【福哥专栏】随着安全监控的需求增加与型式变化，加上图像数字及网络化，安全监控已走上智能化监控境界(Intelligent Video Surveillance，简写为IVS)。除以图像侦测取代早期动态侦测外，IVS技术发展也更趋向运算智慧化，再加上将此智能化的图像信息运用于安全之外，使得IVS可以和商业分析行为结合，因此，IVS已成为最近几年来热门的监控项目;而IVS也因为大量运用图像技术，使得IVS目前应用也迈向高清化图像的配搭时代。

文/张淂福

　　不过，由于相关技术发展更新快速，IVS系统的软硬件产品、技术与应用仍持续不断演进，其中，图像侦测、辨识、撷取与处理相关软件能力，更是IVS系统性能优化的关键，本次产品测试及是针对此类IVS应用产品而来，就让我们从这三类包含智能辨识DVR及摄像机的产品开始，进入IVS多元的技术进程与应用进行深度剖析，进一步掌握IVS系统产品的精髓。

[

　　IVS应该具有的特质

　　在剖析IVS产品之前，我们必须对IVS应有的特质条件做一个初步的认知，从而才能对此类产品进行应用及技术的解析;一般而言，IVS应该具有以下的特质：

　　• IVS应能抗干扰能力强，不因光线、雨天、风雪、摄像机的变化等影响;

　　• IVS应能过滤环境变化：树的晃动、水波;

　　• IVS应能过滤天气(乌云密布)变化;

　　• IVS应能忽略视频的干扰和视频画面丢失;

　　• IVS应能调整图像的衰减：雨天、雾、摄像机镜头污垢、太阳的反光;

　　• IVS应能避免PTZ的运动引起的错误触发报警;

　　• IVS在屏幕跟踪物体的效率是100%(未设置报警区域不算在内);

　　• IVS应能在画面上显示物体轮廓和运动轨迹的相关资料：高度、速度、面积、物体分类等;

　　• IVS应具有智能分析包括两个层面：VCA presence 和 VCA surveillance;

　　• IVS应具有VCA presence：探测入侵者的存在问题;

　　• IVS应具有多个个跟踪目标，多重检测区域和非检测区域设定;

　　• IVS应具有过滤功能，当人、车辆进入或者穿过设定区域或警戒线时检测;

　　• IVS应具有摄像机抗干扰检测，如摄像机的运动、散光或者被遮挡等;系统不受摄像机的细微变化影响，如镜头的污垢，光线的变化等;

　　• IVS应具有检测区域可以任意设定任何不规则的检测图形. 检测区域可以是一条或则多条线组成的图形;

　　• IVS应具有设置非检测区域防止误报警，比如树叶晃动;

　　• IVS应具有当快速行动的物体经过报警区域或报警线时能够被检测;

　　• IVS应具有VCA surveillance包括VCA presence + 过滤规则 + 物体分类;

　　• IVS应具有VCA surveillance特点，最多数十个计数器和不同的规则设定;

　　• IVS应具有方向过滤，可以调整方向和角度;

　　• IVS应具有停止过滤，一定时间内的逗留触发报警;

　　• IVS应具有徘徊过滤，在设置区域内徘徊，超过设定时间触发报警;

　　• IVS应具有进入/退出过滤;

　　• IVS应具有出现/消失过滤;

　　• IVS应具有物，物体被搬移报警;

　　• IVS应具有独特的设计，方便使用，3D校正适合顶吊式摄像机或者侧挂式摄影机数据的校正;

　　• IVS应具有分析显示物体的分类，速度，面积，高度;

　　• IVS应具有最高和最低速度设置功能;

　　• IVS应具有物体类别过滤：人、人群、车、杂物等;

　　• IVS应具有过滤掉小动物、鸟、杂物等不需要检测物体;

　　• IVS应具有物体的分类可以依据自己的需要进行调整。

　　目前IVS应用类别解析

　　在大致说明IVS现阶段需求条件特质及参考三类的产品测试所得报告及数据后，我们在剖析上要先来谈谈在安防应用上，有哪些IVS智能视频监控分析类别及项目技术，这些IVS智能项目可以嵌入在摄像机、DVR及智能盒内来做应用。从中我们也大概来了解一下目前IVS发展的类别。

