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作者:an888    发布于:2023-05-23 10:34   

  首页「傲世皇朝平台注册很多用户对视频监控系统的发展提出了24小时全天候实时监控、在终端实时看到流畅监控画面等更高的要求,这就使得视频监控系统需要做到真正的信息数字化、编码压缩化和协议开放化,以此为视频监控技术发展的目标方向,大力推进视频数字化和视频智能化的发展进度,保证智能视频监控技术的创新。

  视频数字化的发展模式本质上改变了视频监控系统的信息采集、数据处理、系统控制等方面的结构,最重要的是在视频流编解码与其数字传输方面的优势,新发展的视频压缩标准视频图像编码与传输技术,相对之前的MPEG4/AVC标准,除了显著增强了网络的适应能力外,还大幅提升了压缩编码的工作效率。具有自主知识产权的AVS编码格式也在这个时代大力发展,在码率相同的情况下,AVS编码格式可以获得更高的主客观质量。质量高的视频压缩技术为现代智能视频监控技术提供了压缩比更高的视频和监控文件,同时也降低了对视频传输效率和存储空间的需求,逐渐适应了现代人的工作需求。

  视频监控技术的智能化表现是计算机视觉在视频分析中的一种使用,在传统意义上与监控系统具有显著区别,主要是变被动监控为主动监控,自动检测和识别潜在威胁并及时做出响应。监控智能化的系统结构通常有两种:一种是主动视频监控系统,这种系统的主动摄像机不仅可以明确场景活动,还可以选择性的对特定事件进行关注,根据不同事件与不同主题,对监控对象进行实时选择。另一种是分布式智能视频监控系统,通过这种系统将通信信号的各网络进行中心连接,不仅可以生成图像分析视频,还能够确定存储资源和传送高质量视频给终端客户,减少系统结构的成本支出,提升工作效率。

  监控系统是在行为判别技术和视频系统应用的结合基础上发展而成,是一种先进的监控管理系统,也是将现场各个相对独立的前端摄像头进行统一整合,进而施行一致性管理的完整系统。智能视频监控系统将各部分内容统一整合,组成一个完整的摄像头传感系统进行智能视频监控。以此为基础搜集现场实时数据,通过分析技术将图像智能转向事故地,联动系统相关分析和决策能力,对现场事件有效遏制。再加上智能视频监控系统操作简单,帮助决策者根据现场环境进行决策指挥,保证工作环境健康、安全。

  目前,智能视频监控的技术与算法众多,但目标分割与实时跟踪始终是制约整个系统性能的弱点,同时遮挡也是对系统性能影响较大的问题之一,尤其是特定目标与遮挡之间的复杂问题,目前的技术与算法还不能有效解决。由此,随着智能视频监控系统和其他相关技术的不断发展进步,抗干扰性成为了当前智能视频监控技术急需解决的重要问题。当下智能视频监控技术的行为理解还处于初级阶段,研究仅限于简单的定义、分类和简单运动模式的分析。对复杂行为的定义和现有运动模式的推广,到复杂场景下自然语言的描述,这样的智能化发展趋势将成为未来视频监控系统重要的研究方向,也是未来监控系统发展的必然趋势,势必为视频监控系统的发展带来更为全面的突破。

  智能视频监控技术作为新一代的视频监控发展趋势,具有广阔的发展前景,但规模较大的监控中心核心关键还处于初级发展阶段,还需要更多的技术和信息添加其间。而物联网的大力发展,以及数据时代的进步为这一技术的创新带来了更大的生机与挑战。一项关于“大数据研发”的计划中就包含了有关智能视频监控技术的研究项目,该类项目与传统利用广泛选取对象的单一场景研究有显著区别,旨在通过直觉认知行为和知识推理来增加场景的理解,该计划被认为能够建立广泛的智能视频监控系统,得到一个更加完整的视觉智能监控效果。

  [1]袁国武.智能视频监控中的运动目标检测和跟踪算法研究[D].昆明:云南大学,2012.

  网络视频监控系统适用于任何支持TCP/IP的10/100 Base-T以太网。系统实现的各种监控功能有:语音报警、抓图录像、轮巡监控、目标人物跟踪等。系统主要由网络视频前端监控设备(Video Forward Supervisedevice,VFSD)、视频服务器(videoserver,VS)和网络客户终端(NetworkGuest Unit,NGT)三部分组成。

  硬件平台总体结构如图1所示。客户可以在不同的网络终端控制网络中的监控设备。在整个监控网络中,每个监控设备拥有自己独立的IP地址。终端只需要访问监控设备的Ip就可以调看相应视频并进行监控操作。单个终端独立控制单个监控设备可以使用点对点控制。监控网络就是由这些点对点控制模块组成的。

  系统目前多采用DS-8000系列作为前端监控设备,采用球形或枪形高清晰网络摄像机,Linux嵌入式操作系统以及专用视频处理芯片,支持多客户同时访问和全部的主流压缩格式(如MJPEG、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.264格式等)。内置高速云台、监控摄像机。Ds,8000通过LAIN接入客户网络,实现前端监控数据的数字化与网络传输。网络视频前端监控设备采用网络摄像机,选择H.264格式,720×576的最高分辨率,FullDl视频解析度。

  视频服务器主要负责监控网络的数据信息管理和网络客户授权等。视频服务器是由一个或多个模拟视频输入口、图像数字处理器、压缩芯片和一个具有网络连接功能的视频数字处理器所构成。视频服务器将输入的模拟视频信号数字化处理后,以数字信号的模式传送至网络上,从而实现远程实时监控的目的。

  视频服务器从核心功能上可以分为视频编码器和视频解码器两大类。视频编码器用于实现前端信号(视频、音频及其它信号)的数字化压缩和网络化。具体功能包括监控点模拟视音频信息和报警信息的接入、编,码/压缩、传输以及设备(如摄像机、云镜、矩阵等)的控制。并将反回数据放置在约定的返回数据存储区相应单元内、上述信息经视频编码器处理后通过IP网络上传至中心管理平台,通过改变分频比改变接收的频点。再由中心管理平台分发至客户端、视频解码器以及录像存储设备。能够生产更高能效的产品也是整个行业的共同目标一一为了可持续性、成本可控和客户满意。

  在整个监控系统中,视频信息处理均集中在客户终端。客户在终端进行各种监控操作,控制整个系统的运行。网络客户端是在视频远程监控中,通过登录视频集中管理服务中心平台(服务端),浏览前端视频图像、控制摄像机云台旋转、镜头调焦变倍、录像查询回放等远程终端显示控制系统。

  本软件结合JY2000p智能图像监控系统管理服务端软件,联接视频服务器和不同现场监控设备,可以在多种使用环境下灵活组建实用的网络视频监控系统。JY2000P智能图像监控系统Web客户端软件,在IE浏览器窗口中实现了多画面预览、摄像机控制、宴时录像、电子地图导航、报警处理、权限控制等功能。相比以往的单机版监控软件,本系统主要有以下方面的改进:

  系统设计为可支持多种数据库,支持大型数据库如:Oracle 9i、MSsQLServer 2000等。小型数据库如:MySQL、Interbase、Access等。根据现场实际使用情况可以灵活选择。

  考虑到目前实际情况需要,默认采用Access数据库,用户一般无需安装任何数据库支持驱动。系统的总体设计框图如图2所示。

  系统登录后默认为显示视频窗口。单击“视频图像”标签,如果“视频预览区”当前显示的是电子地图,电子地图上显示了安装摄像机的位置和坐标。选中某个摄像机,可以切换到“视频窗口”状态,同时打开或切换’到该摄像机对应的视频窗口,对该区域进行视频监控。

