隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，人們對(duì)安全的需求日益強(qiáng)烈，視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為安全防范的子系統(tǒng)之一，在越來 越多的行業(yè)中受到人們普遍的關(guān)注和使用，為保障人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全作出了巨大的貢獻(xiàn)。特別是伴隨著“平安城市”、“智慧城市”和“物聯(lián)網(wǎng)”等新興技術(shù)和概念的出現(xiàn)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展可謂如火如荼。加之該系統(tǒng)自身具有的“實(shí)時(shí)”、“直 觀”、“非接觸”的優(yōu)勢，使其在安全防范體系中已具有無可替代的重要地位。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段是全模擬階 段，第二階段是半數(shù)字化階段，第三階段是全數(shù)字化階段。目前，全模擬 視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)被淘汰，半數(shù)字化或全數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)被廣泛采用。但無論是半數(shù)字還是全數(shù)字化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)都屬于“被動(dòng)監(jiān)控”，不僅需要保安人員長時(shí)問高度集中 注意力，并且對(duì)反應(yīng)能力要求很高， 對(duì)突發(fā)的異常情況要進(jìn)行迅速判斷， 這無疑增加了保安人員的工作強(qiáng)度和難度；智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)則將“被動(dòng)監(jiān)控”變?yōu)?ldquo;主動(dòng)監(jiān)控”，它采用智能化的視頻分析算法，利用計(jì)算機(jī)對(duì)視野范圍內(nèi)的圖像目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)的檢測、跟蹤、分析和提取，可以自動(dòng)為 用戶提供關(guān)鍵有用的預(yù)警信息，不僅 減輕了保安人員的工作負(fù)擔(dān)，而且降低了系統(tǒng)的漏報(bào)率和誤報(bào)率，充分發(fā)揮了其在安全防范方面的作用。

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)概述

一、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程。

近30年來，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā) 展經(jīng)歷了模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)、全數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)三個(gè)階段的演變，得到了巨大的發(fā)展。

（一）模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。早期 的視頻監(jiān)控系統(tǒng)是以攝像機(jī)、監(jiān)視器組成的純模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)，稱為閉路監(jiān)視系統(tǒng)。它由模擬攝像機(jī)獲取 模擬視頻信號(hào)，視頻信號(hào)由同軸電纜傳輸，并由控制主機(jī)進(jìn)行模擬處理。隨后出現(xiàn)了視頻切換設(shè)備，閉路監(jiān)視系統(tǒng)加入了多路視頻切換、攝像機(jī)云臺(tái)／鏡頭控制盒報(bào)警聯(lián)動(dòng)等數(shù)字控制功能，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字控制的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)，稱為第一代視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

（二）數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。20世紀(jì)90年代中期，以DVR為代表的第 二代視頻監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)在視頻監(jiān)控 市場上，大大提高了用戶對(duì)錄像信息的處理能力。DVR使用戶可以將模擬的視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化并存儲(chǔ)在 硬盤而不是盒式錄像帶上。用戶還 可以通過DVR控制攝像機(jī)的啟閉， 從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)偵測功能，對(duì)于報(bào)警事 件以及事前／事后報(bào)警信息的搜索也 變得十分簡單。

（三）網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。進(jìn)入21世紀(jì)以后，隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬、計(jì)算機(jī)處理能力和存儲(chǔ)器容量的迅速提高， 以及各種使用視頻信息處理技術(shù)的 出現(xiàn)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)入了全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，稱為第三代視頻監(jiān)控系 統(tǒng)，即全數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)數(shù) 字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。然而，由于作為監(jiān)控者的人類自身生理上的弱點(diǎn)和視 頻監(jiān)控設(shè)備在功能和性能上的局限 性，使得各類視頻監(jiān)控系統(tǒng)均不同程 度存在精確度差、報(bào)警不及時(shí)、誤報(bào)和漏報(bào)等現(xiàn)象，以致系統(tǒng)的安全性和 實(shí)用性得不到保障。因此，能夠每天 連續(xù)24小時(shí)實(shí)時(shí)智能監(jiān)視，并能夠 自動(dòng)分析攝像機(jī)捕捉的圖像數(shù)據(jù)，當(dāng) 異常發(fā)生時(shí)又能向保安人員準(zhǔn)確及 時(shí)地發(fā)出警報(bào)的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng) 便應(yīng)運(yùn)而生，這樣既可以有效預(yù)防犯罪發(fā)生，同時(shí)又減少了雇傭大批監(jiān)視 人員所需要的人力、財(cái)力和物力的投 入。隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的不斷發(fā) 展和計(jì)算機(jī)處理能力的迅速提高，智 能視頻監(jiān)控系統(tǒng)以其快速從海量視 頻信息中自動(dòng)分析和抽取關(guān)鍵信息 的優(yōu)勢，迅速占領(lǐng)國內(nèi)外安防市場。

