步态识别及其在智能视频监控中的应用
步态识别是一种新兴的生物特征识别技术，它是通过人们走路的姿态进行身份识别，与其它的生物特征识别技术相比，步态识别具有非接触、远距离和不容易伪装等优点，因而它比面像识别更适于智能视频监控系统。本文介绍步态识别的基本工作原理、软件算法、特点及与面像识别的比较、在智能视频监控中的应用及其发展等。
人体生物特征识别是传统的模式识别问题，它是利用人的生理或行为特征进行人的身份识别。指纹、眼虹膜与面像等是第一代生物特征，通常要求近距离的或者接触性的感知，如指纹需要接触指纹扫描仪，眼虹膜需要近距离地捕捉，而面像也不能距离远，否则不能提供足够的分辨率等。显然，在远距离的情况下，上述的人体生物特征将不可能被使用。但是，人的步态仍是可见的，且它可在被观察者没有觉察的情况下从任意角度进行非接触性的感知和度量。因此，步态识别是生物特征识别技术的一个新兴子领域。从视觉监控的观点来看，步态是远距离情况下最有潜力的生物特征，从而引起了国内外广大研究者们的浓厚兴趣。例如美国国防高级研究项目署DARPA在2000年资助的HID（Human Identification at a Distance）计划，它的任务就是开发多模式的、大范围的视觉监控技术以实现远距离情况下人的检测、分类和识别，以增强国防、民用等场合免受恐怖袭击的自动保护能力。
步态识别基本介绍
步态识别是一种新兴的生物特征识别技术，旨在通过人们走路的姿态进行身份识别，与其他的生物识别技术相比，步态识别具有非接触远距离和不容易伪装的优点。在智能视频监控领域，比面像识别更具优势。
步态是指人们行走时的方式，这是一种复杂的行为特征。罪犯或许会给自己化装，不让自己身上的哪怕一根毛发掉在作案现场，但有样东西他们是很难控制的，这就是走路的姿势。英国南安普敦大学电子与计算机系的马克·尼克松教授的研究显示，人人都有截然不同的走路姿势，因为人们在肌肉的力量、肌腱和骨骼长度、骨骼密度、视觉的灵敏程度、协调能力、经历、体重、重心、肌肉或骨骼受损的程度、生理条件以及个人走路的“风格”上都存在细微差异。对一个人来说，要伪装走路姿势非常困难，不管罪犯是否带着面具自然地走向银行出纳员还是从犯罪现场逃跑，他们的步态就可以让他们露出马脚。
人类自身很善于进行步态识别，在一定距离之外都有经验能够根据人的步态辨别出熟悉的人。步态识别的输入是一段行走的视频图像序列，因此其数据采集与面像识别类似，具有非侵犯性和可接受性。但是，由于序列图像的数据量较大，因此步态识别的计算复杂性比较高，处理起来也比较困难。尽管生物力学中对于步态进行了大量的研究工作，基于步态的身份鉴别的研究工作却是刚刚开始。步态识别主要提取的特征是人体每个关节的运动。到目前为止，还没有商业化的基于步态的身份鉴别系统。
下面介绍步态识别的基本工作原理、软件算法、与面像识别的比较及特点、以及它在智能视频监控中的应用等。
步态识别的基本工作原理
步态识别是一个相当新的发展方向，它旨在从相同的行走行为中寻找和提取个体之间的变化特征，以实现自动的身份识别。安全视频智能监控场合中自动步态识别系统的基本工作原理是融合计算机视觉、模式识别与视频/图像序列处理的一门技术。
首先由监控摄像机采集人的步态，通过检测与跟踪获得步态的视频序列，经过预处理分析提取该人的步态特征。即对图像序列中的步态运动进行运动检测、运动分割、特征提取等步态识别前期的关键处理。其次，再经过进一步处理，使其成为与己存贮在数据库的步态的同样的模式；最后，将新采集的步态特征与步态数据库的步态特征进行比对识别，有匹配的即进行预/报警。无匹配的，监控摄像机则继续进行步态的采集。
因此，一个智能视频监控的自动步态识别系统，实际上主要由监控摄像机、一台计算机与一套好的步态视频序列的处理与识别的软件所组成。其中，最关键的是步态识别的软件算法。所以，对智能视频监控系统的自动步态识别的研究，也主要是对步态识别的软件算法的研究。
步态识别的软件算法
根据医学和心理学等学科的研究表明：人可以感知步态，并可以通过步态进行人的身份认证。尤其自“911事件”以来，使得远距离的身份识别研究备受关注。而与其他生物特征识别相比，步态识别的突出特点主要是能远距离识别。因此，步态识别的研究，己越来越引起国内外学者的关注。目前，己研究出的步态识别的软件算法有如下几种：
1、基于主元分析免模型二维步态识别算法。
对于每个步态序列而言，一种改进的背景减除技术被使用来提取人的空间轮廓。这些轮廓的边缘，被逆时针方向展开为一系列相对于质心的距离模板。这些模板特征通过使用主元统计分析方法来训练，从而得出步态形状的变化模式在特征空间中的轨迹表达。识别时，采用了时空相关匹配方法和基于归一化欧氏距离的最近邻规则，并引入了相应于个人的体形等生理特征的融合，以用于必要的步态分类校验。
2、基于统计形状分析的步态识别算法
该算法来源于“从行走运动的时空模式中可学习人体的外观模型”的观点。对于每个序列而言，背景减除过程用来提取行人的运动轮廓，这些轮廓随时间的姿态变化在二维空间中被对应描述为一个序列的复数配置(Complex Configuration)。利用Procrustes形状分析方法，从该序列配置中获取主轮廓模型作为人体的静态外观特征。实验结果表明，该算法获得了令人鼓舞的识别性能。
