智能视频分析技术在智慧安防中的应用与展望陈建伟

智能视频分析技术在智慧安防中的应用与展望陈建伟

陈建伟

（新疆电子研究所股份有限公司乌鲁木齐830013）

摘要：随着科技和经济的持续进步，智慧安防已经逐渐变成目前我们国家十分重视的对象之一。现如今已经进入了信息化时代，电子多媒体技术的应用率变得越来越高，尤其是视频分析技术方面，其本身能够发挥出非常强大的应用效果。而又伴随人工智能、大数据以及云计算技术的不断提升，我们国家的安防工程也逐渐开始畅想智慧领域发展，从而使得整体工作的质量得到了大幅度提升。本篇文章将阐述智能视频技术的主要概念，探讨智慧安防工程的概念，描述目前智能视频技术的应用现状，分析智能视频技术的主要应用项目，并对于未来展位方面提出一些合理的见解。

关键词：智能视频分析技术；智慧安防；应用展望

从现阶段发展而言，人们逐渐提高了对于安保方面工作的重视程度。现如今传统的安防工程技术已经显得较为落后，已经无法有效确保人们自身的安全。也正是基于这一背景，智慧安防技术便由此诞生。智慧安防工程主要通过信息网络技术的方式提升安防工作的水平。然而，由于我们国家当前视频分析技术的整体水平仍然处于发展阶段，整体应用相对比较基础，无法将自身所有作用充分发挥出来。为此，其相关研究工作便变得十分重要。

一、智能视频分析技术的主要概述

现如今无论在小区、街道还是社区中，摄像头的应用率已经变得越来越高，几乎导出都能看见。从而为确保人们日常生活的安全提供了一定的帮助，甚至从某种程度上可以算是我国安防工程中极为重要的环节。然而，摄像头的应用同样带来了一定的问题，主要是由于摄像头需要一天24小时进行记录，从而导致储存的数据资料变得非常大，进而影响了后期的分析工作。不仅如此，信息提取的速度也非常慢，对于安防工作的效率也会带来一定程度的影响。除此之外，当前视频分析技术的模式类型一般都以提取监控视频为主，之后再由相关工作人员进行相应的分析之后，选择最为重要的资料进行提取，以此为后期的工作提供帮助。通常情况下，其主要功能便是调查取证，整体功能相对较为单一，无法将自身优势充分发挥出来。为了针对这一问题进行处理，人们开始尝试将智能视频技术应用其中。从相关调查能够看出，这一技术已经逐渐变成了主流模式[1]。

智能视频分析技术基本上是在传统分析技术的基础上将计算机计算融入进来，使得安防工程将原本的视频监控方式转变成了功能分析。在实际记录的过程中，一方面相关数据资料能够有效储存，另一方面视频分析系统还能够完成数据的分析工作，一旦发现有异常情况出现，便能在第一时间进行报警。在智能视频分析领域，为了能够在有限的时间内完成分析和监控工作，不断需要提升系统本身的运算水平，而且还要提高对于一些无用数据的过滤工作。然而，当前在我们国家的智慧安防工程中将视频分析技术应用其中，基本上异常状况的甄别和预警都能够有效实现，从而使得视频分析技术的效果得到进一步艺提升。除了能够完成调查取证的工作植物，对于未来可能出现的问题提前预警，将安全问题产生的概率降至最低[2]。

二、智慧安防的概念

安防产业基本上能够算作是全球性产业，从早期的技术模拟到数字呈现再到IP化，在整个发展过程中已经完成了多次净化。然而，从整体性的角度出发，自动智能化不足的问题变得越来越明显。在近几年中，由于“智慧地球”的概念被提了出来，人们逐渐提高了对于智慧安防的重视，主要是能够带来全新的变革和机遇。