  画面分割器基本功能有:单路视频输入切换:多路视频输入组合切换,实现四画面、九画面、十六画面等多画面显示效果:实现画中画显示效果。在“摄像机列表”树视图中选中一个摄像机,如果该摄像机确已启动关联了一个画面分割器设备,那么就可以对该画面分割器进行控制了。单击“画面分割器”按钮,弹出“画面分割器控制”界面,如图3所示。

  矩阵切换器是用于对多个型号视频矩阵进行设置,包括:输入通道与输出通道设置、锁定/解锁当前通道、自动切换设定等。操作界面如图4所示。如果在服务端软件“基本设置”页面启用了视频矩阵设备,那么该项功能有效。如果单击该按钮前,未选中任何摄像机,那么缺省选中首个现场首个摄像机节点。在“摄像机列表”树视图中选中一个摄像机,如果该摄像机确已启动关联了一个视频矩阵设备,那么就可以对该视频矩阵进行控制。

  报警日志主要提供对监控现场中报警器状态设置、报警事件记录及模拟量数据记录的管理。“报警器列表”树视图中列举所有监控现场中已添加的报警器,包括布防状态、报警状态和报警器名称。报警器处于布防状态,报警器关联的报警设备一旦发生报警,报警器将立即处于报警状态,同时触发报警联动。通常情况下,报警器处于普通状态,一旦对应的报警设备发生报警,同时该报警器正处于布防状态,那么该报警器将转为报警状态,直到报警解除后,报警器才会恢复为普通状态。

  系统控制区用于控制摄像机、多画面切换、录像、拍照等。所有可控摄像机都可以在打开窗口画面上按下鼠标右键进行控制,也可选择右侧的按钮进行控制。具体有灯光开关、镜头变倍近变倍远、聚焦近聚焦远、雨刷开关、打开/关闭双向语音对讲、方向控制等功能。

  静脉输液是临床医学中常用的辅助医疗手段。目前,对静脉输液的监控普遍采用人工方式,都是由护士陪护,如无陪护或医护人员及时换药或拔针头,将会出现空气进入血管内形空气塞、凝血堵针头等情况。轻则延误治疗,重则发生严重医疗事故。目前,临床上使用的国内外生产的自动输液器大多是蠕动泵式单立输液器,一般只有堵液报警和总量完成报警等功能,不具有集中监控单位输液量的功能;部分医院采用以病人求救线作为CAN总线实现分布式输液监控系统设计取得了一定的成效,但绝大多数中小医院特别是社区医院缺少此类设备。因此,本文针对这些问题,基于单片机技术、无线网络传输技术和上位机技术,研究设计了一套分布式智能输液监控系统,系统能够实现现场按键或上位PC机对点滴输液余量的自动检测控制,利用单片机实时调整液滴速度和LCD显示屏实时显示药液余量,实时监测储液瓶药的余量,当液位超过警戒值r,本地和医护办公室同时报警并显示床位号。

  根据设计要求分析,每个子节点系统大致分为:主控模块、按键模块、电源模块、数据采集模块、显示模块、无线模块、控制模块。系统结构图如图1.1 所示。

  本系统通过电阻应变片传感器完成点滴瓶内液体重量的采集,由单片机MK60DN512Z为核心组成的现场监控完成对采集数据的分析与处理。可按照设定值要求实时控制步进电机以保证滴液速度,若瓶内液位低于设定值时,自动启动报警,提示医护人员换药或拔针。各监控现场控制器通过无线实现与控制总站的数据通信,控制总站核心控制器MK60DN512Z与上位机通过USB接口连接。上位机采用普通PC机,通过USB通信适配器与工作总站相连,进行信息交换,负责进行整个系统的监视管理。工作总站控制器接收上位PC机的各种操作控制命令和设定参数;各现场控制器实时采集各模拟量输入通道值,控制信号。上位PC机实时监视各点滴吊瓶内药液余量,并可进行现场余量的实时监控。系统以MK60DN512Z单片机为监控节点控制器,将其与现场滴液余量检测、报警电路、显示电路、按键电路等相连,构成监控网络中的一个智能节点;并控制由NRF24L01无线收发芯片及电路构成的无线通信系统进行数据传输,将控制总站与各现场监控节点相联,实时监控各设备状态,并可实现监控方案下载更新,无需另外布线,整个系统结构简单,大大节省了传统网络控制系统建设带来的人力物力的消耗。

  系统现场点滴余量检测采用电阻应变片传感器技术实现。将电阻应变片构成全桥电路置于点滴杆上,通过采集全桥电路的输出电压值的大小。电压值大小的变化即代表点滴重量的变化。因此,通过检测输出电压的变化,即可探测出点滴的药液余量;若系统检测到的药液余量小于设定余量时,则通过现场单片机控制器产生报警信号驱动蜂鸣器报警。同时在本设计中,还利用蠕动泵来改变点滴速度,并通过按键设定点滴速度的大小,LCD显示器显示药液余量、报警时间等参数。

  智能输液监控系统设计主要包括现场监控子站、控制总站以及上位PC机三部分组成。其中,监控子站检测电路等设计是本设计中的重点。故下面仅对系统想常监控子站部分功能模块进行分析设计。

  该无线模块是系统和单片机与上位机(计算机应用软件)之间数据交换的桥梁,是系统正常工作必不可少的部分。

  系统电源是系统工作必要的一个部分。为了保证控制系统与电子称模块的稳定运行,避免模块之间的互相干扰,在该系统中使用了LM2940-5.0V 稳压芯片和三个AMS1117-3.3V稳压芯片对整个系统供电。对于该电源芯片的使用非常简单,只需要在输入端输入大于5V 小于10V 的电压,输出端就可以得到5V和3.3V电压。

  为了让输液端也能实时的看到输液进度,因此采用具有体积小巧,功耗低,操作简单等特点的TFT显示屏来显示输液进度的相关信息。

  为了便于护士调整输液端的零点,以及控制输液的开始,以及控制病人呼叫医生等等。

  为了实现实时监测输液进度的功能,本设计采用电子称称重量的方式来模拟确定输液进度。电子称模块是使用四个应变片构成电桥将电桥的四个连接线 位高精度ADC 构成。

  电机驱动芯片采用COMS管组成的H桥电路,需要用到12V电源,采用集成芯片升压,完成电机正反转驱动。

  开发工具基于windows平台进行开发,开发语言C#(C Sharp),开发环境VS2015,运行与台,使用MFC、windows API和自己创建控件进行界面设计,界面主体包括一个主窗体和大量子窗体,功能上主要实现接收显示NRF24L01模块获得的输液信息。

  系统设计使用到的东西都需要程序来控制,因此需要对各个模块编写驱动程序,当需要操作这些模块只需要调用函数库里面的函数即可。首先需要进行各个模块的初始化,如TFT液晶显示模块、I/O 口、定时器等。在初始化完成后输液端就开始检测是否存在网路节点,有的话则加入,加入之后检测当前的输液状态,如果检测到正在输液则检查输液进度,然后发送数据到监控端,输液完成后回到检测是否正在输液。而在监控端则查询是否有网络加入,如果有网络加入,则检测是否正在输液,如果正在输液则显示对应病床号的输液进度,输液即将结束就提前报警告知护士人员,输液完成回到检测是否正在输液。

  系统通过采用电阻应变片测量药液余量的方案:利用电阻应变片采集药液的重量,从而显示药液余量。经过多次实验验证。由测试实验结果可看出,当药液余量不足2%时则自动报警的时间较为精确。另外,若能将传感器采值得精确度提高,则系统的调整时间还可能缩短。

