在視頻監(jiān)控飛速發(fā)展的今天，視頻監(jiān)控畫面的海量信息超過了人力有效處理的范圍已經(jīng)成為客觀事實。而智能視頻分析技術(shù)是一種濾除大量冗雜的有效手段，是目前中國安防行業(yè)最為關(guān)注的圖像處理技術(shù)，簡而言之，該技術(shù)就是發(fā)現(xiàn)圖像中運動的物體，并對其進(jìn)行跟蹤、分析，及時發(fā)現(xiàn)異常行為，觸發(fā)報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的綜合系統(tǒng)。計算機技術(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，智能化在數(shù)字安全防范領(lǐng)域也得到越來越多的應(yīng)用。如果在視頻監(jiān)控中加入視頻的智能分析，可以對所關(guān)注的視頻源實時分析，有效避免信息遺漏，使各種高風(fēng)險行為在發(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度，同時使也使整個監(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)通常是通過人員監(jiān)控和錄像來實現(xiàn)安全防護，實際上并不能主動有效地保障安全，尤其是監(jiān)控點過多的時候，人員監(jiān)控根本無法顧及所有監(jiān)控場景；同時，監(jiān)控人員的注意力很難保證二十四小時都能準(zhǔn)確高效地監(jiān)控所有監(jiān)控場景；此外，"被動錄像"通常只能在"事件"發(fā)生之后通過調(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題。智能監(jiān)控的主要特征是采用計算機視覺方式，在幾乎不需要人為干預(yù)的情況下，通過對攝像機拍錄的圖像序列進(jìn)行定位、識別和跟蹤，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)生的時候及時作出反應(yīng)。
智能監(jiān)控的主要優(yōu)勢有：群體行為分析、入侵檢測和運動目標(biāo)跟蹤、有效擴展視頻資源的用途、滯留物和搬移物報警、對攝像機保護、降低人力成本。
二、智能視頻分析的實現(xiàn)原理
視頻智能分析是計算機圖像視覺技術(shù)在安防領(lǐng)域應(yīng)用的一個分支，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)的移動偵測技術(shù)，智能視頻分析首先將場景中的背景和目標(biāo)分離，識別出真正的目標(biāo)，去除背景干擾（如樹葉抖動、水面波浪、燈光變化），進(jìn)而分析并追蹤在攝像機場景內(nèi)出現(xiàn)的目標(biāo)行為。
智能視頻分析與移動偵測的本質(zhì)區(qū)別是前者可以準(zhǔn)確識別出視頻中真正活動的目標(biāo)，而后者只能判斷出畫面變化的內(nèi)容，無法區(qū)分目標(biāo)和背景干擾。所以智能視頻分析相對于移動偵測，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)來進(jìn)行圖像變化的檢測（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，對這些區(qū)域進(jìn)一步處理、識別、跟蹤，得到包括目標(biāo)位置、尺寸、形狀、速度、停留時間等基本形態(tài)信息和動態(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)報警。
三、智能視頻分析技術(shù)的分類
從廣義上來說，智能視頻分析技術(shù)主要包括以下三類：
（1）視頻分析類該類主要是在監(jiān)控圖像中找出目標(biāo)，并檢測目標(biāo)的運動特征屬性（如目標(biāo)相對的像素點位置，目標(biāo)的移動方向及相對像素點移動速度，目標(biāo)本身在畫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功能模塊：周界入侵檢測、目標(biāo)移動方向檢測、目標(biāo)運動、停止?fàn)顟B(tài)改變檢測、目標(biāo)出現(xiàn)與消失檢測、人流量、車流量統(tǒng)計、PTZ自動追蹤系統(tǒng)、系統(tǒng)智能自檢功能等。
（2）視頻識別類該類包括人臉識別、步態(tài)識別與車牌識別，其主要技術(shù)是在視頻圖像中找出局部中一些畫面的共性，如人臉必然有兩個眼睛，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）視頻改善類該類主要是針對一些不可視、模糊不清，或者是對振動的圖像進(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：紅外夜視圖像增強處理、車牌識別影像消模糊處理、光變與陰影抑制處理、潮汐與物體尺寸過濾處理、視頻圖像穩(wěn)定系統(tǒng)等。從實現(xiàn)方式來看，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、報警觸發(fā)都是由前端智能分析設(shè)備完成，只將報警信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控中心。優(yōu)點是視頻分析設(shè)備被放置在IP攝像機之后，這樣可以有效地節(jié)約視頻流占用的帶寬；缺點價格昂貴，安裝復(fù)雜；前端設(shè)備分散、易損率高；報警記錄與視頻監(jiān)控分開。
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)點處由計算機統(tǒng)一處理。優(yōu)點是無需紅外傳感器等前端檢測設(shè)備、可有效與現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)融合、針對不同需求規(guī)則改變靈活、可擴展性強；缺點是只能控制若干關(guān)鍵的監(jiān)控點，并且對計算機性能和網(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，按理說這一技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用對于提高安全防范系統(tǒng)的利用效率會起到很大的作用，但實際上卻沒有得到有效的推廣。
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、倉庫、廠區(qū)、地鐵站等特定的場景，而在社會或民用監(jiān)控領(lǐng)域的諸多應(yīng)用上仍存在一定問題，如環(huán)境復(fù)雜度的增加會使得誤報率上升，從而難以達(dá)到預(yù)定的分析目的和應(yīng)用效果；二是針對實際應(yīng)用中需監(jiān)視數(shù)量比較大的項目，智能分析系統(tǒng)的構(gòu)架無論從實際經(jīng)驗上，還是技術(shù)上都顯得比較缺乏，無法完全消除誤報的影響，行為判斷能力弱，畫面難以達(dá)到特征識別技術(shù)要求以及CPU的處理瓶頸問題仍是智能視頻分析的"短板"。
2.發(fā)展方向
不同的行業(yè)對于視頻監(jiān)控的需求一般有著非常明顯的差異，特別是對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)間檢測行為類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別控制要求的進(jìn)一步提升，各安防領(lǐng)域?qū)⒚媾R越來越多不同的挑戰(zhàn)，其對視頻監(jiān)控的需求也日益多樣化和復(fù)雜化。如何能夠識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)用過程中不得不面臨的問題。
只有結(jié)合行業(yè)應(yīng)用實際，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
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，未來視頻監(jiān)控的發(fā)展將會是以智能化、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別事件并報警。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)控市場規(guī)模的不斷發(fā)展而發(fā)展，將從相對集中的應(yīng)用領(lǐng)域向各行各業(yè)深層次大幅度延伸。
