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从口岸监管的特殊需求出发,智能视频分析技术的应用,能有效地提高口岸联检系统相关单位的工作效率,降低相关人员的工作强度,实现“向科技要警力”、“向科技要管理”等最终目标。
视频监控作为最常见的手段,早已被口岸出入境检查等执法单位有效使用。随着监管范围的不断扩大,摄像头的设置不断增加,要同时充分利用所有的摄像头来实现口岸公共安全监控,几乎已成了“不可能完成的任务”,因为这种系统的最大弊端就是完全依赖于人工监控的主动性,而人的监控力度是有限的,但突发事件的发生是不可预见的,仅靠7×24小时的监控是难以保证事件是否存在疏漏的。据有关数据分析,22分钟后监控人员可能错过最多高达95%的画面。因而,目前的数字录像机能录制并保存数月的监控资料,但一旦事件发生时,它却无法做出即时判断,最终让数字录像机只能成为一个事后取证的工具。
智能视频分析技术作为一种新的智能监控技术,能令计算机自动地监测实时监控视频,实现监控的“智能化”,对于提高视频监控系统的利用效率,降低人工监控强度、提高监控网络的威慑力、有效阻止违法犯罪行为或异常事件的发生等各方面都具有十分重要的意义。
本文将结合在某口岸特定区域安装的一套智能视频分析系统,重点分析该系统带有的“入侵检测”和“自动跟踪”功能的实际应用。
应用需求分析及解决方案
深圳某陆路口岸是国内旅客、货物出入境的重要场所,长期以来,该口岸出入境旅客量、车辆数量一直呈上升趋势,流量大、繁忙拥挤、情况复杂是该口岸的显著特点。
2009年初起,该口岸发生了多起非法越境案件。经审讯,上述非法越境人员都是沿边防公路步行到口岸出境桥头,接着翻越桥面防护围栏,再从桥面步行偷渡到香港。由于桥面出入境的车辆频密,而桥头的监护哨位刚好处于大桥的中部,受出入境货车的车身阻拦,难以对车道外围两侧的人行道路进行不间断的监管,如果发生塞车的情况,形成车龙,监护哨位将无法对外围两侧的人行道进行监管,形成管控的盲区,尽管有关部门加大对出境桥面的管控力度,但所采取的措施仍不能有效阻止偷渡者的攀爬。这也是造成多起偷渡人员非法越境而没有被及时发现的原因。
经过研究和多次测试,口岸监管部门选择采用了以色列IOIMAGE生产的带有“入侵检测”和“自动PTZ跟踪”功能的监控报警设备,建立了一套基于嵌入式智能视觉分析技术的监控跟踪系统,可以很好地解决该重点区域周界防范的难题,不仅在监控范围上满足要求,而且它所具有的自学习、自适应、预录像功能和自调节能力,以及先进的算法和视觉逻辑分析提供了强大的威胁探测能力,即使是在各种恶劣环境和照明条件下也可以保持极高的性能——保持99.9%超高检测率。相对于安全围栏、运动传感器、防盗报警器、CCTV监控和录像系统等传统的安防系统来说,该产品仅需少量的安保人员甚至是无人值守(自动检测、报警触发录像、短信自动外发报警)、布线方式简单、易于使用与维护。对杜绝桥面非法越境案件的发生具有十分重要的现实意义。
方案的实现
入侵检测。IOIMAGE的入侵检测技术可以利用固定摄像机或PTZ摄像机,自动检测可疑目标的入侵。产品支持3种模式入侵检测: 区域进入、绊线、翻越围墙。
区域进入是指当人或车辆在防区内移动违反规则时,触发报警。可对人或车辆设置不同的规则,检测某特定方向移动的人或车辆。如在人、车分流的出入口,同时检测反方向行驶的车辆和离开人行道、进入车行道的人。