  智能输液监控系统可方便地实现多点输液注射过程中的集中监控与管理,改善了医护人员的工作条件,减少了医护人员工作量及监护不当造成的医疗事故,把医护人员彻底从烦琐的劳动中解放出来,具有性能稳定、响应速度快、成本低廉、操作简便等优点,滴速及储液瓶内液位监视报警输出信号可靠、准确,具有较高的实用价值和经济效益,在医疗卫生领域具有广泛的应用前景。

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  监狱和看守所是我国的刑罚执行机关,在目前反恐维稳、构建和谐社会的新形势下安保工作尤为重要,一旦发生越狱、暴狱事件会立刻引起社会轩然大波。因此,建设一套高效、安全、稳定的监区监控系统,将技防、物防、人防和联防进行有机结合,已成为武警部队保卫工作中不可或缺的重要组成部分。智能监区视频监控系统采用业界先进的全景视频编码技术与枪球联动技术,在对整个监区进行无死角监控的基础上,利用视频分析技术,实现对监控范围内的非法闯入检测、运动物体跟踪、报警实时触发以及报警过程记录等功能。在实现监墙监控没有死角,动态跟踪运动目标等功能的同时有效减少监墙摄像头数量,减少监控画面路数,提升电视墙视频显示效果,确保武警值班员看的轻松同时看的清晰,有效避免因为视频路数太多导致值班员视觉疲劳,视频画面实际位置不明确等问题。本系统可有效协助武警部队在日常的“两看”保卫工作中能够及时发现并处理警情、实时目标跟踪以及报警记录回溯,提高武警部队日常执勤的目标性与准确性,对响应武警部队的减员增效的指导方针具有重要的积极意义。

  视频的正常传输是系统工作的前提,良好的网络传输有利于系统的稳定性和实时性。通常情况下,原始视频帧数据过大,在网络带宽一定的情况下,逐帧非压缩传输耗费时间较多。因此,本系统设计采用H264编解码技术,在传输前压缩视频,在传输后解压视频,实现数据的高速传输。H.264,又叫做MPEG-4Part10,AdvancedVideoCoding,是一种应用广泛的视频压缩标准[6]。该标准于2003年3月由联合视频组(JointVideoTeam,JVT)制定完成。H.264标准目前已经在DVD视频、数字电视、互联网视频流等领域广泛使用。

  数据跟踪算法是智能监控系统软件的核心组成部分。在监所监控范围内,进行准确的目标检测和跟踪是系统软件正常工作的保障。本文以计算机视觉技术为基础来实现监控视频中的目标检测和跟踪,由于智能监控系统软件需要长时间工作值守,故系统设计时采用跟踪-学习-检测算法(Tracking-Learning-Detection,TLD)来进行单目标长时间跟踪。

  视频存储是智能监控系统软件的保障部分。良好的存储结构和管理算法有利于缩短回溯查找数据的时间,提高工作效率。本文设计的智能监控系统软件以磁盘阵列作为基本的介质,以B+树结构管理存储数据索引,保障网络存储的稳定高效。

  本文研发的智能视频监控系统主要包括五部分组成,包括管理中心系统、枪球联动子系统、视频存储子系统、客户端软件、网络摄像机。其中以管理中心系统为核心,完成视频数据的获取、推送、存储和视频分析。智能监控系统总体架构:智能监控系统的总体架构包括五个部分,如图1所示。其中管理中心为整个系统的核心部分,负责命令和数据的转发;枪球联动控制系统通过枪机摄像机进行视频采集与分析得到物体的运动轨迹,并将跟踪物体的运动轨迹坐标发送到管理中心,由管理中心下发命令到网络摄像机云台,负责转动跟踪;视频存储系统获取管理中心的视频,进行网络存储;网络摄像机终端系统负责视频获取并编码,获取管理中心的命令,控制摄像机转动;客户端软件为用户的控制接口,负责前端展示和命令下。

  根据实际系统运行环境需要对整体系统的算法性能,主要是TLD跟踪算法终端上运行的性能测试。

  整体的性能测试结果如表1所示。在嵌入式终端中的算法处理效率和PC的处理效率相比还是有差距。系统对算法实现的过程中对于学习模块进行了优化,可以发现在实际运用的过程中综合模块的耗时最低,检测模块的耗时最多,这与PC端运行的结果基本一致,在实际场景测试中发现,当算法稳定后,检测模块和学习模块相对的运行减少,整体的跟踪处理时间并不会增加太多,因此可以看出本设计的系统具有较强的工程实用性。

  算法时间性能基本满足实际需要,接下来需要对跟踪算法的准确性进行测试,根据实际场景的不同,会有很多种不同的测试情况,如图2所示。测试目标包含不同运动情况下的行人,包含正常情况,低曝光情况,行人有动作变化,运动速度加快等情况。本文综合了不同情况下对于运动目标的检测,根据目标由出现到消失的整体过程,统计算法处理的总帧数,跟踪成功帧数以及跟踪失败帧数,跟踪准确度测试结果,如表2所示。从表2中可以看出跟踪算法的准确度是受多种条件影响的,由于实际系统运行追踪目标的算法受目标大小、运动速度和环境情况等因素影响,本次的测试所反映的是基于一般情况下的整体系统性能。具体分析,在正常模式下也即光照充足,无大量异常背景影响下,追踪算法的准确度能够达到96%以上,出现跟踪失败的情况多数位于视频监控的边缘部分,由于追踪目标即将消失导致漏检,实际效果良好,基本上能够满足系统在日常监控运用中的需求。对于异常环境下,测试中的低曝光条件,会影响整体的检测效果,导致目标的检测灵敏度下降,特征匹配的准确度降低,容易导致丢失目标,所以在测试中,异常环境对追踪算法的影响是最大的,导致准确率最低。对于具有一定速度的目标追踪检测,可以发现由于快速形变导致的运动特征变化,由于算法模块设计的学习模块为了满足实时性的要求并不是每一帧进行运算,导致特征的更新并不及时,会导致一些偏差。这方面测试结果说明,在追踪算法平衡实时性和准确性方面还需要仔细平衡和优化。综合考虑,整体系统的追踪准确率能够达到80%以上,系统的准确性和实时性相对来说还是能够满足基本的系统需求,对正常环境下的监控还是具有良好的监控效果,具有良好的工程实用性。

  当前,随着我国交通事业的快速发展,公路建设取得了突飞猛进的进展。而与此同时,各类交通事故也日益增加。为了保障公路交通事业的安全运营,监控系统成为了公路交通系统中的重要技术。我国汽车保有量急剧增加,也对公路监控系统提出了更高的要求,原有的大部分公路监控系统由于存在盲区、智能化水平低等缺点而急需进行技术提升或改造。采用智能控制技术,提高现有公路监控系统的智能化水平,成为了一项非常重要的工作。

  公路监控系统的核心技术是控制技术,采用模块化设计,将相应模块分别配置到交通监控计算机、图形计算机和通信控制计算机上。采用MVVM模式、.Net4.0框架开发应用系统,通过网络通信技术、多播技术、流媒体技术来实现高清视频图像的智能存储;使用RTP/RTSP协议、ONVIF协议以及厂家SDK实现遥控云台的智能巡航,通过巡航预案、循切预案的应用来构建一个智能化的软件控制平台。调用高清摄像机人为预先设置好的视觉角度来对高速公路的路况进行快速观察,把操作者从手动控制摄像机中解放了出来,实现了对公路交通运行的良好监控。交通量调查检测仪安装在公路的预定位置,通过采集、统计分析和处理车流量交通数据,对上下行车流量进行5min的数据统计,并传送至服务器进行处理,计算出平均每分钟的车流量,当车流量过大时,提前预警。利用安装在高速公路上的一类交通量调查检测仪,可以在重定节假日实行高速免费时段;一类交调站可以进行上下行车流量统计,对高速公路管理单位所辖的收费站即将到来的车流量起到高峰预警作用。交通数据处理和控制模块主要安装在交通监控计算机中,处理交通监控设备传回的数据,对其分析、处理,并向公路现场设备发出命令或信息,完成交通控制,具有利用数据进行分析、总结并形成报告的功能。交通数据采集是通过硬件设备检测车辆的外形轮廓来进行车辆计数及车型识别的,利用微波多普勒原理实现车辆速度测量,利用超声波感应、微波判断技术将采集到的数据通过信号线与主机相对应的分机板相连接,将分析后的数据通过服务器来进行转换并提供B/S系统进行用户浏览。图形图像显示模块基于GIS地图技术,主要将传输回来的数据信息,以图形化的界面在终端界面上显示,以供工作人员观察公路的交通运行情况。

