智能视频监控系统的设计与实现

文/张林亮 江苏金陵科技集团有限公司 江苏南京 210008

智能视频监控系统的设计与实现

文/张林亮 江苏金陵科技集团有限公司 江苏南京 210008

智能视频监控系统发展时间并不长，但是其对于社会安全稳定的环境贡献巨大，所以在具体设计上要考虑各方面的因素。视频监控系统不但具有实时、可记录、可视的优点，同时，其记录的信息量也较大，适用范围也较广，因此视频监控系统能在安防、交通、生产生活等各种场所发挥重要作用。相信未来智能视频监控系统在社会安全建设方面发挥出更加重要的作用。

智能视频监控系统；设计；实现

1、视频监控系统相关知识的简单介绍

1.1 视频监控系统的发展历程以及发展趋势

视频监控系统不但具有实时、可记录、可视的优点，同时，其记录的信息量也较大，适用范围也较广，因此视频监控系统能在安防、交通、生产生活等各种场所发挥重要作用。视频监控系统的操作人员可以通过视频监控对被监控的对象和区域进行及时有效的监控，这样不断提高了异常事件的处理效率，同时还能统筹全局，及时反映被监控的对象和区域当前的情况。视频监控系统发展时间并不是很长，并且经历了三个阶段，分别是模拟视频监控、基于微机平台的半数字化监控以及基于嵌入式网络视频服务器、编解码器的网络化数字视频监控。随着视频监控系统规模的不断扩大，单靠人工操作以及人工阅读屏幕来进行工作就显得极为不便。即使是注意力很集中的专业人员如果一直盯着屏幕也会产生注意力下降的问题，这从根本上就不符合视频监控的初衷。根据目前人工智能的成功可以设想未来智能视频监控系统肯定能够结合人工智能进行主动监控，智能监控和选择监控的行为。

1.2 视频监控系统所需的技术手段

视频监控系统的发展一共经历了三个阶段，其中包括第一代的模拟化系统、第二代的数字化系统和第三代的网络数字化视频监控系统，其中智能视频分析技术是第三代视频监控系统的关键和核心，以往的视频监控系统主要是平滑地引入监控系统分析和监控平台软件。当然，不管是第几代视频监控系统采用何种技术的手段，都间接地促进了视频监控系统的发展。智能视频分析技术综合采用了很多的技术的手段，其中包括计算机视觉处理、模式识别、计算机图形图像处理技术等。通过计算机图形图像处理相关的技术，针对视频、图像的处理可以进行实时检测和分类，识别和跟踪，这一系列操作也就使得计算机具有了视频图像的处理能力。智能视频分析技术不仅仅是计算机视觉的一个分支，其在具体应用中运用了图形图像处理、人工智能技术等多种相关知识。

1.3 传统视频监控系统的弊端和局限性

视频监控系统已经经历了三个阶段的发展，其中包括模拟化，数字化和网络数字化的发展，同时在视频图像采集、储存和显示等各个方面都取得了巨大的进步。传统的视频监控系统主要是以监控中心为核心，并且需要一定的监控场所和监控设备，通过摄影机采集图像信息，然后通过有线或无线通信线路将图像信息传输到监控中心，之后通过投影方式呈现出来，相关技术人员根据实时图像信息进行分析，这是传统视频监控系统主要的工作方式。这种工作方式需要相关专业人员的全程操作，存在工作时间较长，技术落后，通过人工识别、人工操作不但大大加重了视频监控的负担，同时还会存在错误率高、漏报率高、监控效率较低等问题。在功能上，传统视频监控系统只具备必要的功能，比如实时传输图形信息，通过人工检测达到一定的报警、监测的功能。传统视频监控系统一般监控所用的设备都会出现老旧的现象，反映到屏幕上就会出现视频模糊，这对于视频监控的效率和质量都会产生恶劣的影响。与此同时，视频处理能力相当有限，对于那些数据量较大的视频信息很难进行高效的处理。传统视频监控系统弊端之多，面对现代社会复杂的安全问题很难进行有效处理，因此其急需得到必要的改进和升级。

2、智能视频监控系统的特点和功能设计

2.1 智能视频监控系统硬件和软件的需求分析

智能视频监控系统的体系架构与上一代在组成上相差不多，需要光纤网络和计算机网络作为传输途径，连接分布于各个区域的监控摄像设备，其对硬件和软件都有一定要求。对于智能视频分析的需求包括异常目标的提取与识别、禁区警戒需求、丢失物品检测和人数检测统计需求等。智能视频监控系统对于软件的需求主要体现在人机界面优化上，友好的人机界面不仅能较好地服务于用户，同时能更好地使用者做决策提供支撑。人机界面需求包括实时显示视频图像、报警信息、视频回放等，实时显示视频图像需要根据用户实际需求进行选择性的显示，多模式、多画面的处理也要流畅显示。报警信息的显示可以通过列表形式或色彩变化等进行突出显示以达到吸引工作人员注意的目的。智能视频监控系统对于硬件需求的要求主要是监控设备以及监控装置的选择，所以相关采购人员在选购监控装置时必须充分考虑监控摄像的功能和用途，进行合理购置。

2.2 能视频监控软件系统设计的具体要求

针对智能视频监控软件系统的具体设计包括软件系统总体架构设计，各组件的逻辑设计，视频分析平台软件设计以及视频分析算法软件设计等。智能视频监控软件须呈现设计思想，软件功能及功能调用的情况。显然，智能视频监控软件系统的设计原则与智能视频监控系统的设计原则类似，其包括考虑用户实际需求、考虑核心产品的现状，降低软件维护成本和维护量等。在软件功能需求分析上，智能视频监控软件系统可以分为智能视频分析模块，软件通信模块以及监控终端模块等，在三个模块的具体实现上还可以细分为视频分析基础平台、视频解压缩平台、运动轨迹跟踪等子功能。在功能上，智能视频监控软件系统须能实现行为识别能力，能够实时监测被监控对象的异常行为，一旦出现异常，其能够立即通过计算机网络实现报警的功能。当需要对多个对象进行监控时，智能视频监控软件系统还应能够根据不同对象的危险系数进行差异化监控，最终保证监控的有效性和安全性。

结论：

智能建筑是指具有安全、高效、舒适、便利和灵活等特点的现代化建筑物。随着信息时代的迅速发展，建筑的智能化要求也越高。视频监控系统实现智能建筑的安防功能，为了适应各智能建筑的需要，其设计过程就显得尤为重要。

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