淺談數字安防關鍵技術

劉昕鑫

【摘要】 數字安防，是以維護社會公共安全為目的，運用數字安全防范產品和其它相關產品來對人、物進行安全保護，主要包括視頻監控、入侵報警和門禁對講，其中視頻監控是重中之重，本文主要介紹了數字安防的關鍵技術的進展與發展趨勢。

【關鍵詞】 數字安防 視頻監控 智能視頻分析

一、引言

安全防范系統，簡稱安防，是以維護社會公共安全為目的，運用安全防范產品和其它相關產品所構成的入侵報警系統、視頻監控系統、出入口控制系統、BSV液晶拼接墻系統、門禁消防系統、防爆安全檢查系統等，安防系統中，視頻監控系統占有最大比重，其主要是利用視頻技術探測、監視設防區域并實時顯示、記錄現場圖像的電子系統或網絡。

二、視頻監控技術發展歷程

視頻監控系統的發展歷程大致如下：

第一代：模擬監控系統

20世紀90年代以前，主要以模擬設備為主的閉路電視監控系統，稱為第一代傳統模擬視頻監控系統。系統由攝像機、視頻矩陣、磁帶錄像機和監控器等組成，通常是以街道、小區或派出所為單位的小范圍封閉的監控系統。

其存在的問題是：

只適用于較小的地理范圍，與信息系統無法交換數據，監控僅限于監控中心，應用的靈活性較差，不易擴展。

第二代：數字監控系統

20世紀90年代中期，隨著計算機處理能力的提高和視頻監控技術的發展，人們利用計算機的高速數據處理能力進行視頻的采集和處理，利用顯示器的高分辨率實現圖像的多畫面顯示，從而大大提高圖像質量，這種基于pc機的多媒體主控臺系統稱為第二代數字視頻監控系統。

但存在的問題是：

由于其傳輸的仍是模擬信號，因此通常只適合于小范圍的區域監控，系統的擴展能力差，對于已經建好的系統，如要增加新的監控點，往往是牽一發而動全身，新的設備也很難添加到原有的系統之中。

第三代：網絡視頻監控系統

進入21世紀，隨著網絡技術的發展，數字視頻監控系統進一步發展為具有網絡功能的視頻監控系統，即第三代網絡視頻監控系統。

它集成了多媒體技術、數字圖像處理技術及遠程網絡傳輸等最新技術，不僅可以實現圖像傳輸、遠程控制、現場信號采集等監控功能，還可提供高質量的監控圖像和便捷的監控方式。

該系統與上述第一、二代系統相比具有明顯的優勢：利用現有的網絡資源，不需要為新建監控系統鋪設光纜、增加設備，輕而易舉地實現遠程視頻監控；系統擴展能力強，只要有網絡的地方增加監控點設備就可擴展新的監控點。

第四代：智能視頻監控系統

第四代智能視頻系統基于網絡視頻監控系統，依托于智能圖像分析及識別技術的發展和應用，它對視頻進行一系列分析，從視頻中提取運動目標信息，發現感興趣目標與事件，并根據預設模板或用戶預設的規則，自動識別出感興趣目標并得到感興趣的數據，將這些信息及時反饋給監控員。

視頻監控系統的智能化，是近年來備受重視的議題，其利用機器視覺的方法，在無需人為干預的情況下，讓視頻監控系統可以自動對攝像機所拍攝的視頻圖像序列進行目標行為分析、人臉檢測、車輛信息識別等，幫助刑偵人員高效、精準地聚焦到所關注的目標，有效地解決目前視頻眾多、信息量巨大等視頻查找的棘手問題。

但是其自身發展也存在諸多缺陷，如由于實際環境中光照變化、目標運動復雜性、遮擋、目標與背景顏色相似、雜亂背景等都會增加目標檢測與跟蹤算法的難度，但是智能視頻分析技術已經逐漸成為安防行業發展的大方向。

三、國內產業發展趨勢

為了應對挑戰，國內產學研聯合的趨勢非常明顯，“十二五”規劃的主力建設內容之一的“智慧城市”推動產業發展，國內企業如海康威視等不斷加大對智能分析技術的技術改革和產品創新，中科院自動化所模式識別國家重點實驗室、上海交通大學等在對視頻序列的背景去噪、圖像分割、人臉識別、目標檢測與跟蹤、在線學習上投入了相當的研究精力，國家自然科學基金、國家重大科技專項等也將越來越多的焦點投入在其上，爭取提高國內智能視頻分析技術的自主研究水平。

參 考 文 獻

[1] 中國安全防范產品行業協會，中國安防行業“十二五”（2011-2015）發展規劃 [R]

[2] 李鵬飛 等. 智能視頻分析技術的最新發展與應用 [J]. 中國安防. 2013年第12期：39-43。

[3] Honghai Liu 等. Intelligent Video Systems and Analytics： A Survey[J]. IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL INFORMATICS. 2013年8月：1222-1233.