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　　中國(guó)安防展覽網(wǎng)訊 由現(xiàn)代通信與信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、行業(yè)技術(shù)、智能控制技術(shù)匯集而成的針對(duì)某一個(gè)方面的應(yīng)智能電話設(shè)施用的智能集合。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，其技術(shù)含量及復(fù)雜程度也越來(lái)越高，智能化的概念開始逐漸滲透到各行各業(yè)以及我們生活中的方方面面。安防視頻監(jiān)控也逐漸走上智能化道路。本文重點(diǎn)解析視頻監(jiān)控智能化的主要表現(xiàn)形式及途徑。
　　
　　視頻監(jiān)控智能化的主要表現(xiàn)
　　
　　智能化是自動(dòng)化的高境界，表現(xiàn)為系統(tǒng)自主、優(yōu)化地調(diào)節(jié)和準(zhǔn)確、協(xié)調(diào)地互動(dòng)。自動(dòng)化系統(tǒng)分為三個(gè)層次：系統(tǒng)遙控、編程控制和自主動(dòng)作。在視頻監(jiān)控領(lǐng)域主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：
　　
　　1、系統(tǒng)功能控制與聯(lián)動(dòng)
　　
　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的大多功能可以通過遙控來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，如攝像機(jī)的方位、鏡頭的焦距和光圈等;也有一些功能可以通過編程控制來(lái)完成，如云臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)（自動(dòng)轉(zhuǎn)、自動(dòng)掃描、預(yù)置位）等;還有一些功能已可根據(jù)對(duì)圖像的檢測(cè)或分析實(shí)現(xiàn)自主、優(yōu)化的調(diào)節(jié)。如自動(dòng)光圈、目標(biāo)的自動(dòng)跟蹤等。
　　
　　2、圖像信息的自動(dòng)解釋
　　
　　圖像系統(tǒng)主要的特點(diǎn)是信息量大，因此、如何充分發(fā)揮這個(gè)特點(diǎn)，提高系統(tǒng)信息利用水平是視頻監(jiān)控系統(tǒng)始終追求的目標(biāo)，圖像信息的自動(dòng)解釋是必由之路。目前、已有許多技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)用，如通過指紋、人臉識(shí)別來(lái)進(jìn)行個(gè)體身份識(shí)別，通過對(duì)圖像的分析，發(fā)現(xiàn)異常狀態(tài)來(lái)產(chǎn)生報(bào)警等、但、這些技術(shù)和產(chǎn)品受環(huán)境因素的限制較大，在通常的視頻監(jiān)控環(huán)境中，成熟性和實(shí)用還較低，特別是對(duì)于多目標(biāo)和復(fù)雜背景時(shí)。在監(jiān)控環(huán)境下實(shí)現(xiàn)圖像信息的自動(dòng)解釋是視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能化的關(guān)鍵技術(shù)，是科研的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，也是拉動(dòng)視頻監(jiān)控技術(shù)、安防技術(shù)科技進(jìn)步的箭頭。
　　
　　3、系統(tǒng)自適應(yīng)、自診斷、友好的界面
　　
　　系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)、對(duì)故障的自論斷，以及友好的人機(jī)交互界面也是系統(tǒng)智能化的內(nèi)容。它涉及系統(tǒng)控制、故障檢測(cè)等多個(gè)方面，主要是對(duì)圖像質(zhì)量的監(jiān)測(cè)、系統(tǒng)及設(shè)備工作狀的監(jiān)測(cè)。
　　
　　視頻監(jiān)控智能化途徑
　　
　　從技術(shù)方面來(lái)說(shuō)，圖像信息的自動(dòng)解釋關(guān)系圖像系統(tǒng)核心的問題——圖像信息的利用水平?？梢哉f(shuō)：圖像信息的自動(dòng)解釋是監(jiān)控系統(tǒng)智能化標(biāo)志，是現(xiàn)代視頻監(jiān)控的基本特征。
