海康威視校園安防智能應(yīng)用方案解析
2024/9/18 10:41:31點(diǎn)擊：
如今我國教育事業(yè)蓬勃發(fā)展，學(xué)校數(shù)量及規(guī)模不斷擴(kuò)大，校園內(nèi)學(xué)生高度密集，對(duì)外開放程度越來越高。面對(duì)這樣的形勢(shì)，如何處理校區(qū)安全保衛(wèi)工作，減少校園暴力及安全事故，實(shí)現(xiàn)校園群體的人身和生活安全是我們關(guān)注的重點(diǎn)。目前國家關(guān)于校園安防的政策相繼出臺(tái)，許多城市更是對(duì)此作出強(qiáng)制性規(guī)定，以保障校園安全，平安校園、數(shù)字校園相繼開展，越來越多的學(xué)校在原有人防物防的基礎(chǔ)上選擇了安防技術(shù)智能產(chǎn)品作為保護(hù)校園安全的重要手段。
一、校園安防產(chǎn)生背景
隨著我國教育事業(yè)的發(fā)展，學(xué)校的規(guī)模和數(shù)量都在不斷的擴(kuò)大，學(xué)生高密度集中，校區(qū)開放程度越來越高，針對(duì)校園頻發(fā)的治安事件也越來越多，如校門口惡性人身侵害事件、樓梯垮塌踐踏事件、社會(huì)人員滋擾在校師生事件等，嚴(yán)重侵害學(xué)生權(quán)益。一直以來，學(xué)校不斷在人防和物防方面加大投入，同時(shí)在安防智能監(jiān)控上加大投入力度，在各校區(qū)的重點(diǎn)部位、人群集中聚集場(chǎng)所安裝監(jiān)控點(diǎn)，實(shí)行人防、技防、物防結(jié)合的防控體系，可以增強(qiáng)安全系數(shù)，減少日常投入，把治安案件控制在*低限度。
如今監(jiān)控技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們已經(jīng)不能滿足看得見的需求，更是向看得清、看得遠(yuǎn)、看得開闊的方向前進(jìn)。高清監(jiān)控設(shè)備的不斷投入帶來又一波針對(duì)性的智能化需求，而智能分析技術(shù)如何更好的應(yīng)用在高清監(jiān)控上面，也是安防企業(yè)亟需思考和解決的問題，這也是智能發(fā)展的應(yīng)用方向。
二、校園安防的特點(diǎn)
校園安防系統(tǒng)與普通安防有共通之處，但也有很多自己的特點(diǎn)和要求：
1.監(jiān)控點(diǎn)多：學(xué)校人員密集，而學(xué)生的活動(dòng)范圍不會(huì)固定，這就要求監(jiān)控到校區(qū)每一個(gè)角落。因此需要在學(xué)校內(nèi)學(xué)生活動(dòng)的范圍（除了隱私區(qū)域）裝有攝像探頭，這樣才能全面的保證學(xué)生活動(dòng)的區(qū)域的安全性。
2.監(jiān)控面積大：學(xué)校的校園面積一般較大，監(jiān)控點(diǎn)多。而在監(jiān)控系統(tǒng)部署的時(shí)候，隨著高清探頭的投入，線路要求比較高，尤其是帶寬會(huì)有越來越高的要求。
3.遠(yuǎn)程報(bào)警：學(xué)生在學(xué)校的時(shí)候可以進(jìn)行實(shí)時(shí)的報(bào)警，當(dāng)學(xué)生及教職工離校后，可啟動(dòng)遠(yuǎn)程報(bào)警，如有監(jiān)控點(diǎn)發(fā)生人員闖入，可通過網(wǎng)絡(luò)將報(bào)警信息上傳至網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心，并將圖像自動(dòng)切換到現(xiàn)場(chǎng)，自動(dòng)錄像，同時(shí)將報(bào)警信息和圖片傳遞給值班老師等，便于及時(shí)采取措施。
4.防止校園暴力：當(dāng)校園暴力事件發(fā)生或可能發(fā)生時(shí)，各級(jí)人員均可觸動(dòng)緊急按鈕，向110報(bào)警中心報(bào)警，預(yù)防或制止校園暴力事件。
5.意外傷害取證：學(xué)生在校期間，要能對(duì)所有監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行錄像，方便發(fā)生意外傷害時(shí)，主動(dòng)舉證。
6.其它應(yīng)用：安防系統(tǒng)要與學(xué)校日常工作相結(jié)合，*大限度的發(fā)揮作用。
三、校園安防的應(yīng)用及功能
隨著高清探頭不斷投入，對(duì)于視頻分析技術(shù)要求也越來越高，同時(shí)也帶來了相應(yīng)的新產(chǎn)品應(yīng)用。
1)、雙目技術(shù)
