在視頻監(jiān)控飛速發(fā)展的今天，視頻監(jiān)控畫(huà)面的海量信息超過(guò)了人力有效處理的范圍已經(jīng)成為客觀事實(shí)。而智能視頻分析技術(shù)是一種濾除大量冗雜的有效手段，是目前中國(guó)安防行業(yè)最為關(guān)注的圖像處理技術(shù)，簡(jiǎn)而言之，該技術(shù)就是發(fā)現(xiàn)圖像中運(yùn)動(dòng)的物體，并對(duì)其進(jìn)行跟蹤、分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常行為，觸發(fā)報(bào)警并采取其他措施進(jìn)行干預(yù)。
視頻監(jiān)控是安全防范系統(tǒng)的重要組成部分，是一種防范能力較強(qiáng)的綜合系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展為視頻監(jiān)控的應(yīng)用提供了更大的展示舞臺(tái)，智能化在數(shù)字安全防范領(lǐng)域也得到越來(lái)越多的應(yīng)用。如果在視頻監(jiān)控中加入視頻的智能分析，可以對(duì)所關(guān)注的視頻源實(shí)時(shí)分析，有效避免信息遺漏，使各種高風(fēng)險(xiǎn)行為在發(fā)生之初就被發(fā)現(xiàn)，并提醒值班人員，從而避免危險(xiǎn)發(fā)生。這不但能大大提高視頻監(jiān)控的效果和質(zhì)量，有力降低監(jiān)控工作人員的工作強(qiáng)度，同時(shí)使也使整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)得到很好的融合。
一、智能視頻分析在視頻監(jiān)控中的必要性
傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)通常是通過(guò)人員監(jiān)控和錄像來(lái)實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)，實(shí)際上并不能主動(dòng)有效地保障安全，尤其是監(jiān)控點(diǎn)過(guò)多的時(shí)候，人員監(jiān)控根本無(wú)法顧及所有監(jiān)控場(chǎng)景；同時(shí)，監(jiān)控人員的注意力很難保證二十四小時(shí)都能準(zhǔn)確高效地監(jiān)控所有監(jiān)控場(chǎng)景；此外，"被動(dòng)錄像"通常只能在"事件"發(fā)生之后通過(guò)調(diào)用錄像進(jìn)行回放取證，一方面損失已經(jīng)產(chǎn)生不可能挽回，另一方面，通過(guò)人工回放錄像取證的方式效率十分低下。
智能分析視頻監(jiān)控則可以有效地解決以上問(wèn)題。智能監(jiān)控的主要特征是采用計(jì)算機(jī)視覺(jué)方式，在幾乎不需要人為干預(yù)的情況下，通過(guò)對(duì)攝像機(jī)拍錄的圖像序列進(jìn)行定位、識(shí)別和跟蹤，并在此基礎(chǔ)上分析和判斷目標(biāo)的行為，從而做到既能完成日常管理又能在異常情況發(fā)生的時(shí)候及時(shí)作出反應(yīng)。
智能監(jiān)控的主要優(yōu)勢(shì)有：群體行為分析、入侵檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤、有效擴(kuò)展視頻資源的用途、滯留物和搬移物報(bào)警、對(duì)攝像機(jī)保護(hù)、降低人力成本。
二、智能視頻分析的實(shí)現(xiàn)原理
視頻智能分析是計(jì)算機(jī)圖像視覺(jué)技術(shù)在安防領(lǐng)域應(yīng)用的一個(gè)分支，是一種基于目標(biāo)行為的智能監(jiān)控技術(shù)。區(qū)別于傳統(tǒng)的移動(dòng)偵測(cè)技術(shù)，智能視頻分析首先將場(chǎng)景中的背景和目標(biāo)分離，識(shí)別出真正的目標(biāo)，去除背景干擾（如樹(shù)葉抖動(dòng)、水面波浪、燈光變化），進(jìn)而分析并追蹤在攝像機(jī)場(chǎng)景內(nèi)出現(xiàn)的目標(biāo)行為。
