入侵檢測與物品狀態(tài)分析系統(tǒng)

1、智能視頻分析技術(shù)入侵檢測與物品狀態(tài)分析系統(tǒng)第一章 物品狀態(tài)分析系統(tǒng)概述物品狀態(tài)分析系統(tǒng)是一種先進(jìn)的監(jiān)控、檢測目標(biāo)物品行為狀態(tài)的智能安防系統(tǒng)，在攝像機(jī)監(jiān)視的場景范圍內(nèi)，當(dāng)警戒區(qū)域內(nèi)特定位置的目標(biāo)物品狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信息，提醒相關(guān)人員。物品狀態(tài)分析系統(tǒng)功能上包括有：物品消失或移動(dòng)檢測、遺留/遺棄物品檢測等。該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于包括倉庫、博物館等有貴重設(shè)備的眾多重點(diǎn)監(jiān)控防范場所。物品狀態(tài)分析系統(tǒng)能夠提供準(zhǔn)確的物品消失、移動(dòng)、遺留、遺棄等事件，為管理層科學(xué)管理提供有力依據(jù)。物品狀態(tài)分析系統(tǒng)適用于以下環(huán)境的應(yīng)用物品狀態(tài)分析系統(tǒng)在不同的應(yīng)用場合可以發(fā)揮不同的作用。它可以為倉庫進(jìn)行設(shè)備物品狀態(tài)分析，

2、有利于保證重要物質(zhì)的安全；對于博物館貴重物品，管理層可利用物品狀態(tài)分析全天24小時(shí)了解物品狀況，當(dāng)發(fā)生盜竊或物品被移動(dòng)時(shí)及時(shí)報(bào)警。 在公共交通領(lǐng)域，物品狀態(tài)分析系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于公共汽車站、客運(yùn)及火車站、飛機(jī)場等場所為反恐安全部門提供價(jià)值信息及時(shí)預(yù)防破壞分子的破壞活動(dòng)，保證公共場所的安全。第二章 物品狀態(tài)分析系統(tǒng)功能與原理2.1. 物品狀態(tài)分析系統(tǒng)的常見功能1) 物品消失或移動(dòng)在攝像機(jī)監(jiān)視的場景范圍內(nèi)，當(dāng)警戒區(qū)域內(nèi)特定位置的目標(biāo)物品被拿走或移動(dòng)時(shí)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信息，并在目標(biāo)物品原來放置位置顯示告警框提醒相關(guān)人員注意物品被移動(dòng)?？梢栽O(shè)定為兩種模式：當(dāng)物品被搬移時(shí)立即報(bào)警；當(dāng)物品被拿走超過一定時(shí)間，

3、且沒有放回原處的時(shí)候發(fā)出報(bào)警。功能特點(diǎn)l多樣化警戒區(qū)域設(shè)置：可在視場內(nèi)設(shè)置各種形狀，各種大小的警戒區(qū)域，充分滿足不同場景下對物品被盜檢測的需求；l多物品同時(shí)看護(hù)：同一警戒區(qū)內(nèi)可同時(shí)設(shè)置多個(gè)目標(biāo)物品，從而實(shí)現(xiàn)對多個(gè)物品同時(shí)看護(hù)物品遺留/遺棄l此功能適用于需要對物品搬移進(jìn)行錄像或報(bào)警的場合，例如對超市內(nèi)的高價(jià)商品、家庭里的電腦和家具、工廠內(nèi)的金屬建材、博物館內(nèi)的文物、車庫內(nèi)的汽車和貴重設(shè)備、特定場所的重要設(shè)施等的偷竊行為進(jìn)行監(jiān)視和跟蹤。2) 遺留/遺棄物品檢測 在攝像機(jī)監(jiān)視的場景范圍內(nèi)，當(dāng)有滿足預(yù)設(shè)門限大小的物品（包裹、碎塊、行李等）被放置或遺棄的時(shí)候自動(dòng)產(chǎn)生報(bào)警信息，并在物品停放位置產(chǎn)生告警框提