雙目立體技術(shù)核心目的是提高識(shí)別的準(zhǔn)確率。由于立體視覺技術(shù)形成的視場(chǎng)中帶有物體的三維幾何信息，因此能夠有效的設(shè)定檢測(cè)規(guī)則，排除光線、影子等干擾因素，大幅提高智能分析的準(zhǔn)確度。如果說高清技術(shù)通過提升可用像素來提高分析的準(zhǔn)確率，是戰(zhàn)術(shù)性的舉措，那么雙目立體視覺技術(shù)對(duì)視頻分析準(zhǔn)確率的影響則是戰(zhàn)略性的。雙目立體視覺技術(shù)是基于視差原理，并利用成像設(shè)備從不同的位置獲取被測(cè)物體的兩幅圖像，通過計(jì)算圖像對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的位置偏差，來獲取物體三維幾何信息的方法。采用雙相機(jī)或多相機(jī)，對(duì)視場(chǎng)內(nèi)空間的自由運(yùn)動(dòng)體的三維位置坐標(biāo)及姿態(tài)進(jìn)行高精度的測(cè)量，確定運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的核心位置，并根據(jù)標(biāo)定結(jié)果對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行高精度跟蹤。
立體視覺技術(shù)的跟蹤，由于能夠辨識(shí)目標(biāo)的三維坐標(biāo)、姿態(tài)、相對(duì)距離、與背景環(huán)境的空間距離，因此能適應(yīng)復(fù)雜的跟蹤背景環(huán)境。雙目技術(shù)應(yīng)用于人體屬性識(shí)別是人臉識(shí)別技術(shù)一次技術(shù)應(yīng)用的跨步，這對(duì)更準(zhǔn)確的定位和分析人的特征有著支援重要的作用。如果在學(xué)校大門、學(xué)生教室、學(xué)生宿舍等建立雙目系統(tǒng)，這對(duì)于進(jìn)入校園的人員有著很好的識(shí)別的分析，尤其是在小學(xué)，成人的身高、特征等有著很明顯的區(qū)別，可以準(zhǔn)確的定位進(jìn)入人員的特征。
2)、多球機(jī)聯(lián)動(dòng)跟蹤技術(shù)
多球機(jī)聯(lián)動(dòng)跟蹤技術(shù)是以單球機(jī)智能跟蹤技術(shù)作為基礎(chǔ)的。從應(yīng)用的層面上看，能夠?qū)⑵胀ǖ母櫱驒C(jī)的單點(diǎn)式監(jiān)控，提升為系統(tǒng)內(nèi)對(duì)單個(gè)目標(biāo)的無縫式接力跟蹤，配合電子地圖的使用，能夠容易的實(shí)現(xiàn)對(duì)高安全等級(jí)區(qū)域的無縫式跟蹤，并實(shí)現(xiàn)目標(biāo)軌跡描繪、犯罪行為預(yù)警等高等級(jí)的安保需求。多球機(jī)聯(lián)動(dòng)跟蹤技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，需要具備多目標(biāo)識(shí)別與跟蹤技術(shù)。在應(yīng)用中，通常設(shè)定一臺(tái)球機(jī)作為發(fā)起點(diǎn)，對(duì)廣域范圍內(nèi)目標(biāo)進(jìn)行的智能行為分析，并將同時(shí)監(jiān)控的多個(gè)目標(biāo)按照既定的策略進(jìn)行排序，并按照先后順序，指揮智能跟蹤球機(jī)逐個(gè)跟蹤監(jiān)控目標(biāo)。與單目標(biāo)跟蹤相比，多目標(biāo)跟蹤技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)是數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)問題，即建立一個(gè)統(tǒng)一的坐標(biāo)系，使得發(fā)起球機(jī)可以將目標(biāo)的坐標(biāo)信息傳遞給跟蹤球機(jī)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)跟蹤。
此功能應(yīng)用在校園安防，當(dāng)有人通過學(xué)校門口通過雙目和人臉技術(shù)識(shí)別這個(gè)人，記錄信息，此人行走在校園的時(shí)候，如果多點(diǎn)位布置跟蹤球機(jī)，有多球機(jī)跟蹤技術(shù)完成對(duì)此人的第二次行為分析和記錄，保證可以及時(shí)的探知此人在校園內(nèi)的一些行為，起到事前預(yù)防的作用。
3)、面向事后應(yīng)用的智能技術(shù)
隨著監(jiān)控探頭的普及，監(jiān)控系統(tǒng)中存有海量的錄像數(shù)據(jù)，在目前人工查看的模式下，傳統(tǒng)的方法需要從頭到尾順序播放，往往需要數(shù)倍于原始視頻的時(shí)間才能審看完成，因此需要大量人員連續(xù)加班數(shù)周進(jìn)行視頻的審看。為了規(guī)避遺漏和誤差，就要加大人力投入的方法。但是經(jīng)過實(shí)踐證明，這種方法吃力不討好，仍然解決不了根本的問題，如何有效、高效的應(yīng)用，減輕人工查看回放帶來的時(shí)效性差、成本高、疲勞問題，并在不同分辨率、不同清晰度的錄像中準(zhǔn)確的辨別出需要獲取的信息，基于以上需求，安防廠家研發(fā)了視頻摘要、視頻檢索等技術(shù)手段。
