智能視頻技術(shù)的環(huán)境適應(yīng)性分析近年來，視頻監(jiān)控技術(shù)越來越多地應(yīng)用在安防領(lǐng)域，隨著監(jiān)控數(shù)據(jù)量的不斷增長，使得監(jiān)控人員需要花掉大量的時間對數(shù)據(jù)進(jìn)行人工過濾，從中選擇有用的視頻信息，而繁重、重復(fù)的工作常常使他們力不從心監(jiān)控人員迫切需要有一種工作起來更輕松，更易于操作和管理的產(chǎn)品來替代原有系統(tǒng)于是，智能視頻技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，進(jìn)入人們的生活智能視頻技術(shù)（IVT Intelligent Video Technology）屬于計算機(jī)視覺（CV Computer Vision）與人工智能（AI Artificial Intelligence）領(lǐng)域研究的一個分支，融合了圖像處理技術(shù)、計算機(jī)視覺技術(shù)、計算機(jī)圖形學(xué)、人工智能及圖形分析等多項技術(shù)，其發(fā)展目標(biāo)在于監(jiān)視場景與事件描述之間建立一種映射關(guān)系傳統(tǒng)的視頻分析技術(shù)大都是移動偵測，移動偵測技術(shù)僅判斷某個區(qū)域是否發(fā)生了變化，變化超過一定的閾值就報警，因此它所表達(dá)的結(jié)果并非是理想化的，存在很大的局限性，有著許多難以突破的地方而智能視頻技術(shù)則是一種上升到“識別及分類”層級的技術(shù)，回答的是“檢測到的是什么？”的問題，具有檢測精度高、虛警少的特點，可過濾各種干擾因素，具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，下面就智能視頻技術(shù)的適應(yīng)性進(jìn)行分析。

圖像噪聲圖像噪聲的來源是多種多樣的，在實際視頻監(jiān)控應(yīng)用環(huán)境中，攝像機(jī)成像噪聲、線路噪聲、電磁干擾環(huán)境和視頻壓縮的量化效應(yīng)都會在圖像上產(chǎn)生各種不同噪聲表現(xiàn)，影響智能視頻處理技術(shù)對目標(biāo)檢測的靈敏度任何實際產(chǎn)生的監(jiān)控圖像都有不同程度的噪聲，噪聲水平較高時，會對智能視頻處理技術(shù)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的影響，用戶會看到較多的虛報或漏報現(xiàn)象通過降低噪聲水平，可有效降低智能圖像處理設(shè)備產(chǎn)生的虛警和漏警從噪聲的表現(xiàn)形式上看，由攝像機(jī)高增益引入的點噪聲，可通過較為合適的圖像預(yù)處理過程屏蔽掉；但如場不同步和強(qiáng)電磁干擾導(dǎo)致的畫面滾動噪聲，以及視頻壓縮的量化作用產(chǎn)生的噪聲，則需要智能視頻處理技術(shù)做到自適應(yīng)調(diào)節(jié)靈敏度，并且使用時域空域等多種方法屏蔽掉大部分噪聲干擾畫面抖動在實際監(jiān)控環(huán)境中，常因刮大風(fēng)、大型車輛通過等因素，導(dǎo)致攝像機(jī)抖動，造成監(jiān)控圖像不穩(wěn)定，由此帶來虛警問題這類問題可以利用智能視頻分析技術(shù)來解決智能視頻分析技術(shù)可通過對連續(xù)的圖像進(jìn)行不間斷地預(yù)處理，并與事先設(shè)定的穩(wěn)定區(qū)域模板做比較，通過識別前后幀畫面中的多個固定物體，把后幀畫面擺放到正確的坐標(biāo)，并針對穩(wěn)定后的連續(xù)圖像進(jìn)行運(yùn)動目標(biāo)的檢測利用智能視頻分析技術(shù)解決畫面抖動的問題對目標(biāo)變化的適應(yīng)性低對比度目標(biāo)檢測對比度是指在一幅圖像中，明暗區(qū)域最亮的白和最暗的黑之間不同亮度層級的測量。

