视频图像处理技术在安防行业的应用

文/朱明秀

（广西工商职业技术学院 广西壮族自治区南宁市 530008）

在安防管理过程中，视频监控技术是尤为重要的，视频监控技术为安防提供了技术保障，可以帮助警察更好地破案，也可以帮助普通民众更好地保护自己的财产。但是目前视频监控技术在实际使用过程中仍然存在着一系列的问题，视频监控系统在使用过程中很容易受到外界因素的影响，引发视频图像模糊的现象。这样一来会导致我们很难从监控视频中捕捉到有效信息。随着安防行业的发展，人们对监控视频的清晰度也有了越来越高的要求，在这样的发展背景下，视频图像处理技术也应运而生。以下对视频图像处理技术的重要性以及视频图像处理技术的发展历程进行分析。

1 视频图像处理技术的重要性分析

1.1 有利于增强监控视频的清晰度

当下视频监控系统在安防领域已经得到了广泛的应用，视频监控系统遍布了全国各个角落，也在人们的日常生产生活中得到了广泛的应用，但是视频监控系统受到各种条件的限制，在使用过程中还存在一系列的问题。在视频监控系统的运行过程中，需要对视频进行不断地压缩，进而会导致监控视频变模糊，也会影响到监控视频的清晰度。而视频图像处理技术就可以有效还原监控视频的清晰度。

1.2 有利于减少自然因素对监控系统的影响

目前我国大部分视频监控体系都安装在室外，在室外视频监控系统很容易受到自然环境的影响，在下雨以及大雾、下雪等天气，都会影响到监控视频的图像质量。此外在室外光照因素也会对视频监控系统的图像质量造成影响，利用视频图像处理技术，则可以有效缓解因自然因素对监控系统所造成的不利影响，能够对视频图像进行还原。

1.3 有利于减少人为因素对监控系统的影响

视频监控系统在使用过程中很容易受到其他电磁信号的干扰，电磁干扰主要来源于：无线电发射、大宗电器以及大电机的干扰，电磁干扰会导致监控图像呈规律性闪烁条纹，进而会影响到监控图像的清晰度。此外还有一些人为因素，会对监控图像所造成不利影响。例如因人为破坏而被涂抹的车牌，利用视频图像处理技术可以帮助我们有效的解决这些人为问题，能够帮助我们摄取车辆的车牌号[1]。

2 视频图像处理技术发历程

2.1 视频图像处理技术的产生

视频图像处理技术的产生和发展与计算机技术的发展是密不可分的，早在20世纪90年代，视频图像处理技术就得以产生。随着视频图像处理技术的发展，视频的图像分辨率也经历了从标清向高清的进步。在早期，视频监控系统主要采用模拟信号的方式传输，在模拟监控模式下，视频文件通过录像机进行录像保存。由于在长期的视频图像存储过程中都需要采用模拟设备，随着模拟设备的使用时年限越来越长，会导致图像出现一定的信息损失。此时视频图像处理技术也应用而生，当时的视频图像处理技术主要目的是将模糊的图像变得更为清晰，但是在20世纪90年代，视频各项处理技术还没有应用到安防领域。

2.2 视频图像处理技术的数字化发展

随着计算机技术的发展进步，模拟式存储逐渐被数字化存储方式所取代，此时数字化监控系统应运而生，数字化监控系统以数字硬盘录像代替了模拟仪录像机。在实现视频监控系统的数字化发展之后，视频图像处理技术也有了质的飞跃，视频图像处理技术开始逐渐应用于安防领域。

2.3 视频图像处理技术的发展现状

当下视频监控系统已经进入了全数字监控时代，目前视频图像处理技术在安防领域得到了广泛的应用，视频图像处理技术就是利用计算机大规模的集成硬件，对图像中的数字电信号进行预测和处理，以提高照片的清晰度，进而改善视频监控图像的质量，使得视频监控图像能够达到人们预期的效果。目前常见的视频图像处理技术包括：除去污染图像的噪声，对失真图形进行校正，对信息模糊微弱的图片进行处理。当下随着人们安全防范意识的增长，社会各界对安保的要求也越来越多，这也给视频图像处理技术的发展带来了良好的机遇。

2.4 视频图像处理技术的发展趋势

目前视频图像处理技术在具体应用中还存在着一些不足之处，还有较大的发展空间。目前最大的信息图像量以及数据量，仍然是视频图像处理技术在发展过程中存在的主要矛盾。此外，现有的视频图像处理技术，在实际应用中仍然会出现，捕捉不到关键信息、图像清晰度不够高的问题。在大数据时代下，今后的视频图像处理技术将更加强调传输速度、高清晰度、智能化的方向发展。

3 视频图像处理技术在安防行业的特殊要求

视频图像处理技术之所以能够广泛应用于安防行业，是因为视频图像处理技术能够满足安防行业的特殊要求。利用视频图像处理技术，我们可以将图号信号转化成数字信号，再利用计算机，对相应的数字信号进行处理。相对于传统信号来说，数字信号具有易保存、难以被干扰、易存储的特点。

3.1 安防行业对视频图像的清晰度要求高

随着视频监控技术的普及，公安机关可以通过监控录像来寻找证据辨认嫌疑犯，这就要求监控录像有着较高的清晰度，模糊的视频录像很难满足公安机关的这些需求。此外，交警也需要根据交通监控图像来识别违章人员以及违章车辆，由此可见，模糊的监控图像很难应用于安防行业[2]。