3、基于时空轮廓分析的步态识别算法
该算法来源于“人体行走运动很大程度上依赖于轮廓随着时间的形状变化”的直观想法。对于每个序列而言，背景减除与轮廓相关方法用于检测和跟踪行人的运动轮廓，这些时变的二维轮廓形状被转换为对应的一维距离信号，同时通过特征空间变换来提取低维步态特征。基于时空相关或归一化欧氏距离度量，以及标准的模式分类技术用于最终的识别。实验结果表明，该算法不仅获得了令人满意的识别性能，而且拥有相对较低的计算代价。
4、基于模型的步态识别算法
该算法来源于“行走运动的关节角度变化包含着丰富的个体识别信息”的思想。
首先，结合人体模型、运动模型和运动约束等先验知识，利用Condensation 算法进行行人的跟踪。然后，从跟踪结果中获取人体主要关节的角度变化轨迹。这些轨迹经过结构和时间归一化后，作为动态特征而用于身份识别。
5、基于Hough变换的步态特征提取的步态识别算法
这是一种基于新的特征提取方法的自动步态识别算法，该算法仅从腿部的运动进行身份识别。对于每个序列，用一种基于图像色度偏差的背景减除算法来检测运动对象。在经过后处理的二值图像序列中，利用边界跟踪算法获取对象边界，在对象边界图像上，局部应用Hough变换检测大腿和小腿的直线，从而得到大腿和小腿的倾斜角。用最小二乘法将一个周期内的倾斜角序列，拟合成5阶多项式，把Fourier级数展开后得到的相位与振幅的乘积，定义为低维步态特征向量。在小样本的数据库上用Fisher线性分类器验证所研究算法的性能，正确分类率为79.17%，在步态数据库不很理想的情况下也获得了较好的识别率。
6、基于三维小波矩理论的步态识别算法
基于广义多尺度分析理论，针对不同的应用图像或信号库，得到最优小波分解, 并在人体步态识别中与二维小波矩结合进行应用。在三维物体的表示方面, 作为三维物体的一种无冗余的描述和识别方法，提出了三维小波矩理论。与现存的方法相比，它不但具有平移、缩放和旋转不变性，在径向上还增加了多尺度分析的特性。可以根据不同的需要，提供多层次的特征描述子，同时引进球面调和函数加速算法和小波的Mallat算法后，使小波矩的计算得到了双重加速。有人计划搭建实用的三维物体检索平台，将进一步完善该算法。
此外，有人在基于"人体生物特征不仅包含静态外观信息，也包含行走运动的动态信息"的思想，提出了一种判决级上融合人体静态和动态特征的身份识别方法。利用此方法在不同融合规则下的实验结果表明，融合后的识别性能均优于使用任何单一模态下的识别性能。
步态识别的特点及与面像识别的比较
步态识别的特点
·是一种非接触的生物特征识别技术。因为它不需要人的行为配合；
·特别适合于远距离的身份识别。这是任何生物特征识别所无法比拟的；
·不容易伪装。是让犯罪分子防不胜防的追捕手段，它不仅可以分析闭路电视捕捉到的嫌犯的行动情况，还能把它们同嫌犯走路的姿态进行比较。在一些凶杀案中，往往凶犯不让你看到他们的脸，但却能看到凶手走路的样子；
·采集装置简单、经济。因为只需要一个监控摄像头就行。
步态识别与面像识别的比较
由于步态识别与面像识别一样，都是一种不需要人的行为配合的非接触的生物特征识别技术，因此均可用于智能视频监控系统。现将两者的比较，归纳如表1所示。
由表1可知，步态识别与面像识别的相同点表现在，检测方法、人的行为配合、软件难易程度、联网、复制可能性以及在智能化视频监控系统中的应用方面都是相同的；其不同点在采集装置成本、采集速度、采集距离、伪装、可靠性、使用等方面。
面像识别优于步态识别的有二：一是采集速度快于步态识别，因为摄像头只要一抓住面像即可，而步态识别则要采集到步态图像的序列才行；二是面像识别技术
比较成熟，而步态识别刚起步，其可靠性不如面面像识别，目前试验的识别率只有80%。
步态识别优于面像识别的有四：一是采集的摄像机用一般的即可，所以采集装置的成本比面像识别的低；二是采集的距离要比面像识别的远，只要能看清走路的姿态就行，甚至可以背离摄像机，这是面像识别所不行的；三是面像可伪装，而步态却不易，因为当你看到摄像头想伪装时，你的步态却早己被采集了；四是步态识别使用最方便，它不像面像识别那样要较好的光照条件来看清面像。
步态识别在智能视频监控中的应用及其发展
由步态识别与面像识别的比较可以看出，步态识别在智能视频中的应用，比面像识别更具优势，尤其它有远距离识别和不易伪装的优点。如在金融各网点的视频监控系统，若安装了步态识别的智能化功能，虽然抡劫犯戴着面具，可是他们的步态却己录入系统中。
此外，在飞机场、火车站、汽车站、轮船码头及城市各交通要道出入口，如安装了有步态识别的智能视频监控系统，所有的通辑逃犯就难逃法网，像赖昌星之流就逃不到加拿大了。
10多年来，科学家们基于每一个人都有其独特的走路方式，一直在开发一套电脑系统，可以分析闭路电视中拍摄到的罪犯的运动方式。此技术还在初步阶段，但已经应用到走路非常特别的案例中。如瑞典警方成功应用此系统识别出了一个银行抢劫犯。在此案件中，一位顾客被杀害。2003年，瑞典警方调查刺杀瑞典外交部长安娜·林德的凶手时，让专家们来检查他们的嫌疑犯米亚伊洛·米亚伊洛维奇的走路方式。结果他们的努力没有白费，米亚伊洛维奇被证实就是凶手。在“9·11”与英国爆炸案后，英国科学家得到了国防部支持，已经拥有了50万英镑的科研经费，来开展“自动步态识别”技术的研究。警察和法庭将借助此技术比较嫌犯的走路姿势和闭路电视捕捉到的影像，从而找出犯罪元凶。