  基于智能控制技术设计的公路监控系统主要由视频控制部分、视频切换部分、切换大屏部分和循切部分展示所组成,根据使用者的需求进行第三方技术开发。2.1视频控制部分该部分用于控制干线摄像机和收费站广场摄像机的运动,调节光圈、倍数、焦距等参数。点击运动控制的上、下、左、右箭头,可以控制摄像机朝相应的方向运行,如果按住箭头,图像会一直运动,直到操作者松开箭头键,进行摄像机运动控制时可通过速度调节滚动条进行调节。点击“倍数”右边“+”号按钮,可以拉近摄像机的镜头;点击左边“-”号按钮,可以拉远摄像机的镜头;如果按住按钮,镜头会一直拉近或者拉远,直到操作者松开按钮。倍数由摄像机的最大视角限制。点击“光圈”左右两边的“+”或“-”号按钮可调节摄像机光圈,操作方式和“倍数”控制一样。根据品牌的不同,有些摄像机可自动调节光圈,不需要操作者进行手动调节。点击“焦距”左右两边的“+”或“-”号按钮可调节摄像机焦距,操作方式和“倍数”控制一样。根据品牌的不同,有些摄像机能够达到20倍变焦,有些能够达到30倍变焦。根据现场实际环境及周边光源,建议在无光源的地方使用红外夜视摄像机,以便观察摄像机红外夜视范围内的视频图像。视频监控还提供预置位功能,用户可根据使用习惯,将摄像机调整到常用位置保存,以便快速切换到常用的位置,最多可存储10条预置位信息。点击“情报板”按钮,可以快速定位到情报板的位置,清晰看到情报板内容;点击“远景”按钮,快速回到摄像机的原始位置。2.2视频切换部分该部分用于选择任何一路视频图像切换到各种输出设备上,在视频切换区域的上半部分可以点选相关设施或组织机构,实现对视频源的筛选,筛选后的视频源将显示在下部视频源清单当中。2.3切换大屏部分该部分用于将视频切换到监视大屏,系统会根据大屏的实际数量初始化大视频显示区域。首先点击选中想要切换到的屏幕区域,然后在视频源清单中双击想要切换的视频,即可将所选视频切换至大屏。系统还提供更为简便的操作方式,使用者只需在视频源清单中选中视频源,并将视频源拖拽到想要切换到的大屏区域,即可完成视频切换。2.4循切部分展示该部分用于指定循切预案和巡航循切预案,从而将监控员的双手从每日繁重的巡检任务中解放出来。首先选择需执行预案的类型,选取循切预案或巡航循切预案;然后点击“编辑”按钮,对需要在预案中执行的摄像机进行选择;然后点击“执行”按钮,开始执行预案。在预案执行的过程中可以通过“暂停”和“停止”按钮来暂停或终止预案的执行;同时,可以通过循切间隔和巡航间隔来设置相应的间隔。

  公路外场监控设备巡查是道路监控的一项重要内容,是消除隐患、防止事故发生、改善交通环境的重要手段。通过巡查,可以及时发现道路运营的危险因素,以便采取纠正措施,保证道路运营的安全。(1)巡查监控设备(道路摄像机及电子情报板等道路机电设备)的运行情况,包括摄像头信号、视频图像清晰度、摄像头拍摄位置以及电子情报板情况,如遇故障及时联系分项工程师。(2)通过监控设备预先设置的位置对道路的交通通行情况进行自动巡查,重点巡查的位置包括:1)施工路段:查看施工封道以及施工标志牌、隔离墩等形成的路障情况;2)塌方路段:查看塌方处的防护设施以及塌方是否影响交通情况;3)隧道:查看隧道内的交通状况以及隧道配电房情况;4)桥面:查看桥面交通情况以及是否有车辆、人员停留。(3)巡查由值机员完成,一般情况下每2h巡查一次,每班次内巡查不少4次。如巡查时遇交通事故或其他紧急事件应停止巡查,以处理事件为主,并做好相应的处理记录。(4)巡查实行签到制,值机员应根据巡查情况如实填写工作日志。例:8点开始巡查,9点结束巡查,监控设备状态正常,道路通行正常或发现特情事件(交通事故、违规停车、违规施工、桥面有人驻留、路面障碍物、路面行人、道路塌方、交通堵塞等),应通知相关人员并跟踪、记录处理结果。(5)如遇特情事件,值机员应将特情事件视频投放到屏幕墙,待特情事件排除后,摄像机位置应复位至原预置位。(6)大夜班巡查中,针对主线监控设备图像存储,包括道路监控设备进行一次巡查,发现图像存储故障应进行记录,并短信通知分项工程师。例:1点开始巡查,2点结束巡查,监控设备状态正常。

  随着我国公路交通事业的发展,实施有效的安全监控越来越有必要。本文结合笔者自身工作实践,对公路监控系统的设计和维护工作进行了阐述,希望能促进对我国公路交通事业的有益思考。

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  传统的建筑设计已经不能满足现代的人们对高科技生活的追求,所以,智能建筑在建筑业中刮起了一场科技的飓风,而作为智能建筑的科技化特征的重要体现,安防监控技术也越来越多地被应用到快速崛起、四处林立的智能建筑中。建筑行业想要跟上时代的潮流,了解智能建筑和安防监控的概念就变得非常具有必要性。

  (1)安防监控安防监控主要由前端部分、传输部分、控制部分和显示部分组成,是一个相对独立的安防系统,它利用光纤或同轴电缆在闭合环路中传输摄像的显示和记录,使监视方能够快速获得自己需要的信息,完成其布置的监控任务。安防监控可以将所能监控的一切情况记录下来,如果在安防监控的监控范围内有不正常的状况发生,比如偷盗等非法行为发生时,安防监控的报警系统就会对异常情况做相关记录,积极有效地进行所处建筑的安防工作。

  (2)智能建筑智能建筑是为了向建筑中所处的人群提供一个健康、节能、环保、安全、便捷、舒适的环境,而将计算机技术、通讯技术、自动化技术还有安防监控技术有机结合起来,共同高速有效地进行建筑的维护工作。智能化建筑采用的是智能化控制,与传统的建筑采用的自动化控制相比,智能化控制更具有优势,它能够解决自动化控制建筑不能处理的许多非线性问题,正是因为其极具人性化的特质,智能建筑越来越受到人们的喜爱。同时,智能建筑的发展不仅带动了建筑行业的改革,还为信息技术开辟了新的应用领域。