視頻摘要技術(shù)
將視頻摘要形成視頻片斷，不同時(shí)刻的目標(biāo)穿越時(shí)空同時(shí)展現(xiàn)播放，使24小時(shí)的視頻被制作成一個(gè)簡短到幾分鐘摘要視頻成為現(xiàn)實(shí)。視頻摘要不僅濃縮的是事件的精華，也是活動(dòng)事件的全部，沒有價(jià)值的視頻將被剔除。通過多分格快照技術(shù)，可以在幾秒中看完所有的活動(dòng)目標(biāo)成為可能，回溯原始視頻功能，瞬間鎖定目標(biāo)在原始視頻中的位置。這些智能視頻分析功能的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用將大大提高海量視頻監(jiān)控錄像分析的效率。
視頻檢索技術(shù)
視頻檢索主要是依賴于視頻算法對(duì)視頻進(jìn)行預(yù)處理，通過對(duì)視頻內(nèi)容進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理，提取出視頻內(nèi)容中的有效信息，進(jìn)行標(biāo)記或者相關(guān)處理后，可以通過各種屬性描述進(jìn)行快速檢索。
因此視頻檢索*主要的是利用視頻檢測(cè)算法對(duì)視頻進(jìn)行結(jié)構(gòu)化描述，目前已經(jīng)在相應(yīng)的產(chǎn)品中得到應(yīng)用的算法主要有以下幾種：行為分析算法、車牌識(shí)別算法、車輛顏色識(shí)別算法、車標(biāo)識(shí)別算法、車型識(shí)別算法、人臉檢測(cè)識(shí)別算法、人體特征識(shí)別算法等。其中人體特征識(shí)別又包括人的年齡、性別、身高、衣服顏色、是否戴眼鏡等特征信息的識(shí)別。在視頻檢索中已經(jīng)得到比較成熟應(yīng)用的算法技術(shù)是行為分析算法、車牌識(shí)別算法、車輛顏色識(shí)別算法、人臉檢測(cè)識(shí)別算法等。
由于監(jiān)控探頭的布置也會(huì)有盲點(diǎn)等原因，當(dāng)雙目技術(shù)和多球機(jī)跟蹤技術(shù)無法每時(shí)每刻準(zhǔn)確的撲捉到嫌疑人的軌跡信息的時(shí)候，可以通過校園內(nèi)遍布的探頭錄像進(jìn)行事后檢索分析，找到相關(guān)線索，幫助刑偵人員及時(shí)快速的定位嫌疑人。
4)、視頻拼接技術(shù)
視頻拼接系統(tǒng)是基于圖像拼接技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的，而圖像拼接技術(shù)是根據(jù)實(shí)際的科研和工程的需要而發(fā)展來的。在很多領(lǐng)域經(jīng)常會(huì)用到超過人眼視角的高分辨率圖像，而普通相機(jī)或攝像機(jī)的視角往往不能滿足需要，例如由于距離的限制，某些超大尺寸的物體無法清晰的用視頻拍攝下來。目前來說，許多大型應(yīng)用場(chǎng)景都需要高清晰高覆蓋的拍攝，比如機(jī)場(chǎng)跑道、碼頭等，一個(gè)攝像機(jī)無法真正清晰的展示這些大型應(yīng)用場(chǎng)景的全貌，無法給出一種用戶滿意的高清視頻，更無法對(duì)視頻中的事物進(jìn)行高清分析，由此而帶來的就是高投入和多畫面展示，不僅僅視覺效果不好，也不能*大程度的滿足用戶的高清大畫面的需求。基于以上需求，圖像拼接技術(shù)解決了這一難題，該技術(shù)將來自不同視角的圖像拼接在一起得到高分辨率圖像，解決了用戶大場(chǎng)景高清晰監(jiān)控的迫切需求，用戶可以在一幅視頻圖像上瀏覽高清晰畫面。
視頻拼接技術(shù)應(yīng)用于校園監(jiān)控，尤其是學(xué)校廣場(chǎng)、操場(chǎng)、大門等位置，這些位置是人員容易聚集的區(qū)域，容易發(fā)生異常事件，用視頻拼接能夠很好的在一幅畫面中看到整個(gè)場(chǎng)景。
四、結(jié)束語
在今天來討論校園安全，也許，這是一個(gè)遲到的話題。雖然平安校園與數(shù)字校園建設(shè)已經(jīng)在全國各地相繼展開，但是近年來校園暴力的慘劇也是時(shí)有發(fā)生。這就亟需一些更為先進(jìn)的視頻分析技術(shù)應(yīng)用于校園安防建設(shè)，為了讓學(xué)生能夠安全安心的在學(xué)校學(xué)習(xí)和生活，社會(huì)、學(xué)校、企業(yè)應(yīng)該聯(lián)合起來共同為學(xué)生的平安出謀劃策，為確保校園的長治久安作出貢獻(xiàn)。
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