芬兰科学家最近发明了一种用于手机和笔记本电脑等贵重便携式电子产品的防盗装置。该装置能记住主人的行走姿势，一旦发现使用者的步态与原来的不同，防盗装置将会要求使用者输入密码，若密码再发生错误，机器将自动关闭。研究人员指出，与常见的密码验证和传统的生物验证方式相比较，这种防盗装置使防盗工作变得更加简单：装有防盗装置的机器可以在工作的同时自动识别使用者的身份，而不需要使用者的参与。
目前，各发达国家均在进行步态识别的研究。我国中科院自动化所生物特征技术重点实验室也己开始进行步态识别的研究，在软件算法上，己有初步成果。本人在10年前，就曾指导研究生作过残疾人步态康复的检测项目，即“利用单CCD 摄像机进行人体步态测量系统的研究”。这足以说明，步态识别系统并不是什么高不可攀的。
结语
由上述介绍可知，步态识别与面像识别一样，均可用于智能视频监控系统。而且，步态识别在远距离的采集与不可伪装等方面，又优于面像识别系统。因此，步态识别更适于智能视频监控系统。
本文只对步态识别作了一个简介，期望能引起各安防监控公司的老总们的了解和注意，不要一听到“步态识别”这四个字就吓得退避三舍，要认清形势、抓住机遇，要敢于上创新的高科技产品，不能一味地照抄照搬国外的产品了。现国内博、硕士研究生人才济济，只要有人指导他们去做，就能给你创造辉煌与奇绩。
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4.3.5网络型高清枪机：重要部位的DLP监控 (16) 4.3.6网络型红外枪机：用于24小时全天候监控 (18) 4.4网络传输设计 (20) 4.4.1带宽和吞吐量 (21) 4.4.2网络延迟和时间抖动 (22) 4.4.3网络设计及规划 (23) 4.5监控后台设计 (23) 4.5.1智能分析概述 (24) 4.5.2智能监控产品的功能 (26) 4.5.3智能监控系统 (27) 4.5.4平台软件功能 (28) 5系统点位分布图 (32) 6施工组织设计及施工计划 (33) 6.1 概述 (33) 6.2 项目工作范围及双方职责 (33) 6.2.1 甲方工作范围及职责 (34) 6.2.2 本公司工作范围及职责 (34) 6.3 工程实施和管理 (35) 6.3.1 工程实施管理原则 (35) 6.3.2 工程实施管理的目标和要求 (36) 6.3.3 工程实施管理内容 (36)
视频监控技术简介与发展趋势 https://www.doczj.com/doc/af15700497.html, ( 2007/5/15 09:34 ) 摘要视频监控作为一种传统视频技术与现代通信技术相结合的应用，目前在国内外已引起了越来越多的关注。本文对视频监控业务作了简单的介绍与回顾，指出当前视频监控业务与传统视频监控业务在需求上的转变，以及与视频监控相关的一些技术的进展情况，然后指出当前视频监控系统所面临的主要问题，以及为了解决这些问题所带来的未来技术发展趋势。 1、引言 视频监控业务具有悠久的历史，在传统上广泛应用于安防领域，是协助公共安全部门打击犯罪、维持社会安定的重要手段。近年来，随着宽带的普及，计算机技术的发展，图像处理技术的提高，视频监控正越来越广泛地渗透到教育、政府、娱乐、医疗、酒店、运动等其他各种领域。 2、业务简介 视频监控的基本业务功能是提供实时监视的手段，并对被监视的画面进行录像存储，以便事后回放。在此基础上，高级的视频监控系统可以对监控装置进行远程控制，并能接收报警信号，进行报警触发与联动。业务功能如图1所示。 图1视频监控业务功能示意图 最早的视频监控系统是全模拟的视频监控系统，也称闭路电视监控系统（CCTV）。图像信息采用视频电缆，以模拟方式传输，一般传输距离不能太远，主要应用于小范围内的监控，监控图像一般只能在控制中心查看。全模拟视频监控系统以模拟视频矩阵和磁带式录像设备VCR为核心。 随着数字技术的发展，数字视频监控系统从20世纪90年代中期开始出现，以数字控制的视频矩阵替代原来的模拟视频矩阵，以数字硬盘录像机DVR替代原来的长延时模拟录像机，将原来的磁带存储模式转变成数字存储录像，实现了将模拟视频转为数字录像。DVR 集合了录像机、画面分割器等功能，跨出数字监控的第一步。在此基础上产生了全数字的视频监控系统，可以基于PC机或嵌入式设备构成监控系统，并进行多媒体管理。这类系统是目前视频监控市场的主流。