  (1)安防监控与智能建筑的关联智能建筑是将现代智能技术与传统建筑技术相结合的产物,而安防监控技术是为了保证智能建筑内一切生命、信息、财产的安全而进行安全防护的技术。从表面上看,安防监控从属于智能建筑,是智能建筑科技性的体现之一,但是从另一方面来说,正是由于安防监控技术的不断发展与革新,它在智能建筑上得到了广泛的应用,人们出于对建筑物普遍的有效性安全的考虑,安装有安防监控的智能建筑更加受到人们的关注和喜爱,安防监控为智能建筑提供了很大的附加值,带动了智能建筑的飞速崛起。反之,智能建筑的快速发展也为安防监控的使用提供了更广泛的可用空间,因为其智能性的特征,它对监控应用的需求逐渐增加,带动了安防监控技术的发展。所以,安防监控与智能建筑互为从属,紧密关联,相辅相成,但是又各为一体,有各自不同的应用领域。

  ①预防不良事故的发生在安防监控技术没有被广泛应用的传统建筑中,偷盗、入侵甚至爆炸的事故通常是在发生之后才会被发现,给建筑中居住的业主造成经济损失,甚至可能会导致人员伤亡的严重后果。安防监控被广泛应用到智能建筑中后,可以预防这一系列事故的发生,解除对居住业主的安全威胁,保障其生命财产的安全不受侵害。同时,在智能建筑中安装安防监控也能对产生入室偷盗引起骚乱想法的不法分子产生威慑作用,从源头上杜绝偷盗、入侵等不良事故的发生。

  ②控制不良事故的恶化安防监控技术不仅能预防事故的发生,在不法分子构成犯罪事实后,还能为其犯罪行为提供证据支持,智能建筑中安装的安防监控会拍摄下犯罪分子的作案过程,捕捉到其个人特征,提高警方的侦破速度,尽快挽回人们的经济损失,也为接下来需要改进的安防工作提供借鉴经验,以便能够更好地完善智能建筑的安防工作。

  ③增加智能建筑的信任度因为传统建筑缺少安防监控的保护,所以既不能阻止一些恶劣的入室盗窃事故的发生,也不能在事故发生后开展积极有效的侦查工作,直接造成了建筑内业主的经济损失,甚至对其生命安全构成威胁,致使人们对传统建筑越来越失去信心,而安防体系比较完善的智能建筑能够利用高科技手段解决这一安全问题,为建筑内的业主提供一个安全放心的居住环境,提高业主对智能建筑的信任度。所以,随着人们普遍的安防意识的提高,选择智能建筑的人群也越来越多,在无形中大大拓展了智能建筑的业务空间,促进了智能建筑的蓬勃发展。总之,智能建筑中的安防监控能够运用积极有效的安全防范措施,秉持“安全第一”的原则,切实从业主的利益出发,使安防监控更好地为居住业主提供便利的服务,为居住业主创造一个更加安全放心的居住环境,在智能建筑的发展中发挥着重要作用,对智能建筑的普及有着重要的意义。

  随着科技的进步,智能建筑对安防监控产品也提出了更高的要求,安防监控产品为了更加适应新时期智能建筑的需要,开始对其设计增添更多创意,使其在智能建筑中的地位不断上升。目前安防监控技术的新发展主要体现在生物识别和行为识别以及高清视频的日趋完善上,三者的有机结合使高清视频网络监控成为可能。比如生物识别中的人脸识别技术能以独特的三维人脸识别法确保识别的准确性,而行为识别则是将现代计算机高速运转的数据处理功能和智能视频技术结合起来,以便能够快速对视频中的数据进行分析整合,然后把得到的信息传递给监控者。这些安防监控新技术被应用在智能建筑的很多地方。以2010年世博会为例,上海世博会的建筑应该是智能建筑的荟萃,而国内不少安防技术的精华在世博会中得到应用。据世博会报道,世博中心是上海世博会永久性大型公共建筑,也是我国唯一一座按照中国三星标准和美国LEED金奖双重控制执行的大型“绿色低碳公共建筑”。在节能上大规模利用太阳能的超白玻璃也在上海世博会上大展身手,上海世博会主体建筑及“世博阳光谷”工程均用超白玻璃作为上海世博会新建场馆的建设,以上是智能建筑中的新产品与新技术。同样在世博会的安保上,新技术与新产品应用也层出不穷。总书记在上海考察时,发出了“确保上海世博安保工作万无一失”的指示后,世博安保部门透露,他们将启用大量高科技安保设备,其中包括人脸识别系统、排爆机器人、人造狗鼻子等,世博期间将有60余套安检装备在世博园基础设施与配套设施项目道口安装使用。如“拉曼液态违禁品检查仪”,安检人员将透明或半透明材料包装的液体放置到检查仪上,只需按下分析键,2秒钟内报出被检查物质的名称。此外各个进出口安装的“E面通”的人脸识别系统,对进出园区的50万持证人员进行比对识别,识别无误方能过关。由此可见安防新技术与智能建筑是息息相关的,可以说,智能建筑中一旦嵌入新技术,必定由最新的安防系统与之相匹配。

  市场推动着新技术的不断涌现,如生物识别、行为识别和高清视频的日渐成熟,使得高清视频网络监控已实现。目前,生物识别技术中的人脸识别有了重大突破,通过三维人脸识别能够保证识别的唯一性,而行为和形体识别技术借助计算机强大的数据处理功能,并结合智能视频技术能对视频画面中的数据进行分析,为监控人员提供关键信息,可以对不同种类的物品进行识别。例如在通道口,如果有嫌疑人通过时,监控设备将其图像与罪犯的图片进行比对,如果一致将报警;在禁止停放物品的地方,如有物品停放系统将会报警提示;当存放的物品被带离系统所能监控的范围时,系统将报警;在监控范围内如有人群聚集、人员来回徘徊或进入不应该进入的区域,都将发出告警信号。这些技术的应用能够让监控从被动安全防范转向主动防范。由于对前端设备功能要求的提高,以上的识别必须通过前端的摄像机采集,而这时的监控系统已经不只是一个普通的监控系统,而是监控、智能计算机与网络集成为多种应用的一体化组合的设备,即将人脸识别、行为识别、周界报警、门禁控制等与视频监控集成在同一个网络平台之上。综上所述,本文所论述的安防监控新技术,其特点有三个,即高清、智能、集成。

  (1)从高清角度来看,以前的模拟摄像机折合为像素只有40万像素(704×576),如人在画面中占十分之一,则人脸水平像素只有70个,图像信息资源少,识别自然困难。而采用高清摄像机,如以150万像素来分析(1920×720p),人脸水平像素已达200个,识别与行为分析自然精度更高、更准确。

  (2)在视频监控中心,操作人员不能确保连续8小时内观看操控介面,而智能分析系统一旦检测到异常事件就报警,不仅可靠而且效率较高。

  (3)集成是把数字高清摄像机、DVR及通信设备组合在一起,可作为嵌入设备,也可基于PC,采用网络形式组成平台,一点报警,全线可知。以上所述的高清监控平台适应发展趋势,“环保”、“节能”和“低碳”是当下炙手可热的话题,追求“低碳”与可持续发展的生活离不开各行各业的支持与配合,如采用高清监控平台,通过高清监控系统促使企业完成环保减排目标,环保部门在企业工厂排污口建立高清监控系统,通过对气体、液体浓度和成分等进行分析、监控,监督企业在节能环保方面的执行和达标程度。

  智能建筑是经济迅速增长后科技发展的产物,所以智能建筑更能适应日新月异的社会变化,而智能建筑中的安防监控系统可以有效地避免各种突发事故的发生,为智能建筑提供了安全管理的保障,对智能建筑有着不可或缺的重要的意义,它不仅是智能建筑的组成部分,也是支持智能建筑发展的动力。同时,智能建筑的发展也为建筑行业的更新带来了全新的挑战,智能建筑不仅要为业主提供良好的服务,还要坚持“安全第一”的原则,不断完善安防监控系统。我们应该可以看到,安装安防监控是未来的智能建筑中主要发展趋势,而随着科技水平的进步,安防监控在智能建筑中将会得到更加广泛的应用,所以,建筑行业为了长远的发展,要重视安防监控的地位,促进安防监控新技术的发展。

  [1]魏志刚.安防监控在智能建筑中的地位[J].科技风,2013(12).

