基于智能視頻分析技術的態勢感知與預警系統

郝正光

摘 要：武警、公安處理異常突發事件的概率比較大，所以，提高相關部門和人員的應急處置能力至關重要。在處理異常突發事件的過程中，不僅要及時獲取目標類型、運動情況、方位等特征數據，為事件的處理提供依據，還要融合處理多模式數據，將處理結果直觀地展現在指揮人員面前。簡要分析了基于智能視頻分析技術的態勢感知和預警系統，以期為日后突發事件的應急處置提供參考。

關鍵詞：智能視頻；分析技術；態勢感知；預警系統

中圖分類號：TP277.1 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.03.161

基于智能視頻分析的態勢感知和預警系統主要有以下3個功能：①分析智能視頻，將分析結果作為主要依據；②將定位、定向、地理信息、氣象環境等數據有效融合在一起，使其成為完整的信息系統；③利用現場場景的三維模型展現突發事件的現場環境、相關信息和變化趨勢等。

1 系統體系結構概述

從系統體系結構的角度看，基于智能視頻分析技術的態勢感知和預警系統的根本屬性是軟硬件相結合的一體化系統，其核心技術通過不同的功能體現出來。該系統的主要功能是管理和處置突發的異常事件，為指揮人員提供處理依據。

2 系統功能設計

2.1 前端嵌入式軟件

2.1.1 檢測目標

以智能視頻分析設備為立足點，當目標出現入侵、滯留、越界等與預先設置規則不符的情況時，可將目標狀態和相應的軌跡呈現出來，并將報警信息傳送到態勢管理終端。

2.1.2 跟蹤目標

當態勢管理終端接收到目標信息后，可通過全景監控設備鎖定目標，跟蹤其運動情況，全方位顯示跟蹤軌跡，最后以特寫的形式呈現目標細節，并將跟蹤資料傳送到態勢管理終端。

2.1.3 檢測人群密度

通過全景監控設備觀測和分析人群密度，以不同顏色的標注區分分析結果，使視界范圍內的密度分布情況直觀地顯現出來，并將密度信息和現場地圖傳送到態勢管理終端。

2.1.4 估計人群動向

將全景監控設備作為工具檢測和評估人群動向，根據人群層次的不同映射其動向信息和地圖網格，并將人群動向信息傳送到態勢管理終端。

2.1.5 統計人群流量

將出入口的監控設備作為工具，系統地統計人群數量和通過速度，并通過視頻圖像直觀地疊加采集到的信息。同時，還可以將人群的流動方向、流量等數據映射于地圖網格上，將人群流量信息傳送到態勢管理終端。

2.1.6 拼接全景視頻

以3路高清視頻為立足點，通過對其的無縫拼接直觀顯現人群密度的具體分布信息，使其完整地呈現在大場景的視頻圖像中，并將拼接視頻傳送到態勢管理終端。

2.2 上位機軟件

2.2.1 現場信息融合

現場信息融合大致可以分為以下3個方面：①分類存儲從現場傳回的信息；①融合處理傳輸的信息；③直觀地展示融合處理后的信息。所接入的信息類型大致包括設備信息、視頻信息、視頻圖像和氣象環境參數4種。

2.2.2 設備管控

該功能主要是通過設置接入系統的設備參數、智能預警規則、工作模式來獲取現場信息。

2.2.3 態勢生成和全景展示

該功能的主要目的是實現一體化態勢數據的生成，將現場態勢數字化模型與各類現場信息相結合，將相關信息以圖層的方式疊加顯示在現場場景圖上，從而呈現事件的整體發展態勢。

3 關鍵技術

3.1 關鍵態勢智能分析

該技術立足于嵌入式方法，以現場采集的視頻數據為立足點，通過對數據的分析、處理自動檢測目標信息，并傳達報警指示的視頻信息和報警信息。對于不同的圖像處理板，所嵌入的圖像處理算法也存在一定的差異性，因此，不同設備的關鍵態勢智能分析功能不相同。

3.2 態勢的預測預警

該技術主要立足于各類群體性事件突發現場的特征、事件發展規律、事件主要影響因素等，以此為依據分析事件的發展態勢，并利用分析結果建立關鍵態勢的預測預警模型。建立起的模型可在鎖定關鍵目標，待其達到一定條件后實施預警操作。除此之外，還可標示事件的輻射范圍，顯示受影響的目標。

3.3 現場態勢的生成與全景呈現

采取的現場信息具有分布散亂、形式多樣、數據量較大等特點。要想將其呈現出來，實施必要的控制，就要在數據融合的基礎上，從以下3個方面入手：①劃分場景地圖，設定網格大小；②生成各類映射關系，并將其儲存在數據庫中；③設置相應的態勢圖瀏覽控制方式，控制態勢圖操作，逐步實現人性化的交互控制，以促進局部態勢的選定、相關數據的綜合顯示和態勢交互處理等功能的實現。

4 結束語

綜上所述，基于智能視頻分析技術的態勢感知和預警系統在武警、公安應對異常突發事件工作中有較大的應用價值。在具體的應用過程中，應用這項技術不僅可以保護相關人員的安全，還能將被動式的安全防衛工作轉化為主動式的，優化升級傳統的視頻監控系統，不斷提高相關人員面對突發事件的應急處置能力。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