中國(guó)安防行業(yè)如果說(shuō)開(kāi)始大量出現(xiàn)監(jiān)控平臺(tái)的時(shí)期，要從2005年網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控風(fēng)靡開(kāi)始。監(jiān)控平臺(tái)軟件是基于網(wǎng)絡(luò)的全數(shù)字化的信息傳輸和管理系統(tǒng)，屬于第三代開(kāi)放式技術(shù)的綜合網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控產(chǎn)品。它結(jié)合了現(xiàn)代音、視頻壓縮技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、流媒體傳輸技術(shù)，采用模塊化的軟件設(shè)計(jì)理念，將不同客戶(hù)的需求以組件模塊的方式實(shí)現(xiàn)；以網(wǎng)絡(luò)集中管理和網(wǎng)絡(luò)傳輸為核心，完成信息采集、傳輸、控制、管理和儲(chǔ)存的全過(guò)程，真正實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)、集中管理，授權(quán)用戶(hù)可在網(wǎng)絡(luò)的任何計(jì)算機(jī)上對(duì)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，提供了強(qiáng)大的、靈活的網(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)控綜合解決方案。
一、智能視頻分析技術(shù)“主唱”監(jiān)控智能化
監(jiān)控平臺(tái)發(fā)展的這些年，已經(jīng)很明顯貼近監(jiān)控高清、集成性的趨勢(shì)，但智能化的應(yīng)用表現(xiàn)才剛剛起步，但前景不小。我們說(shuō)的監(jiān)控智能化，很多業(yè)內(nèi)人士都認(rèn)為智能視頻分析就是監(jiān)控的智能化。從目前應(yīng)用情況分析，智能視頻分析技術(shù)是監(jiān)控智能化技術(shù)最為成熟的技術(shù)體系。
智能智能視覺(jué)安防監(jiān)控方式是一套軟件系統(tǒng)，其技術(shù)原理為首先系統(tǒng)進(jìn)行背景學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)時(shí)間根據(jù)背景熱鬧程度有所不同，期間系統(tǒng)自動(dòng)建立背景模型。之后系統(tǒng)進(jìn)入“分析”狀態(tài)，如果攝像機(jī)前景出現(xiàn)移動(dòng)物體，并在設(shè)置的范圍區(qū)域內(nèi)且目標(biāo)物體大小滿(mǎn)足設(shè)置，系統(tǒng)將會(huì)把該目標(biāo)進(jìn)行提取并跟蹤，并根據(jù)預(yù)先的算法(入侵、遺留、盜竊等)觸發(fā)報(bào)警。期間如果背景出現(xiàn)雨雪，中云，波浪，攝像機(jī)抖動(dòng)，搖擺的柳樹(shù)等，系統(tǒng)將啟動(dòng)預(yù)處理功能，來(lái)過(guò)濾掉這些動(dòng)態(tài)背景。在觸發(fā)報(bào)警之前，系統(tǒng)具有目標(biāo)識(shí)別的功能，即將提取的目標(biāo)與已經(jīng)建立的模型進(jìn)行比對(duì)，并選擇最佳的匹配。所以，我們開(kāi)發(fā)的監(jiān)獄行業(yè)化產(chǎn)品和“墅安居”、“店鋪安”針對(duì)民用行業(yè)市場(chǎng)的產(chǎn)品都是基于這樣的系統(tǒng)原理，所以在智能視頻分析方面這些產(chǎn)品技術(shù)特性是：
1、自適應(yīng)場(chǎng)景學(xué)習(xí)
通過(guò)對(duì)監(jiān)控場(chǎng)景動(dòng)態(tài)背景建模，自適應(yīng)的學(xué)習(xí)場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)變化，能夠克服環(huán)境光線變化，物體陰影的影響，并能夠排除樹(shù)枝晃動(dòng)、水波等不感興趣的虛假運(yùn)動(dòng)物體的干擾。
2、分區(qū)域多目標(biāo)檢測(cè)
通過(guò)對(duì)監(jiān)控場(chǎng)景分塊劃分，對(duì)不同區(qū)域進(jìn)行不同的目標(biāo)提取策略。得到完整、真實(shí)的感興趣目標(biāo)。將運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的形狀信息和運(yùn)動(dòng)特性相結(jié)合，區(qū)分非剛性物體(人)、剛性物體(車(chē)輛)。
3、穩(wěn)定的目標(biāo)跟蹤
基于物體的顏色、紋理、輪廓等信息同時(shí)追蹤多個(gè)目標(biāo)，在發(fā)生目標(biāo)交匯、遮擋時(shí)，利用特征匹配和運(yùn)動(dòng)測(cè)算法，穩(wěn)定的追蹤目標(biāo)。
4、行為理解與描述高層處理相結(jié)合
通過(guò)追蹤獲取目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡，運(yùn)動(dòng)方向、速度，再結(jié)合用戶(hù)可配置的區(qū)域、警戒線、違規(guī)方向等信息聯(lián)合判斷異常行為。
5、智能識(shí)別與多樣化報(bào)警相結(jié)合
智能視覺(jué)安防監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)檢測(cè)到異常事件后，會(huì)通過(guò)通過(guò)多樣化(如警燈、警號(hào)、警鈴、聲音、短信等)手段進(jìn)行報(bào)警，最大限度地降低了責(zé)任事故的發(fā)生概率。