二、智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的概念。

所謂智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，就是指 采用智能視頻分析算法，利用計(jì)算機(jī) 視覺技術(shù)對(duì)視野范圍內(nèi)的目標(biāo)進(jìn)行 行為分析和內(nèi)容提取，當(dāng)發(fā)現(xiàn)符合某 種規(guī)則的行為（如越界、游蕩、滯留 等）發(fā)生時(shí)，自動(dòng)發(fā)出提示信號(hào)，采 取特定對(duì)應(yīng)措施（如聲光報(bào)警、移動(dòng) 監(jiān)測并記錄）或通知保安人員進(jìn)行人工干預(yù)等。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)借助 于計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理禽旨力，對(duì)所 拍攝的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確地分析和判斷，篩選出關(guān)鍵的、有價(jià)值的 信息提供給保安人員，將保安人員從 “枯燥”的緊盯視頻畫面的工作中解 脫出來，集中精力對(duì)系統(tǒng)給出的“警報(bào)”信息進(jìn)行處理，易對(duì)事態(tài)的發(fā)展進(jìn)行控制，真正做到“防患于未然”， 起到安全防范的作用和目的。

三、智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢。

（一）主動(dòng)有效監(jiān)控。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)不僅可代替“人眼”進(jìn)行觀察，更為重要的是，它具有“人腦”的 功能，可以自主地理解和分析視場內(nèi)的場景，自動(dòng)檢測、識(shí)別出潛在的入侵者、可疑目標(biāo)和突發(fā)事件，并及時(shí)向保安人員進(jìn)行匯報(bào)。

（二）持續(xù)全面監(jiān)控。智能視頻 監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)持續(xù)全天候 監(jiān)控，克服了人容易疲憊的局限性。 有實(shí)驗(yàn)表明，人連續(xù)觀察兩個(gè)以上的監(jiān)視器10分鐘后，將錯(cuò)過45%的場景信息，22分鐘后，將會(huì)錯(cuò)過95%的場景信息。因此，在傳統(tǒng)的依靠保安人員實(shí)時(shí)觀察的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，效率極低，且都屬于“事后處理”，通常 作為調(diào)查取證使用，并沒有充分發(fā)揮視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主動(dòng)性。智能視頻 監(jiān)控系統(tǒng)除了做到持續(xù)監(jiān)控之外，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)所有接入視頻的實(shí)時(shí)處理， 不遺漏任何一個(gè)可疑事件。

（三）功能多樣的監(jiān)控。智能視 頻監(jiān)控系統(tǒng)功能應(yīng)用多樣化，可逐步 擴(kuò)充自動(dòng)識(shí)別的行為，實(shí)現(xiàn)更為廣泛 的應(yīng)用。

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

一、智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在智能交通中的應(yīng)用。

隨著城市建設(shè)和汽車工業(yè)的快速發(fā)展，人、車、路及環(huán)境的矛盾越來 越突出，交通緊張、道路擁堵的問題 已經(jīng)成為城市發(fā)展面臨的嚴(yán)峻難題。 如何運(yùn)用信息智能化的手段，給出行者提供實(shí)時(shí)的綜合信息服務(wù)，科學(xué) 地調(diào)控和引導(dǎo)車流，實(shí)現(xiàn)緩解交通擁 擠，提高公共交通管理和服務(wù)水平， 視頻監(jiān)控系統(tǒng)在其中發(fā)揮了重要作 用。然而，傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)在具 體使用過程中存在以下制約：