远程监控系统的研究综述 Abstract: Beginning at the development of control technology in industry, the general function of The system of remote monitoring and control based on Internet is concerned in this paper, which is combined with Internet technology. The paper expounds the technology shortcomings and advantages. The paper analyzes the technology current state at home and abroad the application prospect and development trend of this system in detail, aswell. Finally,some ways of remote measurement and control system were introduced. Keywords: Remote monitoring and control, network, GPRS,Web，Embedded internet 1.远程监控系统概述 随着科学技术的迅速发展, 人们的生产行为、生活方式都发生了重大的变化, 作为生活生产中非常重要的一项技术即监控技术的重要性正在逐渐被人们所认识和重视。在该系统中, 计算机实现了生产过程的检测、监督和控制功能。在现代企业的生产和管理中, 大量的物理量、环境参数、工艺数据、特性参数需要进行实时检测、监督管理和自动控制。随着生产力的进步, 设备的分布越来越离散。单一的, 各自独立的监测系统已不能适应工业化的需求, 于是便产生了分布式系统。这种系统以计算机网络为基础, 使系统资源分配趋于合理。但是由于目前运行的绝大多数分布式监测系统还只是在局域网上, 通常的测控仅局限于同一地点, 所以具有一定的地域局限性。Internet 能实现资源的共享, 从而使人们有能力解决以前在极有限的资源下很难解决的问题, 为远程监控系统的发展提供了有利的条件[ 1]。远程监控是本地计算机通过网络系统如Internet/ Intranet, 对远端进行监视和控制, 完成对分散控制网络的状态监控及设备的诊断维护等功能。我们通常把能够实现远程监控的通信媒体、计算机软件、硬件系统称为远程监控系统。在现场设备分布广泛或数据不易采集的场合, 要能够及时地监视设备的运行状态并进行有效控制, 这就是远程监控技术在工业生产上的需求。 2.远程监控系统功能分析 (1)采集与处理功能：主要是对生产过程的各种模拟或数字量进行检测、采样和必要的预处理，并且以一定的形式输出，如打印报表、显示屏和电视等，为生产人员提供详实的数据，帮助他们进行分析，以便了解生产情况； (2)监督功能：将检测到的实时数据、还有生产人员在生产过程中发出的指令和输入的数据进行分析、归纳、整理、计算等二次加工，并分别作为实时数据和历史数据加以存储；(3)管理功能：利用己有的有效数据、图像、报表等对工况进行分析、故障诊断、险情预测，并以声光电的形式对故障和突发事件报警； (4)控制功能：在检测的基础上进行信息加工，根据事先决定的控制策略形成控制输出，直接作用于生产过程。 基于B/S和C/S的远程监控系统是以网络作为通信平台的监控系统，以HTTP技术为基础，具有简单、高效等优点，已经成为信息网络的一种最普遍应用的信息交互平台[2]。利用网络通信技术Socket技术、数据采集技术及面向对象等软件技术实现了整个系统的系统管理、用户管理、设备监控数据显示及报警等模块，其优点是充分利用了现有的局域网资源和广域网资源，以最高的性能价格比，以信息的实时获取和实时控制为中心，实现信息、资源及任务的综合共享和全局一体化的管理。例如：监控系统将设备运行情况提供给服务器，
WORD文档可编辑 智能视频监控系统 1.传统视频监控系统的不足 20多年来，随着计算机技术的发展，视频监控系统经历了3代：以视频矩阵为代表的模拟系统、以硬盘录像机为代表部分数字化的系统和以视频服务器为代表的完全数字化的系统，在这一发展过程中，视频监控系统与设备虽然在功能和性能上得到了极大的提高，但是仍然受到了一些固有因素的限制，从而导致整个系统在安全性和实用性的不高，无法发挥具体的作用。主要包括如下不尽如人意的地方： 1）保安值班人员具有人类自身的弱点，在值班时间内，注意能力不可能一直高度集中，不可能全天24小时进行有效的监视，有时无法察觉安全威胁。 2）图像不能长时间显示，几乎没有一个视频监控系统会按照和摄像机数目相同的模式配置显示设备，在中大型系统中，均采用模拟视频矩阵或者数字视频矩阵采用成组切换或者通用巡视的方式把视频图像切换到显示设备上。在这种情况下，很可能有大量的摄像机采集的视频图像，传输到监控中心以后，值班人员无法看到，而刚好在不显示某路视频图像的时间内就有值得注意的异常现象出现，由于值班人员并未当场发现并处理，这时，只能通过事后回放录像文件才能查找到相应的图像信息。这是由于监控视频图像的海量数据和相对较少的显示设备造成的矛盾。 3）数据分析困难，传统视频监控系统缺乏智能因素，录像数据无法被有效的分类存储，最多只能打上时间标签，或者按照某一通道的外接报警信