4、醒相關(guān)人員注意有異常物品遺留。此外，場景內(nèi)警戒區(qū)域外的物品遺留將不會(huì)產(chǎn)生告警；對于有人看管的物品可以被檢測忽略。功能特點(diǎn)l無論是由人攜帶而來并在防區(qū)中遺棄的物品、或者是被人從防區(qū)外扔入防區(qū)內(nèi)的物品，還是在防區(qū)中突然出現(xiàn)的物品（攝像機(jī)完全看不到遺棄過程的情況），此功能都可以從場景中正確檢測出遺棄物l多樣化設(shè)置警戒區(qū)：可在場景內(nèi)設(shè)置各種形狀，各種大小的警戒區(qū)域；l多警戒區(qū)同時(shí)監(jiān)測：通過在同一場景內(nèi)同時(shí)設(shè)置多個(gè)警戒區(qū)，實(shí)現(xiàn)對多個(gè)警戒區(qū)域同時(shí)監(jiān)測。l此功能適用于各種場合的遺棄物檢測，例如用于檢測偽裝的包裹炸彈、鐵路上的危險(xiǎn)障礙物、掉落的巖石、亂扔的垃圾、交通干線/高速公路/飛機(jī)跑道上的物品碎塊、遺留在

5、柜臺(tái)上的包裹、地面上積留的滑溜液體（可能導(dǎo)致行人滑倒、車禍等事故）等。2.2. 物品狀態(tài)分析系統(tǒng)的構(gòu)成前端物品狀態(tài)分析系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，負(fù)責(zé)對輸入視頻進(jìn)行分析，計(jì)算出通道或者指定區(qū)域的物品狀態(tài)。智能視頻分析技術(shù)可以采用基于pc式的結(jié)構(gòu)也可以采用嵌入式智能監(jiān)控產(chǎn)品如：攝像機(jī)、視頻服務(wù)器等?；趐c式的結(jié)構(gòu)智能分析系統(tǒng)需要通過采集卡對視頻進(jìn)行采集或視頻服務(wù)器由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)，之后進(jìn)入裝有智能視頻分析軟件的視頻服務(wù)務(wù)器進(jìn)行處理，這種結(jié)構(gòu)方式需功能強(qiáng)大的中心服務(wù)器，同時(shí)信號(hào)轉(zhuǎn)換過程中圖像質(zhì)量得不到保證就影響整個(gè)系統(tǒng)分析的準(zhǔn)確性能。對于采用嵌入式智能監(jiān)控產(chǎn)品就能實(shí)現(xiàn)把物品狀態(tài)分析功能直接加

6、入前端設(shè)備中，可以極大地提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)的能力，并使視頻資源能夠發(fā)揮更大的作用。系統(tǒng)架構(gòu)圖物品狀態(tài)分析系統(tǒng)局域服務(wù)器用于控制一組物品狀態(tài)分析處理單元。比如在一個(gè)城市的多個(gè)倉庫，倉庫中有一些攝像頭和物品狀態(tài)分析處理單元。那么每一個(gè)倉庫都需要一個(gè)物品狀態(tài)分析服務(wù)器。物品狀態(tài)分析服務(wù)器的主要功能包括接入和提取下級(jí)處理單元、對每個(gè)攝像頭里監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行設(shè)置、檢測、存儲(chǔ)，產(chǎn)生本地物品狀態(tài)分析結(jié)果，本地?cái)?shù)據(jù)庫管理、本地查詢報(bào)表和用戶權(quán)限管理等功能。 物品狀態(tài)分析管理平臺(tái)可以連接多個(gè)物品狀態(tài)分析局域服務(wù)器，其主要功能包括搜集局域服務(wù)器數(shù)據(jù)和視頻圖象、對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析、支持遠(yuǎn)程終端報(bào)表查詢。遠(yuǎn)程監(jiān)控客戶端可

7、以是專門的程序或者網(wǎng)絡(luò)插件。其主要功能是是物品狀態(tài)分析系統(tǒng)的用戶，可以在任何地方登陸進(jìn)入系統(tǒng)，使用物品狀態(tài)分析綜合管理平臺(tái)提供的查詢、報(bào)表，統(tǒng)計(jì)、分析、現(xiàn)場情款觀測等各種服務(wù)2.3. 物品狀態(tài)分析系統(tǒng)的原理從視頻中分析出物品狀態(tài)是一個(gè)非常有意義的智能視頻分析功能。物品狀態(tài)分析是采用區(qū)域檢測對比算法來實(shí)現(xiàn)的。其基本原理是從固定攝像頭攝像畫面中提取出區(qū)域進(jìn)行保存，物品狀態(tài)分析服務(wù)器根據(jù)算法可以設(shè)定一定的時(shí)間周期與這些區(qū)域圖像數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)進(jìn)行比對。系統(tǒng)根據(jù)算法把一個(gè)區(qū)域分割為多個(gè)區(qū)域，當(dāng)然，視頻流是實(shí)時(shí)連續(xù)的，區(qū)域的檢測和分割需要在每一幀內(nèi)不停地計(jì)算，此外還要對幀間地區(qū)域進(jìn)行跟蹤，把不同時(shí)間的區(qū)域