3.2 安防行业对视频图像的需求量大

当下视频监控系统在我国全国各地均有分布，覆盖面广、覆盖率高，不仅是在大城市中，在小城市以及商铺和居民家中都有分布。[3]视频监控的入数也多达上万条，如此庞大的视频路数，对视频监控系统的存储设备以及相应的网络宽带也有了更高的要求。这也导致了在视频传输过程中只能通过模糊图像来满足监控系统的传输需求，而模糊的图像很难满足安防行业的需求，由此可见，视频图像处理技术在安防行业有着良好的应用前景。

4 视频图像处理技术在安防行业的应用分析

4.1 视频图像处理技术在社会监管过程中的应用

目前我国大部分常规摄像头在日常使用过程中经常出现背光现象，在一些明暗反差较大的场景内，常规摄像头很难拍摄出清晰的图像。虽然宽动态摄像机可以有效改善摄像头处于背光环境的问题，但是宽动态摄像机成本过高，难以在视频监控过程中得到大范围的应用。而利用视频图像处理技术，就可以有效解决图像的背光问题。利用视频图像处理技术，可以改善视频监控中图像偏黑背光的问题，也能够更好地增加图像的层次感，充分还原图像的细节，使得图片中的背光部分显现出来。这样一来，能够为我们提供更加清晰的图像信息源，从而能够帮助监管人员利用更加清晰的视频图像，找出自己想要的信息。例如在交通视频中，户外摄像头很容易受到自然光线不足的影响而出现图像背光的情况。交警可以利用图像处理技术，很好地还原交通事故视频图像，从而能够帮助交警对视频图像进行充分的取证分析。[4]

在交通监控中，对摄像机的抓拍速度要求比较高，对摄像机夜间照度要求较高，最主要是能够清晰辨别车牌。视频图像处理技术还可以帮助我们对监控图像进行复原，常用的图像增强和复原方法有：伪彩色处理，干扰抵制，灰度等级直方图处理。视频图像处理技术还可以有效减少因传输而导致的图片损伤和退化，因此图像处理技术可以帮助我们实现图像复原。而视频图像复原技术就可以帮助交警辨认被涂抹的车牌[5]。

4.2 视频图像处理技术在交通监控中的应用

大部分交通监控系统安装于户外，容易受到大雾、大雪、大雨等天气的影响，在大雾天，空气的能见度迅速降低，也会影响到视频监控系统的使用效率。不仅如此，随着我国自然环境的恶化，我国空气污染指数也持续上升，在北方雾霾天气极为常见。雾霾不仅遮挡了行人的视线，也遮挡了摄像头的视线，对各地的交通运输产生了极其不利的影响。雾霾天气也会影响到交通视频监控系统，会使得监控图像变得暗淡，也会降低监控图像的对比度，进而可能导致监控视频中的细节信息被隐藏，从而使得交通监控录像难以发挥其应有的作用。利用视频图像处理技术可以帮助我们除去交通监控视频中的雾气，从而能够有效提高视频的清晰度。视频图像处理技术可以帮助我们对雾霾天气、以及暗光背光的视频图像进行增强处理，从而有效提高视频图像的对比度以及分辨率，解决视频图像辨识率较低的问题。这样以来可以帮助交警通过交通视频录像提取有效信息[6]。

4.3 视频图像处理技术在ATM机安防系统中的应用

ATM机已经成为了人们广泛使用的银行自助设备，利用视频监控系统，可以对ATM机使用过程中的违规行为进行识别和报警处理。因此ATM机在使用过程中对监控视频的清晰度和智能化要求也更高。利用图像处理技术，我们可以对ATM机的视频进行图像对比算法处理，将使用者在ATM机操作过程中的图像以及使用者离开后ATM机的监控图像进行对比，来判断使用者是否有违法行为。利用视频图像处理技术可以帮助我们提取视频图像中所包含的某些特殊信息，其原理是利用计算机对视频图像进行视觉日处理，对视频图像进行相应的分析，视频图像处理技术能够有效减少视频信息提取过程中所消耗的人力资源，也能有效提高信息提取效率。利用视频图像处理技术，可以提取多种特征的信息，如颜色特征，形状特征纹理特征……因此利用视频图像处理技术可以帮助我们对ATM机违法使用者进行精确的人脸识别，也能帮助我们对异常使用者的人体相貌特征进行更好地分辨。

5 结束语

当下视频监控系统在各个领域都得到了广泛的应用，视频监控系统也遍布于我国各个地区，但是视频监控系统所得出的图像往往较为模糊，难以满足安防行业的使用需求。视频图像处理技术可以有效地对模糊的视频监控图像进行处理，从而能够帮助我们得出更为清晰的图像。当下视频图像处理技术的应用范围也越来越广泛，视频图像处理技术也是安防行业的发展基础，目前视频图像处理技术社会监管过程中，交警侦查过程中，交通监控过程中以及ATM机安防系统中，都得到了具体应用。在今后的发展过程中，随着计算机技术的深入发展，视频图像处理技术也将逐渐实现智能化、标准化，远程化和高清化，可以在安防领域得到更加广泛和深入的应用。