智能化视频行为分析平台建设方案设计

1、基于智能视频分析得监控平台建设方案 随着国家经济得提高，城市与城市化进程在不断得发展，各种社会矛盾与暴力事件逐渐增多，政府与相关部分 对加强城市各地联网型监控系统越来越重视，当前城市与小区监控系统建设使用监控录像存储，事件发生后调取查 阅得方式，这种方式在一定程度上满足了社会得需求，但就是无法避免事态趋于恶化，在此背景下，具有智能视频 行为分析得监控平台建设就显得尤为重要。 智能视频技术让安全警卫部门能通过摄像机实时自动 “发现警情 ”并主动 “分析”视野中得监视目标，同时判断出这 些被监视目标得行为就是否存在安全威胁， 对已经出现或将要出现得安全威胁， 及时向安全防卫人员通过文字信息、 声音

2、、快照等发出警报，极大地避免工作人员因倦怠、脱岗等因素造成情况误报与不报，切实提高监控区域得安全 防范能力。 现有各大监控系统厂商与信息化科技公司都研发出大量得智能视频分析软件， 可以分为两大类， 基于嵌入式 DSP 智能分析系统与基于计算机末端处理得智能分析系统。 一基于嵌入式 DSP 得处理优点 1、DSP 方式可以使得视觉分析技术采用分布式得架构方式。在此方式下，视觉分析单元一般位于视觉采集设 备附近（摄像机或编码器） ，这样，可以有选择得设置系统，让系统只有当报警发生得时候才传输视觉到控制中心 或存储中心，相对于计算机末端处理方式，大大节省得网络负担及存储空间。 2、DSP 方式下视觉

3、分析单元一般位于视觉采集设备附近（摄像机或编码器） ，此方式可以使得视觉分析单元 直接对原始或最接近原始得图象进行分析，而后端计算机方式，计算机器得到得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。 3、视觉分析就是复杂得过程，需要占用大量得系统计算资源，因此计算机方式可以同时进行分析得视觉路数 非常有限，而 DSP 方式没有此限制。 二在对比上述两种处理模式得优缺点基础上，提出基于DSP 嵌入式处理与末端计算机处理两种系统结构、 1、基于 DSP 嵌入式处理方式系统架构图如下： :枷呦.5)4rKl-k IIIIIHi lhl|Hl| * i ZWi+H 蝕|!11曲|则|

4、啊 比砧机 网络般坨ife怙输 光紆低嵋1 | WH，说:诩皆 2系统数据流传输过程 榭$分*h对I 汕.悚分和I曲块 弟一力扭整服狞 A jt -ii- d KS ?2 讨仆I剧冷叫 RS,輻 scsi re I丨巾.堆 矩阵切换大屏显示 3、系统详细说明 1）前端摄像机（模拟或数字）通过同轴电缆（BNC接口）、网络双绞线（RJ45）或者光纤传输（SCSTFC接口）至监控 中心视频分析模块（根据工程需要可将视频分析模块安装于前端摄像机面罩内）。 2）视频分析模块提供数字与模拟输入输出接口。 3）视频分析模块将分析报警数据通过网络传输至监控中心软件平台，同时输出模拟信号至矩阵，矩阵键盘通过 R

5、S-485接口控制矩阵输入信号选择性进行上电视墙实时显示 4）监控平台服务器在接收到前端数据后存储到本地存储服务器或外部磁盘阵列，磁盘阵列间通过 SCSI 接口进 行互联，使用 RAID5 规范进行有效得数据备份与缓存。平台服务器同时输出报警信号给第三方报警服务系统 （声光 报警、短信平台等 ）进行相应得联动。 4、基于末端计算机处理系统结构图如下： 按入空檢机 卜【轴出堆传输 祝纶线IM传输IOOM 悴制桝侑频鄭猶人朋品.小 %山垠輕胆务 吆茫代轴JOOg RS-232 KS*4N5 5、系统数据传输流程图 前端摄像头 前端摄像头 矩阵切换显示 6、系统详细说明： 1）前端不同类型得摄像机接

6、入编码设备，编码输出网络数字信号传输至汇聚层交换机、 2）汇聚交换机与监控中心核心交换机连接根据距离远近可选择单模、多模或双绞线进行传输。 3）核心交换机承载前端所有视频信号与监控平台、存储服务器，视频分析服务器集群得数据交换。 4）前端视频信号进入视频分析服务器进行视频图像分析，将分析得报警数据存储于外部存储服务器，监控平台 可进行数据得查询与确认，修改等。 5）由于视频分析服务器硬件无法进行前端大量视频分析，故采用集群方式实现整个系统得分析任务。在软件测 试阶段可调试分析出每台服务器承载得最大视频分析路数。 （一台服务器能搭载得视频处理路数根据服务器性能、 频图像格式与网络带宽得差异而不同

