董江坤 李文胜

（石家庄市公安局，河北 石家庄 050021）

智能视频分析系统在警犬工作中的应用

董江坤 李文胜

（石家庄市公安局，河北 石家庄 050021）

智能视频分析技术IVT(Intelligent Video Technology)是利用计算机来代替人，从海量视频数据中快速检索到有价值的图像内容，并进行分析、总结。通过智能视频分析系统我们能够完整的将所有警犬训练过程直观的表现出来，通过对一段时间训练所采集的视频资料经过系统处理分析，可以得出一个相对客观的数据，能够让我们在今后的警犬训练中更合理的制定训练计划，改进训练手法，使警犬训练收到良好的效果。

智能视频分析；警犬技术；训练数据量化

提起智能视频分析技术相信大家都不陌生，最常见的就是智能高清公安卡口系统，而这个卡口系统就使用了智能视频分析技术。早在2008年北京奥运会上，卡口系统就被应用于安检之中，为奥运安保的顺利完成起到了重要作用。目前，智能视频分析技术目前在我国很多领域都有广泛应用。

智能视频分析技术源自计算机视觉技术，它能够在图像及图像描述之间建立映射关系，从而使计算机能够通过数字图像处理和分析来理解视频画面中的内容。 “智能视频监控其实是个系统工程，其核心是智能视频分析软件 (IVS)，智能视频分析技术是实现 “视频创造价值” (从大量视频资源中挖掘有价值的东西)的重要手段。从概念来讲，视频行为分析技术是对采集到的视频上的行动物体进行分析，判断出物体的行为轨迹、目标形态变化，它糅合了图像处理技术、计算机视觉技术、计算机图形学、人工智能、图像分析等多项技术。我们在实际的安装使用中，主要包括前端监控设备（独立运行的小型嵌入式设备，运行实时操作系统，连接摄像机）以及后台监控软件（采集前端分析设备的视频流，对这些数据进行分析、记录、分发等处理动作）。

目前，智能视频分析技术已经广泛应用于包括军队、公安、交通、金融，物管，安防、电力等多个行业和领域。可见智能视频分析技术不单纯的服务于某一特定领域或行业，它的技术所涵盖的范围很广阔，最重要的是它可以根据用户的使用需要来进行量身定制，比如目前就有 “动物行为学视频分析系统” （动物行为学视频分析系统,是指通过对动物行为的视频、光电和生物电等信号的采集，并结合计算机图像处理、和生物电信号分析技术，提取动物行为的轨迹并计算各种行为学参考指标的软硬件系统）。

智能视频分析技术随着科技的发展，逐渐从相对集中的应用领域转向各行各业深层次大幅度的延伸。那么警犬技术是否能够利用智能视频技术来为我们的日常训练和实战来服务呢？

下面我们来具体分析视频分析技术在警犬训练、使用方面所能发挥的作用。

一、警犬训练过程中的应用

（一）室外训练

通过智能视频分析系统我们能够完整的将所有训练过程直观的表现出来，同时可以在画面中标明当时户外温度、湿度以及风速、风向、本次训练所用时间。并且还会详细的记录本次训练的时间、地点、科目、场地地面情况等等，这为以后的电子档案的建立提供了依据和资料，后面会详细的进行说明。

以追踪训练举例。我们日常的追踪训练一般都是在训练结束后进行讲解和总结。模拟现场、实战演练等有些时候还会绘制一张追踪示意图，但是这些相对来说都不够直观，而且有些细节在训后会被忽略甚至遗忘。这就需要对当时的追踪过程进行一个详细的记录。

利用智能视频分析技术，我们可以利用定制的程序软件系统控制高清摄像头对训导员、警犬以及整个训练场地进行追踪摄像，可以清楚的记录下并用红蓝线清楚地标明迹线的路线、警犬追踪时所走的路线，使得整个追踪过程一目了然，并且还能记录追踪过程中人和犬的各种反应。比如：犬在突破起点时是否出现问题、不上线时训导员是怎样做的、追踪过程中何时冲线、何时晃线、何时断踪，而在同时训导员正在做什么，当他注意到犬的行为他又是如何做的，在中途发现所求物时训导员是怎么做的，在整个追踪训练结束后训导员是怎样奖励犬的。这些都是在追踪科目训练中容易出现问题的地方，只有把这些问题解决好才能真正提高训练水平。

另外，由于风力、风向系统的加入，我们可以观看到屏幕上的风力风向图标的实时变化，犬晃线、不上线是否是由于风力、风向的作用，犬晃线的方向是否和风向一致；几级风力能对犬在作业时造成何种影响。

