入侵檢測與物品狀態(tài)分析系統(tǒng)

1、智能視頻分析技術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)是一種先進的監(jiān)控、檢測目標物品行為狀態(tài)的智能安防系統(tǒng)，在攝像機監(jiān)視的場景范圍內，當警戒區(qū)域內特定位置的目標物品狀態(tài)發(fā)生變化時自動發(fā)出報警信息，提醒相關人員。物品狀態(tài)分析系統(tǒng)功能上包括有：物品消失或移動檢測、遺留/遺棄物品檢測等。該系統(tǒng)可廣泛應用于包括倉庫、博物館等有貴重設備的眾多重點監(jiān)控防范場所。物品狀態(tài)分析系統(tǒng)能夠提供準確的物品消失、移動、遺留、遺棄等事件，為管理層科學管理提供有力依據(jù)。物品狀態(tài)分析系統(tǒng)適用于以下環(huán)境的應用物品狀態(tài)分析系統(tǒng)在不同的應用場合可以發(fā)揮不同的作用。它可以為倉庫進行設備物品狀態(tài)分析，

2、有利于保證重要物質的安全；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小時了解物品狀況，當發(fā)生盜竊或物品被移動時及時報警。 在公共交通領域，物品狀態(tài)分析系統(tǒng)可以廣泛應用于公共汽車站、客運及火車站、飛機場等場所為反恐安全部門提供價值信息及時預防破壞分子的破壞活動，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) 物品消失或移動在攝像機監(jiān)視的場景范圍內，當警戒區(qū)域內特定位置的目標物品被拿走或移動時自動發(fā)出報警信息，并在目標物品原來放置位置顯示告警框提醒相關人員注意物品被移動?？梢栽O定為兩種模式：當物品被搬移時立即報警；當物品被拿走超過一定時間，

3、且沒有放回原處的時候發(fā)出報警。功能特點l多樣化警戒區(qū)域設置：可在視場內設置各種形狀，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多物品同時看護：同一警戒區(qū)內可同時設置多個目標物品，從而實現(xiàn)對多個物品同時看護物品遺留/遺棄l此功能適用于需要對物品搬移進行錄像或報警的場合，例如對超市內的高價商品、家庭里的電腦和家具、工廠內的金屬建材、博物館內的文物、車庫內的汽車和貴重設備、特定場所的重要設施等的偷竊行為進行監(jiān)視和跟蹤。2) 遺留/遺棄物品檢測 在攝像機監(jiān)視的場景范圍內，當有滿足預設門限大小的物品（包裹、碎塊、行李等）被放置或遺棄的時候自動產生報警信息，并在物品停放位置產生告警框提

4、醒相關人員注意有異常物品遺留。此外，場景內警戒區(qū)域外的物品遺留將不會產生告警；對于有人看管的物品可以被檢測忽略。功能特點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)內的物品，還是在防區(qū)中突然出現(xiàn)的物品（攝像機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多樣化設置警戒區(qū)：可在場景內設置各種形狀，各種大小的警戒區(qū)域；l多警戒區(qū)同時監(jiān)測：通過在同一場景內同時設置多個警戒區(qū)，實現(xiàn)對多個警戒區(qū)域同時監(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、鐵路上的危險障礙物、掉落的巖石、亂扔的垃圾、交通干線/高速公路/飛機跑道上的物品碎塊、遺留在

5、柜臺上的包裹、地面上積留的滑溜液體（可能導致行人滑倒、車禍等事故）等。2.2. 物品狀態(tài)分析系統(tǒng)的構成前端物品狀態(tài)分析系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的核心部分，負責對輸入視頻進行分析，計算出通道或者指定區(qū)域的物品狀態(tài)。智能視頻分析技術可以采用基于pc式的結構也可以采用嵌入式智能監(jiān)控產品如：攝像機、視頻服務器等?；趐c式的結構智能分析系統(tǒng)需要通過采集卡對視頻進行采集或視頻服務器由模擬信號轉為數(shù)字信號，之后進入裝有智能視頻分析軟件的視頻服務務器進行處理，這種結構方式需功能強大的中心服務器，同時信號轉換過程中圖像質量得不到保證就影響整個系統(tǒng)分析的準確性能。對于采用嵌入式智能監(jiān)控產品就能實現(xiàn)把物品狀態(tài)分析功能直接加

6、入前端設備中，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)架構圖物品狀態(tài)分析系統(tǒng)局域服務器用于控制一組物品狀態(tài)分析處理單元。比如在一個城市的多個倉庫，倉庫中有一些攝像頭和物品狀態(tài)分析處理單元。那么每一個倉庫都需要一個物品狀態(tài)分析服務器。物品狀態(tài)分析服務器的主要功能包括接入和提取下級處理單元、對每個攝像頭里監(jiān)控區(qū)域進行設置、檢測、存儲，產生本地物品狀態(tài)分析結果，本地數(shù)據(jù)庫管理、本地查詢報表和用戶權限管理等功能。 物品狀態(tài)分析管理平臺可以連接多個物品狀態(tài)分析局域服務器，其主要功能包括搜集局域服務器數(shù)據(jù)和視頻圖象、對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與分析、支持遠程終端報表查詢。遠程監(jiān)控客戶端可

7、以是專門的程序或者網絡插件。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入系統(tǒng)，使用物品狀態(tài)分析綜合管理平臺提供的查詢、報表，統(tǒng)計、分析、現(xiàn)場情款觀測等各種服務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)域進行保存，物品狀態(tài)分析服務器根據(jù)算法可以設定一定的時間周期與這些區(qū)域圖像數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)進行比對。系統(tǒng)根據(jù)算法把一個區(qū)域分割為多個區(qū)域，當然，視頻流是實時連續(xù)的，區(qū)域的檢測和分割需要在每一幀內不停地計算，此外還要對幀間地區(qū)域進行跟蹤，把不同時間的區(qū)域