（一）人的自身弱點(diǎn)。監(jiān)控人員 長期監(jiān)控，必會(huì)出現(xiàn)注意力不集中， 精神疲勞，并且監(jiān)視視頻的數(shù)量受到 嚴(yán)重的限制。

（二）漏報(bào)。由于監(jiān)控人員的疏 忽，在某監(jiān)控點(diǎn)發(fā)生的某種安全威脅沒能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，可能會(huì)導(dǎo)致非常危險(xiǎn)結(jié)果的發(fā)生，降低了人們對(duì)于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的信任。

（三）響應(yīng)時(shí)間長。安全威脅的響應(yīng)速度關(guān)系到一個(gè)安全系統(tǒng)的整體性能。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)通常都有工作人員對(duì)安全威脅做出響應(yīng) 和處理，對(duì)交通系統(tǒng)這種實(shí)時(shí)性要求 很高的系統(tǒng)而言，是不太適合的。

（四）數(shù)據(jù)分析困難。報(bào)警發(fā)生后對(duì)錄像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析是監(jiān)控人員必須要做的工作之一，事故發(fā)生后，需要第一時(shí)間查找到與報(bào)警事件相 關(guān)的錄像資料，以供作為相關(guān)處罰的法律依據(jù)。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)將 所有的錄像數(shù)據(jù)雜亂無章地存儲(chǔ)起 來，使得數(shù)據(jù)分析工作變得極為耗 時(shí)。倫敦地鐵案中，安保人員花了近 70個(gè)小時(shí)才在大量的磁帶中找到所需要的信息。

（五）功能單一。只能對(duì)單一的 交通事件或狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測，比如：車輛逆行監(jiān)測、車輛越線監(jiān)測、車流量 監(jiān)測等，而不能對(duì)交通場景進(jìn)行多狀 態(tài)多事件集中監(jiān)控。

為了解決傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的 缺陷，人們將智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用到智能交通中，可實(shí)現(xiàn)7×24小時(shí)全 天候可靠監(jiān)控，提高報(bào)警精確度和響應(yīng)速度，并可利用其具有的智臺(tái)旨分析和過濾的特征，可保留和記錄有用信息，而利用這些信息可進(jìn)行更高層次 的分析，從而擴(kuò)展視頻資源的用途， 豐富智能交通的功能。

交通場景中包含著豐富的交通 信息，如交通信號(hào)、交通標(biāo)志、機(jī)動(dòng)車、人、車牌、車型等等，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)對(duì)交通場景中包含的信息進(jìn)行智能提取和分析，為智能交通系統(tǒng)提供決策支持。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在智能交通領(lǐng)域中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）交通監(jiān)控。運(yùn)用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)、智臺(tái)旨分析技術(shù)等對(duì)攝像頭傳回的交通視頻 信息進(jìn)行智能化的提取和分析，對(duì)道路交通行為進(jìn)行判斷，自動(dòng)生成交通控制命令和交通方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通信號(hào)的智能控制。

（二）交通指揮與誘導(dǎo)。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)能自動(dòng)實(shí)時(shí)地對(duì)交通參數(shù)進(jìn)行計(jì)算、分析，輕松判斷出交通事件與交通事故，可自動(dòng)生成交通指揮建議和交通誘導(dǎo)方案，為交通指揮人員和出行者提供服務(wù)。

（三）輔助駕駛。輔助駕駛是利 用機(jī)器視覺和傳感器技術(shù)對(duì)駕駛員周圍的環(huán)境狀態(tài)實(shí)時(shí)通報(bào)，對(duì)駕駛員本身的駕駛狀況進(jìn)行監(jiān)控，在本車可 能發(fā)生潛在危險(xiǎn)時(shí)及時(shí)警示駕駛員采取有效的應(yīng)對(duì)措施，消除事故隱患。

（四）交通違章管理。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)可對(duì)交通場景中的視頻進(jìn)行智能分析，可檢測運(yùn)動(dòng)車輛，跟蹤車輛的行駛軌跡，從而判斷出車輛是 否違規(guī)變道、穿越黃線、逆向行駛、違規(guī)占道和違規(guī)停車等。