智能視頻分析與移動(dòng)偵測(cè)的本質(zhì)區(qū)別是前者可以準(zhǔn)確識(shí)別出視頻中真正活動(dòng)的目標(biāo)，而后者只能判斷出畫(huà)面變化的內(nèi)容，無(wú)法區(qū)分目標(biāo)和背景干擾。所以智能視頻分析相對(duì)于移動(dòng)偵測(cè)，其抗干擾能力有了質(zhì)的提高。
視頻分析技術(shù)通常采用背景減除技術(shù)來(lái)進(jìn)行圖像變化的檢測(cè)（如入侵、丟包、逆行等都是一種模式的圖像變化），即將視頻幀與基準(zhǔn)背景圖像進(jìn)行比較，相同位置的像素（區(qū)域）變化則認(rèn)為是變化了的區(qū)域，對(duì)這些區(qū)域進(jìn)一步處理、識(shí)別、跟蹤，得到包括目標(biāo)位置、尺寸、形狀、速度、停留時(shí)間等基本形態(tài)信息和動(dòng)態(tài)信息，完成目標(biāo)的跟蹤和行為理解之后，也就完成了圖像與圖像描述之間的映射關(guān)系，從而使系統(tǒng)進(jìn)一步進(jìn)行規(guī)則判定，直到觸發(fā)報(bào)警。
三、智能視頻分析技術(shù)的分類(lèi)
從廣義上來(lái)說(shuō)，智能視頻分析技術(shù)主要包括以下三類(lèi)：
（1）視頻分析類(lèi)該類(lèi)主要是在監(jiān)控圖像中找出目標(biāo)，并檢測(cè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)特征屬性（如目標(biāo)相對(duì)的像素點(diǎn)位置，目標(biāo)的移動(dòng)方向及相對(duì)像素點(diǎn)移動(dòng)速度，目標(biāo)本身在畫(huà)面中的形狀及其改變），根據(jù)以上的基本功能，視頻分析可分為以下幾個(gè)功能模塊：周界入侵檢測(cè)、目標(biāo)移動(dòng)方向檢測(cè)、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)、停止?fàn)顟B(tài)改變檢測(cè)、目標(biāo)出現(xiàn)與消失檢測(cè)、人流量、車(chē)流量統(tǒng)計(jì)、PTZ自動(dòng)追蹤系統(tǒng)、系統(tǒng)智能自檢功能等。
（2）視頻識(shí)別類(lèi)該類(lèi)包括人臉識(shí)別、步態(tài)識(shí)別與車(chē)牌識(shí)別，其主要技術(shù)是在視頻圖像中找出局部中一些畫(huà)面的共性，如人臉必然有兩個(gè)眼睛，如果可以找到雙目的位置，那么就可以定性人臉的位置及尺寸。
（3）視頻改善類(lèi)該類(lèi)主要是針對(duì)一些不可視、模糊不清，或者是對(duì)振動(dòng)的圖像進(jìn)行部分優(yōu)化處理，以增加視頻的可監(jiān)控性能。具體包括：紅外夜視圖像增強(qiáng)處理、車(chē)牌識(shí)別影像消模糊處理、光變與陰影抑制處理、潮汐與物體尺寸過(guò)濾處理、視頻圖像穩(wěn)定系統(tǒng)等。從實(shí)現(xiàn)方式來(lái)看，智能視頻分析技術(shù)目前有兩種常用方式：第一種是基于智能視頻處理器的前端解決方案；第二種是基于監(jiān)控的后端智能視頻分析解決方案。
基于視頻處理器的前端解決方案：所有的目標(biāo)跟蹤、行為判斷、報(bào)警觸發(fā)都是由前端智能分析設(shè)備完成，只將報(bào)警信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控中心。優(yōu)點(diǎn)是視頻分析設(shè)備被放置在IP攝像機(jī)之后，這樣可以有效地節(jié)約視頻流占用的帶寬；缺點(diǎn)價(jià)格昂貴，安裝復(fù)雜；前端設(shè)備分散、易損率高；報(bào)警記錄與視頻監(jiān)控分開(kāi)。