相对于传统的报警传感器、如红外、振动、电子围网、地面振动传感器,会对任何移动的物体报警,视频分析技术可以提供更大的覆盖范围,所检即所得。可准确的识别满足规则条件(大小、移动速度、进入防区时间、距离等)的人或车辆,声光报警的同时,还可以自动将报警视频弹出到大屏上,迅速启动应急预案。视频入侵检测大大降低了监管人员的工作量,可以更有效的安排监管人员出警处理现场紧急情况,保证了整体环境的安全状况。
绊线是指设置一条虚拟的分界线,一旦有人或车辆穿越,则会触发报警。规则可设置为单方向或双方向。绊线功能只会对穿越行为报警,对于平行绊线的运动,没有任何影响。在同一场景下,可设置多条绊线,每条绊线可设置多种规则,适用于识别人、车穿越出入口、检查站或进入无周界的货场存货区。
翻越围墙是指可迅速识别到翻越围墙行为。规则可设置为单方向或双方向。适用于周界防范。
PTZ跟踪。一套完美的电子保安系统的设计核心,是需要考虑在视野上如何实现无缝覆盖,不留一个死角。IOIMAGE的PTZ自动跟踪系统,采用视频导引技术,自动跟踪可疑目标。强大的目标识别和跟踪能力,能够自动控制、导引PTZ云台连续移动,确保目标时刻停留在图像中央,自动放大细节,给保安人员提供了足够的现场可视信息。
利用PTZ自动跟踪技术,可以将监管人员从手动操作PTZ摇杆的工作中解放出来。PTZ自动跟踪技术提供以下3种操作模式:人工选择感兴趣目标后,启动自动跟踪;在PTZ摄像机的某个预置位检测到目标后,启动自动跟踪;从一台固定摄像机上检测可疑目标,触发另外一台PTZ摄像机自动跟踪,实现图像接力。
摄像机接力技术要比简单的触发另外一台PTZ摄像机跳转到某个预置位这种技术复杂的多。接力技术牵涉到两台摄像机间共享空间坐标系和目标跟踪的深层技术,固定摄像机首先会把检测到的可疑目标的坐标信息传递给另外PTZ摄像机,PTZ摄像机会根据坐标信息自动导引云台定位可疑目标,并进行接力跟踪,这时,移动目标的图像会在一台大屏上自动切换播放,而无需人工切换。其中,可疑目标并不一定在PTZ摄像机的某个预置位场景内,也不需要任何人工协助或其他传感器定位信息。
安防领域一个最重要的问题,是如何获知可疑目标离开固定摄像机视场后的运动信息。有了PTZ自动跟踪技术,保安人员不再需要时刻操纵各个摄像机切换到大屏来跟踪可疑目标的行为。任何报警发生,会触发相应的PTZ摄像机接力,自动跟踪目标,给了监管人员足够的报警前后信息和统一、先进的信息展现方式。
系统结构及实现方式。根据该口岸现场要求,对桥头特点区域各安装以下系统设备:
1)4路视频摄像机
2)4路视频分析服务器IOIBOX TRK4000
3)通过视频线缆接入桥头值班室
监控中心通过视频控制中心软件IOIWARE对视频进行集中式管理和现场指挥,具体方式如下:
(1)直接在监控图像上设定一个或多个虚拟墙,对监控区域进行分级
(2)自定义穿越虚拟墙的方向
(3)检测慢速爬行或高速闯入的入侵者
(4)保存前三后五秒实时D1/CIF视频和当前报警图片
(5)捕捉入侵事件发生的整个过程,即时回放
(6)外接声光报警装置,并联动其他外接设备
由于口岸周界大,场所多,安全级别较普通行业高,完全靠人工监控无法做到疏而不漏。在使用智能视频监控系统近一年来的情况表明,口岸区域监控效果提升明显。智能视频技术在不依靠人眼观看的条件下,完全做到了自主监控,即时报警,防范于未然。特别是某些原有的监控盲点或重点监管区域,出现异常事件实时自动报警,使职能部门能及时发现异常事件,及时处理,缩短异常事件反应时间,不但能最大限度地降低损失,更重要的是这种反应时间的缩短能形成一种强大的法律威慑力量,有效地震慑不法分子,最终有效地降低违法行为,提高公共安全。这就是典型的“向科技要警力”。