8、連接起來，從而給出正確的物品類型、狀態(tài)和物品運動方向，當超過設定好的時間, 區(qū)域物品狀態(tài)發(fā)生變化時候系統(tǒng)就會對消失、遺留或移動了的物品報警。視頻分析過程視頻分析是利用計算機視覺技術，對畫面進行分析、處理、應用的過程、包含如下過程： 背景學習過程：自動學習監(jiān)視場景的背景情況 加載預處理過程：加載用戶的預定義規(guī)則 目標提取跟蹤程：提取跟蹤前景變化目標，檢測并分析目標的活動 視頻分析判斷過程：根據(jù)規(guī)則追蹤目標的活動判斷是否違反預定義規(guī)則 觸發(fā)報警過程：確定目標活動違反規(guī)則，根據(jù)預定義傳輸報警的指定的用戶 背景學習過程視頻分析開始生效后，首先系統(tǒng)進行背景學習階段，學習時間根據(jù)背景熱鬧程度有所不同，期間

9、系統(tǒng)自動建立背景模型。一般系統(tǒng)建模完成后，隨著時間的 變化，背景會有一些改變，系統(tǒng)具有”背景維護“能力，即可以將一些后來融入背景的圖象，如云等自動加為背景。 移動目標提取與跟蹤背景學習階段完成后，系統(tǒng)進入目標提取與跟蹤階段。目標提取是基于背景建模完成后，如果前景出現(xiàn)移動物體目標，并在設置的范圍區(qū)域內且目標物體大小滿足設置，系統(tǒng)將會把該目標進行提取并跟蹤。目標的良好跟蹤是視頻分析效果的基礎前提條件，視頻分析過程需要了解目標出現(xiàn)及運動的時間、位置、速度、方向的要素，而這些要素主要通過目標跟蹤得到。 目標的識別與行為分析目標的識別是系統(tǒng)對之前提取并跟蹤的目標進行識別和辨識。 視頻分析的過程：這個過程

10、是系統(tǒng)的關鍵過程，有了之前的背景、目標跟蹤、識別分類等過程，視頻分析是利用以上過程的結果，并結合之前設置好的行為規(guī)則，實現(xiàn)視頻分析的過程，如入侵、丟包、越界等。2.3. 功能的應用遺留物體檢測：車輛或其他目標物?？炕驕舫^一定的時間，對被蓄意放在設定區(qū)域的物品進行探測并報警。比如有人遺留包裹或爆炸物等。適用市場： 機場，地鐵等交通要塞的反恐行為偵測 銀行，倉庫，博物館，珠寶店等復雜環(huán)境的公共場合隧道，高速公路違章停車的檢測學校，幼兒園等移走物體檢測：當設定的監(jiān)控區(qū)域內目標物被移走，替代或惡意遮擋時發(fā)出報警。用來保護財產安全。適用市場： 銀行，博物館，珠寶店等放置貴重物品的場所財務室，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監(jiān)視的場景范圍內，可根據(jù)監(jiān)控需要和目的設置警戒區(qū)域，系統(tǒng)可以自動檢測入侵到警戒區(qū)域內的運動目標及其行為，一旦發(fā)現(xiàn)有滿足預設警戒條件，則自動產生報警信息，并用告警框標示出進入警戒區(qū)的目標，同時標識出其運動軌跡。ptz智能跟蹤是在攝像機監(jiān)視的場景范圍內，當移動目標出現(xiàn)后，用戶可以手動鎖定（例如通過鼠標點擊來鎖定目標）或預置位自動觸發(fā)鎖定某個運動目標，來觸發(fā)ptz攝像機進行自主自動的ptz跟蹤，并自動控制ptz攝像機的進行云臺全方位旋轉，針對被鎖定的運動目標進行視覺導向的自動跟蹤，以確保跟蹤目標持續(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準的地方，firs公司所提供的產品毫無疑問是完全可以滿足高安全級別監(jiān)控系統(tǒng)應用需求的。公司提供的sdk開發(fā)接口與系統(tǒng)平臺的開發(fā)完全可以實現(xiàn)系統(tǒng)平臺軟件的多功能、多需求等變化需求，特別是我公司智能視頻分析產品入侵檢測、ptz智能自動跟蹤應用于系統(tǒng)平臺之后所具有的良好表現(xiàn)及應用。入侵檢測firs智能視頻分析監(jiān)控系統(tǒng)在檢測成功率（pod）、檢測誤報率（far）、自動跟蹤能力、系統(tǒng)易用性等方面較同類產品均有非常出色的表現(xiàn)。在實際測試應用中，我公司產品經歷了多種惡劣的天氣，包括臺風、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)都可以識別潛在威脅并提前發(fā)出預警。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)就能識別并鎖定了入侵者，這是傳統(tǒng)的完全依靠人力來進行視頻監(jiān)控的系統(tǒng)所不具有的智能功能。在周界防范實際應用中，智能視頻分析監(jiān)控系統(tǒng)同時會遭受著眾多環(huán)境因素的干擾，包括自然和人為等因素干擾，如何自動識別、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）、誤報率提出了很高要求，同時也是休現(xiàn)產品智能及實用的重要指標。而經過我公司研發(fā)人員的努力完善和改進，在實際應用中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 在大風情況下攝像機的抖動，監(jiān)控畫面背景運動，形成干擾； u 鄰近樹林的陰影移動，以及樹木枝葉的擺動干擾； u 野生小動物、飛鳥、家畜等干擾； u 春季雨水及冬季雨雪天氣干擾；u 夜晚在星光級的背影環(huán)境u 陰