　　IVS侦测部分类别

　　• 物体分类(Object Classify);

　　• 单绊线入侵检测(Tripwire);

　　• 多绊线入侵检测(Multi-line tripwire);

　　• 进入/退出区域检测(Entered/Exited);

　　• 徘徊检测(Loitering);

　　• 遗留物检测(Left behind);

　　• 物体搬移检测(Taken away);

　　• 物体出现检测(Appeared);

　　• 物体消失检测(Disappeared);

　　• 烟雾出现检测 (Smoking);

　　• 火苗出现检测 (Fire Appeared);

　　• 人群密度检测(Flow Control);

　　• 奔跑检测(Running);

　　• 打架检测 (Fighting);

　　• 逆向检测(Converse);

　　IVS辨识分析类别

　　• 人流量检测(People Counting);

　　• 车流量检测(Vehicle Counting);

　　• 人车衣物颜色(Color Identify);

　　• 道路状况检测(Road Status);

　　• 车辆违章停车(Stopped Vehicle);

　　• 场景变化事件侦测(Scene Change);

　　• 高速球PTZ自动跟踪(Pan-Tilt-Zoom);

　　• 脸部辨识(Face Identification);

　　• 年龄及身高(Human Age and Height of Object)。

　　摄像机前端IVS智能部分类别

　　• 图像失落(Video loss);

　　• 图像断线(Cable fail);

　　• 镜头恶意遮档(Cover Lens);

　　• 镜头喷雾或喷漆(Lens Printing);

　　• 镜头图像无变化过久(Fake Image假景物讯号);

　　• 噪声过高(Noise);

　　• 亮度过亮或过暗(Brightness Change);

　　• 色彩变化(Color/Black&white);

　　• 电力失落(Power Loss)。

　　IVS在应用中的注意事项

　　以上这些都是目前IVS智能视频分析应用时大致上范围项目类别部分，当然IVS也不全然会以这些为全部范围，特别是在技术发展日益快速下，也许在文章的发表后以有新的IVS类别发布于市面上也说不定。由于IVS的类别众多，因此在使用上可能会出现有很多问题，也必须对IVS智能视频分析存在一些特性规则。这些应用特定规则大致如下;

　　• IVS目前侦测率≥90%，误报率≤10%是一般通则要求;

　　• IVS可以做方向过滤且可以调整方向和角度适合个图像方向侦测配合;

　　• IVS的停止过滤功能可以设定允许一定时间内的逗留触发报警，以配合PIR功能使用;

　　• IVS的徘徊过滤功能可以在设置区域内对非恶意徘徊，设定超定告警功能再触发警报;

　　• IVS可以同时跟踪多目标，可以检测多个区域和画分非检测区域(包含或不包含的功能);

　　• IVS可以设定过滤人或车辆的进入穿越设定区域或警戒线的路径才告警方式，不再是傻瓜穿越侦测;

　　• IVS在前端摄像机上不会受细微的干扰影响检测，例如摄像机的运动、散光及镜头的污垢、光线的变化;

　　• IVS不受架设点晃动的影响且能够抗摄像头抖动情况;

　　• IVS可以任意设定任何不规则的侦测区域. 区域可以是一条或多条线组成的不规则块状区域;

　　• IVS可以设置忽略非检测物以防止误报警，例如草及树叶晃动;

　　• IVS可以侦测非常快速移动的物体，假如它们通过侦测区或越过侦测线;

　　• IVS可以过滤正常的人车进入/退出侦测不法的进入及退出;

　　• IVS可过滤正常的物体移动并侦测真实的物体的出现/消失;

　　• IVS可以立即侦测遗弃物及物体被搬移的情况;

　　• IVS可以搭配鱼眼360°摄像机做曲面校正，方便3D侦测使用，这样让IVS适合吸顶式摄像机或者侧挂3D半球摄像机使用;