8、連接起來，從而給出正確的物品類型、狀態(tài)和物品運(yùn)動(dòng)方向，當(dāng)超過設(shè)定好的時(shí)間, 區(qū)域物品狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)候系統(tǒng)就會(huì)對消失、遺留或移動(dòng)了的物品報(bào)警。視頻分析過程視頻分析是利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，對畫面進(jìn)行分析、處理、應(yīng)用的過程、包含如下過程： 背景學(xué)習(xí)過程：自動(dòng)學(xué)習(xí)監(jiān)視場景的背景情況 加載預(yù)處理過程：加載用戶的預(yù)定義規(guī)則 目標(biāo)提取跟蹤程：提取跟蹤前景變化目標(biāo)，檢測并分析目標(biāo)的活動(dòng) 視頻分析判斷過程：根據(jù)規(guī)則追蹤目標(biāo)的活動(dòng)判斷是否違反預(yù)定義規(guī)則 觸發(fā)報(bào)警過程：確定目標(biāo)活動(dòng)違反規(guī)則，根據(jù)預(yù)定義傳輸報(bào)警的指定的用戶 背景學(xué)習(xí)過程視頻分析開始生效后，首先系統(tǒng)進(jìn)行背景學(xué)習(xí)階段，學(xué)習(xí)時(shí)間根據(jù)背景熱鬧程度有所不同，期間

9、系統(tǒng)自動(dòng)建立背景模型。一般系統(tǒng)建模完成后，隨著時(shí)間的 變化，背景會(huì)有一些改變，系統(tǒng)具有”背景維護(hù)“能力，即可以將一些后來融入背景的圖象，如云等自動(dòng)加為背景。 移動(dòng)目標(biāo)提取與跟蹤背景學(xué)習(xí)階段完成后，系統(tǒng)進(jìn)入目標(biāo)提取與跟蹤階段。目標(biāo)提取是基于背景建模完成后，如果前景出現(xiàn)移動(dòng)物體目標(biāo)，并在設(shè)置的范圍區(qū)域內(nèi)且目標(biāo)物體大小滿足設(shè)置，系統(tǒng)將會(huì)把該目標(biāo)進(jìn)行提取并跟蹤。目標(biāo)的良好跟蹤是視頻分析效果的基礎(chǔ)前提條件，視頻分析過程需要了解目標(biāo)出現(xiàn)及運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、位置、速度、方向的要素，而這些要素主要通過目標(biāo)跟蹤得到。 目標(biāo)的識(shí)別與行為分析目標(biāo)的識(shí)別是系統(tǒng)對之前提取并跟蹤的目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別和辨識(shí)。 視頻分析的過程：這個(gè)過程

10、是系統(tǒng)的關(guān)鍵過程，有了之前的背景、目標(biāo)跟蹤、識(shí)別分類等過程，視頻分析是利用以上過程的結(jié)果，并結(jié)合之前設(shè)置好的行為規(guī)則，實(shí)現(xiàn)視頻分析的過程，如入侵、丟包、越界等。2.3. 功能的應(yīng)用遺留物體檢測：車輛或其他目標(biāo)物?？炕驕舫^一定的時(shí)間，對被蓄意放在設(shè)定區(qū)域的物品進(jìn)行探測并報(bào)警。比如有人遺留包裹或爆炸物等。適用市場： 機(jī)場，地鐵等交通要塞的反恐行為偵測 銀行，倉庫，博物館，珠寶店等復(fù)雜環(huán)境的公共場合隧道，高速公路違章停車的檢測學(xué)校，幼兒園等移走物體檢測：當(dāng)設(shè)定的監(jiān)控區(qū)域內(nèi)目標(biāo)物被移走，替代或惡意遮擋時(shí)發(fā)出報(bào)警。用來保護(hù)財(cái)產(chǎn)安全。適用市場： 銀行，博物館，珠寶店等放置貴重物品的場所財(cái)務(wù)室，展覽館停