（五）智能收費(fèi)系統(tǒng)。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)可對(duì)收費(fèi)車輛的車型和車牌進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，進(jìn)而輔助智能交通系統(tǒng)完成車輛與收費(fèi)站之間的數(shù)據(jù)無線傳輸，提高收費(fèi)車道的通行能力。

一、智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在司法監(jiān)

獄管理系統(tǒng)中的應(yīng)用。 隨著司法監(jiān)獄管理系統(tǒng)內(nèi)視頻 監(jiān)控系統(tǒng)的日益發(fā)展，現(xiàn)有的被動(dòng)式 人工監(jiān)控這一傳統(tǒng)模式已無法滿足 新形勢下的監(jiān)管工作需求，尤其是現(xiàn) 在靠輪詢的視頻監(jiān)控方式，無法對(duì)突 發(fā)惡性事件做到第一時(shí)間的防御和 處理。要完成監(jiān)獄繁重的實(shí)時(shí)監(jiān)控 任務(wù)，確保監(jiān)所安全，充分發(fā)揮視頻 監(jiān)控系統(tǒng)的作用，就必須向主動(dòng)式的 智能化監(jiān)控方向發(fā)展。

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)為現(xiàn)代化監(jiān) 獄管理系統(tǒng)提供了一種全新的技術(shù) 實(shí)現(xiàn)手段，大大提高對(duì)惡性事件的及 時(shí)防御，過濾無效信息，解放警力；能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處置目前在國內(nèi)監(jiān)獄監(jiān) 所發(fā)生的越來越多的各類突發(fā)事件， 大幅度降低類似事故的發(fā)生，同時(shí)貫 徹“科技強(qiáng)警”戰(zhàn)略，滿足“現(xiàn)代化監(jiān) 所勤務(wù)體制改革和信息指導(dǎo)勤務(wù)”的 需要。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)獄管 理系統(tǒng)中具有以下功能：

（一）智能起身檢測功能。在特 定區(qū)域和時(shí)間內(nèi)（如學(xué)習(xí)、休息、夜間 睡覺時(shí)間）發(fā)生起身、隨意走動(dòng)現(xiàn)象 時(shí)，立即提示監(jiān)控值班人員注意。

（二）智能區(qū)域看防報(bào)警功能。 實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)室內(nèi)人員在衛(wèi)生間區(qū)域等 特定地點(diǎn)的進(jìn)入和超日寸逗留現(xiàn)象進(jìn) 行實(shí)時(shí)報(bào)警。

（三）劇烈運(yùn)動(dòng)檢測及報(bào)警功能。在監(jiān)室或放風(fēng)區(qū)內(nèi)發(fā)生劇烈動(dòng)作或 者人員聚集等群體異常事件時(shí)，立即 提示值班人員及時(shí)處理。

（四）值崗檢測功能。監(jiān)督崗必須在走廊內(nèi)來回巡崗，當(dāng)其脫崗或長 時(shí)間不走動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警，并同時(shí)彈出報(bào)警截圖與錄像。

（五）近圍墻敏感部位異常報(bào)警功能。在圍墻外部一定距離的區(qū)域 和室外哨位周邊區(qū)域內(nèi)，設(shè)置為徘徊逗留和遺留物的檢測區(qū)域，如有可疑人物進(jìn)入該區(qū)域并逗留超過設(shè)定的時(shí)間，立即報(bào)警。

（六）特定隔離部位進(jìn)入報(bào)警功能。對(duì)進(jìn)入特定隔離區(qū)域的各類異常行為進(jìn)行自動(dòng)分析、提示、預(yù)警和報(bào)警。

（七）智能人臉抓拍功能。對(duì)監(jiān)獄重要出入口、提審室、探望室的人臉抓拍記錄功能。

（八）高清車牌人臉識(shí)別功能。通過智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)進(jìn)出監(jiān)所的車輛進(jìn)行車牌識(shí)別，并同時(shí)提取車內(nèi)人員相貌進(jìn)行拍照存儲(chǔ)，記錄進(jìn)出 過程的全程視頻，以供管理人員核對(duì)檢查。