在智慧安防的领域之中，基本上已经完全继承了早期的OV以及IOI公司提出的技术内容，同时由于更多的研究人员参与其中，从而将更多的思想概念融合进来。最为常见的便是3G技术、“安防云”概念、“PSIM”应用体系以及已经进步上趋于完善的“物联网安防”概念。无论将哪种技术或者哪个概念应用进来，整个核心概念基本上都是将“智慧”最为重要基础，其目的基本上都是为了能够促使安防工程能够依靠智能技术进行一些特殊事件的处理工作，并同时将一些安全隐患尽可能在前期工作中完全暴露出来，从而为后期的查证工作提出相应的资料，，进而提前做好预警工作。

在应用了安防技术之中，如果从具体规模大小进行划分，基本上主要包括“平安城市”、“平安校园”等政府项目以及“联网报警”等大型商用项目。除此之外，在一些城市园区、小区、企业以及工厂中都有着非常广泛的应用。从此可以发现，基于智能分析技术，基本上能够应用的领域非常广泛[3]。

三、智能视频技术的具体应用现状

采用智能视频分析技术不但能够完成视频资料的存储，而且还能对于获取的资料进行全面分析，从而为后期的安防工作提供相应的技术知道，基本上其整体性能已经完全超越了早期摄像头技术。目前而言，智能视频分析技术基本上住一天应用在运动目标识别、徘徊检测以及360度全景跟踪等领域之中，基本上已经完成了由早期的平安城市逐渐向智慧城市的全面转变。

（一）识别运动目标

当前在我们国家多个路口、小区以及停车场入口位置，基本上都已经应用了车辆信息识别系统。然而，在传统视信息识别系统之中，基本上只能完成车牌号信息提取的工作，对于智慧安防工程提供的帮助十分有限，无法时刻了解车辆具体动向的异常状况。基于这一问题，我们国家需要在原有的车辆信息基础上完成进一步创新，将动态分析技术应用其中，从而能够更好地完成信息捕捉以及分析的工作。最为常见的便是车辆颜色、车型、行驶状态以及车内人员的动态分析工作。然而，此类在完成提取之后，也并非处于相互离散的状态，而是需要将同期进一步整合，从而促使其逐渐演变成结构化数据。不但对于后期数据的提取分析提供帮助，而且还能实现和安防数据之间的全面碰撞，对于系统的分析工作提供有效帮助。此外，除了可以进行信息提取以及信息整合之外，当前智能视频分析技术还能够对夜间的具体成像表现带来一定程度的优化，尤其是能够大幅度减少外界条件带来的负面影响，促使该技术能够应用到多方面工作环境中[4]。

（二）分析异常状况

分析视频中的异常状况是其为安防工作带来的最大创新，所以在实际监控的时候确保能够完成对于可疑目标的监控是技术应用的核心内容。而由于早期的视频网络通常都以摄像头为主，这种方式的视野领域相对偏窄，很难完成对于单一目标的持续跟踪工作。在早期安防领域之中，基本上主要采用PTZ技术，然而由于安防工作对于技术层面提出了更高的要求，PTZ技术已经显得较为楼号，无法满足跟踪工作的正常需求。然而近些年高速球技术的出现，将其与360度摄像头技术进行有机结合，从而基本上能够完全取代原有的PYZ技术。这种技术种类的应用原理主要是依靠圆周排列的方式将多个摄像头重新排序，并对其完成360度全方位的监控工作。而在全景摄像头的下方位置额外安装一个高速球摄像头，以此能够对于一些制定目标的跟踪以及监控工作。在实际监控的时候，相关工作人员首先会在实际分析视频的时候依靠判别的方法寻找出里面存在的可疑目标，之后将摄像头进行调整，以此完成聚焦跟踪的工作。于此同时，获取的所有数据内容都能够在第一时间反馈到向该工作人员位置，以便后期工作开展。然而，为了能够满足人们对于监控方面工作的基本需求，当前此类技术又有了全新的突破，除了对焦、变焦以及提升视频清晰度之外，而且还能随时进行目标的切换工作，促使整体共追的水平得到有效提升。