　　• IVS可以智能的分析物体的活动固定分类，速度快慢、面积、体积大小及长短高度;

　　• IVS可以在速度过滤设置最高和最低速度，如此可以侦测极快或即极慢范围物体移动;

　　• IVS可以过滤物体类别如分辨是一个人、一群人或是车、一堆车及任何单或群聚的杂物;

　　• IVS可过滤掉影响监控警报辨识的小动物、鸟等可以忽略不需要侦测的部分;

　　• IVS可以全天候在雨、雪、雾、冰雹等气象条件下均可能检测，不受干扰;

　　• IVS已进阶到物体的分类可以依使用这环境条件据自行进行调整设定;

　　• IVS也进阶到画面显示物体轮廓和运动轨迹的相关资料如人车的高度、速度、面积、移动物体类别等;

　　• IVS已进阶到3D人脸和车牌辨识高阶运算的运用。

　　依这些IVS的应用特性规则看来，IVS智能分析应用优势上还是比应用问题来得多，但在真实工程应用上真的都可以顺利的采用而没有任何的阻碍吗?我们再来剖析一下IVS对于安防应用的效益到底何在。

　　IVS的附加效益剖析

　　IVS智能型图像监控系统在安控系统中的应用，除了可提供图像强化、物体辨识、动作侦测、画面改变警示等应用功能之外，另外在调阅提取监看图像时，常见的作法是调阅者必须不断缩小检索范围时间，逐一排除不需要的画面，调阅过程稍微不留意就会错失重要的关键画面，但在有IVS智能型图像监控系统辅助下，用户不需再透过缩小调阅范围的旧方法，直接在检索条件设置要查找的是异常动态画面。

　　其实IVS还可让储存的录制图像更具实质效益，例如，系统不必将所有图像都一一储存，而只需要储存系统判断异常画面，当IVS侦测到画面出现遗留物或是不正常进出状况时，只要保留异常时段的图像，不须以每日24时不中断进行监控录像，系统就可节省非必要录像储存成本。除节省影片储存空间外，IVS智能型图像监控系统还可透过系统整合，扩张安全监控的应用领域。在上述这些效能之外，IVS还可能带来以下效益，我们以商场为例说明。

　　• 节能：大致上都可以对监控系统达成节约能源 10%-20%的效益，例如根据节能原理，在商场的监控应用时，可以根据客流量实时监控功能监控到商场内滞留人数，第一时间对商场的电扶梯、空调、照明等电力设施进行调节，从而达到节源减耗的目的;

　　• 防窃防盗：采用IVS大体上可以防止窃盗或财物损失达50%以上，例如IVS结合商场收款机监控功能，对于监控到的异常交易比如取消交易，漏扫商品等，会及时发出及提示，通知管理者进行监控查询。有了现场监控功能，防止内盗或者商场盗窃情况的发生，从而达到为商场防窃防盗的目的;

　　• 降低人力成本：采用了IVS监控系统可以大量减少人力支出，例如我们在运用IVS后，可以透过人流及热点产品分析报表，可以统计出平均每天有多少客流量，根据服务客数比例进行人员人力调整。还有透过IVS系统协力的数据报表，可从这个报表可以知道每天客流量高峰期和低谷期，从而对店员进行有效的分配上下班时间，达到人力资源最优化，从而为企业降低人力成本;

　　• 提高工作效率：IVS不仅可以提高安全监控效率，同时可以针对商场的应用达成提高工作效率部分，也就是透过IVS所协助制成的数据报表可以比对比评估分析各分店营运情况，得出综合能力最强的分店营运数据，制定一个合理竞争的目标，以提高商场人员工作效率。

　　结论

　　IVS智慧视频分析技术进入中国已有近10年，伴随着平安城市的建设和各类型监控系统的应用普及，这几年IVS迎来了新的发展契机。在2012北京展上更可以看到有不少厂家展出IVS相关产品，但不论IVS监控技术是否将会大鸣大放，对于IVS产品的应用仍然须要谨慎对待，因为IVS的应用必须是有周全的产品搭配及应用技术才能完整采用的。