浅谈数字安防关键技术

刘昕鑫

【摘要】 数字安防，是以维护社会公共安全为目的，运用数字安全防范产品和其它相关产品来对人、物进行安全保护，主要包括视频监控、入侵报警和门禁对讲，其中视频监控是重中之重，本文主要介绍了数字安防的关键技术的进展与发展趋势。

【关键词】 数字安防 视频监控 智能视频分析

一、引言

安全防范系统，简称安防，是以维护社会公共安全为目的，运用安全防范产品和其它相关产品所构成的入侵报警系统、视频监控系统、出入口控制系统、BSV液晶拼接墙系统、门禁消防系统、防爆安全检查系统等，安防系统中，视频监控系统占有最大比重，其主要是利用视频技术探测、监视设防区域并实时显示、记录现场图像的电子系统或网络。

二、视频监控技术发展历程

视频监控系统的发展历程大致如下：

第一代：模拟监控系统

20世纪90年代以前，主要以模拟设备为主的闭路电视监控系统，称为第一代传统模拟视频监控系统。系统由摄像机、视频矩阵、磁带录像机和监控器等组成，通常是以街道、小区或派出所为单位的小范围封闭的监控系统。

其存在的问题是：

只适用于较小的地理范围，与信息系统无法交换数据，监控仅限于监控中心，应用的灵活性较差，不易扩展。

第二代：数字监控系统

20世纪90年代中期，随着计算机处理能力的提高和视频监控技术的发展，人们利用计算机的高速数据处理能力进行视频的采集和处理，利用显示器的高分辨率实现图像的多画面显示，从而大大提高图像质量，这种基于pc机的多媒体主控台系统称为第二代数字视频监控系统。

但存在的问题是：

由于其传输的仍是模拟信号，因此通常只适合于小范围的区域监控，系统的扩展能力差，对于已经建好的系统，如要增加新的监控点，往往是牵一发而动全身，新的设备也很难添加到原有的系统之中。

第三代：网络视频监控系统

进入21世纪，随着网络技术的发展，数字视频监控系统进一步发展为具有网络功能的视频监控系统，即第三代网络视频监控系统。

它集成了多媒体技术、数字图像处理技术及远程网络传输等最新技术，不仅可以实现图像传输、远程控制、现场信号采集等监控功能，还可提供高质量的监控图像和便捷的监控方式。

该系统与上述第一、二代系统相比具有明显的优势：利用现有的网络资源，不需要为新建监控系统铺设光缆、增加设备，轻而易举地实现远程视频监控；系统扩展能力强，只要有网络的地方增加监控点设备就可扩展新的监控点。

第四代：智能视频监控系统

第四代智能视频系统基于网络视频监控系统，依托于智能图像分析及识别技术的发展和应用，它对视频进行一系列分析，从视频中提取运动目标信息，发现感兴趣目标与事件，并根据预设模板或用户预设的规则，自动识别出感兴趣目标并得到感兴趣的数据，将这些信息及时反馈给监控员。

视频监控系统的智能化，是近年来备受重视的议题，其利用机器视觉的方法，在无需人为干预的情况下，让视频监控系统可以自动对摄像机所拍摄的视频图像序列进行目标行为分析、人脸检测、车辆信息识别等，帮助刑侦人员高效、精准地聚焦到所关注的目标，有效地解决目前视频众多、信息量巨大等视频查找的棘手问题。

但是其自身发展也存在诸多缺陷，如由于实际环境中光照变化、目标运动复杂性、遮挡、目标与背景颜色相似、杂乱背景等都会增加目标检测与跟踪算法的难度，但是智能视频分析技术已经逐渐成为安防行业发展的大方向。

三、国内产业发展趋势

为了应对挑战，国内产学研联合的趋势非常明显，“十二五”规划的主力建设内容之一的“智慧城市”推动产业发展，国内企业如海康威视等不断加大对智能分析技术的技术改革和产品创新，中科院自动化所模式识别国家重点实验室、上海交通大学等在对视频序列的背景去噪、图像分割、人脸识别、目标检测与跟踪、在线学习上投入了相当的研究精力，国家自然科学基金、国家重大科技专项等也将越来越多的焦点投入在其上，争取提高国内智能视频分析技术的自主研究水平。

参 考 文 献

[1] 中国安全防范产品行业协会，中国安防行业“十二五”（2011-2015）发展规划 [R]

[2] 李鹏飞 等. 智能视频分析技术的最新發展与应用 [J]. 中国安防. 2013年第12期：39-43。

[3] Honghai Liu 等. Intelligent Video Systems and Analytics： A Survey[J]. IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL INFORMATICS. 2013年8月：1222-1233.