智能視頻分析在智慧機場的應用思考

常華斌

CHANG Hua-bin

（中國航空國際建設投資有限公司）

(China Airlines International Construction Investment Limited)

1 引言

伴隨社會經濟的不斷發展與完善，民航產業呈現出快速發展勢頭，機場作為民航業整體架構中的標配，同樣步入到發展的快車道。現階段，怎樣采取有效措施，保障客流人員、機場周界及貨物等方面的安全，全面、系統化提升機場的整體安全防范等級，乃是當前所需迫切解決的重難點問題。當飛機處于起降狀態時，由于存在比較大的人員流動，機場作為重要的交通樞紐，有著較高的安全保護級別，因此，這給零延時且全實時的視頻與控制，提出了更多且更高的要求。但需指出的是，當前許多機場所采用的仍然是傳統的安防監控系統，而基于此種監控條件下，安保人員需進行監視的視頻畫面，遠大于人類極限。如此一來，便會降低監控效果，難以較好的滿足機場安全需求。本文就智能視頻分析在智慧機場的應用作一探討。

2 智慧機場概述

所謂智慧型機場，實際就是運用各種新型技術，或者是比較成熟的技術，推動或實現實時性的信息交互、流程整合及協同決策。通過開展智慧型機場建設，能明顯提升機場整體的運行質量與效率，提高旅客服務水平，增強安全保障能力；另外，通過與其他合作伙伴進行流程整合，比如地服公司、航空公司、油料公司、駐場單位以及配餐公司等，能夠構建起完備、系統化的旅客服務價值鏈，推動相關各方利潤的提升。

3 智能視頻分析技術

3.1 智能視頻分析的基本原理

所謂智能視頻分析，從本質上來講，即基于數字視頻，通過現代圖像處理技術的應用，實現視頻的快速檢索、實時報警、圖像畫質改善、圖像畫質檢測等。另外，對于智能視頻分析的結構而言，其主要可劃分為3層次，即應用層、視頻分析與視頻感知層。

1）視頻感知層。實際就是把空間當中的物體色彩信息，利用視頻采集設備進行轉換，使之成為計算機可以識別的數字信息，在智能視頻分析過程中，現階段，大多采用的是設備為4k網絡攝像機、魚眼攝像機、1080p網絡攝像機及720p網絡攝像機等，依據應用場景的不同以及設備安裝環境的差異，挑選能夠切實滿足所需的視頻采集設備。

2）視頻分析層。此層為視頻智能分析的關鍵所在，處理視頻圖像為其核心功能。對于視頻分析層而言，其主要功能類別為目標提取、圖像轉換、圖像解碼、目標分析及圖像分割等。比如對攝像機影像當中的某個人進行識別，首先，需通過視頻解碼，從中得到原始圖像，因原始圖像有著過于龐大的數據信息量，因此，需對其實施相應轉換，使之成為二值圖像，或者是灰度圖像。完成轉換的圖像，再進行相應的圖像分割，提取人臉目標，最后，分析目標，實現人臉識別。

3）應用層與用戶實際需求相融合，由于用戶的不同，其需求也會存在差異。包含智能分析報警信息的應用及智能視頻分析數據的應用等。

3.2 智能視頻分析功能

所謂智能視頻分析，實際就是基于攝像機視頻圖像，從中劃定一固定區域，此區域可以是規則的，也可以使不規則的，基于此固定區域，完成各種智能視頻分析監測。

1）人臉識別。針對人臉識別來講，其能夠首先對人臉的特征信息進行提取，然后按照1:1或其它比例，實現敏感人員布控、身份認證以及出入口控制等功能。

2）物體識別。通過識別物體，能夠將車輛、人物或者其它東西識別出來。當將區域劃定好之后，則禁止車輛進入，若區域內進入有車輛，那么便會自動報警。

3）周界檢測。基于監控區域內，自動檢測區域內的入侵行為，且對此進行告警。用作是否有目標闖入監控區域方面的監測。

4）徘徊檢測。基于監控區域內，針對事先設定的區域內，自動檢測其中的徘徊行為及人員滯留情況，并對這些行為進行及時告警，此外，也支持其它形狀監控區域的設置，如多邊形，只有目標進入區域內，才會發出警報。可以根據實際需要，設置滯留與徘徊時間，如果在所設定的時間內目標離開，那么則不告警，如果超出，則即刻告警。