  目前,随着电力系统信息化网络技术的发展,依靠图像监控系统的建设,大部分变电站都可以实现无人值守。但现有变电站图像监控系统还只是用于防火防盗、安全保卫、主控室内场景监控等,随着变电站在线检测系统的发展和智能变电站的建设,对图像监控系统提出了新的要求。随着调度监控一体化建设的推进,集中远控的时机已经成熟,但对于就地设备的状态(例如刀闸刀口位置情况)等重要信息还需要人工现场确认,大大制约了变电站智能控制的发展,因此有必要对变电站运行设备图像智能监控进行研究,实现一、二次设备远程可视化操作控制,形成一体化的智能调度监控体系。

  加强变电站图像智能监控的设置和可视化智能监控技术的研究可增强对就地设备状态(例如刀闸刀口位置情况)的监视,满足大电网实时运行控制的要求,实现对电网运行信息的形象、直观和集成展示;进一步加强基础数据管理,实现多维度一体化的调度信息和实时数据的分布式共享;实现一、二次设备远程控制和监视,形成一体化的智能调度监控体系,达到减员增效、缩短故障排除时间、提高供电可靠性、加速智能电网建设的目的。

  变电站图像智能监控系统在满足原安防、保卫、图像监控功能的同时,为适应未来智能调度监控系统发展的需要,其应满足以下要求:

  ①统一性。依据国际、国内规范化标准,统一规范建设、管理,确保整个系统的各种软件、硬件达到服务的规范化和管理的高效性。

  ②开放性。图像监控系统与其他系统之间的通信接口,应符合开放系统互联标准和协议,支持多种网络协议,实现各系统间的数据共享。

  ③可扩展性。软、硬件平台应具有良好的可扩展能力,能够方便地进行系统升级和更新,以适应各种不同业务的不断发展。

  ④可靠性。具有较强的容错、抗干扰能力和良好的恢复能力,主要设备应采用双机或镜像备份工作方式,保证系统稳定运行。

  图像智能监控系统在变电站安装的硬件主要包括:摄像机(网络高清摄像机、模拟摄像机、轨道摄像机等)、多功能控制主机、视频处理单元(网络硬盘录像机DVR)、视频处理单元(网络视频录像机NVR)、多维可视监控综合主机、磁盘阵列、图像智能分析服务器。系统硬件结构图如图1所示。

  ①摄像机。满足对变电站场所环境及主要设备(主变、开关、刀闸等)进行监控的要求,能在夜晚或光线极差的情况下清晰显示监控目标的图像。

  ②多功能控制主机。通过规约分析和直接采集变电站现场信号,监控的信号包括遥测类、遥信类、遥控类。

  ③视频处理单元(网络硬盘录像机DVR)。负责采集变电站所有模拟摄像机的音视频信号。

  ④视频处理单元(网络视频录像机NVR)。负责采集变电站所有网络摄像机的信号,进行编解码运算后,把音频信号存储到磁盘阵列。

  ⑤多维可视监控综合主机。是系统的核心设备,负责变电站站端与地区中心主站的通讯,获取主站的控制指令,管理变电站站端各设备,把视频数据、状态数据等上传到中心主站。

  ⑦图像智能分析服务器。负责对变电站内主要设备、仪表等进行智能分析,并提供实时的智能分析结果。

  变电站站端网络系统采用10~100 Mb/s(10/100BASE)光/电接口接入监控专网,不允许采用共享带宽组网方式;变电站与中心主站至少保证10M以上的网络带宽(标清模式监控)或30 M以上的网络带宽(高清模式监控)。

  图像智能监控系统的软件按照大型分布式联网监控系统的结构进行规划,采用分层的模块化结构,模块之间的通信应按规定接口进行,运行平台采用Windows XP以上操作系统。系统软件主要包括以下14个模块:巡视操作模块、巡视路线设置模块、录像查询模块、日志查询模块、权限控制模块、报警管理模块、辅助控制模块、SCADA接口模块、网络带宽自适应模块、图像智能分析模块、变电站主要设备关联性显示模块、变电站主要设备图像巡视及人工报表模块、变电站鸟巢自动巡视模块、变电站主变压器漏油监测模块。

  系统软件还应满足以下要求:能根据应用需求支持集中处理模式和分布式处理;具有良好的开放性,以便于与其他应用系统的连接;具有很好的可移植性,支持多种操作系统,并能移植到不同厂家的硬件平台上运行;能适应多种大型数据库系统;具备完善的、分级的操作/访问权限控制机制,运行安全可靠;具有数据备份及灾难恢复功能。

  ①信息实时上传功能。主要包括:摄像头预置位配置信息、现场实时图像、图像智能分析结果、与消防系统、安防系统、SCADA系统的联动等相关信息上传。

  ②变电站内动力环境数据采集、处理及实时上传功能。通过报警采集模块采集消防、安防报警信息,实现现场报警,同时把报警信息传输到地区中心主站;通过温湿度采集模块采集变电站内温湿度测量值并上传到地区中心主站。

  ③图像智能分析功能。主要包括:对仪表的智能分析;刀闸开、闭状态识别;开关(刀闸)翻牌器开、闭状态识别;控制柜指示状态识别;对开关、刀闸的整体智能分析及自动报警功能;对主变压器的整体智能分析及自动报警功能。

  ④作业监控和管理功能。通过智能分析技术系统可以自动判断进入某个区域的作业人数、进入时间、离开时间、滞留时间等,并进行自动录像和事件保存,同时根据中心主站的调用指令将智能分析结果上传。

  ⑤对主要设备或区域设置。可以对变电站的主要设备或区域设置,当有人进入时,系统自动报警并将报警信息上传中心主站。

  ⑥网络带宽自适应功能。当变电站的图像信息被一个或多个用户调用时,系统根据实时可被利用的带宽、用户的级别、调用图像重要程度等判断上传图像的格式。

  该系统整合、完善了计算机监控、在线监测、智能辅助控制等系统,实现对电网的全局在线远程跟踪、自动智能告警、分析决策、综合预警、远程运行维护,为实现变电站一、二次设备远程可视化操作控制,形成一体化的智能调度监控体系提供了必要条件,更好地确保了电网运行的安全可靠、灵活协调、优质高效、经济环保。

  [1] 刘鹏杰.变电站视频监控系统的设计和应用[J].电力系统自动化,2011,(8).

  [2] 杨谦,张晓.变电站图像监控系统技术的应用研究[J].电气工程与自动化,2011,(24).

  [3] 刘涛.远程监控系统在无人值守变电站中的应用[J].系统设计与应用,2011,(6).

  [4] 张新尧,彭波涛.变电站图像监视系统的应用[J].信息科技,2011,(11).

