智能视觉监控技术在国防工程中的应用与研究

2017-10-13季东杰钱文哲

网络安全技术与应用 2017年3期

◆张义季东杰肖朋钱文哲

◆张义季东杰肖朋钱文哲

（中国人民解放军62319部队北京 102417）

随着城市扩建、旅游开发以及信息和网络技术的快速发展，国防工程军事设施安全受到严重威胁，特别是一些暴露的附属设施，为维护管理带来了极大挑战。智能视觉监控技术能很好地对国防工程监控场景实时监控，通过视频检索、图像处理、目标跟踪，进而实现预警、报警，提高工程安全防范能力和作战指挥效能。

智能视觉监控；图像处理；信息获取；国防工程

0 引言

现代社会的突发事件和异常事件越来越多，对于国防工程比较敏感军事重地的安防监控越来越难，特别是不能对发生的异常事件做出及时反应。智能视觉监控技术可以对国防工程进行全天候、自动的、实时的监控，由“事后查询”变成“预警”，由“被动”变“主动”，在第一时间提供实时报警，最大限度提高工程安防能力。

1 智能视觉监控技术平台

1.1 系统构成

本系统由前端设备、传输信道、控制设备和记录/显示设备构成。如图1所示。

图1 监控系统构成

智能视觉监控设备是该系统的中枢，有视频监控主机、矩阵切换主机/视频切换器、视频分配器/画面分割器/图像处理器、解码器、编码器等设备。

1.2 智能视觉监控系统工作原理

智能视觉监控系统，就是通过对摄像机拍录的图像序列进行自动分析，对国防工程内外部动态场景中的入侵目标进行定位、识别、跟踪和报警，并在此基础上分析和判断被锁定目标的行为。

Step1：运动检测就是从序列图像中将变化区域从背景图像中提取出来，运动区域的有效分割对于目标分类、跟踪和行为理解等后期处理都非常重要。

Step2：目标分类就是从检测到的运动区域中将对应于人、行车、飞鸟的运动区域提取出来，便于跟踪和行为分析。

Step3：目标跟踪就是对在连续的图像帧间创建基于位置、速度、形状、色彩等有关特征的运动目标进行跟踪，通过建立概率预测模型②，预测目标未来可能出现的区域。

Step4：行为理解与描述就是对目标的运动模式进行分析和识别，并用自然语言进行描述，判断目标行为动向。

Step1、Step2、Step3是低层、中层处理部分，Step4是高层处理部分，是对运动目标进行分析和识别，辨析目标性质好坏，是否存在安全隐患因素，达到防范目的。

1.3 智能视觉监控技术优点

减轻保障人员的劳动强度，大大提高监控效率；克服由于保障人员的疲劳等造成的监控漏洞所带来的安全隐患；在异常情况发生及时做出反应，解决互联互通性。

2 智能视觉监控技术在国防工程中的应用

国防工程是保障平时演习与战时各级机关实施高效指挥的工程，工程设施系统庞大、建设项目投资巨大、地位重要责任重大，能否保护好设施设备，提高工程全寿命周期，直接关系到指挥顺畅、战争胜负、国家安全。智能视觉监控技术能对进出工程的道路、洞口及工程外的附属设施和工程内的重要场所、关键点位实施有效监控。

2.1 变焦跟踪、自动报警

当监视区内有移动目标，变焦镜头摄像机或云台即可自动旋转跟踪目标，记录目标的视频轨迹，进入监控区域内时，系统自动报警并显示“闯入”。如图2、图3所示就是设备运行工作的全过程。若无移动目标，系统只监视不录像，可以节约大量硬盘记录空间和方便事后快速查询。这种方法主要用于国防工程外部的道路、战备井、加油站等附属设施及洞口。优点：便于隐蔽监视区和夜间禁区的监视和寻找特定目标。