智能视频监控系统分析与设计

萧力华

摘 要：智能视频监控系统是21世纪以来快速发展且可靠性很高的监控技术，也是一种安全性很高的监控手段，其已经逐渐成为社会生产生活及治安中最为重要的管理和监督手段。智能视频监控系统包含图形图像处理、计算机视觉等一系列科技性较强的技术，同时其也在我国构建社会主义和谐社会的建设道路上发挥着非常重要的作用。相比于人工视频监控，智能视频监控系统不仅能将监控人员从屏幕监控中解脱出来，还能提供较为完善的监控服务。文章主要介绍了智能视频监控系统的主要性能和特点并针对其具体功能进行简单设计。

关键词：智能视频监控系统；分析；设计

中图分类号：TP332 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）21-0064-02

为了迎合构建社会主义和谐社会和维护社会稳定的需要，针对安全稳定的相关辅助工具也在逐渐发展，其中视频监控系统作为一项重要的安全工具也得到了极大的发展。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。

但是，传统视频监控系统耗时耗力，需要相关人员对监控系统进行实时管理，这就需要及时的改进和升级，随着科技水平的不断提高，智能视频监控系统应运而生，这种监控系统具有准确性强，技术水平高，不需要人员全程监控的优点，目前其已得到了广泛的使用。

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，并且经历了大概三个阶段，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。智能视频分析技术虽然看上去只是计算机视觉的一个分支，但是在具体应用中还是更多运用了图形图像处理、人工智能技术等相关知识。

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，都需要相应的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，所以智能视频监控系统对于硬件和软件的需求都有一定的要求。

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，优质的人机界面不仅能较好地反映用户需求，同时相关人员也能更好地做出相关决策。

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 智能视频监控系统的设计理念

智能视频监控系统主要是以智能视频分析技术为核心，以实现实时视频监控为目的，结合人工智能等技术对被监控的对象和区域进行及时有效监控的系统。

智能视频监控系统在设计理念和原则上均具有一定的相似性，其一般具有以下原则：

技术上要求具有一定的先进性，架构设计需要合理有效，产品结构要多样化以及维护成本不能过于昂贵等。技术的先进性是指整个系统在硬件、软件的选择上都需要迎合时代发展的潮流，选用那些技术水平较高的软硬件产品，对于视频数字化的处理，包括压缩、解码、传输等都可以采用目前最为先进的技术手段，在满足监控基本功能的前提下不断提升监控的质量和水准。

架构设计要合理，这就要求采用先进成熟的技术将各个模块进行有效结合，组装成一个安全可靠的系统，最终达到整个系统的稳定运行的目的。只有安全、可靠、稳定运行的系统才能更加确保各个设备的正常运行，更好地实现数据的传输、分享、实时故障的检测和修复等。当然，对于智能视频监控系统的维护也值注意，系统的稳定运行必然需要相应的维护，这就对系统的维护提出了新的要求，低成本、低维护量是保证系统稳定可靠运行的前提。

2.3 智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等。智能视频监控软件界面上必须具体呈现出智能视频监控设计思想，各个具体的软件功能以及功能调用的实际情况。当然，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，其包括充分考虑用户实际需求、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必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，一旦出现问题，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当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。

3 结 语

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。

参考文献：

[1] 孙剑芬.视频监控系统中运动目标检测算法的研究[D].无锡：江南大学， 2008，35-52.

[2] 刘治红，骆云志.智能视频监控技术及其在安防领域的应用[J].兵工自 动化.2009， 28（4），75-78.