（三）提升监控画质

在早期视频分析工作的过程中，经常会有监控视频的清晰度过低的问题导致后期调查的工作受到影响。而在应用了视频分析技术之后，这一问题便得到了有效解决。为了促使信息资源提取的精确程度获得有效提升，对早期的摄像头进行了全面升级，从而达到了4K效果。而在应用了VCA功能、ROI编码以及智能跟踪技术之后，视频本身的监控质量获得了有效提升，不但能够在短时间内迅速掌握该区域中具体运行状况，并提取出相关信息资源进行分析，而且在进入后期之后，画质过于模糊的问题也得到了改进[5]。

（四）提升数据大小

尽管智能视频分析技术对于目标识别的技术进行了一定程度的优化，从而能够将早期的目标信息全面整合成一些结构化数据，进而减少了工作人员的工作负担。然而，全时监控工作自然也会造成大量无用视频出现，对后期的分析工作带来了比较大的干扰。也正是基于这一情况，将视频摘要技术应用到智能视频分析技术之中，可以将一些无用的数据资源进行省略，同时能够根据相关信息资料的分析工作从获取视频片段内容。如此一来，相关工作人员能够在有限的时间内径信息视频资料的监控工作，同时也不会遗漏一些较为观念的内容。不及如此，视频摘要还能够被分离储存，以此减少了工作人员后期工作的负担。然而，由于此类技术仍然处于发展阶段，整体表现不够成熟，尤其是进入一些比较复杂的环境中，视频压缩的难度大幅度提高，以必须对实际处理工程进行优化[6]。

四、智能视频分析技术的应用项目

（一）“平安中国”相关项目之中的应用

“平安中国”的项目最早在2004年的时候出现，经过多年的发展已经在我们国家变得十分热门。尤其是其中的平安城市、平安校园以及平安乡村等相关项目。其最大特点便是由政府投入资金、净重监控、将视频模拟作为核心、监控范围广泛以及前端摄像头数量过大。

对于此类应用而言，由于整体规模非常大，人工监控的效果很难有效发挥出来，因此智能化便成了未来发展的主要目标，这也是目前多数“平安城市”提出“智能视频”发展的基础原因。但是，规模逐渐扩大同样会带来多方面问题，也就是需要应用智能化的项目有很多种。如果希望在短时间内迅速收到成效十分困难，因此便需要从一些能够快速见效的角度入手。

（二）检查摄像头的实际状态

尤其早期绝大多数摄像头都不在日常监控的范围之中，通常只是当作一种视频资源的储存载体，从而使得其监控状态很难获得相应的保障。而在采用后端平台之后，一些后后台巡检工作便能够完成。如此一来，摄像头掉电、视频丢失、失焦模糊、遮挡、视频干扰以及丢帧等问题都能够得到解决，并以此为基础制定相应的报表，从而能够完成一些干预维护的工作。

（三）人脸捕捉存档

存储工作一直都是系统中非常重要的环节。然而由于视频本身的存储量非常大，投入偏高，因此一般储存的时间都比较短。基本上都在30天的范围内，视频录像便需要进行循环清除。通常而言，安防工作的主要对象都以男性为主，所以多数录像内容都以冗余、低效数据居多。基于这一情况，将人脸捕捉技术应用到里面，从而能够从海量的数据资源中提取需要使用的静态照片，将其作为辅助信息进行存储。如此一来，整体需要消耗的代价便大幅度降低，同时数据存储的时间能够达到三年、五年甚至十年。

个人信息永远都是安防工程的重点。人脸照片一般占有的存储空间小、信息容量偏大，因此能够与相关人员之间建立个人关系。也正是如此，对于人体的人脸信息予以捕捉，对于后期的技术工作可以带来多方面益处。不及如此，在大量收集人脸信息之后，可以对相关人员的具体移动痕迹进行留存，并以此为基础发展出四方面全新应用，分别是人脸检索、黑名单布放、VIP识别以及陌生人识别[7]。

（四）行为分析报警

在目前安防工程之中，行为分析工作包括多方面内容，分别是人群聚集检测、虚拟警戒线检测、虚拟警戒区检测以及遗留物的检测。将这些技术应用之后，能够在第一时间分析出各种浅爱隐患，并提前进行预警，进而将一切危险因素扼杀于萌芽之中。

