智能视频分析在智慧机场的应用思考

常华斌

CHANG Hua-bin

（中国航空国际建设投资有限公司）

(China Airlines International Construction Investment Limited)

1 引言

伴随社会经济的不断发展与完善，民航产业呈现出快速发展势头，机场作为民航业整体架构中的标配，同样步入到发展的快车道。现阶段，怎样采取有效措施，保障客流人员、机场周界及货物等方面的安全，全面、系统化提升机场的整体安全防范等级，乃是当前所需迫切解决的重难点问题。当飞机处于起降状态时，由于存在比较大的人员流动，机场作为重要的交通枢纽，有着较高的安全保护级别，因此，这给零延时且全实时的视频与控制，提出了更多且更高的要求。但需指出的是，当前许多机场所采用的仍然是传统的安防监控系统，而基于此种监控条件下，安保人员需进行监视的视频画面，远大于人类极限。如此一来，便会降低监控效果，难以较好的满足机场安全需求。本文就智能视频分析在智慧机场的应用作一探讨。

2 智慧机场概述

所谓智慧型机场，实际就是运用各种新型技术，或者是比较成熟的技术，推动或实现实时性的信息交互、流程整合及协同决策。通过开展智慧型机场建设，能明显提升机场整体的运行质量与效率，提高旅客服务水平，增强安全保障能力；另外，通过与其他合作伙伴进行流程整合，比如地服公司、航空公司、油料公司、驻场单位以及配餐公司等，能够构建起完备、系统化的旅客服务价值链，推动相关各方利润的提升。

3 智能视频分析技术

3.1 智能视频分析的基本原理

所谓智能视频分析，从本质上来讲，即基于数字视频，通过现代图像处理技术的应用，实现视频的快速检索、实时报警、图像画质改善、图像画质检测等。另外，对于智能视频分析的结构而言，其主要可划分为3层次，即应用层、视频分析与视频感知层。

1）视频感知层。实际就是把空间当中的物体色彩信息，利用视频采集设备进行转换，使之成为计算机可以识别的数字信息，在智能视频分析过程中，现阶段，大多采用的是设备为4k网络摄像机、鱼眼摄像机、1080p网络摄像机及720p网络摄像机等，依据应用场景的不同以及设备安装环境的差异，挑选能够切实满足所需的视频采集设备。

2）视频分析层。此层为视频智能分析的关键所在，处理视频图像为其核心功能。对于视频分析层而言，其主要功能类别为目标提取、图像转换、图像解码、目标分析及图像分割等。比如对摄像机影像当中的某个人进行识别，首先，需通过视频解码，从中得到原始图像，因原始图像有着过于庞大的数据信息量，因此，需对其实施相应转换，使之成为二值图像，或者是灰度图像。完成转换的图像，再进行相应的图像分割，提取人脸目标，最后，分析目标，实现人脸识别。

3）应用层与用户实际需求相融合，由于用户的不同，其需求也会存在差异。包含智能分析报警信息的应用及智能视频分析数据的应用等。

3.2 智能视频分析功能

所谓智能视频分析，实际就是基于摄像机视频图像，从中划定一固定区域，此区域可以是规则的，也可以使不规则的，基于此固定区域，完成各种智能视频分析监测。

1）人脸识别。针对人脸识别来讲，其能够首先对人脸的特征信息进行提取，然后按照1:1或其它比例，实现敏感人员布控、身份认证以及出入口控制等功能。

2）物体识别。通过识别物体，能够将车辆、人物或者其它东西识别出来。当将区域划定好之后，则禁止车辆进入，若区域内进入有车辆，那么便会自动报警。

3）周界检测。基于监控区域内，自动检测区域内的入侵行为，且对此进行告警。用作是否有目标闯入监控区域方面的监测。

4）徘徊检测。基于监控区域内，针对事先设定的区域内，自动检测其中的徘徊行为及人员滞留情况，并对这些行为进行及时告警，此外，也支持其它形状监控区域的设置，如多边形，只有目标进入区域内，才会发出警报。可以根据实际需要，设置滞留与徘徊时间，如果在所设定的时间内目标离开，那么则不告警，如果超出，则即刻告警。

5）进入检测。基于监控区域内，对有无目标进入检测区域进行检测，若有，便会即刻发出报警信息。

6）离开检测。在所设定的监控区域内，对有无目标离开指定区域进行检测，若有，当其离开时，便会即刻发出警报信息。

7）物品遗留检测。能够对监控区域当中的遗留行为进行检测，并且还能对与遗留行为相符的行为及时告警。除此之外，还能根据实际需要，设置遗留物告警时间，如果超出此时间，便会触发告警。[1]

4 智能视频分析在智慧机场的应用

4.1 系统组成

机场智能分析有着诸多种类，包含一些比较简单的种类，如离开检测、进入检测等.针对此类算法而言，主要利用前端摄像机智能分析来完成；此外，还有一些相对较复杂的诸如人体特征识别、机型识别及人脸识别等，针对此类算法而言，则通过后台服务器经过智能分析来实现。所以，智能机场中智能视频分析的应用，需与前端摄像机智能分析相结合，另外，还可以与后台服务器智能分析相结合，系统通常有IaaS、SaaS与PaaS构成。

1）IaaS。其乃是整个系统的基础设施层，包含网络设备、存储、服务器及摄像机等。

2）PaaS。其乃是整个系统的平台层，主要包含智能分析平台、视频管理平台等。

3）SaaS。此乃整个系统的应用层，包含数据智能分析、视频大场景拼接、视频分析报警及视频智能检索等应用。

4.2 系统功能

1）人脸识别。多用于旅客登机验证、工作人员验证、机场工作人员通道、航站楼出入口、工作人员验证、安检验证柜台与登机口等功能。

2）机位检测。摄像机被安装在各机位的前方，核心功能即为对机位上有无飞机进行检测，并将其当做飞行区机位监控的数据，此外，还能将这些数据向机场生产系统提供，由其使用。

3）周界防护。利用行为分析、进入检测及拌线检测等智能分析算法，开展多角度分析，对机场围界内有无人闯入进行判断，针对此功能而言，通常会被划归至机场围界报警系统当中。

4）遗留物品检测。针对安装于机场行李提取大量的摄像机而言，其能够实时检测遗留物品，避免乘客把行李遗留于机场，提升旅客的整体服务质量。

5）物品移走检测。机场的部分消防设备、公共安全设备等，如果其处于正常工作状态时，则禁止移动，而安装于周围的摄像机，会实时的、不间断的对物品是否被移走进行检测，若有设备移动，那么后台系统会马上报警。

6）跳桥检测。安装于机场高空连桥位置处的摄像机，其具有检测越线的功能，如果有人从桥上跳下，后台系统会马上报警，可以帮助机场安保人员，在第一时间知晓有安全时间。

7）逆行检测。针对航站楼当中的一些单项通道，于通道内安装摄像机，可检测逆行。如果有旅客逆行，那么后台系统会马上报警，相关工作人员便会及时赶往现场，为旅客提供正确引导。

5 结语

综上，针对视频分析的架构而言，其主要包含以前端摄像机为基础的智能分析，以及以后台服务器为基础的智能分析，在智能机场，通常会采取上述两种架构相融合的方式。伴随当今计算硬件技术的持续发展与完善，以及智能分析算法的不断成熟，智能分析的准确性日渐提高，类型也越来越多。因此，在智能分析算法时间增多的大背景下，应用于机场的生产及安全管理中，使智能机场运行变得更为便捷、高效与安全。

[1]尹显勇. 立体安防和主动安防将是智慧机场安全建设核心[J]. 中国安防,2015(10):27-29.