總之，司法監(jiān)獄管理系統(tǒng)以智能 視頻監(jiān)控系統(tǒng)為核心，將智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)與監(jiān)獄管理系統(tǒng)和信息系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合到一起，為公安監(jiān)管、司 法監(jiān)獄系統(tǒng)提供了一個(gè)全新、高效的視頻智能行為分析解決方案，滿足了監(jiān)獄“智能化”的需求。

三、智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在智能小區(qū)中的應(yīng)用。

近年來，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)于社區(qū)的概念已從滿足簡單的居住功能發(fā)展到注重對(duì)社區(qū)安防的人性化需求。安全、舒適、方便的智能化社區(qū)，已成為現(xiàn)代社區(qū)發(fā)展的主流趨勢。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)社區(qū)主要出入口及重要區(qū)域的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控，對(duì)隨時(shí)發(fā)生的情況進(jìn)行及時(shí)了解，并迅速做出相應(yīng)的判斷，繼而發(fā)出報(bào)警進(jìn)行處理，能夠發(fā)現(xiàn)并解除 一些可能發(fā)生的危險(xiǎn)和隱患，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控區(qū)域全面的智能安防。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在小區(qū)安防中的應(yīng)用具有以下優(yōu)勢：

（一）提高報(bào)警的精確度。智能 視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有的強(qiáng)大圖像處理能力，運(yùn)行高級(jí)智能算法，使用戶可 以更加精確的定義安全威脅的特征， 大大減少了誤報(bào)和漏報(bào)現(xiàn)象的發(fā)生。

（二）提高響應(yīng)速度。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)擁有比普通網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)更加強(qiáng)大的智能特性，它能識(shí)別可疑活動(dòng)，在安全威脅發(fā)生之前就能提示保安人員關(guān)注相關(guān)監(jiān)控畫面，從而使保安部門有足夠的時(shí)間為潛在的威脅做好準(zhǔn)備。

（三）先知、先覺的預(yù)警能力。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的“遺留物品判別”、 “區(qū)域逗留提示”、“運(yùn)動(dòng)方向判別”等功能將使保安人員提前感知異常行為并關(guān)注相應(yīng)的監(jiān)控區(qū)域，盡可能提前發(fā)現(xiàn)潛在的威脅并做出應(yīng)對(duì)策略。

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)將視頻監(jiān)控從以往的“被動(dòng)監(jiān)控’’變成“主動(dòng)監(jiān) 控”。它通過智能化的識(shí)別工具對(duì)影像進(jìn)行分析，并將信息轉(zhuǎn)換成有價(jià)值 數(shù)據(jù)，最后以關(guān)鍵性的信息向使用者提供警示。同時(shí)，它又能夠24小時(shí)不間斷運(yùn)行，去除大量的垃圾信息， 有效地控制監(jiān)控范圍內(nèi)的所有動(dòng)靜。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)因其獨(dú)具一格的優(yōu) 勢，毫無疑問會(huì)成為視頻監(jiān)控系統(tǒng)需求市場上的新貴，獲得眾多消費(fèi)者的青睞。其未來的發(fā)展具有以下趨勢：

一是為提升智能視頻系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域，擴(kuò)大其在行業(yè)中的應(yīng)用，未來智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)要能適應(yīng)更為復(fù)雜和多變的場景；識(shí)別和分析更多的行為和異常事件；具有更低的成 本；擁有更靈活的產(chǎn)品形態(tài)。

二是隨著用戶對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)投入的加大，用戶對(duì)系統(tǒng)的應(yīng)用和依賴程度會(huì)逐步加深，單一功能或者基本功能的系統(tǒng)已遠(yuǎn)不能滿足行業(yè)實(shí)際需求，未來對(duì)于特定的用戶，周界、異常行為分析、動(dòng)態(tài)跟蹤等細(xì)分的高級(jí)功能模塊將進(jìn)一步得到應(yīng)用，使得視頻監(jiān)控系統(tǒng)將通過智能化模塊化的方式按需靈活拓展。提供以行業(yè)應(yīng)用為前提的一整套智能解決方案將是智能視頻分析技術(shù)發(fā)展的主要方向。