目前監(jiān)控智能化中應(yīng)用最成熟的智能視頻分析技術(shù)發(fā)展來(lái)看，它能在幾乎不需要人為干預(yù)的情況下，通過(guò)對(duì)攝像機(jī)拍錄的圖像序列進(jìn)行自動(dòng)分析來(lái)對(duì)動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中的目標(biāo)進(jìn)行定位、識(shí)別和跟蹤，并在此基礎(chǔ)上分析和判斷目標(biāo)的行為，做到既能完成日常管理又能在異常情況發(fā)生的時(shí)候及時(shí)做出反應(yīng)，從而解決了傳統(tǒng)監(jiān)控工作量大、效率低、反應(yīng)速度慢等問(wèn)題，其優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)，也是推動(dòng)整個(gè)安防智能化最為關(guān)鍵的技術(shù)之一。
二、監(jiān)控平臺(tái)智能化更加深入用戶(hù)
以上分析的智能視頻分析技術(shù)較為成熟，但安防智能化不僅僅是指視頻智能分析，而是系統(tǒng)層面的、整個(gè)安全層面的智能化，視頻智能分析將只是其中的一部分。智能化的實(shí)質(zhì)將是來(lái)自于機(jī)器視覺(jué)和設(shè)備級(jí)智能的末端智能，逐步引申到系統(tǒng)高級(jí)思維的一個(gè)全面的過(guò)程。這樣來(lái)看，安防智能化需要以集成化為基礎(chǔ)，如果沒(méi)有集成化的安防環(huán)境，所有智能化只能是末端的設(shè)備級(jí)智能，而只有系統(tǒng)間集成環(huán)境形成，才能從設(shè)備級(jí)的末端智能化逐步上升成覆蓋整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的系統(tǒng)級(jí)智能化。所以，這個(gè)架構(gòu)集成化與智能化的產(chǎn)品，只能是監(jiān)控管理平臺(tái)。
這個(gè)監(jiān)控智能管理平臺(tái)是一個(gè)完整的體系，它根據(jù)用戶(hù)的需求分析所定制的平臺(tái)模型從需求提出到功能完善，對(duì)具有實(shí)際應(yīng)用平臺(tái)的用戶(hù)來(lái)講，產(chǎn)品廠家能否根據(jù)用戶(hù)提出的實(shí)際需求進(jìn)行定制開(kāi)發(fā)顯得十分重要，尤其在一些智能分析的應(yīng)用上更具有用戶(hù)需求的特性。為達(dá)到整個(gè)智能化系統(tǒng)的完整展現(xiàn)，立足用戶(hù)需求，提供良好的用戶(hù)體驗(yàn)，凸顯智能化軟件平臺(tái)在整個(gè)系統(tǒng)中的核心地位，平臺(tái)模型的建立顯得尤為重要。科學(xué)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從根本上決定了平臺(tái)所能提供的服務(wù)水平。
現(xiàn)在很多的平臺(tái)都基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的平臺(tái)和面向服務(wù)的SOA架構(gòu)，為當(dāng)前眾多企業(yè)級(jí)的平臺(tái)所采用，并一致認(rèn)為是目前最高效、最具伸縮性和業(yè)務(wù)擴(kuò)展能力的平臺(tái)架構(gòu)之一，這也為大多數(shù)智能監(jiān)控平臺(tái)所采用。
在總體結(jié)構(gòu)上，智能監(jiān)控平臺(tái)主要還是基于三層架構(gòu)，即前端設(shè)備接入層、媒體處理層、用戶(hù)表示層。前端接入層主要由視頻采集單元、編碼單元、智能分析單元、報(bào)警單元等組成。主要負(fù)責(zé)對(duì)前端視頻信息、報(bào)警信息進(jìn)行獲取，同時(shí)通過(guò)智能分析單元和編碼單元進(jìn)行信息處理，最終接入業(yè)務(wù)應(yīng)用中心。媒體處理層由中心業(yè)務(wù)平臺(tái)、媒體處理分發(fā)和網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)單元組成，主要負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)處理控制、視音頻傳送、存儲(chǔ)以及系統(tǒng)管理。
作為整個(gè)智能監(jiān)控平臺(tái)的核心，中心業(yè)務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了用戶(hù)和前端設(shè)備的接入認(rèn)證、設(shè)備綜合管理、媒體分發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)以及業(yè)務(wù)功能控制等功能。網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)單元?jiǎng)t需要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)媒體數(shù)據(jù)的數(shù)字化錄像、存儲(chǔ)、檢索、回放以及管理。用戶(hù)表示層主要實(shí)現(xiàn)視頻預(yù)覽、錄像回放、設(shè)備遠(yuǎn)程控制、碼流分發(fā)等業(yè)務(wù)功能。同時(shí)實(shí)現(xiàn)視音頻信號(hào)的解碼輸出。