基于監(jiān)控的后端智能視頻分析解決方案：所有的前端攝像機(jī)僅僅具備基本的視頻采集功能，而所有的視頻分析都必須匯集到后端或者關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)處由計(jì)算機(jī)統(tǒng)一處理。優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需紅外傳感器等前端檢測(cè)設(shè)備、可有效與現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)融合、針對(duì)不同需求規(guī)則改變靈活、可擴(kuò)展性強(qiáng)；缺點(diǎn)是只能控制若干關(guān)鍵的監(jiān)控點(diǎn)，并且對(duì)計(jì)算機(jī)性能和網(wǎng)絡(luò)帶寬要求比較高。
六、應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展方向
1.應(yīng)用現(xiàn)狀
視頻智能分析技術(shù)近幾年一直得到廣泛關(guān)注，按理說(shuō)這一技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用對(duì)于提高安全防范系統(tǒng)的利用效率會(huì)起到很大的作用，但實(shí)際上卻沒(méi)有得到有效的推廣。
造成這一現(xiàn)象的主要原因有：現(xiàn)在視頻智能分析的應(yīng)用主要在特定的行業(yè)中，如看守所、監(jiān)獄、博物館、倉(cāng)庫(kù)、廠區(qū)、地鐵站等特定的場(chǎng)景，而在社會(huì)或民用監(jiān)控領(lǐng)域的諸多應(yīng)用上仍存在一定問(wèn)題，如環(huán)境復(fù)雜度的增加會(huì)使得誤報(bào)率上升，從而難以達(dá)到預(yù)定的分析目的和應(yīng)用效果；二是針對(duì)實(shí)際應(yīng)用中需監(jiān)視數(shù)量比較大的項(xiàng)目，智能分析系統(tǒng)的構(gòu)架無(wú)論從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)上，還是技術(shù)上都顯得比較缺乏，無(wú)法完全消除誤報(bào)的影響，行為判斷能力弱，畫(huà)面難以達(dá)到特征識(shí)別技術(shù)要求以及CPU的處理瓶頸問(wèn)題仍是智能視頻分析的"短板"。
2.發(fā)展方向
不同的行業(yè)對(duì)于視頻監(jiān)控的需求一般有著非常明顯的差異，特別是對(duì)于智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用需求，由此也決定了不同行業(yè)間檢測(cè)行為類(lèi)型與異常事件的特殊性。
隨著各行業(yè)應(yīng)用的不斷深入以及安全級(jí)別控制要求的進(jìn)一步提升，各安防領(lǐng)域?qū)⒚媾R越來(lái)越多不同的挑戰(zhàn)，其對(duì)視頻監(jiān)控的需求也日益多樣化和復(fù)雜化。如何能夠識(shí)別與分析更多的行為已成為了智能視頻分析技術(shù)在深化行業(yè)應(yīng)用過(guò)程中不得不面臨的問(wèn)題。
只有結(jié)合行業(yè)應(yīng)用實(shí)際，深入了解各不同行業(yè)的具體要求，才能更好地抓住用戶的需求，將智能視頻分析得到深入的應(yīng)用。
七、結(jié)束語(yǔ)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，未來(lái)視頻監(jiān)控的發(fā)展將會(huì)是以智能化、網(wǎng)絡(luò)化為發(fā)展核心，讓視頻監(jiān)控像人眼一樣可以識(shí)別事件并報(bào)警。各行各業(yè)的安全防范也將得到持續(xù)的發(fā)展，政府部門(mén)監(jiān)管力度也在不斷加大，智能視頻分析的應(yīng)用隨著視頻監(jiān)控市場(chǎng)規(guī)模的不斷發(fā)展而發(fā)展，將從相對(duì)集中的應(yīng)用領(lǐng)域向各行各業(yè)深層次大幅度延伸。