差異范圍越大表示對比度越大，差異范圍越小表示對比度越小低對比度是指被檢測的目標(biāo)與背景的顏色、灰度很接近，很難將目標(biāo)和背景分離出來，這種現(xiàn)象往往會引起監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生漏報、誤報，使一些有價值的信息丟失而視頻分析技術(shù)是這樣處理的，只要灰度值有差異，電腦肯定可以計算出這個灰度差值，并將背景和目標(biāo)在有灰度梯度的邊緣分離出來，將目標(biāo)框定另外，只要能檢測出一個目標(biāo)的幾個部分，那么通過腐蝕膨脹的圖形學(xué)處理，大致可以將目標(biāo)還原，這樣也可以將背景和目標(biāo)分離不過，在實際應(yīng)用環(huán)境中，有時會出現(xiàn)噪聲區(qū)域與背景的灰度差值大于目標(biāo)與背景的灰度差值的情況，這對智能視頻技術(shù)來說，是很棘手的問題即使有對比度自適應(yīng)能力，也很難在高噪聲環(huán)境下解決低對比度識別問題因此，我們應(yīng)盡量通過降低圖像噪聲，并提高算法檢測靈敏度等手段來檢測低對比度目標(biāo)遠(yuǎn)距離、慢速度、小目標(biāo)檢測在實際環(huán)境中會有距離遠(yuǎn)、體積小、速度慢的目標(biāo)沿著攝像機(jī)軸線方向移動，由遠(yuǎn)及近的目標(biāo)不但尺寸小，而且引起的圖像變化也小，很容易被慢慢地融入背景，此時就會有漏報現(xiàn)象對于上述慢速度和由遠(yuǎn)及近的小目標(biāo)，智能視頻處理技術(shù)通過對目標(biāo)一段時間位移的累加來確定目標(biāo)是否相對背景發(fā)生了位置變化，及判斷目標(biāo)所占用的像素多少來判定目標(biāo)的大小變化快速檢測出目標(biāo)。

在障礙物之間穿梭的目標(biāo)檢測入侵目標(biāo)可能利用障礙物來躲避智能處理模塊的跟蹤，障礙物是指那些畫面背景中會遮擋移動目標(biāo)的物體，如林木、建筑物、牌、柱等智能視頻技術(shù)對此類物體都會作為背景處理，不產(chǎn)生報警對于障礙物可分為兩類，一類是透明障礙物，另一類是非透明障礙對于非透明障礙里的隱藏目標(biāo)，只能通過硬件設(shè)備的增加來實現(xiàn)而對于透明障礙里的隱藏目標(biāo)，可以通過對入侵目標(biāo)的行為特征和分布在障礙物表面上的像素特征來區(qū)分，并跟蹤其運(yùn)動軌跡來實現(xiàn)但若有入侵目標(biāo)隱藏在里面，可以通過智能視頻技術(shù)的跟蹤預(yù)測技術(shù)加以識別和判斷分析，將入侵目標(biāo)和障礙物很好地分離，從而連續(xù)檢測入侵目標(biāo)的行為并跟蹤其運(yùn)動軌跡大目標(biāo)和小目標(biāo)檢測在實際環(huán)境中，總會有一些大目標(biāo)和小目標(biāo)以運(yùn)動的形式出現(xiàn)在場景中，但它們并不構(gòu)成威脅對于這種情況，可以通過智能視頻技術(shù)中的三維場景建模方法，根據(jù)畫面中的目標(biāo)成像尺寸計算出實際大小尺寸，再根據(jù)目標(biāo)大小尺寸限制，設(shè)定報警尺寸范圍，同時可結(jié)合目標(biāo)運(yùn)動速度和軌跡判定，從而屏蔽掉不構(gòu)成威脅的大目標(biāo)和小目標(biāo)對光影變化的適應(yīng)性場景光源變化有光源的環(huán)境中，比如電燈的開關(guān)、云的移動等，會引起圖像整體的亮度發(fā)生很大改變，從而很難將背景區(qū)分出來，容易產(chǎn)生虛警。

針對這一特殊情況，智能視頻技術(shù)采用補(bǔ)光技術(shù)自適應(yīng)調(diào)節(jié)視頻采集信息的亮度、色度、飽和度來降低場景光源變化所引起的虛警出現(xiàn)的次數(shù)陰影在側(cè)光環(huán)境及陰天時，人或物的陰影拖得很長，會導(dǎo)致檢測范圍的擴(kuò)大，產(chǎn)生不必要的報警區(qū)域針對這種情況可以通過采用區(qū)域增強(qiáng)技術(shù)，將這些無關(guān)的陰影很好地屏蔽掉，從而提高報警的質(zhì)量對動態(tài)背景的適應(yīng)性前面所解決的是針對靜態(tài)背景下動態(tài)目標(biāo)的檢測，對于這一類目標(biāo)識別，檢測的難度不是很高，然而，大量實際環(huán)境并不總是靜態(tài)的背景，動態(tài)背景中識別檢測目標(biāo)要遠(yuǎn)比靜態(tài)環(huán)境復(fù)雜得多在實際環(huán)境中，常會有霧、雨、雪天氣，在空中彌漫的粉塵、雪花和雨水，大風(fēng)天氣搖擺的樹枝和地面晃動的樹影，水波蕩漾的水面等等都會給監(jiān)測帶來困難如果背景是運(yùn)動的，就會極易把這種動態(tài)的背景當(dāng)作運(yùn)動前景目標(biāo)來識別，并產(chǎn)生虛警智能視頻技術(shù)是基于對動態(tài)目標(biāo)檢測的圖像識別分析技術(shù)，針對此種特殊情況，可根據(jù)運(yùn)動目標(biāo)軌跡、運(yùn)動規(guī)律及運(yùn)動目標(biāo)的大小、速度等指標(biāo)做出智能預(yù)測和判斷另外，還可根據(jù)運(yùn)動目標(biāo)的灰度變化范圍加以識別和檢測靜態(tài)目標(biāo)檢測對于靜態(tài)目標(biāo)的檢測，可分為四類：?第一類：背景是靜止的，目標(biāo)也是靜止的；?第二類：背景是運(yùn)動的，目標(biāo)是靜止的；?第三類：背景是靜止的，目標(biāo)是運(yùn)動的；?第四類：背景和目標(biāo)都是運(yùn)動的。

