试探安防监控中的视频分析技术

胡新琴

摘 要 近年来，安防行业取得了较大进展，特别是视频监控技术的发展给安防系统提供了极大的功能性支持。尽管安防监控性能水平有了较大提升，但会受到监控时间、误报、漏报等因素影响，使其在实际使用过程中受到一定约束。而视频分析技术的出现，让安防监控系统的功能变得更为全面，并弥补了上述不足。基于此，本文对安防监控中的视频分析技术进行了综合性分析，并提出了相关观点，以供参考。

【关键词】安防系统 视频监控 视频分析

1 安防监控技术发展概述

安防视频监控技术最早出现于上世纪七十年代，主要用于小范围区域及楼层建筑内部。第一代视频监控以模拟监控技术为主。前端模拟摄像机是模拟监控技术的核心构件，利用CCD（Charge-coupled Device）进行视频信号模数转换，并通过调制，将模拟视频信号输出，储存设备主要为录像带或磁带。数模结合监控技术属于第二代视频监控技术。由于数字硬盘的出现，为监控设备连接提供了便捷，并大幅度提升了设备存储效率，拓宽了视频监控技术的应用范围。在IT及互联网行业不断发展的过程中，网络视频监控技术成为第三代视频监控技术。利用网络功能可实现信息数据共享，从而构建出监控信息网，实现大范围监控。而将视频分析技术与监控技术融合，形成了新一代智能化监控技术。智能化监控技术可对视频内容进行智能化分析，当出现异常时，系统会以联动报警的方式对风险进行处理，大幅度提升了安全性。当然，智能化监控技术还处于起步阶段，但它将成为未来视频监控的主流发展方向。

2 安防监控中视频分析系统构架及功能分析

目前，视频分析系统架构以前后端混合架构居多，该架构中，系统前端及后端均存在视频分析单元，前端通过网络摄像机或数字视频编码器来采集视频信息，后端的服务器则能够对相关视频信息进行分析，从而构建出智能监控系统。改架构资源占用率不高，并且服务器占用资源较少，可支持多通道。对于智能监控系统而言，视频内容分析是其核心技术。利用该技术可将视频中的前景与背景分离开，并可实现背景自动更新。利用当前图像与背景图像将前景目标分离出来，然后系统会对前景目标进行优化处理，对其识别、分类，将目标行为与预设规则对比。若目标行为与预设规则相符，系统便会发出警报。视频分析需要索引结构支持，有效的索引结构可提升视频分析的精度与准确性，其主要工作流程如下：获取视频图像→背景建模→目标测定→分类识别→规则判定→发出警报。视频分析技术的成效性与图像质量也存在密切联系，视频图像质量诊断为此提供了一定支持。视频图像质量诊断可对各路视频图像质量进行监控，若视频图像出现丢失、雪花、偏色、冻结等情况，便会对故障进行分析，并将故障类型反馈至系统，再向使用者发出警报。同时，系统可对监测信息数据进行整合，并生成统计报表，便于用户查询。视频图像质量诊断为系统运营维护提供了支持，可协助用户及时发现前端故障，让设备能够维持正常运行状态。

3 运动目标识别技术分析

从上述流程中可以看出分类识别环节是视频分析技术应用的重要基础，其中运动目标识别技术是关键性技术之一，也是数字安防监控系统功能实现的基础。运动目标测定的结果直接关系到目标能否有效跟踪、识别。从客观角度来看，视频监控过程中场景必然会出现不同程度的变化，并且会受到外界环境影响如阳光、阴影等，这会给运动目标检测产生一定阻碍。通常情况下将运动目标检测分为两大类即静态背景与动态背景，安防监控多以静态背景为主。实际监控过程中，运动目标往往不是单独存在的，而是会伴随其他运动目标共同存在。这就要求识别设备可对目标进行有效辨识，通过捕捉目标特征，将其与预设模型进行对比，从而对目标进行分类，做到有效识别。

3.1 特征提取

运动目标特征是分析、分离目标的重要参考点之一。对于监控系统而言，目标特征是标识检测目标的一组信息，这组信息决定了目标的差异性与相似性。当检测目标被确定后，如何捕捉到特征元素关系到目标能否被有效识别。形状特征提取是目前最主流的特征提取方式。对于视频分析系统而言，形状是应用频率最高的特征向量。当监控系统发现目标后，会对其二值图进行直接提取，整个运算过程较为快捷。形状特征涵盖了面积、长度、宽度、离散度及不变矩等，整个提取流程包括：视频图像获取→预处理→目标检测→二值化图像处理→后处理→形状特征分析→经过特征库进行筛选、对比。

3.2 特征筛选

当目标特征有效提取后，就需要进行特征筛选、对比，并由系统对目标作出判断。通过特征筛选，可从目标所蕴含的多种特征中获取一组对识别或分类可靠有效且最本质的特征。这组本质特征体现了不同类型目标之间的特异性，并且这种特异性不会随着场景变化而发生变化。或者说，这种特异性能够在正常环境下维持，起到了标志性作用。若要保证目标识别的有效性，必須要对这种关键性特征或标志性特征进行有效筛选，才能让视频分析技术发挥作用。

4 结语

目前，智能化监控技术还处于发展阶段，整个技术体系还不够成熟。例如在我单位安装的车辆识别系统，为单位车辆的出入管理提供了便捷有效的手段，这套系统白天的车辆识别率很高，但是到了晚上光线不好的情况下，车辆识别率就会下降，识别算法还需要进行优化。但不可否认的是，智能化监控技术为数字安防监控系统升级提供了有力支持，让安防监控系统功能性变得更为全面。从发展趋势来看，智能化监控的应用范围将越来越广，特别是在安防行业当中，其地位会不断上升。除此之外，相关硬件设备的升级也为智能化监控创造了良好的应用条件，未来它将得到更大的发展空间。

参考文献

[1]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（04）：75-78.

[2]陈冬冬，张曼琳，贾平，汪永强.智能视频分析技术在综合安防系统中的应用[J].计算机系统应用，2011（05）：144-149.

[3]朱晓明.上海世博会安防视频监控技术及应用分析[J].电视技术，2010（10）：99-102.

[4]张拾贝.浅谈安防监控中的智能视频分析[J].中国公共安全，2014（Z2）：148-149.

作者单位

国家新闻出版广电总局二0二二台 新疆维吾尔自治区喀什市 844000