主頁（http://www.by236.com）：電視監控系統在創新中實現超越

    安全的需求使電視監控熱起來了，倫敦爆炸案的調查過程使安全官員對電視監控產生了更高的期望。安防業者在暗自慶幸這個好機遇的同時，應清醒地認識到正面對著的新挑戰。電視監控能夠解決所有問題嗎？現行的系統能夠滿足安全的需求嗎？認真的想一下，會發現很多概念還是模糊的。電視監控是一種拾取圖像的探測手段，探測什么、如何探測、探測到的信息如何處理使之成為有價值的證據或情報，都是需要深入探討的問題。我們知道：安全系統如果不具備預警功能就不是好系統。電視監控系統如何實現預警，是安全需求提出的挑戰，是擺在我們面前最緊迫的課題。

電視監控的變革
    大家習慣把電視監控系統分為幾代、幾種模式，但這些模式并沒有本質的差別。我們經常講圖像系統的智能化（其它安全系統亦是如此），但智能的真正含義并不清楚。筆者曾提出應用電視正在“從經典走向現代”的觀點，指出完成這一轉變的主要標志之一是：系統從目視解釋（視讀）走向機器解釋（機讀）。實現機器解釋的基礎是數字化，是圖像識別、人工智能、建模、神經元、計算機技術等綜合應用的結果。是從靜態識別向動態識別發展的結果。它意味著：電視監控系統要改變系統對圖像信息不作任何處理的現狀，處理就是對圖像信息自動的解讀，是理解（understanding）圖像。

    系統由目視解釋轉變為自動解釋是電視監控技術的飛躍，是安防系統智能化的必然，但解釋（機讀）什么，也是要認真探索的課題。攝像機監控已經很廉價、但通過輸出得到有價值的信息卻是昂貴的。目前已流行在銀行、倉庫和停車場的攝像機監控通常只是用于事后（after the fact）的取證，作為法庭（forensic）的工具。因此、它損失了圖像的基本價值（一個動態的、實時的媒質），就如同把直播變成錄像一樣。而這種應用與人們對視頻系統真正需求是有差距的。安全迫切需要是能夠連續地監控，并及時告警安全官員事件（盜竊、破壞、入侵）可能發生或正在進行，預測一個趨勢，提醒管理人員事態的發展到了限定的界線。以便及時地阻止事件的發生或產生嚴重的后果（損失）。

    是事后的圖像取證（只要作好完整的記錄就行了），還是具有早期探測（預警）功能的特征提取和識別，并在事發前能夠識別和判斷出可疑的行為，將是電視監控技術革命性變化的標志。為此、電視業界必須把視頻解釋技術（video understanding）作為重要的研究（發展）方向，主要課題有：
·實時運動目標的探測和跟蹤（以一個靜止的或運動的攝像機平臺）、不是通過亮度檢測，（傳統的視頻探測），而是通過圖像內容的分析來實現探測；
·普通目標類（人、小車、卡車等）的識別，對目標的整體特征進行識別；
·特殊目標類（警車、快遞面包）的識別，提取目標內在、局部的特征；
·人的動態識別，主要是對人的行為（運動狀態、方向等）的識別；
·人的步態（gait）分析、是一種生物特征識別，主要用于個體識別；
·單、多動因（agent）的動態識別、根據不同的動因，識別特定的運動目標；
·目標姿態的估計（參照幾何空間模型）、把監控目標的姿態作為特征，分析其變化，并判斷其是否到達臨界的狀態；
·動態攝像控制和多攝像機集中（協調）跟蹤、智能（協調地聯動）控制探測裝置，完整、準確地獲得圖像信息；
·實時數據的傳輸、圖像處理方法和動態場景可視化（visualization）；
·不明目標（體積、亮度、形狀）的探測和監視，特別是遠距離目標日探測；
·多目標（人、車）的分類和統計（運動規律和計數），在多種運動目標的環境下，實現目標的分類，并做出統計，由此產生對監控環境變化趨勢的預測；
·新傳感器、新成像技術的研究，包括新的圖像器件，處理技術以及非可見光成像技術的研究。

安防業發展趨勢
    上述課題屬于通用性的應用基礎研究、是安防業界的科研院所和研究型企業應著力加強和重點投入的方向。在這些研究成果的基礎上可以產生許多特殊的、實用性的方向，如：
·發現一個可疑的人游蕩在安全管理的區域（停車場、設施周圍），發現一個人對防護目標有特殊的關注或異常的行為等；
·發現一個不明物品較長時間的出現在安全區域（公共場所、大橋下），特別是從移動目標上分離出來的物品，較長時間的處于靜止狀態，發現防范區內的物品增加或減少了；
·發現監控目標（監房中的人犯、行駛的車輛）較長時間出現異常的狀態（較長時間靜止、運動過度）；
·監視在公共場所的行人擁擠、收集購物中心和娛樂場所消費者的人類學統計數據，通過對目標的分類和統計，提前判斷可能出現的擁堵，對銷售趨勢做出預測；
·用于測量交通流量，對城市交通狀況做出整體的、趨勢性的預測，作為交通信號系統、指示系統、誘導系統的基本輸入參數；
·在一些可以限定條件（光照、方位）的環境下，建立圖像識別（面像、步態）識別系統，發現受控對象或可疑目標的出現。

    這些就是應用研究的內容了，它除了技術的因數外，還要考慮系統的結構（應用方式）和應用環境的因素。一定要與用戶密切結合，充分地了解安全的需求。概括地講：上述應用可以在背景環境比較簡單的條件下，如橋下、重要設施外墻及室內人流少的時間。主要是單目標的識別和形態分析；也可應用于復雜環境下，主要是人、車等目標的分類和統計。

    電視監控技術的這個趨勢和上述技術的應用已經初露端倪，最近一些公司推出的視頻內容分析設備就具有越界探測、定向運動探測、出和入的管理、移動探測、靜止探測（丟棄、靜止）、人物計數、速度異常探測等功能。這樣的設備可有兩條技術路線：一是模塊化，把功能全部放在前端（模塊），出現異常才向監控中心傳送圖像和報警信號，監控中心僅對前端的進行功能設置；再一是軟件化，系統功能完全在后端實現，通過系統平臺運行的軟件，前端只是通用的視頻源（攝像機）。圖像識別系統作為一種出入控制手段已有了初步地應用，目標識別也有了試驗系統。

    公安業務也好、公安（安防）技術也好，都是圍繞兩個方面展開：“打”、“防”。兩者基礎都是獲得信息。事發后的信息是證據，用于打。事發前的信息是情報，具有預警的價值，是防所依據的。電視技術的應用要加強后者的研究。使之在防的體系中起到重要的作用。
(中國集群通信網 | 責任編輯：陳曉亮)