  计算机网络、通信技术和多媒体技术的快速发展,使视频监控系统由传统的模拟视频监控向新型的数字视频监控过渡,数字视频监控系统是一种全新的视频监控系统,其综合了数字电视技术、计算机网络技术和通信技术,具有传统的模拟监控系统所不能比拟的优点,而且数字视频监控系统的数字化、网络化和智能化也符合当今社会信息化的发展趋势。

  视频监控业务是指为客户在宽带网络基础上提供图像、声音和各种报警信号远程采集、传输、存储、处理与转播的一项全新电信业务。数字视频监控,是通过先进的图像数字压缩技术,改变了传统的图像模拟传输的方式,因此能够非常简单地做到异地存储和系统扩展,同时,配合智能化的数字视频软件,能够最大限度的发挥数字技术的优势,做到视频人工智能化,节省了大量管理人员数量和成本。

  充分利用计算机的快速处理能力对视频图像进行数字化的处理,对其进行压缩、分析、存储和显示,通过对视频进行分析,及时发现情况并联动报警,实现智能化的无人监控。

  数字信息具有抗干扰能力强、受传输线路信号衰减的影响小、便于加密传输的优点,因而可以在数千公里之外对现场进行实时监控,任何有通信线路的地方,用户都可以通过网络连接他们的数字视频服务器,在所选择的PC机上观看视频,模拟监控系统则不具备强大的远程访问能力。

  与传统的存储在视频录像带上相比,数字视频监控系统是将视频图像记录在计算机硬盘上,更加便于查找,利用计算机建立的多维度索引,很快就能够找到所需的信息,而且其图像清晰度也更高。

  数字视频监控系统主要由电子设备组成,整个系统是模块化结构,体积小,易于安装、使用和维护。数字视频监控系统的故障率要大大低于传统的模拟视频监控系统,而且,数字视频监控系统的运行是完全自动的,不需要人工介入。因此,当发生电源故障时,数字视频监控系统中的自举功能将继续电源中断时所做的工作。此外,它可以通过远程操作对系统软件升级和维护,并且具有更好的扩展性好。

  数字视频监控系统的智能化是利用计算机技术、网络设备和软件等多个层面的智能化技术的组合和相互配合来实现视频分析、行为识别和面向用户的关键视频业务的智能化应用[1]。其中,面向用户的关键视频业务的智能化应用是智能化系统的核心业务,它指的是系统的智能化维护、智能化视频存储、内容检索和点播、实时视频检测报警等。

  智能视频监控系统是由目标检测模块、目标跟踪模块、目标分类模块和目标识别模块等部分组成。智能视频监控系统分析处理前端设备采集的视频信号,将有用的信息传送到客户端,从而提高监控的工作效率。

  计算机技术、数字信息处理技术和图像技术实现了视频监控系统中的图像自动检测和视频信号分析,而计算机视觉相关算法和技术的综合运用,使视频监控系统具备了自我学习和自我适应环境的能力,可以从复杂的数据中进行行为辨认,提供操作命令、数据和信息,从而实现视频监控系统的智能化,提高视频监控的工作效率。

  数字视频监控系统智能化的核心技术是视频信号的分析处理技术[2],分为视频信号的基本处理和高级处理。基本处理技术是指动态目标的监测、跟踪等内容。

  对目标移动轨迹进行跟踪,是根据目标的形状对目标进行分类,如行人、车辆、动物,计算目标的大体尺寸;对目标移动范围进行监测,是指当具有一定特性的目标的运动范围超过设定范围时就警告或报警,这就是在军事、监狱、重要物资仓库等地区常用的越界监测报警技术,目前已得到广泛的运用。

  基于PC机的实时视频图像跟踪系统[3]是目前较为新型的运动目标自动识别与跟踪系统,该系统通过安装在云台上的摄像机将拍摄到的实时图像送至图像采集卡中,PC机读取采集到的图像数据,并进行图像检测和识别,同时由PC机发出控制指令控制云台控制器,从而实现运动目标的自动跟踪。相比较其它的跟踪系统,这种系统的结构简单,成本低,对简单目标的跟踪算法的可靠性更高,可实现对多个场所的监控。

  行为模式识别技术是指对特殊行为进行监测,对人体目标在一定区域内的长时间的逗留或人体动作的骤变如打架、奔跑等特殊行为进行监测和行为分析,但由于监控场景的复杂性,目前这种技术还没有得到广泛的运用;人脸识别技术是属于生物识别技术的一种,通过对抓拍的人脸图像和已有的人脸数据库比对;按照一定的相似度来判定和识别人的身份,从而提高监测效率,提高安全性。

  数字化视频监控技术已经带动了监控领域的应用需求,监控系统的规模不断扩大,在不久的未来,规模庞大的监控系统就会覆盖城市的各个角落,将会在极大程度上提高城市治安状况和综合管理水平,到那时,对系统的维护和管理将成为工作的重点。

  智能化设备管理技术是利用系统管理平台软件的设备管理服务,对所有的监控设备包括摄像机、编码器和系统服务器进行24小时的实时监测,一旦发生故障就会报警,从而提醒维护人员及时检修处理。为提高视频信号质量的检测,可采用视频信号分析监测软件,在3秒中内实现对图像的信号质量监测,还能够针对不同的时间段设置不同的监测标准,如夜间时降低对图像过黑监测的阀值,白天则提高对图像过黑监测的阀值等,从而提高图像的质量。

  视频信号的存储对视频监控来说非常重要,既要提高视频存储的完整性和有效性,还要提高存储的策略和可管理性,智能化视频存储技术就可以解决这个问题。

  智能化视频存储技术要求按照业务逻辑来分类存储。分类存储就是将所有监控点按照监控的目标特点、重要性、区域相关性等进行分类,不用监控类别采用不同存储策略,如存储空间和保留期限。当需要查询时,只要按照需要的业务逻辑进行检索就行,提高对信息的管理和利用率。

  监控系统的前端一体化需要整合多种技术,以提高监控系统的适应性和适用性,为系统集成化奠定基础。

  视频监控系统的网络化将意味着系统的结构将由集中式向集散式系统过渡,集散式系统采用多层分级的结构形式,可以多任务、多用户和分布式的操作系统,集散式监控系统的硬件和软件都要用标准化、系列化和模块化的设计,系统设备的配置要优良,提高监控系统的软件和硬件环境。传输网络化会让整个网络系统硬件和软件资源实现共享,打破地域限制,从而实现系统集成和整合的目的。

  信息处理数字化意味着信息流的数字化、编码压缩以及开放式协议,处理的数字化将会在很大程度上保证信息的准确、安全、高效,同时也便于对于信息进行管理。从视频编码、视频传输到视频存储都是数字信号,使得视频监控与安防系统的其它子系统之间实现无缝连接。

  构建系统的各子系统实现网络化和数字化后,就可以实现在统一的操作平台上进行管理和控制,从而实现系统集成化。

  采用计算机为控制中心,通过系统软件实现控制界面的可视化,控制环境的多媒体化,可以方便地实现对视频切换、音频切换、镜头云台控制、报警输入、行动输出录像的智能化控制,进而达到对事件的分析、统计、处理,实现视频监控的智能化管理。

  数字化、网络化、智能化是视频监控系统未来的发展方向,数字化是基础,网络化是支撑,智能化是目标[4]。实现数字视频监控系统的智能化,将极大地扩大数字视频监控系统在工业现场的监控,银行、邮电、法庭以及电力、水利、交通等大型城市公共设施的应用范围,智能化楼宇中的综合监控管理系统等社会生产和生活中的运用,对提高社会管理水平和安全具有重要的意义。

  【1】郭瑞霞.吴运新,宋跃辉.智能跟踪视频监视系统研究[J].电视技术,2006(2);7407.

  【2】耿征.智能化视频分析技术探讨[J].中国安防,2007,3:41.