(作者单位:深圳市口岸管理服务中心)
视频监控作为最常见的手段,早已被口岸出入境检查等执法单位有效使用。随着监管范围的不断扩大,摄像头的设置不断增加,要同时充分利用所有的摄像头来实现口岸公共安全监控,几乎已成了“不可能完成的任务”,因为这种系统的最大弊端就是完全依赖于人工监控的主动性,而人的监控力度是有限的,但突发事件的发生是不可预见的,仅靠7×24小时的监控是难以保证事件是否存在疏漏的。据有关数据分析,22分钟后监控人员可能错过最多高达95%的画面。因而,目前的数字录像机能录制并保存数月的监控资料,但一旦事件发生时,它却无法做出即时判断,最终让数字录像机只能成为一个事后取证的工具。
智能视频分析技术作为一种新的智能监控技术,能令计算机自动地监测实时监控视频,实现监控的“智能化”,对于提高视频监控系统的利用效率,降低人工监控强度、提高监控网络的威慑力、有效阻止违法犯罪行为或异常事件的发生等各方面都具有十分重要的意义。
本文将结合在某口岸特定区域安装的一套智能视频分析系统,重点分析该系统带有的“入侵检测”和“自动跟踪”功能的实际应用。
应用需求分析及解决方案
深圳某陆路口岸是国内旅客、货物出入境的重要场所,长期以来,该口岸出入境旅客量、车辆数量一直呈上升趋势,流量大、繁忙拥挤、情况复杂是该口岸的显著特点。
2009年初起,该口岸发生了多起非法越境案件。经审讯,上述非法越境人员都是沿边防公路步行到口岸出境桥头,接着翻越桥面防护围栏,再从桥面步行偷渡到香港。由于桥面出入境的车辆频密,而桥头的监护哨位刚好处于大桥的中部,受出入境货车的车身阻拦,难以对车道外围两侧的人行道路进行不间断的监管,如果发生塞车的情况,形成车龙,监护哨位将无法对外围两侧的人行道进行监管,形成管控的盲区,尽管有关部门加大对出境桥面的管控力度,但所采取的措施仍不能有效阻止偷渡者的攀爬。这也是造成多起偷渡人员非法越境而没有被及时发现的原因。
经过研究和多次测试,口岸监管部门选择采用了以色列IOIMAGE生产的带有“入侵检测”和“自动PTZ跟踪”功能的监控报警设备,建立了一套基于嵌入式智能视觉分析技术的监控跟踪系统,可以很好地解决该重点区域周界防范的难题,不仅在监控范围上满足要求,而且它所具有的自学习、自适应、预录像功能和自调节能力,以及先进的算法和视觉逻辑分析提供了强大的威胁探测能力,即使是在各种恶劣环境和照明条件下也可以保持极高的性能——保持99.9%超高检测率。相对于安全围栏、运动传感器、防盗报警器、CCTV监控和录像系统等传统的安防系统来说,该产品仅需少量的安保人员甚至是无人值守(自动检测、报警触发录像、短信自动外发报警)、布线方式简单、易于使用与维护。对杜绝桥面非法越境案件的发生具有十分重要的现实意义。
方案的实现
入侵检测。IOIMAGE的入侵检测技术可以利用固定摄像机或PTZ摄像机,自动检测可疑目标的入侵。产品支持3种模式入侵检测: 区域进入、绊线、翻越围墙。
区域进入是指当人或车辆在防区内移动违反规则时,触发报警。可对人或车辆设置不同的规则,检测某特定方向移动的人或车辆。如在人、车分流的出入口,同时检测反方向行驶的车辆和离开人行道、进入车行道的人。
相对于传统的报警传感器、如红外、振动、电子围网、地面振动传感器,会对任何移动的物体报警,视频分析技术可以提供更大的覆盖范围,所检即所得。可准确的识别满足规则条件(大小、移动速度、进入防区时间、距离等)的人或车辆,声光报警的同时,还可以自动将报警视频弹出到大屏上,迅速启动应急预案。视频入侵检测大大降低了监管人员的工作量,可以更有效的安排监管人员出警处理现场紧急情况,保证了整体环境的安全状况。