号或者简单的视频移动报警触发录像，数据分析工作变得非常耗时，很难获得全部的相关信息。 4）传统视频监控系统是一种“被动监控”，目前的监控系统大部分情况下都仅起到一个“录像”的工作，即将一段时间内的视频图像传输到硬盘录像机进行保存，在发生异常情况或者突发事件后，需要查找录像，找出时间发生时的视频图像，但此时损失和影响已经造成，无法挽回，完全是一种“亡羊补牢”式的“被动监控”。在这种意义上说，传输的视频监控系统还没有入侵报警系统实时性高和实用。 2.智能视频监控系统 个人认为，智能视频监控系统可以定义为第四代视频监控。 智能视频能够在图像及图像描述之间建立映射关系，从而使计算机能够通过数字图像处理和分析技术来理解视频画面中的内容。视频监控中所说的智能视频技术主要指的是：“自动的分析和抽取视频源中的关键信息”。如果把摄像机看作人的眼睛，而智能视频系统或设备则可以看作人的大脑。智能视频技术借助计算机强大的数据处理能力，对视频画面中的海量数据进行高速分析，过滤掉用户不关心的信息，而仅仅为用户提供有用的关键信息，并依据设定的规则进行判断和报警，是视频监控技术发展的趋势和方向。 智能视频监控技术以常见的网络数字视频监控技术为基础，具备大家熟知的网络视频监控的优势，智能视频监控系统还具有更大的优势： 1）全天候监控：借助智能视频监控系统，可以全天候24小时可靠监控，彻底改变以往完全由值班人员对监控画面进行监视和分析的模式，通过嵌
视频监控的新技术发展趋势 时间：2012-7-19 14:07:45 来源：CPS中安网点击率：1361 字号：大中小众所周知，网络化、高清化、智能化是近几年视频监控发展主要的三大趋势。整体安防行业的发展，无论是在应用上如智能交通、平安城市、银行系统、公检法系统、其他专业行业系统，甚至民用系统如社区、楼宇等，还是在技术发展，诸如百万像素、HD-SDI、编码技术、录像存储技术、视频的智能分析、VMS视频管理系统等也基本上以此趋势为主要演进的方向。 不过随着新技术日新月异的更新换代，以及行业之间的壁垒的消除，尤其是安防与IT技术、与通信技术、与网络技术等的融合，整体安防视频监控也发生着巨大的变化，对原有安防行业的厂家提出了更高的要求，新的厂家尤其是在IT技术诸如网络、云计算等方面有着天然优势的厂家的进入，在这样的新技术发展趋势和应用需求下，将一方面推动视频监控在应用、技术、产品和解决方案的更新换代，另外一方面在视频监控新发展的浪潮中觅得新的发展良机。 事实上，随着IP技术和视频管理软件平台的快速应用，传统的视频监控行业尤其是以模拟摄像机加DVR，或者网络摄像机加NVR的传统架构下的产品和解决方案正发生着巨大的变革。新的技术变革，不仅仅快速提升了传统视频监控的质量如更高的像素、更宽的监控范围，更高的解析度等，而且也在创造了新的应用，并扩展了传统的安防行业的范围。 IP浪潮无一避免，软件革命改变世界，IP与软件也正在快速改变着传统的安防行业。本文对安防行业视频监控面对新的技术和应用需求这样的大背景下，所产生的发展趋势以及自身发展的要求做一简要分析。 视频监控更需要关注图像质量 高清化的发展趋势使得无论是最终客户、设备厂家或者工程商等言必称“百万像素”，“千万像素”。在过去的几年，HD高清和百万像素摄像机是所有人关注的宠儿，几乎每个厂家都会在自己的产品列表里加上“高清”和“百万像素”的产品，否则显得不跟上潮流。事实上，也的确如此，按照新的预测统计数据，到2015年，将会有超过70%的网络摄像机全部为百万像素以上的解像度。换句话说，行业内也达成一个基本常识，只有达到百万像素才可以解决视频监控目前的需要。 在这样的趋势下，设备厂家你方唱罢，我登场。芯片厂家如美光/Aptina、索尼/Sony、Ominivision、松下等CMOS/CCD 感光元器件厂家不断推出130万、200万、300万、500万、800万以及1000万以上级的CMOS产品，国内厂家也陆陆续续推出同类级别的网络摄像机产品。而在国外，Arecont Vision推出了2千万像素的摄像机，Dallmeier甚至推出了2万万像素（2百百万）的摄像机产品，使得安防摄像机从百万像素(MEGAPIXEL）时代进入百百万像素(GIGAPIXEL)时代。 这样的一种趋势下造成了整个行业的一种错误导向，那就是“更高的像素就是更好的图像质量”，片面地追求高像素。视频监控要解决的是看得到，看得清楚。清楚二字一方面是说要有更高的像素看到细节，即较高的解像度，另外一方面其实是关注图像的质量如色彩、照度、宽动态等。所以，图像质量不仅仅取决于像素点，还取决于图像处理技术（如图像矫正、图像处理、灰阶处理、伽玛调整、2A算法等），以及高品质镜头等。 因此，在现有百万像素成熟产品和技术基础之上实现百万像素高清高画质将是高清化发展下的新的要求。有些厂家已经开始关注到这一趋势，除了推出更高
建设背景 在信息化高速发展的今天，视频通信技术已广泛应用于工业、电信、金融和物业管理等各个行业，在改善劳动条件、保障人员及财产安全、提高工作效率等方面发挥着重要的作用。 水利作为传统行业，是国民经济的基础设施。日益突出的水资源问题，已严重制约着社会发展。水利信息化建设已是刻不容缓，它是实现防汛抗旱科学指挥，水资源统一管理和优化配置，提高水资源利用效率，进一步提高防汛抗旱决策的有效性和可靠性，实现水利现代化的基础和前提。 随着“数字水利”时代已经到来，视频通信技术也在水利行业得到了广泛地应用。实施水利设施远程视频实时监控系统建设，在闸门、重要水工建筑物以及河道、控制室、配电室等重要工程区域位置布设的图像监控点，可形象反映水流情况、重要水工设施的运行状态、水环境等情况，也可及时对可能或正在发生的汛情、旱情、险情、灾情进行动态监视，随时了解现场情况，以便采取相应的预防和补救措施确保水利设施安全运行，是保证运行安全、提高工作效率的重要工具，对领导科学决策和减少洪水灾害，缓解城市的防洪压力，保障人民
