海康威視校園安防智能應用方案解析
2024/9/18 10:41:31點擊：
如今我國教育事業蓬勃發展，學校數量及規模不斷擴大，校園內學生高度密集，對外開放程度越來越高。面對這樣的形勢，如何處理校區安全保衛工作，減少校園暴力及安全事故，實現校園群體的人身和生活安全是我們關注的重點。目前國家關于校園安防的政策相繼出臺，許多城市更是對此作出強制性規定，以保障校園安全，平安校園、數字校園相繼開展，越來越多的學校在原有人防物防的基礎上選擇了安防技術智能產品作為保護校園安全的重要手段。
一、校園安防產生背景
隨著我國教育事業的發展，學校的規模和數量都在不斷的擴大，學生高密度集中，校區開放程度越來越高，針對校園頻發的治安事件也越來越多，如校門口惡性人身侵害事件、樓梯垮塌踐踏事件、社會人員滋擾在校師生事件等，嚴重侵害學生權益。一直以來，學校不斷在人防和物防方面加大投入，同時在安防智能監控上加大投入力度，在各校區的重點部位、人群集中聚集場所安裝監控點，實行人防、技防、物防結合的防控體系，可以增強安全系數，減少日常投入，把治安案件控制在*低限度。
如今監控技術的迅猛發展，人們已經不能滿足看得見的需求，更是向看得清、看得遠、看得開闊的方向前進。高清監控設備的不斷投入帶來又一波針對性的智能化需求，而智能分析技術如何更好的應用在高清監控上面，也是安防企業亟需思考和解決的問題，這也是智能發展的應用方向。
二、校園安防的特點
校園安防系統與普通安防有共通之處，但也有很多自己的特點和要求：
1.監控點多：學校人員密集，而學生的活動范圍不會固定，這就要求監控到校區每一個角落。因此需要在學校內學生活動的范圍（除了隱私區域）裝有攝像探頭，這樣才能全面的保證學生活動的區域的安全性。
2.監控面積大：學校的校園面積一般較大，監控點多。而在監控系統部署的時候，隨著高清探頭的投入，線路要求比較高，尤其是帶寬會有越來越高的要求。
3.遠程報警：學生在學校的時候可以進行實時的報警，當學生及教職工離校后，可啟動遠程報警，如有監控點發生人員闖入，可通過網絡將報警信息上傳至網絡監控中心，并將圖像自動切換到現場，自動錄像，同時將報警信息和圖片傳遞給值班老師等，便于及時采取措施。
4.防止校園暴力：當校園暴力事件發生或可能發生時，各級人員均可觸動緊急按鈕，向110報警中心報警，預防或制止校園暴力事件。
5.意外傷害取證：學生在校期間，要能對所有監控點進行錄像，方便發生意外傷害時，主動舉證。
6.其它應用：安防系統要與學校日常工作相結合，*大限度的發揮作用。
三、校園安防的應用及功能
隨著高清探頭不斷投入，對于視頻分析技術要求也越來越高，同時也帶來了相應的新產品應用。
1)、雙目技術
雙目立體技術核心目的是提高識別的準確率。由于立體視覺技術形成的視場中帶有物體的三維幾何信息，因此能夠有效的設定檢測規則，排除光線、影子等干擾因素，大幅提高智能分析的準確度。如果說高清技術通過提升可用像素來提高分析的準確率，是戰術性的舉措，那么雙目立體視覺技術對視頻分析準確率的影響則是戰略性的。雙目立體視覺技術是基于視差原理，并利用成像設備從不同的位置獲取被測物體的兩幅圖像，通過計算圖像對應點間的位置偏差，來獲取物體三維幾何信息的方法。采用雙相機或多相機，對視場內空間的自由運動體的三維位置坐標及姿態進行高精度的測量，確定運動目標的核心位置，并根據標定結果對運動目標進行高精度跟蹤。
立體視覺技術的跟蹤，由于能夠辨識目標的三維坐標、姿態、相對距離、與背景環境的空間距離，因此能適應復雜的跟蹤背景環境。雙目技術應用于人體屬性識別是人臉識別技術一次技術應用的跨步，這對更準確的定位和分析人的特征有著支援重要的作用。如果在學校大門、學生教室、學生宿舍等建立雙目系統，這對于進入校園的人員有著很好的識別的分析，尤其是在小學，成人的身高、特征等有著很明顯的區別，可以準確的定位進入人員的特征。
2)、多球機聯動跟蹤技術
多球機聯動跟蹤技術是以單球機智能跟蹤技術作為基礎的。從應用的層面上看，能夠將普通的跟蹤球機的單點式監控，提升為系統內對單個目標的無縫式接力跟蹤，配合電子地圖的使用，能夠容易的實現對高安全等級區域的無縫式跟蹤，并實現目標軌跡描繪、犯罪行為預警等高等級的安保需求。多球機聯動跟蹤技術的實現，需要具備多目標識別與跟蹤技術。在應用中，通常設定一臺球機作為發起點，對廣域范圍內目標進行的智能行為分析，并將同時監控的多個目標按照既定的策略進行排序，并按照先后順序，指揮智能跟蹤球機逐個跟蹤監控目標。與單目標跟蹤相比，多目標跟蹤技術的關鍵點是數據關聯問題，即建立一個統一的坐標系，使得發起球機可以將目標的坐標信息傳遞給跟蹤球機，實現聯動跟蹤。