温度、湿度系统的加入，让我们可以相对更直观地感受到当温度、湿度在什么范围内犬可以更好的感受气味，更好的完成训练；在什么范围内会对犬的作业造成不良影响。

（二）室内训练

以鉴别训练为例。警犬鉴别是个细活儿，有很多因素会对鉴别的过程和结果产生影响。训导员对犬的影响是其中一个因素，犬出现未嗅拔罐或者乱反应就有可能是因为训导员的表情、动作对犬产生了影响。视频分析系统会在屏幕上并列显示训导员和犬，在犬做出反应时会同时对训导员的表情、动作进行记录，犬在反应错误时，是否是因为训导员不经意的表情、动作等等对犬产生影响，训导员是怎样纠正的；犬在反应正确时训导员是否在第一时间及时、正确的进行了奖励；犬对哪个罐进行了重嗅、漏嗅了哪个罐，训导员是否及时的进行了调整。

在使用摄录设备对室内情况进行视频记录的同时，音频采集也在同步进行，我们通过对现场声音的采集，可以准确的观察到犬在训练过程中是否受到了外界声音的干扰、犬的抗干扰能力如何等等，从而从何的分析犬的作业能力。

总的来说，训练尤其是使用科目的训练，利用文字记录和旁观者的语言是无法让训导员产生直观的感受的，尤其是一些科目的训练过程中，就算训导员或者犬出现了问题，训练过程也是不能被打断的，在训练结束后再谈训练中发生的细节，很多会被漏掉或者存在不同的想法。而通过视频的记录和数据分析，能够让训导员真正看到自己训练时的样子，对于发现训练中存在的问题，真正做到客观、公正、完整的分析，对于找出更适合自己的训练方法是有很大帮助的。

二、训练数据量化及电子训练记录的建立

比往常的纸质鉴定记录更直观、更详细、更易于保存、更便于编辑。这也是影像资料对于文字记录的优势所在。除了刚才举例的追踪、鉴别训练外，包括搜毒搜爆训练，我们主要利用的是视频分析系统中比较基本的物体运动轨迹追踪、高清人脸抓拍、摄录数据分析汇总等功能，这和单纯的人工摄像存在极大的不同：人工摄像耗费人力、物力，比如室外追踪训练如果按照设想对训导员、警犬、以及整个场地进行精确拍摄，需要至少 3个机位，而且还需要较专业的拍摄者才能抱着个拍出的画面清晰、稳定，并且有的位置、角度是人为无法操作的；对于室内训练大部分训练科目需要房间内除了训导员和犬外没有第三者，在屋外摄像显然不能够达到预期的目的，而且室内训练犬的作业范围多为地面向上一米左右的范围，为了准确地捕捉犬在作业时的动作细节，机位的设置也会相应的进行调整。而通过智能视频分析系统，高清摄像头按照系统的设定可以自动对训导员和犬或者其他物体进行跟踪拍摄并显示行动轨迹，在训练结束后会对训练数据进行分析汇总。针对每名训导员制作独立的电子训练档案，在训练科目完成后可以对该科目进行量化分析。例如，某科目训练共训练多少天多少次，通过几种方法，每种方法训练几次后形成了某种能力或者条件反射，然后通过所有受训犬之间的横向对比得出一个数据，并且可以根据生物行为学视频分析软件对我们特定的物体（犬）进行特定的行为数据记录和分析。这些数据对今后的训练具有广泛的指导意义。

在对每名训导员的训练数据进行汇总后就形成了一份带有训练视频，训练量化数据的电子训练档案，它相对于以前使用的纸质训练记录的优势在于：

第一，更加详细、直观。视频影像资料比文字的记录直观，也更加客观，而且记录的内容也更丰富和完整。第二，便于保存和携带。纸制品怕水怕潮易损坏，而电子文档可以存放在电脑或者一个小小的u盘中且方便复制，携带起来也很方便。第三，根据需要可以很方便的进行编辑。电子训练记录无论是视频还是文档编辑都很简单，根据需要完全可以做成课件共大家共同观看学习。并且在网络高度发达的今天，视频文件是很便于交流的，基于网络，我们甚至可以建立一个专业平台，在这里可以通过各地的终端访问该地的训练、工作视频，加强了各地的工作、训练经验交流，还可以在线进行远程技术指导。考核也可以通过网络来进行，通过考核观察模式，可以对考核目标的行为动作、语言指令、完成情况进行观察、分析后进行在线讲评和今后的任务部署，既节省人力又节省物力，高效环保，与时俱进。

总之，智能视频分析系统在警犬训练上的应用还没有完全普及，很多方面还处于实验当中，有着巨大的潜力供我们发掘。警犬训练是一项辛苦且周期较长的工作，而在实战中，带犬民警携犬又往往是奋战在第一线，工作量大并且存在着极大的危险性。能够让更多的科技手段服务于我们的训练和实战，使我们更加轻松、快速地完成警犬使用科目的训练，切实提高警犬在实战中的作业能力才是我们警犬技术工作的最终目的。

［编辑：张钦］

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：1672-6405（2017）01-0068-02

董江坤（1980-），男，河北石家庄人，河北省石家庄市公安局刑警支队警犬训练大队民警，主要从事警犬技术研究。李文胜（1967-），男，河北石家庄人，河北省石家庄市公安局刑警支队警犬训练大队民警，主要从事警犬技术研究。

2016-12-01