  前言随着宽带有线和无线网络基础设施的完善以及全球安防市场需求的增长,视频监控的应用正呈爆发性的增长态势。视频监控系统的发展趋势非常明显,在经历了数字化和网络化之后,下一个重要的趋势就是智能化,即智能监控和视频分析技术的应用。

  传统的视频监控由人工进行视频监测发现安全隐患或异常状态,或者用于事后分析,这种应用具有其固有的缺点,难以实现实时的安全监控和检测管理。带有智能分析功能的监控系统可以通过区分监控对象的外形、动作等特征,做到主动收集、分析数据,并根据预设条件执行报警、记录、分析等动作。智能监控系统可以运行于服务器,也可以运行在基于DSP的嵌入式系统上,而后者已逐渐成为主流

  视频分析产生的背景很简单,其一为安防应用,就是当安保人员面对十、百、千的摄像机,无法真正的在风险或报警产生时预防或干预,多数靠事后回放相关的录象;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行为识别转交给计算机或者芯片,使安保人员从“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,此时安保人员进行响应。

  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安保人员也会为此而面临注意力极限的挑战。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,安保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,由此安保人员将可以对事件做出迅速而明智的决定和实时响应。

  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。用户可以根据视频内容分析的功能,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。

  IVS是一个真正基于开放式的平台,它支持S.100和TAPI标准。在极度繁忙或摄取距离过远的情况下,诸如人数统计、面部识别、扒手或偷窃监测、物体跟踪是难以完成的。人数统计的最佳时机为当人进入或离开某区域、路过走廊和通道、肩并肩行走之时。而当人群拥挤交错时,软件无法精确识别并分析,因为摄取的图像模糊不清,导致了非常高的误报率。

  另一个局限性是其面部识别功能。众所周知,伪装可能导致这项功能无法可靠进行。目前,不单是自动威胁监测,IVS监测扒手或偷窃的功能也不容人过于乐观。同样,在十分繁忙的环境中跟踪目标也相当困难。比如,在有成千上万的人进出、逗留、拿起或放下行李的大型地下车站,假警报异常多且毫无用处。

  由于传统的视频监控发展遇到了瓶颈,而新兴的智能监控亦有局限性,那么,我们该如何选择呢?由于应用的千差万别,智能视频监控将表现出多种产品形态,但总体可以分为以下三类:

  (1)智能处理算法加载在网络视频服务器(NVS/DVS)上,形成智能视频服务器;

  (3)智能处理算法还将以纯软件的方式和视频监控管理软件一起实现集中式分析和处理的能力。

  对于传统模拟监控(已建或新建),选择重点、高危监控目标和场所,针对此部分图像进行分析功能,主动监控,将预警、警情实时发给模拟矩阵和DVR,完成快速切换和录像,选择智能视频服务器(IVS BOX),解决方案如图所示

  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。智能视频监控将一改传统监控的被动监视、事后查录像的尴尬境地,可以为用户提供更多高级的视频分析功能,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。

  监控系统的发展经历了三个阶段,从第一阶段的模拟视频监控系统,第二阶段的模拟数字混合监控系统,发展到第三阶段的智能网络视频监控系统。智能网络视频具备网络化和智能化的两个重要特征,智能网络视频监控就是通过有线或者无线IP网络把视频信息以数字化的形式来进行传输,只要是网络可以到达的地方就一定可以实现视频监控和记录,并且这种监控还可以与很多其它类型的系统进行完美的结合。然而真正的智能网络视频监控系统在国内还是没有普及,仅仅是在一些重要的场合做出了一些应用,比如北京奥运安保、上海世博、机场等场所,随着市场的发展,智能网络视频监控系统在国内大规模的应用应该说不会用多长时间。

  智能网络监控系统的硬件结构大体上分为五个部分:前端部分、传输部分、存储部分、显示部分、控制部分。

  ①前端部分。对于前端部分第一代模拟视频监控和第二代的数字视频监控系统都是采用传统的模拟摄像机,获取的信号采用同轴电缆来进行传输,第三代智能网络视频监控系统采用网络摄像机(IPC)。网络视频摄像机的作用主要有两点:图像的采集和编码。采集的数据直接可以完成H.264、M-MPEG等编码。 IPC输出的码流是基于实时流和存储流分开,视频流到达交换机之后传输至解码器,通过解码器解码之后传输至显示设备等;存储流则直接将数据传输至网络存储系统比如NVR、磁盘阵列等。

  ②传输部分。传输部分采用的传输介质主要分为有线和无线,有线的传输介质主要是双绞线、光纤等,无线的传输介质有无线电、微波、射频传输等。目前以太网是主要的局域网通信协议,网络和光纤是现在高清视频监控主要传输方式。基于上百上千路的大型网络视频监控系统可采用EPON光纤网络的方式接入互联网。

  ③存储部分。存储部分一般采用分布式存储与集中存储相结合的存储构架,分布式存储体现在各管理区域中心安装网络存储设备,保存本区域的视频图像,主要采用三种存储基础构架:直接附加存储(Direct-Attached Storage ,DAS)、网络附加存储(Network-Attached Storage,NAS)、存储区域网络(Storage Area Network,SAN).DAS的特点是将存储设备与服务器直接相连接;NAS架构的特点是将存储设备直接连入现有TCP/IP的网络中;SAN架构将各种存储设备集中起来形成一个存储网络,以便于数据的集中管理。集中存储体现在总监控中心安装网络设备,保存总监控中心视频图像和全网关键录像的冗余数据,主要选用IP SAN等存储设备。随着网络技术的发展,集群存储系统、“云”存储系统越来越成为存储系统的发展方向。

  ④显示部分。显示部分一般通过解码器将实时的数据流解码、采用显示墙等形式将视频显示出来,同时通过操作台实现对于显示墙相关参数设置。在视频监控系统中的显示设备中主要采用大屏幕拼接技术,其构成主要有拼接显示单元、多屏拼接控制器、大屏幕系统软件、大屏幕拼接系统接口设备。主要的拼接系统有:投影拼接系统、DLP背投拼接系统、PDP拼接系统、LCD拼接系统。

  ⑤控制部分。以往的视频监控系统控制部分“重硬件轻软件”,随着网络视频监控系统的发展,现在越来越重视软件系统的应用了。对于控制部分的体现尤为明显。通过统一的视频网络视频管理平台可以实现以下功能:简洁、开放的全IP体系结构;提供端到端的清晰流畅活动图像;可靠的系统存储;集中式管理;安装/组网方便。

  第一类在系统管理平台上主要安装了视频监控管理软件(Video Surveillance Manage Software,VMS),通过视频监控管理平台实现了以下功能: 实时视频预览功能;录像检索功能;设备管理功能;资料管理;地理信息服务;视频检测;智慧声控;应用分析;权限管理;OA辅助管理等功能。

  第二类软件是嵌入式操作系统软件,例如在NVR中嵌入式了linux操作系统,从而实现了监控系统的相关参数的设置。由于嵌入式操作系统的可裁减性好、实时响应快,在视频监控系统中应用效果很好。

  第三类软件是在视频分析单元中尤其是在类似于DSP这样的芯片中集成的与视频分析相关的算法软件,通过这些优异的算法软件从而实现了内容分析、对象识别、分析对比等智能活动。可以说在一定程度上,算法软件的发展和提高反映了智能化的发展水平。

  网络视频监控系统的优势非常的明显,随着国内市场的发展,智能网络视频监控肯定要取代第二代半数字监控技术,智能网络监控技术不光在智能城市、机场、地铁等重要场合会有用武之地,还会在智能小区、智能家居等民用领域得到广泛的应用。因为其涉及通信技术、计算机网络、计算机视觉、人工智能等方面,交叉性很强,对于初次接触此领域的技术人员来讲,还是有点摸不清数头脑。而本文则是从硬件和软件两个视角诠释了智能网络视频监控系统的构成,对于理清智能网络视频监控系统的整体构架提供了一个值得参考的视角。

  [1]汪光华. 智能安防—视频监控全面解析与实例分析[M]. 北京:机械工业出版社. 2012,1:78-79.

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