除了以上四類，還有一種混合型，即背景既有靜也有動的靜態(tài)物品看護(hù)在嘈雜環(huán)境下，對靜止目標(biāo)遺留或移動目標(biāo)檢測的區(qū)分，如果使用前面所提到的運(yùn)動目標(biāo)的檢測方法，把前景和背景區(qū)分開是很難辦到的，因此，智能視頻技術(shù)需要針對背景的不同變化，以運(yùn)動目標(biāo)檢測技術(shù)來實現(xiàn)對靜態(tài)目標(biāo)的看護(hù)總結(jié)基于運(yùn)動目標(biāo)的智能視頻檢測技術(shù)正在向算法更先進(jìn)、技術(shù)更成熟、產(chǎn)品更穩(wěn)定的方向快速發(fā)展，各種面向不同應(yīng)用的產(chǎn)品會逐漸推出隨著國內(nèi)外安防市場對新技術(shù)、新產(chǎn)品的需求，這一技術(shù)將會得到更快的發(fā)展以智能圖像處理技術(shù)為核心的智能視頻監(jiān)控產(chǎn)品將會在全球安防領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，為人類生活提供高質(zhì)量的安全服務(wù)智能視頻分析在數(shù)字監(jiān)獄中的應(yīng)用日期：2011年1月26日 15:06 監(jiān)獄是關(guān)押、改造犯人的場所，是重要的國家機(jī)器之一監(jiān)獄的安全防范，即是否發(fā)生罪犯脫逃、兇殺、非正常死亡等各類影響監(jiān)獄安全穩(wěn)定的事故，給社會的穩(wěn)定、國家的安寧帶來了極其不利的負(fù)面影響特別是在“構(gòu)建和諧社會”的大環(huán)境下，構(gòu)建好監(jiān)獄的安全防范體系就顯得格外重要因此，在公安、司法部門，針對監(jiān)所管理工作上，“向科技要警力”已經(jīng)成為一種趨勢近幾年來，盡管受到收押規(guī)模、硬件設(shè)施、刑罰執(zhí)行制度等各種約束條件的限制，但對監(jiān)獄安全重視程度之高、監(jiān)獄安全談?wù)撝?、監(jiān)獄安全投入之大可能是前所未有的。

司法部黨組書記、部長吳愛英在全國監(jiān)獄政委培訓(xùn)班的全國監(jiān)獄局長座談中強(qiáng)調(diào)，要認(rèn)真貫徹落實黨中央、國務(wù)院關(guān)于監(jiān)獄工作的決策部署和重要指示精神，緊緊圍繞深入推進(jìn)社會矛盾化解、社會管理創(chuàng)新、公正廉潔執(zhí)法三項重點工作，進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)獄內(nèi)部正規(guī)管理，切實提高教育改造質(zhì)量，確保監(jiān)獄持續(xù)安全穩(wěn)定，為維護(hù)社會和諧穩(wěn)定、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快發(fā)展作出新貢獻(xiàn)監(jiān)獄工作歷來受到黨中央、國務(wù)院的重視特別是近幾年全國監(jiān)獄系統(tǒng)堅持圍繞中心，服務(wù)大局，認(rèn)真履行職能，不斷開拓進(jìn)取，在開展的各項工作中取得了顯著成績，為維護(hù)社會和諧穩(wěn)定、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展作出了積極貢獻(xiàn)新形勢新任務(wù)對監(jiān)獄工作提出了新的更高要求要切實加強(qiáng)突發(fā)事件防范和應(yīng)急處置管理監(jiān)獄工作必須始終把加強(qiáng)監(jiān)獄突發(fā)事件防范和應(yīng)急處置管理作為一項重要任務(wù)來抓，大力提高防范和應(yīng)急處置能力要筑牢思想防線，嚴(yán)密人防部署，完善物防設(shè)施，提高技防能力，完善聯(lián)防體系，建立“思想防線牢固、人防部署嚴(yán)密、物防設(shè)施完善、技防手段先進(jìn)、聯(lián)防協(xié)調(diào)統(tǒng)一、應(yīng)急處置高效”的集管理、防范、控制于一體的應(yīng)急管理體系，對各類突發(fā)事件做到預(yù)知、預(yù)判、預(yù)防、預(yù)警和有效處置視頻監(jiān)控是整個監(jiān)獄安防系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它既保證了在押人員的所有活動都在監(jiān)所值班干警的視線范圍之內(nèi)，同時又保證了出現(xiàn)事故后有視頻錄像文件可供事后查證。