11、車場商場，小區(qū)等第三章 入侵檢測、ptz智能跟蹤系統(tǒng)功能概述入侵檢測是在攝像機(jī)監(jiān)視的場景范圍內(nèi)，可根據(jù)監(jiān)控需要和目的設(shè)置警戒區(qū)域，系統(tǒng)可以自動(dòng)檢測入侵到警戒區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)及其行為，一旦發(fā)現(xiàn)有滿足預(yù)設(shè)警戒條件，則自動(dòng)產(chǎn)生報(bào)警信息，并用告警框標(biāo)示出進(jìn)入警戒區(qū)的目標(biāo)，同時(shí)標(biāo)識(shí)出其運(yùn)動(dòng)軌跡。ptz智能跟蹤是在攝像機(jī)監(jiān)視的場景范圍內(nèi)，當(dāng)移動(dòng)目標(biāo)出現(xiàn)后，用戶可以手動(dòng)鎖定（例如通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊來鎖定目標(biāo)）或預(yù)置位自動(dòng)觸發(fā)鎖定某個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，來觸發(fā)ptz攝像機(jī)進(jìn)行自主自動(dòng)的ptz跟蹤，并自動(dòng)控制ptz攝像機(jī)的進(jìn)行云臺(tái)全方位旋轉(zhuǎn)，針對被鎖定的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行視覺導(dǎo)向的自動(dòng)跟蹤，以確保跟蹤目標(biāo)持續(xù)出現(xiàn)在鏡頭中央。 入侵檢

12、測、ptz跟蹤系統(tǒng)功能在具有高度安全標(biāo)準(zhǔn)的地方，firs公司所提供的產(chǎn)品毫無疑問是完全可以滿足高安全級(jí)別監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用需求的。公司提供的sdk開發(fā)接口與系統(tǒng)平臺(tái)的開發(fā)完全可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平臺(tái)軟件的多功能、多需求等變化需求，特別是我公司智能視頻分析產(chǎn)品入侵檢測、ptz智能自動(dòng)跟蹤應(yīng)用于系統(tǒng)平臺(tái)之后所具有的良好表現(xiàn)及應(yīng)用。入侵檢測firs智能視頻分析監(jiān)控系統(tǒng)在檢測成功率（pod）、檢測誤報(bào)率（far）、自動(dòng)跟蹤能力、系統(tǒng)易用性等方面較同類產(chǎn)品均有非常出色的表現(xiàn)。在實(shí)際測試應(yīng)用中，我公司產(chǎn)品經(jīng)歷了多種惡劣的天氣，包括臺(tái)風(fēng)、黑夜以及南方50年一遇低溫雨雪冰凍天氣。在所有這些惡劣的條件下，firs智能視頻分析

13、監(jiān)控系統(tǒng)都可以識(shí)別潛在威脅并提前發(fā)出預(yù)警。例如，在入侵者試圖穿越周界安全線之前，視覺監(jiān)控系統(tǒng)就能識(shí)別并鎖定了入侵者，這是傳統(tǒng)的完全依靠人力來進(jìn)行視頻監(jiān)控的系統(tǒng)所不具有的智能功能。在周界防范實(shí)際應(yīng)用中，智能視頻分析監(jiān)控系統(tǒng)同時(shí)會(huì)遭受著眾多環(huán)境因素的干擾，包括自然和人為等因素干擾，如何自動(dòng)識(shí)別、排除諸多干擾因素的對firs的智能視頻分析系統(tǒng)的檢測成功率（pod）、誤報(bào)率提出了很高要求，同時(shí)也是休現(xiàn)產(chǎn)品智能及實(shí)用的重要指標(biāo)。而經(jīng)過我公司研發(fā)人員的努力完善和改進(jìn)，在實(shí)際應(yīng)用中firs的智能視頻分析系統(tǒng)排除各種干擾具體表現(xiàn)如下：自然環(huán)境干擾：u 在大風(fēng)情況下攝像機(jī)的抖動(dòng)，監(jiān)控畫面背景運(yùn)動(dòng)，形成干擾； u 鄰近樹林的陰影移動(dòng)，以及樹木枝葉的擺動(dòng)干擾； u 野生小動(dòng)物、飛鳥、家畜等干擾； u 春季雨水及冬季雨雪天氣干擾；u 夜晚在星光級(jí)的背影環(huán)境u 陰