安防工程中音視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢與應(yīng)用

唐大全 陳文

摘 要 在社會主義市場經(jīng)濟的快速發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)的日益完善的背景下，安防技術(shù)也在一定程度上得到了改善。但是傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)很難滿足現(xiàn)階段人們對安防工程中音視頻監(jiān)控系統(tǒng)的要求，因此就需要在安防工程中應(yīng)用智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞 安防工程；音視頻；監(jiān)控系統(tǒng)；具體應(yīng)用；相關(guān)優(yōu)勢

中圖分類號 TP3 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）213-0077-02

視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)（video surveillance & control system ）是一種利用視頻技術(shù)來對設(shè)防區(qū)域?qū)崿F(xiàn)探測、監(jiān)視的電子系統(tǒng)[1]。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)只適用于事后查證，無法自動對安防區(qū)域進行預(yù)警，而智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)利用最先進的科學(xué)技術(shù)作支撐，有著高效處理數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，為人們生活質(zhì)量的提高做出了巨大的貢獻。

1 關(guān)于智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)組成

智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)由前端、傳輸、控制及顯示記錄4個主要組成部分。其中前端包括攝像機、防護罩、云臺、解碼器；傳輸設(shè)備包括光纜、電纜、無線信號調(diào)制器；控制部分包括云臺鏡頭控制器、視頻切換器、操作鍵盤、電源、監(jiān)視器柜；顯示記錄設(shè)備包括監(jiān)視器、錄像機、畫面分割器等[2]。各部分關(guān)系如圖1所示。

1.2 智能音視頻監(jiān)控的特點

1）實時圖像隨時切換：多種客戶端支持電視墻、客戶端、IE客戶端三者之間畫面共享，支持4、6、8、9、13、16、32畫面的全屏顯示[3]。

2）全矩陣切換：一體化主機，可以同時調(diào)制云臺和鏡頭，大屏顯示器可以更好的傳送圖像。

3）控制功能：對攝像頭的開關(guān)、云臺的360度旋轉(zhuǎn)、鏡頭光圈、變焦距離、聚焦大小均可以實現(xiàn)控制。

4）警報觸發(fā)：報警畫面會自動切換至顯示屏，并且同時觸發(fā)云臺打印相關(guān)報告。

5）動態(tài)圖像傳輸：確保動態(tài)圖象的傳輸速度和傳輸質(zhì)量，通過視頻傳輸線控制各個點的監(jiān)控設(shè)備，形成統(tǒng)一的大型監(jiān)控系統(tǒng)。

6）視頻信息永久保存：采用最先進的數(shù)字壓縮式硬盤錄像機，可以確保已儲存的視頻長久不失真。

7）瞬間采集視頻信號：同步采集時間平均小于1秒，分辨率不低于400萬像素[4]，并且自動進行背景補光和自動平衡等功能。

1.3 智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理

利用攝像頭采集監(jiān)控區(qū)域的光學(xué)圖像，在通過A/D將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻圖像并輸出，從而獲取監(jiān)控區(qū)的視頻圖像數(shù)據(jù)信息。

智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)對監(jiān)控區(qū)圖像的分析和處理包括3個部分

1）在流動視頻中設(shè)定相應(yīng)的運動目標(biāo)并對此進行自動監(jiān)測

2）設(shè)備檢測到運動目標(biāo)之后要利用傳感器迅速對其進行分類識別，以此同時對云臺進行反饋控制。

3）結(jié)合視頻圖像處理結(jié)果對運動目標(biāo)進行分析，實現(xiàn)最初的自動報警設(shè)定，利用自動報警裝置對采集的視頻做出判斷和決策，并在此過程中自動同步錄制[5]。

智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)工作原理如圖2所示。

2 現(xiàn)階段我國音視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)階段我國將音視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用分為3個階段，即模擬視頻監(jiān)控、半數(shù)字化視頻監(jiān)控、全數(shù)字化視頻監(jiān)控[6]。

截至目前，模擬視頻監(jiān)控已經(jīng)被淘汰，數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為主流產(chǎn)品。被廣泛應(yīng)用于各個重大安防區(qū)。雖然一小部分企業(yè)選擇了半數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)，但是由于受到成本的制約，導(dǎo)致半數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用并不完全；并且傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)無法適應(yīng)安防去的廣泛性，不能很好的對安防區(qū)進行覆蓋，并且集中應(yīng)用于政府部門、銀行系統(tǒng)、公安系統(tǒng)、電力系統(tǒng)等產(chǎn)業(yè)，所以無法實現(xiàn)大范圍的普及。

3 智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)在安防工程中的具體應(yīng)用

3.1 應(yīng)用于區(qū)域智能追蹤

根據(jù)所選區(qū)域進行模式識別并對區(qū)域圖像的變化做出響應(yīng)，在安防工程中進行區(qū)域預(yù)警和警示，轉(zhuǎn)換被動監(jiān)控局面為主動監(jiān)控[7]。