因此，監(jiān)獄視頻監(jiān)控系統(tǒng)是提高監(jiān)獄安防、技防水平的重要工具，它對于監(jiān)督犯人的改造、防范監(jiān)獄內(nèi)出現(xiàn)突發(fā)事件都起到了不可替代的作用監(jiān)獄視頻監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀監(jiān)獄屬于國家暴力安全機(jī)關(guān)重要組成本分，擔(dān)負(fù)著教育改造犯罪人員的重要職責(zé)因為鑒于本身的功能要求，監(jiān)獄對于安防系統(tǒng)在安全可靠性方面的要求要明顯高于其他行業(yè)監(jiān)獄安防系統(tǒng)涉及的領(lǐng)域很廣，包括網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，信息技術(shù)，電子傳感入侵檢測，視頻成像監(jiān)控、門禁巡更、多媒體會議，應(yīng)急指揮，緊急預(yù)案、社會工程學(xué)等十多個子系統(tǒng)但系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的運(yùn)行都相對獨(dú)立，信息無法共享，相互之間沒有關(guān)聯(lián)，形成信息孤島一旦出現(xiàn)緊急事件，各系統(tǒng)之間無法及時關(guān)聯(lián)聯(lián)動，監(jiān)控圖像和其他安防資源不能共享，造成管理方不能直觀對應(yīng)，并快速高效地發(fā)揮預(yù)警和防范的作用；事后也難以統(tǒng)一核對和查找記錄信息之間的相關(guān)性，浪費(fèi)人力、物力，造成管理效率低下現(xiàn)在監(jiān)獄對數(shù)字化安防管理系統(tǒng)的要求已經(jīng)不僅僅是安防監(jiān)控那么簡單，還涉及到干警的工作監(jiān)督和犯人日常行動的監(jiān)管而系統(tǒng)的信息孤島已經(jīng)無法有效地保障獄警和在押人員的權(quán)利和義務(wù)，導(dǎo)致不必要的糾紛目前，國內(nèi)監(jiān)獄廣泛使用的閉路監(jiān)控系統(tǒng)采用矩陣主機(jī)控制，通過電視墻監(jiān)視前端監(jiān)控畫面，采用長延時模擬錄像機(jī)進(jìn)行錄像和回放。

此類傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控模式，在大多時候只能用于事后取證，無法起到預(yù)防、預(yù)警的作用由于監(jiān)控系統(tǒng)本身屬人為操控，從而在監(jiān)控能力上存在一定的局限性，這些限制因素使視頻監(jiān)控系統(tǒng)或多或少的存在報警精確度差、誤報和漏報現(xiàn)象多、報警響應(yīng)時間長、錄像數(shù)據(jù)分析困難等缺陷，進(jìn)而導(dǎo)致整個系統(tǒng)安全性和實用性的降低，嚴(yán)格來說，這些都是不足以滿足監(jiān)獄系統(tǒng)這類安全級別要求非常高的場所智能視頻監(jiān)控技術(shù)的產(chǎn)生正是為了解決傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)所固有的一些缺陷智能視頻監(jiān)控技術(shù)的出現(xiàn)，實現(xiàn)了監(jiān)控方式由被動到主動的轉(zhuǎn)變，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候不間斷地對視頻進(jìn)行檢測，自動發(fā)現(xiàn)監(jiān)控畫面中的異常情況，從而能夠更加有效的協(xié)助工作人員處理危機(jī)，并最大限度的降低誤報和漏報現(xiàn)象，能夠滿足監(jiān)獄安防系統(tǒng)對于安全的要求監(jiān)獄智能安防解決方案以數(shù)字化為基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)化為方向，智能視頻分析技術(shù)為核心，以多級管理程序為平臺整合監(jiān)獄的各個分散獨(dú)立的系統(tǒng)形成一個大一體的解決方案實現(xiàn)周界報警、高壓電網(wǎng)、緊急報警、巡更、門禁、對講、公共廣播、會見錄音、監(jiān)管信息等其他安防資源的整合與集成，從而達(dá)到管理便捷性、數(shù)據(jù)直觀性、系統(tǒng)智能安全性等目的下面將對其核心智能分析預(yù)警技術(shù)做一個簡單的闡述。

監(jiān)獄智能視頻分析需求描述。