　　
　　圖像信息的自動(dòng)解釋有兩個(gè)基本途徑：一是圖像識(shí)別，主要利用圖像信息的空間分辨能力，實(shí)現(xiàn)個(gè)體的身份認(rèn)證；二是圖像內(nèi)容分析、主要是利用圖像信息的時(shí)間分辨能力，理解圖像，進(jìn)行目標(biāo)行為的分析。
　　
　　1、圖像識(shí)別
　　
　　主要是指通過對(duì)一幀圖像中*目標(biāo)的特征識(shí)別，實(shí)現(xiàn)個(gè)體身份認(rèn)證，典型的實(shí)例是人臉識(shí)別。研究證明，人的行為也是一種生物特征，如步態(tài)，眼部動(dòng)作等。對(duì)人步態(tài)的分析可以用于個(gè)體的識(shí)別，但它是通過對(duì)一段圖像序列的識(shí)別來(lái)進(jìn)行個(gè)體身份的認(rèn)證。無(wú)論什么方式，圖像識(shí)別都有要求兩個(gè)基本條件，一是定義特征、一是建立一定數(shù)量的樣本數(shù)據(jù)庫(kù)。定義特征，選擇具有性和相對(duì)穩(wěn)定的特征來(lái)表示個(gè)體，如用人臉上的標(biāo)志點(diǎn)來(lái)形成特征矢量。樣本數(shù)據(jù)庫(kù)，按特征的定義采集一定數(shù)量（根據(jù)應(yīng)用）的樣本特征，建立樣本庫(kù)。
　　
　　圖像識(shí)別的基本工作方法是：將現(xiàn)場(chǎng)采集的目標(biāo)特征數(shù)據(jù)與樣本庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)。這就這要求現(xiàn)場(chǎng)采集的特征數(shù)據(jù)和樣本庫(kù)數(shù)據(jù)具有相關(guān)（可比）性，因此、必須建立一個(gè)適當(dāng)限制的應(yīng)用環(huán)境，才能保證系統(tǒng)正常的工作。
　　
　　個(gè)體身份認(rèn)證是安全系統(tǒng)迫切的要求，近年來(lái)、有了大量的成果，也有了初步的應(yīng)用，主要有兩種方式：是驗(yàn)證，識(shí)別監(jiān)控目標(biāo)，確認(rèn)目標(biāo)的身份及正在發(fā)生行為的合法性。是安防系統(tǒng)的功能和典型應(yīng)用;第二則是識(shí)別，將現(xiàn)場(chǎng)采集的特征與樣本庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，確定目標(biāo)的身份，以發(fā)現(xiàn)事件的相關(guān)線索。是偵察工作的典型應(yīng)用。系統(tǒng)要建立海量的樣本數(shù)據(jù)庫(kù)。通常的視頻監(jiān)控系統(tǒng)達(dá)不到上述應(yīng)用的環(huán)境條件。
　　
　　圖像識(shí)別系統(tǒng)包括：圖像輸入、圖像的預(yù)處理、特征的提取和圖像的解釋（識(shí)別）等技術(shù)環(huán)節(jié)和設(shè)備。其關(guān)鍵技術(shù)或難點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能在一種適當(dāng)控制的環(huán)境下，針對(duì)移動(dòng)目標(biāo)實(shí)時(shí)地運(yùn)行，這些目標(biāo)通過靜止攝像機(jī)可能會(huì)產(chǎn)生大小不同、角度不同及光照效果不同的圖像。并在各種可能的非佳條件下進(jìn)行識(shí)別，如由于年齡、面部表情、配飾（眼鏡、帽子）及可能的偽裝（化妝）造成圖像的差異。就要求系統(tǒng)采用適當(dāng)?shù)膱D像輸入方法和預(yù)處理技術(shù)，以保證圖像特征有效地提取，樣本的生成和數(shù)據(jù)庫(kù)的建立。
　　
　　圖像識(shí)別的方法基本上分為統(tǒng)計(jì)方法和結(jié)構(gòu)分析兩類，前者是以數(shù)學(xué)決策理論為基礎(chǔ)，建立統(tǒng)計(jì)學(xué)的識(shí)別模型，指紋、掌形的識(shí)別多采用這種方法，其特點(diǎn)是穩(wěn)定、但很少利用圖像本身的結(jié)構(gòu)關(guān)系。后者則主要是分析圖像的結(jié)構(gòu)，它充分地發(fā)揮了圖像的特點(diǎn)，但容易受圖像生成過程中噪聲干擾的影響。
　　
　　2、圖像內(nèi)容分析
　　