（五）联网报警

当前我们国家基本上所有城市都已经引诱了联网报警，有些是选择和警察局的110进行合作，有些是选择与一些安工公司进行合作。这些联网报警工作中应用最为广泛的技术便是红外线探测技术，依靠红外线的方式对所有可能出现的入侵行为提前预警，之后再将获得的数据结果向相关人员进行传递。然而，这种方式的误报率非常高，同时也没有二次确认的方式，因此一旦有这两种问题出现，工作人员都需要前往现场进行确认，从而导致人力资源出现了浪费。

基于此，相关研究人员可以尝试将声波、红外以及视频分析技术应用到里面，以此能够进行多重鉴定的工作，使得误报率不断下降，之后再依靠4G视频对可能发生的警情予以确认，以此提升系统的应用效果[8]。

针对一些密闭空间展开探测，可以依靠无方向、无死角的次声完成入侵工作，以此配合相应的智能视频分析方式完成一些外部入侵行为的报警工作。次声探测在进行入侵探测的时候，通常拥有非常高的灵敏度以及准确度。由于自身没有方向性特点，以此一般不需要进行相应的施工，直接在室内便能完成。同时还可以依靠短距离无线的方式，从而将各类设备进行互联。一旦有警报出现，管理者便能够利用收集、PAD以及PC终端获得视频信息，从而能够通过远程操作的方式对具体警情进行确认。

（六）家庭中的应用

将智能视频技术应用到家庭以及车辆之后，对于视频本身造成的隐私问题提高了应有的重视。因此，通常都会采取视频的方式完成具体安防监控的工作，一般仅仅依靠红外、窗磁以及振动完成入侵探测。不仅如此，早期的现场警情确认同样具有一定难度。而如果选择将次声探测和视频分析的方式进行结合，并将其应用到此类密闭空间之中，能够完成自主报警以及远程确认的工作。

五、智能视频分析技术的未来展望

尽管智能视频分析技术的应用使得监控安防的效率大幅度提升，但是由于我国此类技术仍然处于起步阶段，因此还存在诸多缺陷，导致其技术种类很难满足未来技术使用的需求。首先，当前监控工作仍然以单摄像头为主，不仅监控范围很小，而且还会造成信息提取的时候产生一定的误差。基于这种情况可以采用多眼监控的方式，实时跟踪目标，获取其行动轨迹。另外，由于当前技术种类缺乏相应的标准，导致工作开展难度加大。为此，当前行业需要针对这一问题采取相应措施，完善标准信息，以此确保设备使用能够满足实际需求。

六、结束语

综上所述，现如今智能视频分析技术已经变得越来越普及，因此对于安防工程有着非常大的影响。所以，相关人员还需要针对现有的不足进行改善，促使其在未来能有更好的发展。

参考文献：

[1]张凡夫,宫晓东.智能视频分析技术在智慧安防中的应用与展望[J].智能建筑,2016(5):33-36.

[2]王勐.智能视频分析技术在智慧安防中的应用与展望[J].智能建筑与智慧城市,2018(1):48-50.

[3]毛亮.智能视频分析技术在智慧城市中的发展与深度应用[J].中国安防,2017(6):49-52.

[4]贺志刚,陈春.基于智能视频分析技术的“智慧警务”建设思考[J].中国科技博览,2015(37):294-295.

[5]陈冬冬,张曼琳,贾平,等.智能视频分析技术在综合安防系统中的应用[J].计算机系统应用,2017,20(5):144-149.

[6]黄秀勇,卢浩,孙立波,等.浅谈智能视频分析技术在煤矿安防中的应用前景[J].科技创新与应用,2015(15):124-124.

[7]张凡忠.智能视频分析技术在视频监控中的应用[J].中国安防,2016(12):56-61.

[8]刁一平.理性与务实——点评智能视频分析行业发展现状[J].智能建筑与智慧城市,2015(9):76-78.