故障恢复时间小于20秒。4.3.14联动，搜索，事件回放1.联动在智能视频分析系统发现异常情况以后，通常需要作3类事情：1).核实报警真实性： 通过另外一台云台相机对报警事件拉近进行详细调查。由于监控范围的需要，报警相机的监控范围通常较大，而且经常是固定相机。另外一台云台相机可以和一台或者几台固定报警相机相配合自动或者手动响应报警事件。报警录像片段通常会被同时存在硬盘上。 2).及时通知、提
22、醒监控人员： 常用实时提示方法包括语音提示监控人员，如“仓库门口发现人员”；在屏幕上弹出报警图像；在图像上用标识框标识触警物体；显示触警物体之前的运动轨迹。另外也有非实时的技术手段，如通过邮件或者短信的形式通知负责人员，并附以触警截图。目前通过手机浏览实时监控图像已经较成熟。3G手机在国内的普及必将促使手机成为有一个响应平台。除了DVR备份以外，智能视频分析系统可以存储报警录像片段，供监控人员迅速检索。 3).触发其它外部响应手段： 为避免频繁出警，有些系统可以和喇叭联动，提醒入侵人员已经被监控。通常他们在知道被发现后会迅速离开。2.智能搜索查询采用智能搜索技术，可以在极短的时间内，按照定义迅速找到相关事件的视频3.报警录像的回放4.数据统计，分析，报表。5.用户权限设置6.报警处理记录4.3系统组成前端视频采集设备采集得到的模拟视频信号分为两路，一路送往编码设备，经编码设备处理后形成视频流，送往存储设备服务器，进行存储。另一路发给行为分析服务器，行为分析服务器抓取码流进行视频分析，如触发报警事件，把该事件上传到管理控制中心平台以便管理控制中心进一步处理。
