视频技术在安防系统中的作用之视频探测

发表时间:爱沙国际于2017-12-13发表
  视频监控在安全防范系统中重要作用是人所共知的。人们通常把防入侵报警、视频监控、出入口控制作为一个综合的、完整的安全防范系统三要素,而视频监控往往为其核心和主导,这是因为图像(视频信号)本身具有信息量大的特点,它通观全局、一目了然、判断事件具有极高的准确性,是报警复核、动态监控、过程控制和信息记录的有效手段。安防必有视频监控,似乎已成为一种定式。应该指出:目前、安防系统中的视频监控基本上是工业应用电视的翻版,真正能适应安全防范系统的要求和特点,表现出视频技术优势的设备还不多。随着电视技术数字化的进程,视频监控在安全防范技术中的应用将会有本质的变化,这一点目前已初露端倪。数字化将根本上改变视频技术的面貌,将对安防技术的发展产生极大的影响,一些新的概念、新的产品以及新的系统模式将会出现,安防技术也将由此发展到一个全新的阶段。

  视频探测

  探测是安防系统的基本要素,探测设备是安防系统的主导产品。安防技术在利用和借鉴其它技术开发应用时,始终围绕的一个核心就是"探测"。目前主流的探测器主要是状态探测或物理参数的探测,由于探测结果的非唯一性,探测的真实性很低,所以、实现真实的探测一直是安防技术追求的目标。视频探测是一个理想的解决方案。

  视频探测在模拟电视技术的基础就已得到了应用。在一幅图像上开一个窗口,检测其亮度电平(平均亮度电平或均方差)的变化,就可以实现探测。在一幅图像上开一系列窗口,检测其亮度电平的变化,并分析各窗口(探测区域)变化的时序,就可以实现运动探测。在数字视频的基础上,进行窗口设置、亮度值的算法和比对,阈值的设定和动态刷新都很方便,因此、视频探测産品多起来了,许多视频设备(如DVR)都具有了视频探测这个功能。但是、这种方式的探测仍然是一种物理参数的探测,是利用摄像器件本身是一种光电转换器件的功能,进行景物亮度这个物理量的探测,并没有利用图像技术的特点和优势,来实现目标探测。

  图像的特点就在于它包含探测目标的几何信息(形状、空间位置和运动状态)。分析图像,对目标进行分类,提取VOP(VIDEO OBJECT PLANE)并去分析目标的运动方式,进而産生探测结果。这就是目标探测,它具有极高的真实性,是一种理想的防入侵报警探测手段。数字电视技术的进步爲这方面的研究提供了新的条件。我们知道:爲有效地压缩视频信息,针对不同的应用,研究制定了各种不同的算法和标准,但其主要技术是相同的,都是充分地利用图像的相关性,去除图像信息中的冗余,如采用DPCM预测编码技术、MC(运动补偿)及目标分析和VOP的处理等,其实质是对图像相邻帧、相邻行、相邻像素间的图像内容的变化进行分析、预测,对各像块的运动趋势进行分析和估算,分离运动的目标与背景进行分别的处理。这些分析就是一个完整、充分的视频探测,其探测结果就包含在数据流中(供图像译码时用),而且是动态的,具有自适应特性。

  因此、我们可以利用这些技术去开发视频探测设备,也可以利用压缩视频数据流中的信息去实现探测,这都是视频探测这一课题要去探讨的内容。视频探测的实现将把入侵探测和实时监控合为一体,可以极准确地判定事件,可能会解决长期困扰安防系统的误报警率高的难题。

  视频探测还非常适于空间的多维探测和多参数探测,同时对处理来自不同方位摄像设备的图像信号,可以做到对目标多方位的监控,实现对特定空间和目标的完全封闭,提取和识别图像的特征点,并分析其运动轨迹,不仅可以实现真实的探测,还可以通过伺服机构实现对运动目标的跟踪。这都是视频技术独具的特点,可以成爲安防系统中有效的探测手段,和有特色的产品品。

  各种新的成像技术,如毫米波成像、红外成像等,将把视频监控从可见光的范围扩大到不可见光的范围,把对几何图像的分析扩展到对光谱、波谱、物谱图像的分析。这些探测方式将爲安全检查和安全防范提供新的方法,开拓新的应用领域,也是今后视频探测技术研究的重要方向。



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