利用智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)對移動的物體進行監(jiān)測和實時追蹤，并且自動發(fā)送智能解碼指令；當(dāng)所檢測物體移動到監(jiān)控以外的區(qū)域時，便會自動發(fā)送指令控制相應(yīng)區(qū)域的攝像機跟蹤物體。除此之外，還可以利用智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)對遺留或者是無人看管的物品進行監(jiān)測，從而確保安防區(qū)域的公共安全。

3.2 應(yīng)用于合成表情

人臉的特性決定了智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)中對人臉識別的難度，每當(dāng)人臉的表情發(fā)生變化時監(jiān)控系統(tǒng)判斷的準(zhǔn)確性也在發(fā)生變化，這就需要智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)在安防工程中以視頻和圖像為基礎(chǔ)，根據(jù)不同臉部表情來建立起標(biāo)準(zhǔn)化的表情模型[8]；并且特定的時間段內(nèi)將視頻樣本進行壓縮，整合時間和空間因素實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化表情模型的建立，并在測試階段與其他人臉進行匹配，以確保智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)對人臉識別時不受表情的影響。

3.3 應(yīng)用于動作識別

人群聚集、快速移動等肢體動作對安防區(qū)的智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工作帶來了一定的困難，這就需要相關(guān)科研人員能從行為動作中對不安全因素做匹配，從而判斷行為人的肢體動作知否帶有危險性，如若檢測到危險行為則會自動進行報警。在建立危險肢體動作模版時，就要對不同人的肢體動作進行采集，建立起與之匹配的肢體動作模型，從而對行為人的具體動作具體分析，并自動進行預(yù)警或報警[9]。

3.4 應(yīng)用于目標(biāo)監(jiān)測

通過光流法、背景減法、響鈴幀查法[10]對運動目標(biāo)進行監(jiān)測；光流法：主要是對圖像序列的光溜場所進行檢測，將檢測好的數(shù)據(jù)結(jié)果與運動目標(biāo)進行對比之后再得出相應(yīng)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，但是這種方法耗時長，并且對相關(guān)的硬件設(shè)備要求較高，所以很難在短時間內(nèi)對運動目標(biāo)實現(xiàn)準(zhǔn)確無誤的監(jiān)測。背景減法：是一種運動目標(biāo)檢測中最常用的方法，其原理是利用當(dāng)前的每幀圖像減去背景模版中的時幀圖像之后計算出運動目標(biāo)的運動值，但是在實際計算中會出現(xiàn)計算區(qū)域與背景出現(xiàn)偏離的現(xiàn)象，而且偏離程度通常會超出預(yù)定的運動值。響鈴幀查法：在對運動目標(biāo)進行檢測時，通過對序列中兩幀及兩幀以上的目標(biāo)圖像進行對比之后得出相應(yīng)數(shù)據(jù)這種方法雖然適應(yīng)性較強，但是在實際運用中產(chǎn)生無效數(shù)據(jù)的頻率較高，所以實際檢測中很少涉及到。

4 結(jié)論

綜上所述，由于數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)寬帶的建立，安防工程成為了新技術(shù)革命的先鋒，而只能監(jiān)控系統(tǒng)在安防工程中的應(yīng)用，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對目標(biāo)的實時監(jiān)測，還能在目標(biāo)發(fā)生危機時自動報警通知相關(guān)部門采取應(yīng)對措施從而減少對安防工程危害。在不久的將來，將智能監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用在各個領(lǐng)域，一定能整體提升公共安防區(qū)域的安全性。

參考文獻

[1]鄒平.智能音視頻監(jiān)控系統(tǒng)在安防工程的應(yīng)用[J].電子世界，2016（23）：145.

[2]麥育鋒.淺談建筑弱電工程中視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用與施工[J].工程技術(shù)：全文版，2016（5）：183-184.

[3]潘存星.樓宇安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與優(yōu)化[J].工程技術(shù)（引文版），2017（2）：303.

[4]孫鴻昌，張綠原，孫加紅，等.樓宇安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與優(yōu)化[J].智能建筑電氣技術(shù)，2016，10（5）：1-5.

[5]詹志揚.數(shù)字化視頻監(jiān)控在安全防范工程中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（19）：168-169.

[6]楊曉寧.視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)工程管理及施工建議探討[J].自然科學(xué)（文摘版），2016（1）：196.

[7]陳雯.視頻監(jiān)控系統(tǒng)在安防領(lǐng)域的應(yīng)用研究[J].工程技術(shù)（文摘版），2016（9）：88.

[8]張潤麟.淺析建筑工程安防系統(tǒng)的應(yīng)用與施工[J].電子測試，2017（9）：109-110.

[9]胡江濤.安防工程中音視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢與應(yīng)用[J].自動化與儀器儀表，2017（8）：131-132.

[10]宋麗萍.智能攝像機在計算機視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用探索[J].信息系統(tǒng)工程，2016（8）：41.