智能视频监控技术的演变对比及主要优势.doc

智能视频监控技术的演变对比及主要优势信息来源：赛迪网-中国计算机用户近年来，全程数字化、网络化的视频监控系统优势愈发明显，其高度的开放性、集成性和灵活性，为整个安防产业的发展提供了更加广阔的发展空间，而智能视频监控则是网络化视频监控领域最前沿的应用模式之一。智能视频（IV，IntelligentVideo）源自计算机视觉（CV，ComputerVision）技术。计算机视觉技术是人工智能（AI，ArtificialIntelligent）研究的分支之一，它能够在图像及图像描述之间建立映射关系，从而使计算能够通过数字图像处理和分析来理解视频画面中的内容。智能的视频监控技术视频监控中所提到的智能视频技术主要是指：“自动的分析和抽取视频源中的关键信息。”如果把摄像机看作人的眼睛，而智能视频系统或设备则可以看作人的大脑。智能视频技术借助计算机强大的数据处理功能，对视频画面中的海量数据进行高速分析，过滤掉用户不关心的信息，仅仅为监控者提供有用的关键信息。智能视频监控以数字化、网络化视频监控为基础，但又有别于一般的网络化视频监控，它是一种更高端的视频监控应用。智能视频监控系统能够识别不同的物体，发现监控画面中的异常情况，并能够以最快和最佳的方式发出警报和提供有用信息，从而能够更加有效地协助安全人员处理危机，并最大限度的降低误报和漏报现象。在世界反恐斗争日趋严峻的今天，智能视频监控显然能够成为应对恐怖主义袭击和处理突发事件的有力辅助工具。此外，智能视频监控还可以应用在交通管理、客户行为分析、客户服务等多种非安全相关的场景，以提高用户的投资回报。视频监控系统的演变第一代视频监控系统第一代视频监视系统指的是以VCR（VideoCassetteRecorders）为代表的传统CCTV监控系统，系统主要由模拟摄像机、专用电缆、视频切换矩阵、模拟监视器、模拟录像设备和盒式录像带等构成。第一代系统存在很多明显的缺点，例如维护工作繁琐、无法进行远程访问、无法与其他安防系统（如门禁、周界防护等）有效集成、录像质量将会随着时间的推移下降等。第二代视频监控系统在上世纪90年代中期，以DVR（DigitalVideoRecorder）为代表的第二代视频监视系统出现在视频监视市场上。DVR使用户可以将模拟的视频信号进行数字化，并存储在电脑硬盘而不是盒式录像带上。数字化的存储大大提高了用户对录像信息的处理能力，用户可以通过DVR来控制摄像机的启闭，从而实现移动侦测功能。此外对于报警事件以及事前/事后报警信息的搜索也变得异常简单。进入二十一世纪后，随着网络技术的发展，DVR系统又进一步发展成为具有网络功能的NVR（NetworkDVR）系统。与DVR系统相比，NVR系统不但实现了视频信息的数字化存储，还实现了视频档案信息的数字化传播，即NVR可以直接接入到IP网络中，从而使存储下来的视频信息可以通过网络方便的进行共享。第三代视频监控系统第三代系统指定就是目前正在蓬勃发展的网络化视频监视系统，又称为IP监视系统，它最早出现于2001年。网络化视频监视系统从一开始就是针对在网络环境下使用而设计的，因此它克服了DVR/NVR无法通过网络获取视频信息的缺点，用户可以通过网络中的任何一台电脑来观看、录制和管理实时的视频信息。第三代视频监控系统是完全数字化的系统，它基于标准的TCP/IP协议，能够通过局域网/无线网/互联网传输，布控区域大大超过了前两代系统；它采用开放式架构，可与门禁、报警、巡更、语音、MIS等系统无缝集成；它基于嵌入式技术，性能稳定，无需专人管理；它灵活性大大提高，监控场景可以实现任意组合,任意调用。视频监控系统固有的局限性无论是传统的第一代纯模拟视频监控系统，还是第二代、第三代经过部分或完全数字化之后的视频监控系统，都具有一些固有的局限性：1人类自身的弱点在很多情况下，人类并非一个可以完全信赖的观察者，无论是在观看实时的视频流还是在观看录像回放的时候，由于自身生理上的弱点，我们经常无法察觉安全威胁，从而导致漏报（FalseNegatives）现象的发生。2监控时间除了一些规模较小的监控应用之外，很少有视频监控系统会按照1:1的比例为监控摄像机配置监视器。这意味着对于那些机场、港湾等大型的视频监控系统来讲，各个监控点并非每时每刻都处于监控当中。两代视频监控系统功能比较3误报和漏报误报（False-Positive）和漏报（False-Negative）是视频监视系统中最常见的两大问题。漏报指的是在监控点发生安全威胁时，该威胁没有被监控系统或安全人员发现。误报指的是位于监控点的安全活动被误认为是安全威胁，从而产生错误的报警。4数据分析困难报警发生后对录像数据进行分析通常是安全人员必须要做的工作之一，而误报和漏报现象则进一步加剧了对数据分析的需求。安全人员经常被要求找出与报警事件相关的录像资料，找到肇事者、确定事故责任或评估该事件的安全威胁。由于传统视频监控系统缺乏智能因素，录像数据无法被有效的分类存储，最多只能打上时间标签，因此数据分析工作变得及其耗时，并且很难获得全部的相关信息，而经常发生的误报现象使无用数据进一步增加，从给数据分析工作带来更大的难度。5响应时间长对于安全威胁的响应速度关系到一个安全系统的整体性能。传统的视频监控系统通常都由安全工作人员对安全威胁作出响应和处理，这对于处理一般性的、实时响应要求较低的安全威胁来说已经足够。