　　由于通常的監(jiān)控系統(tǒng)不適合于進(jìn)行圖像識(shí)別，監(jiān)控系統(tǒng)的智能化就必須尋找新的途徑。圖像內(nèi)容分析就成了智能監(jiān)控的切入點(diǎn)。圖像內(nèi)容分析，自主的定義（簡(jiǎn)單）特征、不與原始輸入相對(duì)比;通過目標(biāo)狀態(tài)和行為的分析，理解圖像內(nèi)容（判斷正常/不正常、預(yù)測(cè)趨勢(shì)）;通過圖像關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的識(shí)別。
　　
　　圖像內(nèi)容分析分為兩個(gè)層次：首先是視頻探測(cè)，視頻探測(cè)在模擬電視技術(shù)中就已得到了應(yīng)用。在一幅上開圖像一個(gè)窗口，檢測(cè)其亮度電平的變化，就可以實(shí)現(xiàn)探測(cè)。通過一系列窗口的監(jiān)測(cè)其亮度電平的變化，就可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)探測(cè)。但它不是真正的視頻探測(cè)，因?yàn)樗荒艽_定目標(biāo)。在數(shù)字視頻基礎(chǔ)上，首先確認(rèn)圖像中的探測(cè)目標(biāo)，然后再進(jìn)行其行為的分析，判斷出圖像中是否出現(xiàn)了“不正常”情況，及時(shí)發(fā)出報(bào)警。是真正的視頻探測(cè)，它可準(zhǔn)確地判斷事件，實(shí)現(xiàn)真實(shí)探測(cè)。視頻探測(cè)還非常適于空間的多維探測(cè)和多參數(shù)探測(cè)，同時(shí)地處理來(lái)自不同方位攝像設(shè)備的圖像信號(hào)，可以作到對(duì)目標(biāo)多方位的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定空間和目標(biāo)的完全封閉;其次是視頻語(yǔ)義解釋，通過閱讀一段圖像，理解圖像的內(nèi)容（視頻語(yǔ)義）并把它表達(dá)出來(lái)，它描述的不是圖像本身，而是圖像的結(jié)構(gòu)及表現(xiàn)的內(nèi)容、情節(jié)，既視頻語(yǔ)義。根據(jù)語(yǔ)義可以對(duì)圖像信息進(jìn)行標(biāo)引，在記錄圖像的同時(shí)，生成鏡像的標(biāo)引文件，然后可以通過標(biāo)引文件對(duì)存貯信息進(jìn)行快速和準(zhǔn)確的檢索;進(jìn)而實(shí)現(xiàn)圖像信息間的關(guān)聯(lián)，圖像信息與聲音、圖形、文本信息之間的關(guān)聯(lián)，這是圖像信息深化應(yīng)用的前提。
　　
　　圖像內(nèi)容分析研究的過程分四個(gè)階段，產(chǎn)品和應(yīng)用也分四個(gè)層面;是將（運(yùn)動(dòng)）目標(biāo)從視頻圖像中分離出來(lái)。并能在簡(jiǎn)單環(huán)境下（單目標(biāo)、背景單純）對(duì)目標(biāo)分類;第二是在簡(jiǎn)單環(huán)境下對(duì)目標(biāo)進(jìn)行行為分析，判定其運(yùn)動(dòng)的方向、方式、目標(biāo)的復(fù)合或離散，發(fā)現(xiàn)和告警異常的行為;產(chǎn)生目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡，并能進(jìn)行目標(biāo)的自動(dòng)跟蹤;進(jìn)行目標(biāo)的統(tǒng)計(jì)、關(guān)聯(lián)、過濾、趨勢(shì)預(yù)測(cè)等。第三是在復(fù)雜環(huán)境（既通常的視頻監(jiān)控環(huán)境）下實(shí)現(xiàn)上述功能,并實(shí)現(xiàn)（單源、多源）圖像的關(guān)聯(lián);第四是實(shí)現(xiàn)視頻語(yǔ)義的解析，通過對(duì)一個(gè)圖像序列的理解，做出視頻語(yǔ)義解釋。目前已有了一些成果，但尚不具實(shí)用性。其中第三個(gè)階段是技術(shù)實(shí)用性的關(guān)鍵，達(dá)到了這一點(diǎn)，系統(tǒng)才具有應(yīng)用價(jià)值，目前大多數(shù)產(chǎn)品還達(dá)不到這一階段。
　　
　　視頻的語(yǔ)義解釋是內(nèi)容分析的高境界，它表明機(jī)器具有了與人一樣的理解圖像的能力，但具有人所不能達(dá)到的效率，目前還達(dá)不到這個(gè)程度。關(guān)于圖像結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的描述還需要目視解釋的幫助。前三階段的工作可稱為視頻的半語(yǔ)義解釋。主要是判斷圖像中是否出現(xiàn)了不正常的情況，還不能準(zhǔn)確、充分地理解圖像內(nèi)容。