智能视频监控技术在公共安全领域的应用

2015年5月份九部委联合发布《关于加强公共安全视频监控建设联网应用工作的若干意见》，提出“全域覆盖、全网共享、全时可用、全程可控”的公共安全视频监控建设联网应用，要求推动集成应用，运用数据挖掘、智能预警等现代技术，加大在公共安全视频监控系统中的集成应用力度，逐步建立国家级和省级公共安全视频图像数据处理分析中心在视频图像领域建立和完善视频图像大数据分析挖掘应用等若干创新平台。

发展现状

　　随着中国经济实力的飞速发展，城市规模的不断扩大，城市安全防控越来越成为公众关注的焦点。部分城市正在建设“大情报”平台，采用视频采集、网络传输、视频压缩和存储等现代技术，有组织地建设城市监控体系，实现多方位、全天候的视频监视和存储。海量监视视频为公安机关的侦查分析工作提供了有力帮助。

　　据相关资料统计，在智慧城市平台系统中，视觉感知数据占据了80%以上，随着时间推移，其数量规模也呈现出指数级的增长。在智慧城市平台系统中，除了基本的人工监视和数据记录以外，更重要的是对监控视频进行智能化的处理，充分利用大数据、融合深度学习、分布式计算、新一代宽带无线通信等先进的信息技术，通过打造城市统一一体的、互联互通的、协同共享系统，实现社会管理与服务的业务模式创新，从而更大的范围和更深层次提高城市运行效率、挖掘城市承载潜力、调高城市服务质量，为实现平安、幸福、繁荣、和谐等城市目标发展。

关键技术

　　1、智能视频分析技术

　　智能视频分析技术是指计算机图像视觉分析技术，是人工智能中的模式识别，其工作流程是从监视摄像头手机非结构化数据集，对视频图像内容进行理解和分析，生成图像内容和行为的描述信息，并以结构化或半结构化语言描述，找出可能指向某种安全威胁的异常现象。这是一个复杂的过程，需要即时过滤和处理大量数据。

　　在智能视频分析技术出现之前，海量视频的分析一直是困扰人们的难题，公安机关目前主要采用人工观察的方式对海量监视视频数据进行过滤和分析，存在智能化分析程度不高、处理速度慢、效率低等问题，而这些问题都是智慧城市、平安城市建设中必须解决的基础性技术问题。通过使用智能视频分析和人工智能，对视频内容进行分析，在海量的视频监控数据中查找有价值的信息，识别异常情况，在不需要人工参与的情况下，发现异常情况并报警，做到及时发现、及时取证、及时处理。这不仅改变了传统视频监控的被动型和人为性，而且也减少人为因素造成的监控事件遗漏，同时，增强治安监控系统的智能性、可用性、减低监控员的工作强度，提高工作效率。

　　2、大数据处理技术

　　在公共安全领域，随着平安城市、智能交通、智慧城市等工程的推进，安防监控系统已深入、渗透到各个领域和地区。安防监控的发展趋势是融合化，视频监控平台与其它多种系统之间如警综、消防、卡口、门禁等进行资源和数据的无缝整合，形成社会化的大系统，数据呈现出爆炸性的增长。

　　如何对这些海量的融合数据进行清洗和选择，并建立有效的分析模型是一个有趣的挑战。“海量”和“非结构化“这两个特点在视频监控行业尤为突出，通过把视频、图片等非结构化的数据转为计算机识别的结构化数据，提取其特征、分析比对得到有价值的信息。通过应用大数据技术，可以辅助公安人员快速开展治安防控、警情研判及指挥决策，发掘公安信息资源价值。如犯罪嫌疑人追查，可通过输入嫌疑人照片进行人脸特征识别并在所有视频中寻找该人脸；犯罪嫌疑车辆追查可输入嫌疑车的照片或颜色车型等相关特征在所有视频中寻找；人车物的轨迹分析即在所有视频中按照特征查找指定的人、车、物并绘制其时空轨迹。通过大数据技术，进行实时智能分析和数据挖掘，让视频监控从基本的存储、人工抽检，进步到高效事前预警、事后分析，实现智能化的信息分析、预测，进一步挖掘海量视频监控数据背后的价值信息，为公共安全治理的各项决策部署提供了充分的数据基础支撑。

　　3、云计算

　　对于安防行业来说，云计算是指云+计算，即云量的存储空间和海量数据的计算分析。云计算属于一种以数据为中心的超级计算方式，将数据计算、数据存储、数据应用以及相关的软硬件资源虚拟化、集群化后进行并行计算，再将结果反馈给用户。海量的数据存储带来的数据筛选、处理和计算工作也随之成倍增加，云计算成功地解决了存储难和读写难的两大问题。利用智能分析算法技术，从大数据中精准且快速地抓取目标数据，对视频数据的智能化分析，通过部署云计算、云存储平台，可以将遍布城市角落的摄像头所采集的海量信息实时动态传递到云平台，通过云平台强大的计算能力和存储能力，实现对各类视频信息的比对以及对不同类型信息之间的关联度进行深入分析，发现可能出现的情况，将监控模式由事后的追查监控转变为事前预防监控，更加充分发挥城市安防系统的效用。

应用与发展趋势

　　随着公共安全视频业务应用需求的不断调整与增加，建设云架构下的智能视频大数据信息综合应用平台日趋成熟。利用云计算、物联网、移动互联、智能视频等技术升级建设新的视频信息，有效解决视频图像数据采集整合、价值信息提取、数据结构化处理及存储应用模式变革等问题，为公安实战应用提供服务支撑。

　　目前，在公安实战工作中，最典型的智能视频技术应用是从海量视频数据里找出具有相同线索特征的图像，让干警发现新的案件线索。视频的结构化是最大的技术障碍，视频除了时间和空间属性外，并没有其它的标签。利用视频分析、智能视觉技术，从大量纯视频中先自动化地采集出一些常用的“元数据”信息，并用数据TAG的方式重新对视频信息进行组织、长期存储，以备“战时”急用，完成对犯罪分子行为痕迹的拼凑，把智能化视频技术融合于案件处理的全工作流程中。运用云计算及大数据技术，实现海量数据存储、查询和应用的云计算服务，对数据做到实时处理，进行有效的任务管理和调度，构建起一个能够流畅高效运行的大规模分布式系统，实现视频图像的摘要、分析、识别、处理、比对等智能实战应用功能，使视频智能化实战应用在公安工作中发挥更大作用。

结语

　　公共安全领域对视频监控的规划和需求建设重点，正在从布点数量向管理应用质量提升转变，“灵活使用、资源共享、信息挖掘、支持实战”是视频监控领域的发展趋势。利用云计算、大数据、智能视频分析等创新技术，通过对城市级社会治安海量视频等安全信息进行分析和价值挖掘，实现城市视频数据和管理数据的价值挖掘和利用，实现资源的统一管控和维护，推动着城市向高端智能化、可持续发展的方向迈进，从而达到提高政府社会综合防控水平、提高公共服务水平、提升市民生活质量的目标。