绊线是指设置一条虚拟的分界线,一旦有人或车辆穿越,则会触发报警。规则可设置为单方向或双方向。绊线功能只会对穿越行为报警,对于平行绊线的运动,没有任何影响。在同一场景下,可设置多条绊线,每条绊线可设置多种规则,适用于识别人、车穿越出入口、检查站或进入无周界的货场存货区。
翻越围墙是指可迅速识别到翻越围墙行为。规则可设置为单方向或双方向。适用于周界防范。
PTZ跟踪。一套完美的电子保安系统的设计核心,是需要考虑在视野上如何实现无缝覆盖,不留一个死角。IOIMAGE的PTZ自动跟踪系统,采用视频导引技术,自动跟踪可疑目标。强大的目标识别和跟踪能力,能够自动控制、导引PTZ云台连续移动,确保目标时刻停留在图像中央,自动放大细节,给保安人员提供了足够的现场可视信息。
利用PTZ自动跟踪技术,可以将监管人员从手动操作PTZ摇杆的工作中解放出来。PTZ自动跟踪技术提供以下3种操作模式:人工选择感兴趣目标后,启动自动跟踪;在PTZ摄像机的某个预置位检测到目标后,启动自动跟踪;从一台固定摄像机上检测可疑目标,触发另外一台PTZ摄像机自动跟踪,实现图像接力。
摄像机接力技术要比简单的触发另外一台PTZ摄像机跳转到某个预置位这种技术复杂的多。接力技术牵涉到两台摄像机间共享空间坐标系和目标跟踪的深层技术,固定摄像机首先会把检测到的可疑目标的坐标信息传递给另外PTZ摄像机,PTZ摄像机会根据坐标信息自动导引云台定位可疑目标,并进行接力跟踪,这时,移动目标的图像会在一台大屏上自动切换播放,而无需人工切换。其中,可疑目标并不一定在PTZ摄像机的某个预置位场景内,也不需要任何人工协助或其他传感器定位信息。
安防领域一个最重要的问题,是如何获知可疑目标离开固定摄像机视场后的运动信息。有了PTZ自动跟踪技术,保安人员不再需要时刻操纵各个摄像机切换到大屏来跟踪可疑目标的行为。任何报警发生,会触发相应的PTZ摄像机接力,自动跟踪目标,给了监管人员足够的报警前后信息和统一、先进的信息展现方式。
系统结构及实现方式。根据该口岸现场要求,对桥头特点区域各安装以下系统设备:
1)4路视频摄像机
2)4路视频分析服务器IOIBOX TRK4000
3)通过视频线缆接入桥头值班室
监控中心通过视频控制中心软件IOIWARE对视频进行集中式管理和现场指挥,具体方式如下:
(1)直接在监控图像上设定一个或多个虚拟墙,对监控区域进行分级
(2)自定义穿越虚拟墙的方向
(3)检测慢速爬行或高速闯入的入侵者
(4)保存前三后五秒实时D1/CIF视频和当前报警图片
(5)捕捉入侵事件发生的整个过程,即时回放
(6)外接声光报警装置,并联动其他外接设备
由于口岸周界大,场所多,安全级别较普通行业高,完全靠人工监控无法做到疏而不漏。在使用智能视频监控系统近一年来的情况表明,口岸区域监控效果提升明显。智能视频技术在不依靠人眼观看的条件下,完全做到了自主监控,即时报警,防范于未然。特别是某些原有的监控盲点或重点监管区域,出现异常事件实时自动报警,使职能部门能及时发现异常事件,及时处理,缩短异常事件反应时间,不但能最大限度地降低损失,更重要的是这种反应时间的缩短能形成一种强大的法律威慑力量,有效地震慑不法分子,最终有效地降低违法行为,提高公共安全。这就是典型的“向科技要警力”。
(作者单位:深圳市口岸管理服务中心)