社会公共安全视频监控系统应用分析

 　　背景介绍：

　　社会公共安全视频监控系统大规模应用始于平安城市的兴建，随着计算机技术的发展，数字化、网络化技术的应用，平安城市系统规模逐步扩大。而由于各地经济、社会发展不均衡，相关系统建设有先有后，建设厂家参差不齐，以及公安规范尚未大规模推广等因素影响，造成平安城市各系统之间存在信息交互障碍，平台与平台之间融合困难。

　　与此同时，大量遗留系统的存在导致传统的以模拟视频信号为主体的监控系统与数字视频平台接入时，视频流和信令控制流都需要进行重新梳理。

　　此外，在社会公共安全领域，视频监控系统成为维护社会治安，加强社会管理的一个重要组成部分，海量录像数据存储和检索、录像与案件的关联分析已成为公安系统寻找证据、破获案件最有力的手段。

　　在此背景下，具有高度集成化，支持大规模应用，支持多级复杂组网、跨域传输、保证公安系统内外网安全、具有录像智能检索和云存储、运用数据挖掘技术支持案件分析、案件研判以及符合公安部规范的平台应运而生。

　　智能视频检索在安防系统中的应用

　　在视频监控系统中，录像智能检索已成为公安用户迫切需求，对于公安加快破案速度，提高大案、要案的破案效率具有重要指导意义。视频录像成为直击第一现场、掌握最有力证据的第一手资料。然而视频录像存在存储数据量大，存储时间长等特点，通过录像寻找线索，获取证据传统的做法是要耗费大量人力、物力以及时间，效率极其低下，以至于错过最佳破案时机。

　　因此，智能视频检索技术成为公安当前最为迫切的需求，经过多次与公安用户交流，各地都表达过这个共同的心声。

　　在此背景下，如何智能视频检索技术应用与视频监控系统成为一个重要课题。

　　深圳中兴力维技术有限公司对此课题做了深入研究，在社会公共安全平台上率先实现了录像智能检索，录像分析功能。
 

　　图1 智能录像检索模块

　　从大的功能模块上划分，系统主要有视频浓缩摘要、视频目标筛选分类

　　视频浓缩摘要

　　由于视频浏览和检索很耗时，大多数取得的视频并不会从头到尾观看和检查。视频浓缩摘要就成了一种浏览检索视频的有效工具。

　　“视频摘要”是指从原始视频中提取感兴趣的目标的活动管道3维信息，和背景视频合成剪辑而成的较短视频片断，它通过同时播放多个事件，将一天的视频被压缩成一个简短到几十分钟的事件摘要视频；其中包含了原视频中所有重要的目标活动详情和快照。

　　视频浓缩摘要可以采用原始视频分辨率，也可以根据存储要求降低分辨率。管理人员通过点击浓缩视频中的目标或者视频左侧快照，播放目标出现前后的原始视频更加快捷的方式是通过分割前景和背景，提取活动目标，用快照列表这种更加直观便捷的方式展示。在视频摘要和快照列表中，对于人或车辆目标，可以自动高亮显示目标的边框，显示目标出现的时间，移动轨迹，并且支持用户通过点击目标快照，播放目标出现前后的原始视频，或者该目标活动与背景合成的视频。

　　系统支持禁区设置，对于进入禁区和离开禁区的目标进行提取，同时对于边界绊线事件、人物尾随、异常移动、车辆违规以及人车交互事件进行检测与自动标注。

　　在系统中，专业巡查人员（管理人员）浏览浓缩视频或者快照列表，发现感兴趣的目标以后，点击目标，播放目标出现时的原始视频，在系统自动生成目标的时间、地点（通道）、目标高度、运动方向、目标主要颜色次要颜色和事件类型的基础上，管理人员可以手工完善事件类型，输入事件标记及其它用于索引的信息。

　　支持按照目标出现的时间、地点（通道）、目标高度、运动方向、主导颜色和事件类型查询事件。本系统相比于传统视频播放查找事件线索标注，能提供效率数十倍，有效减轻巡查队伍的工作负荷。

　　视频目标分类筛选

　　配合目击证人提供的线索，在对事故现场的视频摘要进行快速浏览以后，巡控人员（管理员）就可以找到一些有用的线索，如果在某一视频摘要中发现了一些感兴趣的目标，通常需要在更多位置的摄像机摄录的视频文件中搜索和检查该目标（嫌疑人或车辆）是否在其它地方出现过。

