異常事件檢測的智能視頻監控系統分析

陳伽　胡輝　黃思博　蔡映雪　胡松　蔡昭權

摘要：社會經濟不斷在發展，在這一環境下，科技水平也不斷進步，這也為智能視頻監控系統的發展提供了先進的技術支持，很多方面的工作開展，都能夠充分結合客觀上的需求來完成，在工作的可靠性、可行性方面，均獲得了較大的提升?，F如今，異常事件檢測成為了社會重點討論的內容，文章針對異常事件檢測的智能視頻監控系統展開討論，并提出合理化建議。

關鍵詞：異常事件；智能；視頻；監控；系統

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）36-0174-03

從現有的工作來看，很多機構或者是場所，都有可能出現異常事件，這些事件的發生非常突然，而且在智能視頻監控系統的應用過程中，需要做出動態的細節捕捉，還必須在清晰度方面足夠的突出，這樣才能對異常事件做出一個正確的判定。將異常事件檢測作為基礎，能夠對智能視頻監控系統開展良好的優化作用，有利于今后工作體系的完善。

1 智能視頻監控系統概述

在現階段的社會發展中，監控系統已經成為了必要的組成部分，同時對于很多方面的工作開展，都會產生特別大的影響，為了在日后的工作中取得更好的成績，堅持對智能視頻監控系統開展分析、優化，是必要性的內容。從客觀的角度來分析，智能視頻監控系統在應用過程中，是通過多項技術協作運行來完成的，這其中包括了圖像處理技術、模式識別技術、計算機視覺技術等等，每一項技術的積極操作，都能夠促使智能視頻監控系統的相關功能，可以較好地實現，從而避免在智能視頻監控系統的應用過程中出現缺失的現象。相對而言，現代化的智能視頻監控系統，已經在體系上表現的非常健全，能夠通過智能視頻分析模塊，充分借助于計算機的數據處理能力，更好地對視頻開展優化處理，尤其是在干擾信息的處理、自動識別不同物體等等，都可以取得非常好的效果。在異常事件檢測的過程中，利用智能視頻監控系統，可以針對視頻源當中的有用信息，進行充分的抽取，在定位的過程中，也能夠取得非常好的效果。

2 智能視頻監控系統的應用范圍

智能視頻監控系統的應用范圍也在不斷拓展。針對實際狀況分析，智能視頻監控系統體現了一定程度的依賴性，在公共場所和某些重要的機構，智能視頻監控系統的配備，不僅可以提高工作效率，還能夠在工作質量上大幅度的提升，針對既往的很多問題，都可以落實有效的解決方法，在整體上推動了社會的和諧發展。

1） 對人、物的應用

就智能視頻監控系統本身而言，其在操作的過程中，在人、物的領域內應用，是最為普遍的范疇，整體上獲得的工作效果是比較值得肯定的。一般而言，智能視頻監控系統在實施的時候，能夠針對監控系統所關心的內容，做出一個充分的識別處理，這其中涵蓋的具體對象是非常廣泛的，包括人臉識別、車牌號識別、車輛類型識別等等。每一個對象的有效識別，都能夠在具體工作的執行過程中，不斷取得更好的效果，最大限度的改善工作的和諧水平?，F代化的科技發展相對迅速，識別類的智能視頻監控系統技術，在應用過程中，比較重要的一點就是必須在識別的準確率方面快速的提升。例如，在醫療工作過程中，救護車的派遣和醫院周圍的車輛，都必須得到良好的識別，防止在異常事件檢測中出現疏漏的現象。因此，醫院的智能視頻監控系統應用，其能夠在醫院附近的車牌號識別方面，識別率達到了95%的標準，甚至是達到了98%的標準，這樣對于異常事件的處理而言，基本上可以取得良好的效果，從而避免造成疏漏問題的出現。

2） 對人、物運動軌跡的應用

智能視頻監控系統在現階段的發展中，得到了社會上很多領域的高度關注，如果在處理過程中，沒有達到預期的效果，肯定會在具體的工作中造成難以彌補的損失，甚至是對社會和諧水平造成很大的不良影響。為此，智能視頻監控系統的優化工作，從來都沒有停止，一直都在努力朝著更高的水平來努力。從現有的工作成績來看，智能視頻監控系統在應用過程中，能夠針對人、物的運動軌跡做出充分的識別處理，并且在細化分類方面，也取得了不俗的成績。例如，針對智能視頻監控系統的應用，可以針對人數統計、車流統計、物體出現和消失等，都做出系統的記錄分析，不同條件下的運動軌跡分析，能夠按照差異化的功能來完成，在整體上獲得的效果是比較值得肯定的。除此之外，當智能視頻監控系統發現了異常事件后，或者是發現了人、物的運動軌跡表現不正常時，可以及時的發布相關的警報，促使大家及時的前往事發地，對異常事件做出更好的處理，最大限度地減少損失。