5）進入檢測。基于監控區域內，對有無目標進入檢測區域進行檢測，若有，便會即刻發出報警信息。

6）離開檢測。在所設定的監控區域內，對有無目標離開指定區域進行檢測，若有，當其離開時，便會即刻發出警報信息。

7）物品遺留檢測。能夠對監控區域當中的遺留行為進行檢測，并且還能對與遺留行為相符的行為及時告警。除此之外，還能根據實際需要，設置遺留物告警時間，如果超出此時間，便會觸發告警。[1]

4 智能視頻分析在智慧機場的應用

4.1 系統組成

機場智能分析有著諸多種類，包含一些比較簡單的種類，如離開檢測、進入檢測等.針對此類算法而言，主要利用前端攝像機智能分析來完成；此外，還有一些相對較復雜的諸如人體特征識別、機型識別及人臉識別等，針對此類算法而言，則通過后臺服務器經過智能分析來實現。所以，智能機場中智能視頻分析的應用，需與前端攝像機智能分析相結合，另外，還可以與后臺服務器智能分析相結合，系統通常有IaaS、SaaS與PaaS構成。

1）IaaS。其乃是整個系統的基礎設施層，包含網絡設備、存儲、服務器及攝像機等。

2）PaaS。其乃是整個系統的平臺層，主要包含智能分析平臺、視頻管理平臺等。

3）SaaS。此乃整個系統的應用層，包含數據智能分析、視頻大場景拼接、視頻分析報警及視頻智能檢索等應用。

4.2 系統功能

1）人臉識別。多用于旅客登機驗證、工作人員驗證、機場工作人員通道、航站樓出入口、工作人員驗證、安檢驗證柜臺與登機口等功能。

2）機位檢測。攝像機被安裝在各機位的前方，核心功能即為對機位上有無飛機進行檢測，并將其當做飛行區機位監控的數據，此外，還能將這些數據向機場生產系統提供，由其使用。

3）周界防護。利用行為分析、進入檢測及拌線檢測等智能分析算法，開展多角度分析，對機場圍界內有無人闖入進行判斷，針對此功能而言，通常會被劃歸至機場圍界報警系統當中。

4）遺留物品檢測。針對安裝于機場行李提取大量的攝像機而言，其能夠實時檢測遺留物品，避免乘客把行李遺留于機場，提升旅客的整體服務質量。

5）物品移走檢測。機場的部分消防設備、公共安全設備等，如果其處于正常工作狀態時，則禁止移動，而安裝于周圍的攝像機，會實時的、不間斷的對物品是否被移走進行檢測，若有設備移動，那么后臺系統會馬上報警。

6）跳橋檢測。安裝于機場高空連橋位置處的攝像機，其具有檢測越線的功能，如果有人從橋上跳下，后臺系統會馬上報警，可以幫助機場安保人員，在第一時間知曉有安全時間。

7）逆行檢測。針對航站樓當中的一些單項通道，于通道內安裝攝像機，可檢測逆行。如果有旅客逆行，那么后臺系統會馬上報警，相關工作人員便會及時趕往現場，為旅客提供正確引導。

5 結語

綜上，針對視頻分析的架構而言，其主要包含以前端攝像機為基礎的智能分析，以及以后臺服務器為基礎的智能分析，在智能機場，通常會采取上述兩種架構相融合的方式。伴隨當今計算硬件技術的持續發展與完善，以及智能分析算法的不斷成熟，智能分析的準確性日漸提高，類型也越來越多。因此，在智能分析算法時間增多的大背景下，應用于機場的生產及安全管理中，使智能機場運行變得更為便捷、高效與安全。

[1]尹顯勇. 立體安防和主動安防將是智慧機場安全建設核心[J]. 中國安防,2015(10):27-29.