生命财产的安全具有重要作用。 建设目标 网真视频指挥调度系统建设目标是充分利用视频压缩技术、多媒体网络等高新技术手段，建设覆盖地市水利系统主要河湖、重要河道、水工建筑物及其管理单位的覆盖面广、技术兼容、高效实用的系统，实现视频信息的科学管理。 具体建设目标为： 水利设施管理可视化 地（市）水利局、县（区）水利局和水利设施管理处在日常管理中利用系统的远程监控功能，对分散的水利工程设施实施管理，可以通过视频监控水库的蓄水水位情况，保证水位安全；水闸、水泵站及水库溢洪道使用实时视频监控，避免误操作，做到无人值守；利用视频监控系统，分析河道水文情况，监控河道上下游及两岸情况，并监控河道的水质，防止污染。 实现视频信息资源共享 通过系统建设，各级水利管理机构可及时对可能或正在发生的汛情、险情、灾情进行动态监视，随时了解现场情况，实现地（市）水利局、县（区）水利局和水利设施管理处统一的分级管理、分级控制、分级存储、分级检索，以便采取相应的预防和补救措施确保水利系统的安全运行。 在水利行业管理中发挥视频信息辅助决策作用 充分开发视频信息资源，实现决策支持的科学化。对于视频信息的管理，最终从数据处
评测智能视频见监控技术在国内外发展 智能视频应用概念在模型出现后不久，一些国内外的公司就开始着手研究相关的 软硬件产品，经过几年的发展，智能视频分析技术在欧美得到了长远的发展，迅速形 成了详规成熟的产品并成功应用于实际安防工程中。 智能视频总的来说，经过长期的发展和积累，在市场需求的推动以及政府的支持，国外的智能视频，应用市场正在从“概念验证”阶段到“规模应用”阶段转化，智能 视频已经在地铁、铁路、机场、高速公路等领域得到了较广泛的应用，并开始慢慢的 形成一种产业。 智能视频分析技术就是将风险的分析和识别转交给计算机或者芯片，使值班人员 从“死盯”监视器的工作中解脱出来，当值班人员进行相应。从目前的情况来看，智 能视频监控技术的应用可分为安防类应用和非安防类应用两大类，安防类应用是目前 市场上主要的应用，具体包括： 1.高级视频移动侦测：在复杂的天气环境中（例如雨雪、大雾、大风等）精确的侦测 到识别单个物体的运动情况，包括运动方向、运动特征等。 2.物体追踪：侦测到移动物体之后，根据物体的运动情况自动发送控制指令，使得摄 像头能自动跟踪物体，在物体超出该摄像头监控范围之后，自动通知物体所在区域的摄像机继续进行追踪。 3.人物面部识别：自动识别人物的脸部特征，并经过与数据库档案的识别或验证人物 身份。 4.车辆识别：识别车辆的形状、颜色、车票号码等特征，并反馈给监控者，可用在被 盗车辆追踪等场景中。
5.入侵探测：可感知设定区域内突然出现和入侵的物体并及时报警，比如在戒备森严 的军事重地或者银行博物馆等重要场所出现可疑人物等。 6.物品被盗或移动检测：当监控场景中的物体被盗或者移动，算法自动检测这种动作， 常用于贵重物品和关键设备的监控。 7.人体行为分析：在目标检测分类的基础上，利用人体的各种行为特征对其进行各种 行为的描述和分析，提取那些危险和有潜在危险的行为，如打斗、抢夺和突然到地等行为。 8.拥挤检测：识别人群的整体运动特征，包括速度、方向等，以避免形成拥塞或及时 发现异常情况，典型的应用场景包括超级市场、火车站等人员聚集的地方。 9.焰火检测：根据发生火情过程中烟火表现出的特征进行烟火的实时检测。 除了安全相关应用之外，智能视频还可以应用于一些非安全业务中，这些应用主 要面向零售、服务等行业，以提高服务水平和营业额，具体包括人数统计、人群控制、注意力控制和交通流量控制等。 从国外的应用情况来看，智美达智能视频监控技术具有两种应用模式： 一是与传统的模拟视频监控系统结合使用，主要用于对已存在的模拟视频监控系 统进行智能化改造，以突破传统视频监控发展中遇到的瓶颈问题。具体的应用主要是 选择重点、高危监控目标和场所，针对该部分图像进行分析，同时将预警、警情实时 发给模拟矩阵和DVR，完成快速切换和录像。 二是基于网络的全数字化智能视频监控系统，该模式主要用于新建的数字化监控 系统中。具体应用也是选择重点、高危监控目标和场所。
智能视频分析现状及应用 一、现状 随着近年来视频监控的迅速发展，摄像头数量的快速增多，大量的视频数据给实时监视报警和视频数据的有效使用带来了挑战。一个标准的视频监控系统经常有几十路甚至上千路视频和相应的数字录像数据。操作人员通过观测每一路视频从而发现报警事件变得非常困难。此外在事后分析报警事件时，需要操作人员及时找出相关录像；而传统视频监控缺乏对视频的智能分析，录像数据无法被有效地检索，只能根据大致的时间段来人工查找，导致视频数据分析工作消耗大量的工作时间。解决以上问题的一个有效方法是对视频进行自动智能分析。对视频中出现的用户感兴趣的事件进行实时提取和记录，从而达到及时报警并利用存储的事件信息来有效地检索视频数据。 事件检测与行为分析系统是一种先进的智能视频分析系统。