3） 對視頻環境的應用

智能視頻監控系統在現代化的應用中，可以對很多領域的工作都產生較大的積極作用，整體上的發展可以取得非常好的成績。除了在上述的幾項內容上積極應用外，還能夠對視頻環境的應用，起到非常積極的作用。在大部分情況下，智能視頻監控系統的環境影響因素是比較多的，尤其是自然因素的影響，在很多方面都表現得非常強烈。環境方面的影響因素，主要是包括雨雪天氣、大霧天氣等等，這些現象的發生，很容易給智能視頻監控系統的運作造成影響。為了更好地提高監控的科學性，智能視頻監控系統的優化技術手段不斷增加，其能夠在惡劣的天氣下，針對正常的監控功能積極實現，尤其是各項技術指標，提前做出設定和改善。從主觀的角度來分析，智能視頻監控系統增添了提前鎖定的功能，便于在惡劣天氣出現之前，鎖定相關的人、物，即便是在發生異常事件后，依然可以根據提前檢測到的信息，更好的捕捉到較多的內容，并且發出警報，這樣一來，就可以加強異常事件檢測的可靠性，對于多項問題的處理，奠定了堅實的基礎。

3 智能視頻監控系統的發展分析

從科技的角度來看，智能視頻監控系統的應用和研究，不可能總是集中在傳統的層面上，肯定需要不斷的融合新的內容，要堅持在最新的研究成果上不斷增加，才能更好地改善自身的不足。因此，智能視頻監控系統的發展，已經進入到了一個新的時代，自身所創造的價值是非常值得肯定的。

1） 第一代視頻監控：傳統模擬閉路視頻監控系統

從時間上分析，智能視頻監控系統在最開始的研究上，雖然能夠有很多的功能，可是服務的局限性是比較大的，受到的各方面影響因素非常多。第一代的視頻監控系統，在整體上具有劃時代的意義，其主要是表現為傳統的模擬閉路視頻監控系統。該系統會對客觀上的設備做出特別高的依賴，尤其是攝像機、錄像機、監視器等等，這些都是智能視頻監控系統的核心組成部分，在使用過程中，也要特別的小心，即便是有很小的損壞情況，都容易對智能視頻監控系統的操作造成很不好的作用。從服務的角度來看，第一代的智能視頻監控系統，其在應用過程中，僅僅能夠針對本地監控工作較好的落實，在其他方面的服務上，還需要進一步的完善，同時在信息傳輸和數據共享上，并沒有辦法做出較大的貢獻，在當時是屬于限制性的內容。另一方面，第一代智能視頻監控系統的應用，在錄像質量上并不是特別的突出，無法將現實當中的各種人、物較好的呈現出來，所具備的虛擬功能較弱。

2） 第二代視頻監控：模擬—數字監控系統

經過時間的推移和多方面的研究，智能視頻監控系統的相關技術均實現了非常大的創新。對第二代智能視頻監控系統進行研究期間，模擬—數字監控系統成為了主流，在很多方面都取得了突出的成績。首先，第二代智能視頻監控系統的應用過程中，在存儲的數量上不斷提升，很多問題都可以達到迎刃而解的狀態，無論是服務的范圍，還是提供的功能，都表現得非常強大，針對日常工作的應對，也可以不斷的取得較好的效果。其次，第二代智能視頻監控系統的研發過程中，會針對管理上的權限和服務的具體內容做出優良的改革，大家在使用的過程中，基本上能夠根據不同結構的需求，做出差異性的調整。在該階段當中，異常事件的檢測工作，已經有了很大的轉變，提供的相關證據也不斷增多，為地方工作發展和各個機構的進步，都奠定了堅實的基礎。第三，第二代的智能視頻監控系統，雖然在之前的成果上獲得一定突破，但是自身還是有一定局限性的，所以在發展層面上，還有很大的空間。

3） 第三代視頻監控：未來完全IP視頻監控系統

現如今，對于智能視頻監控系統的應用，就隸屬于第三代的視頻監控，不僅在功能上非常的強大，同時在應用的效果上也非常值得肯定。從目前的工作來看，智能視頻監控系統的操作，能夠與網絡化、信息化的技術和設備相互銜接，在數據傳輸過程中，基本上不會出現任何的丟失現象，能夠最大限度地提高技術的可靠性。另一方面，針對異常事件的檢測，智能視頻監控系統完全突破了傳統的不足，可以更好的鎖定不同的事故和問題。例如，在前一段時間的某孕婦跳樓事件當中，利用智能視頻監控系統，對于事件的來龍去脈做出梳理，不僅針對當事人的說法做出了糾正，同時還對醫院自身的清譽做出維護，對于網絡上的錯誤猜想，也進行了良好的改正。從這一點來看，第三代的智能視頻監控系統，對國家的整體發展，產生了非常大的積極作用。

4 異常事件檢測的智能視頻監控系統

1） 特征選擇

異常事件的發生是非常突然的，同時在很多方面都必須針對特征做出積極的選擇。智能視頻監控系統在研究過程中，為了更好地對異常事件做出一個科學的判斷和檢測，必須堅持在特征選擇上投入較多的努力，這樣才能在未來的工作中不斷獲得更好的成績。

