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從架構與内容淺析智能監控技術

  進入21世紀,随着社會經濟的快速發展,監視器需求的大幅度增長讓各個廠家都想分吃這塊蛋糕。在國内,品種繁多的監視器充斥了安防監控市場。液晶技術的成熟和成本的不斷下降,液晶監視器不再是像以前那樣高貴,而現在趨向非常平民化。如今,液晶拼接順應高清大潮,引領行業前行。智能視頻監控技術得以長足發展。

  【CPS中安網進入21世紀,随着社會經濟的快速發展,監視器需求的大幅度增長讓各個廠家都想分吃這塊蛋糕。在國内,品種繁多的監視器充斥了監控市場。液晶技術的成熟和成本的不斷下降,液晶監視器不再是像以前那樣高貴,而現在趨向非常平民化。如今,液晶拼接順應高清大潮,引領行業前行。智能視頻監控技術得以長足發展。

  視頻監控的智能化表現為計算機視覺算法在視頻分析中的應用。智能視頻監控區别于傳統意義上的監控系統在于變被動監控為主動監控(自動檢測、識别潛在入侵者、可疑目标和突發事件),即它的智能性。簡單而言,不僅用攝像機代替人眼,而且用計算機代替人、協助人,來完成監視或控制的任務,從而減輕人的負擔。智能視頻監控系統的結構通常有如下兩種:

  主動智能監視系統,這類系統的特點是主動攝像機不僅可以理解視場内的場景,還可以有選擇性專注于特定的活動或感興趣的事件。主動智能監視系統需要額外完成兩個任務:管理主動攝像機資源,即确定哪些攝像機用于監視全景,哪些攝像機用于監視特定行為或事件;利用視頻分析算法提供的信息控制攝像機的運動和變焦。

  分布式智能視頻監視系統,通過無線視頻通信網絡将各點智能攝像機與中心站連接起來,智能監視服務器不僅可以生成圖像還可以分析視頻,根據視頻分析的信息控制攝像機以及确定使用恰當的存儲資源和帶寬傳送高質量視頻給終端用戶。智能攝像機最大程度減小了系統結構的成本。

  視頻監控是通過獲取監控目标的視頻圖像信息,對視頻圖像進行監視、記錄、回溯,并根據視頻圖像信息人工或自動地做出相應的動作,以達到對監控目标的監視、控制、安全防範和智能管理,已被廣泛應用于軍事、海關、公安、消防、林業、堤壩、機場、鐵路、港口、城市交通等衆多公衆場合,随着技術的進步和成本的降低将逐漸普及到家庭安全防範和娛樂應用。監控技術經曆了很多不同的階段,圖像監控技術是視頻監控的

  早期的視頻監控是以攝像機、監視器(電視機)組成的純模拟的視頻監控系統,稱為閉路監視系統。其特點是一個攝像機對應一台監視器(電視機)的監視,隻能監控範圍很小的區域。随後出現了視頻切換設備,改變了攝像機和監視器(電視機)的1對1的方式。并且随着單片機技術的不斷完善,閉路監視系統加入了多路視頻切換、攝像機雲台/鏡頭控制和報警聯動等數字控制功能,實現了數字控制的模拟視頻監控系統,這些統稱為第一代視頻監控系統。

  20世紀90年代中期,随着計算機處理能力的提高和視頻技術的發展,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,從而大大提高了圖像質量,增強了視頻監控的功能。這種基于多媒體計算機的系統稱為第二代視頻監控系統,即模拟輸入與數字壓縮、顯示和控制系統。因為核心設備是數字設備,因此可以稱為數字視頻監控系統。

  到了20世紀90年代末特别是近兩三年,随着網絡帶寬、計算機處理能力和存儲器容量的迅速提高,以及各種實用視頻信息處理技術的出現,視頻監控進入了全數字化的網絡時代,稱為第三代視頻監控系統,即全數字視頻監控系統或網絡數字視頻監控。第三代視頻監控系統以網絡為依托,以數字視頻的壓縮、傳輸、存儲和播放為核心,以智能實用的圖像分析為特色,引發了視頻監控行業的技術革命。本世紀初,随着以TI公司的TMS320C6000系列、Philips公司的Trimedia、Equator公司的BSP-15等為代表的高性能DSP的出現,由嵌入式處理器來實時完成高速、大數據量的視頻/音頻編解碼處理成為可能,結合網絡通訊技術,使集可編程圖像/聲音編解碼、本地存儲、網絡傳輸和自動化技術為一體的嵌入式數字視頻監控系統應運而生。以DSP為核心的嵌入式數字視頻監控系統,配合嵌入式實時操作系統,可以以應用為中心,根據應用對功能、可靠性、穩定性、成本、體積等的綜合要求,對軟/硬件進行裁剪,以滿足視頻監控發展的兩大需要:數字化和網絡化。

  視頻監控系統的核心價值在于智能視頻分析技術,由運動目标檢測、分類、跟蹤和行為識别等幾個基本節組成,還包括智能視頻檢索技術,其中行為識别又包括異常行為檢測、異常事件檢測以及視頻内容理解描述等。近年來,智能視頻監控技術取得長足發展,應用領域不斷擴大,從自動目标檢測到現在的事件檢測、自動目标識别,其監控産品也逐漸由模拟化向數字化、網絡化與智能化方向發展。讓我們共同期待智能監控的下一次騰飛。



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