能够对视频进行周界监测与异常行为分析，可应用于各种公共场所包括机场、车站、港口、建筑物周围、街道、小区、及其他场所，用于检测、分类、跟踪和记录过往行人、车辆及其它可疑物体，能够判断是否有行人及车辆在禁区发生长时间徘徊、停留、逆行等行为，此外检测人员奔跑、打斗等异常行为。 事件检测与行为分析系统一般能同时监测同一场景里多个目标的不同行为，可以根据防目标的特点进行灵活设置，包括运动物体的种类和大小；系统能够适应不同的环境变化，包括光照、四季、昼夜、晴雨等，并能够很好地抗摄像头抖动。 事件检测与行为分析系统可实现以下主要功能： (1)非法闯入禁区：能够检测是否有行人或车辆进入预定区域，用户可灵活调节灵敏度。 比较先进的系统可以有效地检测到不少于 10 个像素的目标； (2)非法逆行：当行人和车辆在指定区域逆向运动时，记录并发出报警；异常奔跑：测 试是否有可以人物在指定区域快速运动； (3)打架：检测是否有打假斗殴事件；动态图像放大：能控制云台摄像机对移动目标进 行放大抓拍，并生成高清晰度图片。 (4)识别与分类：对视频中的行人、车辆及其它目标物进行分类；敏感区域滞留：检测 是否有可疑人物或车辆在指定的区域长时间徘徊或停留，当滞留时间超过预设值， 系统将发出报警；
智能视频监控系统 1.传统视频监控系统的不足 20多年来，随着计算机技术的发展，视频监控系统经历了3代：以视频矩阵为代表的模拟系统、以硬盘录像机为代表部分数字化的系统和以视频服务器为代表的完全数字化的系统，在这一发展过程中，视频监控系统与设备虽然在功能和性能上得到了极大的提高，但是仍然受到了一些固有因素的限制，从而导致整个系统在安全性和实用性的不高，无法发挥具体的作用。主要包括如下不尽如人意的地方： 1）保安值班人员具有人类自身的弱点，在值班时间内，注意能力不可能一直高度集中，不可能全天24小时进行有效的监视，有时无法察觉安全威胁。 2）图像不能长时间显示，几乎没有一个视频监控系统会按照和摄像机数目相同的模式配置显示设备，在中大型系统中，均采用模拟视频矩阵或者数字视频矩阵采用成组切换或者通用巡视的方式把视频图像切换到显示设备上。在这种情况下，很可能有大量的摄像机采集的视频图像，传输到监控中心以后，值班人员无法看到，而刚好在不显示某路视频图像的时间内就有值得注意的异常现象出现，由于值班人员并未当场发现并处理，这时，只能通过事后回放录像文件才能查找到相应的图像信息。这是由于监控视频图像的海量数据和相对较少的显示设备造成的矛盾。 3）数据分析困难，传统视频监控系统缺乏智能因素，录像数据无法被有效的分类存储，最多只能打上时间标签，或者按照某一通道的外接报警信
号或者简单的视频移动报警触发录像，数据分析工作变得非常耗时，很难获得全部的相关信息。 4）传统视频监控系统是一种“被动监控”，目前的监控系统大部分情况下都仅起到一个“录像”的工作，即将一段时间内的视频图像传输到硬盘录像机进行保存，在发生异常情况或者突发事件后，需要查找录像，找出时间发生时的视频图像，但此时损失和影响已经造成，无法挽回，完全是一种“亡羊补牢”式的“被动监控”。在这种意义上说，传输的视频监控系统还没有入侵报警系统实时性高和实用。 2.智能视频监控系统 个人认为，智能视频监控系统可以定义为第四代视频监控。 智能视频能够在图像及图像描述之间建立映射关系，从而使计算机能够通过数字图像处理和分析技术来理解视频画面中的内容。视频监控中所说的智能视频技术主要指的是：“自动的分析和抽取视频源中的关键信息”。如果把摄像机看作人的眼睛，而智能视频系统或设备则可以看作人的大脑。智能视频技术借助计算机强大的数据处理能力，对视频画面中的海量数据进行高速分析，过滤掉用户不关心的信息，而仅仅为用户提供有用的关键信息，并依据设定的规则进行判断和报警，是视频监控技术发展的趋势和方向。 智能视频监控技术以常见的网络数字视频监控技术为基础，具备大家熟知的网络视频监控的优势，智能视频监控系统还具有更大的优势： 1）全天候监控：借助智能视频监控系统，可以全天候24小时可靠监控，彻底改变以往完全由值班人员对监控画面进行监视和分析的模式，通过
石油化工企业视频监控方案设计及新技术应用 精编 Document number：WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986
石油化工企业视频监控方案设计及新技术应用 一、项目背景 高清 高清就是监控画面需要有更广阔的视野、更清晰的细节，从D1分辨率的40万像素到720P的100万像素，再到1080P的200万像素、300万像素、500万像素……监控画面的高清使得图像携带的信息量更大，传统的模拟信号传送系统无法承载如此之大的信息量，这就必然要求采集前端、承载、处理、存储等整个系统都需要数字化。 技术IT化 最初的视频监控就是一套闭路电视系统，但是随着网络视频监控的不断发展，IT技术越来越多地渗透到视频监控领域中来，视频采集和呈现环节中的数字编解码技术，传送环节中的网络接入与承载技术，视频存储环节中的IP存储、数据存储技术，以及管理控制环节中的多媒体通信调度技术等等，发展至今，一套完整的数字视频监控系统已经成为一套多媒体通信系统。 不仅是视频监控系统的各个技术部件逐渐IT化，视频监控的业务与应用也越发向IT服务靠拢——安防联动、智能识别、智能分析等，视频监控越发像一种基础IT服务，除安保部门和安防应用外，也能提供给不同的部门和应用系统来调用。