　　管理员通过提供目标特征（人车类别，颜色、高度、方向、速度等）、一幅快照样本或素描图来请求搜索。

　　首先使用一种有效的运动分割方法提取出运动的目标细节，而后这些运动目标的基本特征作为元数据被提取出来，存放到数据库。在整个检索过程中，系统将提取检索输入的特征， 请求比对数据库中已经索引好的目标特征，而不用重新处理视频。最后，拥有足够高相关度的视频目标快照将被作为检索筛查结果显示出来。

　　系统可以多摄像机视频同步检索，无缝接驳核查录入存储中心系统。

　　系统支持多种检索条件，包括时间、地点（通道）、事件（技防告警、移动侦测等）、标记等的精确查询功能，并实现视频录像的秒级精确定位。

　　提供基于监控探头属性（包括地理位置/GIS坐标、探头规格、监控范围、特殊应用功能等）、事件、目标快照、目标素描等的模糊查询功能，对应的模糊识别方法实现市局与分局、派出所、街道之间图像资源查询同一个平台框架下通过数据库共享使用。

　　GIS技术在安防系统中的应用

　　由于城镇化进程不断发展，车流、物流、人流急剧增加，城市治安形势日益复杂，传统的人工熟悉地理环境或依靠普通地图指挥作战已远不能适应实战的要求。目前，公安网络基础设施和信息化应用水平不断提高，指挥中心、警卫、治安、刑侦、消防、交通管理等部门和基层公安机关对利用地理信息技术实现信息整合与共享应用的需求也日益迫切。警务工作与地理位置息息相关，比如治安管理、实有人口管理、指挥调度、警卫任务管理、警卫驻地管理、交通流量监测以及城市反恐等等。

　　警用地理信息系统将有利于公安部门更有效的利用警力、信息、资源等。将地理信息系统引入公安机关，为指挥调度、交通管理、消防管理、犯罪分析、治安防范、户籍管理、综合决策分析等方面提供可视化、数字化的管理手段，建立高速度、高质量的以空间地理信息为背景的警用综合信息调度指挥系统，使公安系统信息处理方法、手段得以革新和普及，使其具有及时、迅速、准确的处警能力。

　　结合GIS技术，深圳中兴力维技术有限公司社会公共安全平台进行了创新性的探索、实践，在充分调研了解客户需求，准确把握客户操作习惯基础上开发出了相关应用。
 

　　图2 GIS应用轨迹跟踪

　　主要功能有：

　　GIS设备管理定位

 

　　支持监控设备在地图上的标注；

　　支持拖拽放置设备树列表设备与GIS地图相对位置；

　　支持经纬度准确定位设备于GIS地图。

　　GIS轨迹跟踪

　　支持在GIS地图中录像目标对象移动轨迹复现；

　　在确认跟踪对象，指定时间和区域内的摄像头录像中智能查询跟踪对象出现的录像，显示跟踪对象在摄像头录像中出现的时间段，并根据时间段和摄像头位置在GIS中勾画跟踪对象的逃跑轨迹。最终辅助公安干警定位目标的逃逸路线，做出蹲点、排查决策。

　　GIS应急现场指挥

　　在抓捕犯罪嫌疑人，现场应急保障过程中，在确定目标对象移动轨迹前提下，通过GIS系统可预先设控轨迹路线上的监控点位，实现提前布防，提前预判。同时，可有效调动周围警力资源，及时、快速响应。

　　GIS最优路径选择分析与远程GPS导航：

　　可以在紧急事件发生第一时间，分析计算出最优路径以快速准确到达案发地点，通过路径分析和模拟，用图形方式精确而直观地表示出在多种交通状态下，多个出警方案到达事故地点的时间。并将最佳路径远程推送至相应巡逻干警或巡逻车的移动导航设备中，指导巡逻警力以指定的路线追踪、包抄、跟踪对象。

　　结束语

　　在视频监控领域，集成化、平台规模化、数字化已成为共识，作为一个关乎社会公共治安、保障人民生命财产安全、震慑犯罪分子的信息化系统，社会公共安全视频监控系统需要紧密结合新技术，实践新应用，在平台建设上，遵循安全、稳定的平台结构和高效、便捷的用户体验。

　　随着物联网、云计算技术的普及，结合社会公共安全业务特点，一些新的应用也会随之产生，在提高警务便携化、警务智能化的同时，也对行业参与者提出了更高的要求。把握新技术、跟踪用户切身需求，创新新应用成为社会公共安全平台保持领先优势、保障社会长治久安的关键所在。而信息化、公共安全观念的深入人心也为监控行业提供了广阔的发展空间，有理由相信，一个融合新技术、新应用、准确把握用户需求的集成化平台终究会脱颖而出。

【 作者：常爱平  作者单位：深圳中兴力维技术有限公司】