但是很多情况下，在威胁发生时，需要安全系统的多个功能部分，甚至多个安全相关的部门在最短的时间内协调配合，共同处理危机。这时候，监控系统的响应速度将直接关系到用户的人身或财产的损失情况。智能视频监控的主要优势1247全天候可靠监控智能视频监控系统彻底改变了以往完全由安全工作人员对监控画面进行监视和分析的模式，它通过嵌入在前端设备（网络摄像机或视频服务器）中的智能视频模块对所监控的画面进行分析，并采用智能算法与用户定义的安全模型进行对比，一旦发现安全威胁立刻向监控中心报警。2提高报警精确度智能视频监控系统能够有效提高报警精确度，大大降低误报和漏报现象的发生。智能视频监控系统的前端设备（网络摄像机和视频服务器）集成了强大的图像处理能力，并运行高级智能算法，使用户可以更加精确地定义安全威胁的特征。例如：用户可以定义一道虚拟警戒线，并规定只有跨越该警戒线（进入或走出）才产生报警，从警戒线旁边经过则不产生报警。如图所示，用户定义只有穿越房门的活动才产生报警，而经过房门的活动不产生报警。3提高响应速度智能视频系统拥有比普通网络视频监控系统更加强大的智能特性，它能够识别可疑活动（例如有人在公共场所遗留了可疑物体，或者有人在敏感区域停留的时间过长），因此在安全威胁发生之前就能够提示安全人员关注相关监控画面，使安全部门由足够的时间为潜在的威胁做好准备工作。4有效扩展视频资源的用途无论是传统的视频监控系统还是网络视频监控系统，其所监控到的视频画面都只能应用在安全监视领域，而在智能视频系统中，这些视频资源还可以有更多的用途。例如，商场大堂的监视录像可以用来加强对VIP顾客以及普通客户的服务，智能视频系统可以自动识别VIP用户的特征，并通知客服人员及时做好服务工作。智能化、数字化、网络化是视频监控发展的必然趋势，智能视频监控的出现正是这一趋势的直接体现。智能视频监控设备比普通的网络视频监控设备具备更加强大的图像处理能力和智能因素，因此可以为用户提供更多高级的视频分析功能，它可以极大的提高视频监控系统的能力，并使视频资源能够发挥更大的作用。智能视频的主要潜在应用安全相关类应用安全类相关的应用是目前市场上存在的主要智能视频应用，特别是在“911”恐怖袭击、马德里爆炸案以及伦敦爆炸案发生之后，市场上对于此类应用的需求不断增长。这些应用主要作用是协助政府或其他机构的安全部门提高室外大地域公共环境的安全防护。此类应用主要包括：高级视频移动侦测（AdvancedVMD）：在复杂的天气环境中（例如雨雪、大雾、大风等）精确的侦测和识别单个物体或多个物体的运动情况，包括运动方向、运动特征等。物体追踪（MotionTracking）：侦测到移动物体之后，根据物体的运动情况，自动发送PTZ控制指令，使摄像机能够自动跟踪物体，在物体超出该摄像机监控范围之后，自动通知物体所在区域的摄像机继续进行追踪。人物面部识别（FacialDetection）：自动识别人物的脸部特征，并通过与数据库档案进行比较来识别或验证人物的身份。此类应用又可以细分为“合作型”和“非合作型”两大类。“合作型”应用需要被监控者在摄像机前停留一段时间，通常与门禁系统配合使用。“非合作型”则可以在人群中识别出特定的个体，此类应用可以在机场、火车站、体育场馆等安防应用场景中发挥很大的作用。车辆识别（VehicleIdentification）：识别车辆的形状、颜色、车牌号码等特征，并反馈给监控者。此类应用可以用在被盗车辆追踪等场景中。非法滞留（ObjectPersistence）：当一个物体（如箱子、包裹、车辆、人物等）在敏感区域停留的时间过长，或超过了预定义的时间长度就产生报警。典型应用场景包括机场、火车站、地铁站等。非安全相关类应用除了安全相关类应用之外，智能视频还可以应用到一些非安全相关类的应用当中。这些应用主要面向零售、服务等行业，可以被看作管理和服务的辅助工具，用以提高服务水平和营业额。此类应用主要包括：人数统计（PeopleCounting）：统计穿越入口或指定区域的人或物体的数量。例如为业主计算某天光顾其店铺的顾客数量。人群控制（FlowControl）：识别人群的整体运动特征，包括速度、方向等等，用以避免形成拥塞，或者及时发现异常情况。典型的应用场景包括超级市场、火车站等人员聚集的地方。人物面部识别（FacialDetection）：识别人物的面部特征，并通过这些信息来判定人物的身份。注意力控制（AttentionControl）：统计人们在某物体前面停留的时间。可以用来评估新产品或新促销策略的吸引力，也可以用来计算为顾客提供服务所用的时间。交通流量控制（TrafficFlow）：用于在高速公路或环线公路上监视交通情况，例如统计通过的车数、平均车速、是否有非法停靠、是否有故障车辆等等。运作实例人数统计功能是智能视频的一个较为简单的应用，该应用能够通过视频监控设备对监控画面的分析自动为用户计算进/出特定区域的人数。这一应用在服务、零售等行业可以用来协助管理者分析营业情况或提高服务质量。为了实现人数统计这一智能视频应用，并为将来其他可能出现的智能视频应用做好硬件准备，AXIS基于现有的视频服务器产品推出了专门针对智能视频应用的硬件平台AXIS242SIV视频服务器，该产品通过集成专用DSP芯片（TIDM642）而获得了强大的图像处理能力。在此基础上，AXIS进一步推出了可以安装和运行在该平台上的第一款智能视频应用软件模块人数统计模块（AXISIVM120People