随着技术部件的IT化和业务应用的IT化，随之而来的就是建设模式的IT化。过去，视频监控仅仅用于安防系统，基于传统模拟闭路电视系统的视频监控单纯地由安保部门来建设和维护。现在，随着IT化程度越来越深，信息部门在其中参与意见，系统建设和维护管理的程度也越来越深，整个视频监控系统的建设和维护管理模式逐渐形成IT化趋势。 ? 二、需求分析 石油化工企业生产包括原材料开采、生产加工、物流、销售等多个环节。石油化工企业就包括油田、管道罐储、炼化、加油加气站点等环节，分别适用于园区监控解决方案和广域联网监控解决方案。随着高清监控系统的普及，也给监控系统建设、维护和使用带来了一系列的挑战与困扰。 · 随着前端清晰度的提升，前端码流带宽也飞速增加，在前端点位数量没有增加的情况下，原有系统平台依然需要扩容，需要增加大量服务器，增加系统向高清升级的成本。 · 前端码流提升也带来了存储成本的增加，原先能够存储30天的存储容量升级高清后可能只能存储15天，甚至更少。
视频监控智能分析技术应用分析 一、概述 在视频监控飞速发展的今天，海量视频画面已经大大超过了人力有效处理的范围。而智能视频分析技术极大地发挥与拓展了视频监控系统的作用与能力，使监控系统具有更高的智能化，大幅度降低资源与人员配置，全面提升安全防范工作的效率。目前已广泛应用于平安城市、智能交通、金融行业、政法监管、商业等领域。 智能视频分析技术是计算机视觉技术在安防领域应用的一个分支，是一种基于目标行为的智能监控技术。它能够在图像或图像序列与事件描述之间建立映射关系，从而使计算机从纷繁的视频图像中分辩、识别出关键目标的行为，过滤用户不关心的信息，其实质是自动分析和抽取视频源中的关键信息。 按照智能分析算法实现的方式进行区分，可以概括为以下几种类型的智能分析： 识别类分析：该项技术偏向于对静态场景的分析处理，通过图像识别、图像比对及模式匹配等核心技术，实现对人、车、物等相关特征信息的提取与分析。如人脸识别技术、车牌识别技术及照片比对技术等。 行为类分析：该项技术侧重于对动态场景的分析处理，典型的功能有车辆逆行及相关交通违章检测、防区入侵检测、围墙翻越检测、绊线穿越检测、物品偷盗检测、客流统计等。 图像检索类分析：该技术能按照所定义的规则或要求，对历史存储视频数据进行快速比对，把符合规则或要求的视频浓缩、集中或剪切到一起，这样就能快速检索到目标视频。 图像处理类分析：主要是对图像整体进行分析判断及优化处理以达到更好的效果或者将不清楚的内容通过算法计算处理达到看得清的效果。如目前的视频增强技术(去噪、去雾、锐化、加亮等)、视频复原技术(去模糊、畸变矫正等)。 诊断类分析:该项分析主要是针对视频图像出现的雪花、滚屏、模糊、偏色、增益失衡、云台PTZ失控、画面冻结等常见的摄像头故障进行准确分析、判断和报警，如视频质量诊断技术。 二、智能分析核心算法介绍 1. 运动检测算法 帧差法
智慧工地视频监控系统 1.需求分析 在事故多发的施工现场，保证施工质量、施工人员的人身安全和工地的建筑材料、及设备的财产安全是建筑企业管理者关心的头等大事；每个建筑企业或者是开发商在地区或者全国都会有很多的建筑工地，这些工地分布很散，很难有足够的人力和精力去频繁的到现场去监管、检查，所以造成管理上的困难。根据上述内容，对建筑企业用户具体的需求分析如下： ?远程对分散的建筑工地进行统一管理，避免使用人力频繁的去现场监管、检查，减少工地人员管理成本，提高工作效率。 ?通过视频监控系统及时了解工地现场施工实时情况，施工动态和进度，防范措施是否到位，特别是对于场面比较大的工地，对于重点项目企业领导也需要远程监管。 ?监管建筑工地现场的建筑材料和建筑设备的财产安全，避免物品的丢失或失窃给企业造成损失； ?将施工实况展现于客户面前，向客户展现工地的建设规划和进度，达到一个宣传效果，也使得销售计划能够合理制定； ?防范外来人员的翻墙入侵、越界出逃，非法入侵危险区及仓库等场所，保证工地的财产和人身安全。 2.平台设计 海康威视iVMS-8700综合安防管理平台是一套“集成化”、“数字化”、“智能化”的平台，包含视频、报警、门禁、访客、巡查、考勤、停车场、可视对讲、动环等多个子系统。在一个平台下即可实现多子系统的统一管理与互联互动，真正做到“一体化”的管理，提高用户的易用性和管理效率。iVMS-8700综合安防管理平台是自主研发的基于SOA系统架构的集成多系统的联网平台，采
用先进的软硬件开发技术，满足系统集中管理、多级联网、信息共享、互联互通、多业务融合等需求，广泛应用于综合安防领域，满足领域内弱电综合管理的迫切需求。（由于本次智慧工地涉及到的是视频监控一类，所以平台设计只介绍视频区块的内容和特点） 2.1平台架构设计 2.1.1平台架构图 综合安防管理平台从系统架构上分为设备接入层、数据交互层、基础应用层、业务实现层、业务表现层。 图1.平台架构图 2.2平台组成 2.2.1设备接入层 第一层为设备接入层，设备接入层包含各监控安防系统设备资源，如视频设