舉個(gè)實(shí)例，在某個(gè)監(jiān)獄項(xiàng)目的智能化平臺(tái)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中，遵循建設(shè)方“一個(gè)平臺(tái)、智能復(fù)用”的主導(dǎo)思想，采用智能引入、優(yōu)化集成的設(shè)計(jì)理念，緊緊圍繞監(jiān)獄系統(tǒng)日常的監(jiān)管業(yè)務(wù)和工作流程，以提高安全防范水平為核心，以高度的設(shè)備集成和各子系統(tǒng)的統(tǒng)一應(yīng)用為方向，通過(guò)數(shù)據(jù)整合平臺(tái)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，在統(tǒng)一的集成應(yīng)用平臺(tái)上，充分考慮下屬各監(jiān)獄信息化建設(shè)步伐不一、數(shù)據(jù)相異的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)下屬各監(jiān)獄在數(shù)據(jù)格式、管理模式不同情況下仍能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳，同時(shí)面向獄政管理業(yè)務(wù)，在打通安防系統(tǒng)各種應(yīng)用產(chǎn)品、系統(tǒng)數(shù)據(jù)通路的基礎(chǔ)上，再打通安防與獄政業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)通路，為實(shí)現(xiàn)自治區(qū)監(jiān)獄管理局統(tǒng)一綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
這個(gè)監(jiān)控智能化平臺(tái)總體框架分為四個(gè)層次，包括網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、數(shù)據(jù)整合層和信息服務(wù)層。
網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)層主要是數(shù)據(jù)傳輸和交換的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)基層監(jiān)獄與自治區(qū)監(jiān)獄局視頻、辦公、管理數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。
業(yè)務(wù)應(yīng)用層是監(jiān)獄安防業(yè)務(wù)的功能、業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)層，如本次建設(shè)的智能視頻識(shí)別和報(bào)警系統(tǒng)、聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)、智能門(mén)禁系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)等，是監(jiān)獄行業(yè)上下層面的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，負(fù)責(zé)完成監(jiān)獄的日常安防保障工作。
數(shù)據(jù)整合層具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)集成功能。通過(guò)對(duì)各種監(jiān)獄業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供統(tǒng)一的、規(guī)范的、遵循XML標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，為各類(lèi)系統(tǒng)提供信息共享和數(shù)據(jù)整合的手段，提高數(shù)據(jù)傳輸共享的效率和可靠性。實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)、跨網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換功能，同時(shí)，開(kāi)放多種數(shù)據(jù)接口，提供多種開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，以便整合各類(lèi)型數(shù)據(jù)的應(yīng)用。將數(shù)據(jù)從監(jiān)獄信息系統(tǒng)中抽取、轉(zhuǎn)換、重構(gòu)后，統(tǒng)一在公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)和管理提供數(shù)據(jù)交換、共享和實(shí)時(shí)查詢(xún)的功能。
信息服務(wù)層是綜合業(yè)務(wù)統(tǒng)一應(yīng)用管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)統(tǒng)一身份認(rèn)證和權(quán)限管理。是監(jiān)獄信息系統(tǒng)的統(tǒng)一入口(信息門(mén)戶(hù))，平臺(tái)將實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登陸、個(gè)性化配置和信息動(dòng)態(tài)發(fā)布等。這個(gè)平臺(tái)通過(guò)公共數(shù)據(jù)平臺(tái)存儲(chǔ)和訪問(wèn)，可對(duì)數(shù)據(jù)整合層集成從監(jiān)獄端過(guò)來(lái)的各種數(shù)據(jù)做綜合查詢(xún)、智能報(bào)表、動(dòng)態(tài)分析、預(yù)測(cè)預(yù)警、多位數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘等應(yīng)用。
三、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)這些年智能監(jiān)控平臺(tái)的發(fā)展情況，可以清晰地看出智能監(jiān)控平臺(tái)在未來(lái)將保持著強(qiáng)勁的增長(zhǎng)趨勢(shì)，不論是在技術(shù)上，還是市場(chǎng)占有率方面，智能視頻監(jiān)控的潛在市場(chǎng)還有待進(jìn)一步挖掘，智能監(jiān)控平臺(tái)也將引領(lǐng)安防監(jiān)控走向更深入的細(xì)分市場(chǎng)，產(chǎn)品應(yīng)用的定制將是一種常規(guī)化。
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