其一，以LK光流法運動特征為前提組織提?。涸谶\動目標檢測和行為識別范圍內，光流法是一種非常常見的運動特征提取手段，直接對運動目標方向與速度進行提取，對對象運動速度以及方向予以反映。因此，本文以光流法對視頻序列內部運動特征進行提取。其二，顏色特征提取輸出結論，對視頻群體的異常情況進行判斷。其三，提取Gabor小波變換紋理特征：在圖像分類以及圖像分析當中，紋理特征非常重要。同時也確定了使用紋理特征預估人群密度預估的良好效果。Gabor特征體現了極佳的方向選擇性以及空間局部性特點，能夠對圖像紋理信息、紋理方向信息進行描述，從而與光線變化相適應，體現了極佳的穩定性能。

2） 2D Gabor小波變換處理圖像的流程分析

異常事件檢測工作在實施的過程中，能夠在很多方面與智能視頻監控系統較好的融合在一起，可是想要在最終的工作成果上保持最好的成績，并不是一件容易的事情。從已經掌握的科技手段來看，2D Gabor小波變換處理圖像的應用，能夠在很多方面都獲得較大的突破，對于固有工作的缺失和不足，能夠實施積極的彌補。從客觀的角度來分析，2D Gabor小波變換處理圖像在應用過程中，應在具體的流程上充分的明確，這樣才能在圖像的清晰度方面進一步的提升，由此獲得的數據也是非?？煽康?。1）進行灰度處理時，所使用的函數為matlab的rgb2gray，應用這一手段處理圖像的灰度；2）對圖像尺寸進行設置，這一流程主要使用matlab的Imresize函數；3）改變二維小波期間，主要使用了matlab內部的dwt2函數，將四次二維小波逐次轉變。針對完成轉變的數據，要計算均值、均值偏差，從而得到20維均值特征、20維均值偏差特征；4）將20維均值數據、偏差數據進行融合，可以獲得40維紋理特征數據，即最后結論。通過在該方面足夠的努力后，異常事件檢測的質量獲得提升，智能視頻監控系統的體系，也得到了進一步的完善。

3） 基于支持向量機的異常行為檢測

異常事件檢測的視頻監控系統，其在研發和應用的過程中，必須要充分考慮到具體應用過程中可能產生的各種影響，如果僅僅是在簡單的層面上應用，并不能得到良好的效果，還有可能造成較大的惡性循環。從現有的情況來看，異常事件檢測過程中，一定要針對異常行為做出較好的檢測，這是一個比較好的突破點，以此來完善智能視頻監控系統，能夠在未來的工作中，持續性取得更好的成績。檢測異常事件本身體現了一定的難度，因為這一行為涉及非常廣泛的內容。當提取了視頻內的異常行為特征之后，需要展開判斷，這也是其中比較繁瑣的問題之一。（1）提取視頻序列特征，從而獲取166維特征數據；（2）以SVM組織分類，并在分類中標記labe（llabel1/2/3）對應事件，將其作為人群聚集、踩踏/恐怖襲擊/群架，此外，將label4針對的事件視為正常情況，如果label是1、2、3，便要發出警告，在后續系統檢測中如果label是4，要直接返回圖片提取階段，繼續檢測異常事件。

4） 仿真實驗

異常事件檢測過程中，智能視頻監控系統的應用，雖然在理論上獲得了較大的成功，但是想要在未來的工作中不斷的獲得更大的突破，一定要堅持在仿真實驗上充分的努力，積極尋找到正確的運作模式，為視頻的長久應用指明方向，從而在異常事件檢測過程中，能夠持續性的獲得更好的成就。在準備實驗期間。在網絡中搜集一些與醫院恐怖襲擊、人群聚集等相關的視頻，與自己拍攝視頻相結合制定群體事件視頻集錦。所制作的這個視頻集，主要分為兩部分，即訓練、測試，這兩個部分分別設置了四個分類，即醫院恐怖襲擊、人群聚集與踩踏、群毆、正常狀況，視頻數量共450個。對視頻集進行制作時，要統一所有視頻的格式以及尺寸，將其統一設置為avi/形式。

訓練數據一共分為4種類型，人群踩踏、恐怖襲擊、群架以及正常狀況。在表1中，顯示特征提取是166維，基于已經完成的訓練模型，將視頻作為制作群體事件視頻集錦，并且組織相應實驗。通過對整體結果的分析可以了解到，異常事件檢測的智能視頻監控系統，能夠在應用過程中，取得一定的效果，但是在未來的研究中，仍然有很多的挑戰需要我們去積極的突破，這樣才能創造出更高的價值。

5 總結

本文對異常事件檢測的智能視頻監控系統展開討論，該系統在現階段的研究中，基本上符合預期設定，很多工作都取得了不錯的成績。日后，應繼續對異常事件檢測開展深入的分析，要不斷地觀察智能視頻系統的發展趨勢，針對國家新發布的內容，要堅持遵循，同時不斷地融入先進的工作理念。相信在未來的發展中，異常事件檢測的智能視頻監控系統，能夠取得更高的進步。

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