此功能應用在校園安防，當有人通過學校門口通過雙目和人臉技術識別這個人，記錄信息，此人行走在校園的時候，如果多點位布置跟蹤球機，有多球機跟蹤技術完成對此人的第二次行為分析和記錄，保證可以及時的探知此人在校園內的一些行為，起到事前預防的作用。
3)、面向事后應用的智能技術
隨著監控探頭的普及，監控系統中存有海量的錄像數據，在目前人工查看的模式下，傳統的方法需要從頭到尾順序播放，往往需要數倍于原始視頻的時間才能審看完成，因此需要大量人員連續加班數周進行視頻的審看。為了規避遺漏和誤差，就要加大人力投入的方法。但是經過實踐證明，這種方法吃力不討好，仍然解決不了根本的問題，如何有效、高效的應用，減輕人工查看回放帶來的時效性差、成本高、疲勞問題，并在不同分辨率、不同清晰度的錄像中準確的辨別出需要獲取的信息，基于以上需求，安防廠家研發了視頻摘要、視頻檢索等技術手段。
視頻摘要技術
將視頻摘要形成視頻片斷，不同時刻的目標穿越時空同時展現播放，使24小時的視頻被制作成一個簡短到幾分鐘摘要視頻成為現實。視頻摘要不僅濃縮的是事件的精華，也是活動事件的全部，沒有價值的視頻將被剔除。通過多分格快照技術，可以在幾秒中看完所有的活動目標成為可能，回溯原始視頻功能，瞬間鎖定目標在原始視頻中的位置。這些智能視頻分析功能的實現和應用將大大提高海量視頻監控錄像分析的效率。
視頻檢索技術
視頻檢索主要是依賴于視頻算法對視頻進行預處理，通過對視頻內容進行結構化處理，提取出視頻內容中的有效信息，進行標記或者相關處理后，可以通過各種屬性描述進行快速檢索。
因此視頻檢索*主要的是利用視頻檢測算法對視頻進行結構化描述，目前已經在相應的產品中得到應用的算法主要有以下幾種：行為分析算法、車牌識別算法、車輛顏色識別算法、車標識別算法、車型識別算法、人臉檢測識別算法、人體特征識別算法等。其中人體特征識別又包括人的年齡、性別、身高、衣服顏色、是否戴眼鏡等特征信息的識別。在視頻檢索中已經得到比較成熟應用的算法技術是行為分析算法、車牌識別算法、車輛顏色識別算法、人臉檢測識別算法等。
由于監控探頭的布置也會有盲點等原因，當雙目技術和多球機跟蹤技術無法每時每刻準確的撲捉到嫌疑人的軌跡信息的時候，可以通過校園內遍布的探頭錄像進行事后檢索分析，找到相關線索，幫助刑偵人員及時快速的定位嫌疑人。
4)、視頻拼接技術
視頻拼接系統是基于圖像拼接技術得以實現的，而圖像拼接技術是根據實際的科研和工程的需要而發展來的。在很多領域經常會用到超過人眼視角的高分辨率圖像，而普通相機或攝像機的視角往往不能滿足需要，例如由于距離的限制，某些超大尺寸的物體無法清晰的用視頻拍攝下來。目前來說，許多大型應用場景都需要高清晰高覆蓋的拍攝，比如機場跑道、碼頭等，一個攝像機無法真正清晰的展示這些大型應用場景的全貌，無法給出一種用戶滿意的高清視頻，更無法對視頻中的事物進行高清分析，由此而帶來的就是高投入和多畫面展示，不僅僅視覺效果不好，也不能*大程度的滿足用戶的高清大畫面的需求。基于以上需求，圖像拼接技術解決了這一難題，該技術將來自不同視角的圖像拼接在一起得到高分辨率圖像，解決了用戶大場景高清晰監控的迫切需求，用戶可以在一幅視頻圖像上瀏覽高清晰畫面。
視頻拼接技術應用于校園監控，尤其是學校廣場、操場、大門等位置，這些位置是人員容易聚集的區域，容易發生異常事件，用視頻拼接能夠很好的在一幅畫面中看到整個場景。
四、結束語
在今天來討論校園安全，也許，這是一個遲到的話題。雖然平安校園與數字校園建設已經在全國各地相繼展開，但是近年來校園暴力的慘劇也是時有發生。這就亟需一些更為先進的視頻分析技術應用于校園安防建設，為了讓學生能夠安全安心的在學校學習和生活，社會、學校、企業應該聯合起來共同為學生的平安出謀劃策，為確保校園的長治久安作出貢獻。
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