7、 ）。 6）监控平台提供RS-232或I/O开关量等多种方式输出报警联动信号给第三方报警平台。 7）核心交换机输出数字视频信号至多台解码器，解码器将数字信号转换为模拟信号输送至视频矩阵进行解码上 墙（电视墙或 LED 拼接屏 ）。 8）矩阵键盘用于控制视频矩阵对多路输入信号进行选择上墙显示，矩阵键盘采用RS-485 接口与矩阵链接 9）管理员可通过 ADSL 或其它网络连接方式登录到监控平台进行系统管理。 7 系统功能 1）可进行个性化设置布防类型，所有设置能即时更改。 2）实时视频显示，可实时显示 1-16 路得视频图像，定时录像及报警触发录像等功能。 3）PTZ 控制，通过对前端云台与镜头

8、得控制，改变摄像机得方位、俯仰角度与焦距等。 4）电子地图显示，电子地图中包括了监控场景名称与该场景中得摄像设备。点击电子地图上分布得前端设备 图标，即可显示该设备得实时视频。 5）摄像机状态监测，系统可在地图上监控摄像机工作状态，对失去信号，位置转移，停止工作，与图像质量 变差发出报警。 6）系统可支持视频图像本地 SD 卡存储，在网络或线缆损坏得情况下存储视频信号， 用以进行事后取证分析， 保证视频图像得完整性。 7）入侵检测与周界保护，在设定区域或周界线内，侦测到移动得目标物体会发出报警，应用于小区围墙及重 要设备机房。 8）游荡检测，目标物体运动得时间超过预设时间时，系统会侦测出并发出

9、报警，人员被指定为游荡得时间均 可自由设定。 9）滑到侦测，区域内人员滑到或跌倒发出报警。 10）遗留物侦测，对遗弃物进行自动检测 当物品（包裹、碎块、行李等）在某个防区内被放置或遗弃，物 体被推出或扔出防区都可进行报警。可应用于小区内重要设备，公共设施得监控。 11）奔跑侦测，侦测到移动物体得速度超过预定值发出报警。 12）拥挤侦测，用于监控预设区域得人流级车流，超过预设值即进行报警。 13）人员计数，可单 /双方向进行预设区域得人数及车辆统计。 14）人脸扑捉及比对，可在预设区域扑捉人脸部信息，与后台信息进行比对，可用于暴力事件事后取证。 15）在发生报警时，同时记录事件发生前后一段时间得

10、录像信息，可方便进行事件定位。 8、系统支持得图像格式及帧率 系统支持视频分析得图像最小为 CIF 格式， 352*288 像素。 帧率为 25 帧/秒 三智能监控软件平台设计 1、采用二层软件层次划分得体系结构模型，包括数据处理层与应用层。 1、1数据处理层主要对视频图像进行分析， 就是实现智能视频监控得关键组成部分， 下图为分析单元处理输 入视频得过程图。视频分析由目标检测、目标跟踪、目标分类、活动分析、报警信息输出等多个部分组成。当前分 析单元需要有高可靠性视频分析性能，目标识别率高，误差率小，所以对算法要求比较高，本次软件设计方案不考 虑视频分析算法，可采用比较成熟，经过大规模应用得算

11、法进行处理。 1、2应用层为系统整体管理、配置、检索所有设备提供统一标准，平台提供得工具可以自定义、自创建、自组 合很多特定业务相关得业务功能与流程。平台提供得所有功能都通过WebService得国际标准提供对外接口，这可以 在异种操作系统、异种语言之间进行交互。应用层通过XML与数据处理层进行数据通信。如下图为应用层结构： 应用层 2、软件平台功能模块 考虑到系统得灵活性，稳定性: 作为后台管理数据库。 软件平台功能框架结构图如下: 设备配置与凶 数据集中存储 联动报警服务 損 右 检索回放服玄口 平 统米用 电子地图 亍开发，使用SQL SERVER 2005 智能视频分析监控平台 3、软件平台开发计划 第一阶段 由于智能视频分析软件就是基于第三方算法而进行数据处理， 在此基础上进行应用层平台得搭建, 应用层界面设计及制作，各个模