監(jiān)獄安防：公安監(jiān)所智能監(jiān)控技術(shù)特性分析
我國(guó)當(dāng)前監(jiān)所監(jiān)控大部分還是傳統(tǒng)的監(jiān)控為主。盡管視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用日益普及，但大多都是通過(guò)人工監(jiān)看的方式查看實(shí)時(shí)視頻。由于人類的注意力難以長(zhǎng)時(shí)間集中，人工監(jiān)看的效果隨著事件的增長(zhǎng)急劇衰減。因此，盡管知道一些重點(diǎn)場(chǎng)景，但公安干警卻無(wú)法隨時(shí)監(jiān)看。雖然少部分采用了智能監(jiān)控，但實(shí)際應(yīng)用的智能監(jiān)控的效果并不是很好。
為解決這類問(wèn)題，智能視頻應(yīng)用技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，主要包括針對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控和錄像檢索兩方面。實(shí)時(shí)監(jiān)控部分主要包括智能分析技術(shù)和視頻診斷技術(shù)。錄像檢索部分主要包括重點(diǎn)標(biāo)記技術(shù)和特征識(shí)別技術(shù)。
一、監(jiān)所智能監(jiān)控所需要解決的問(wèn)題
當(dāng)前監(jiān)所智能監(jiān)控所面臨的問(wèn)題，主要以誤報(bào)、漏報(bào)情況居多，導(dǎo)致值班民警面對(duì)警情真假難辨，客觀上增加了民警的壓力。監(jiān)所智能監(jiān)控需要解決以下幾個(gè)主要問(wèn)題：
（1）解決值班民警用肉眼死盯監(jiān)控發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的問(wèn)題，用主動(dòng)提供預(yù)警的模式，讓值班民警在平時(shí)不用全力盯著監(jiān)控，只需在有預(yù)警時(shí)重點(diǎn)關(guān)注彈出的畫面。
（2）針對(duì)監(jiān)所內(nèi)不同區(qū)域、不同時(shí)間，設(shè)定不同預(yù)警、報(bào)警機(jī)制。
（3）增加分析研判機(jī)制，提高預(yù)警、報(bào)警的準(zhǔn)確性。
（4）針對(duì)突發(fā)事件，提供應(yīng)急預(yù)案，以便及時(shí)處置。
（5）充分利用網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)視頻圖像、預(yù)警（報(bào)警）信息的及時(shí)傳遞。
二、智能監(jiān)控解決方案技術(shù)特點(diǎn)
以天地偉業(yè)智能監(jiān)控解決方案為例，其技術(shù)特點(diǎn)包括：智能分析技術(shù)、視頻診斷技術(shù)、重點(diǎn)標(biāo)記技術(shù)、特征識(shí)別技術(shù)、智能搜索技術(shù)。
（1）智能分析技術(shù)
智能分析技術(shù)支持各種智能應(yīng)用及擴(kuò)展，可實(shí)現(xiàn)區(qū)域警戒、人群密度、圖像異常、人流量統(tǒng)計(jì)、人臉監(jiān)測(cè)甚至面部識(shí)別比對(duì)等功能，通過(guò)結(jié)合監(jiān)所業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)量化，對(duì)信息分類處理，為防控管理工作提供情報(bào)信息分析服務(wù)。主要應(yīng)用特點(diǎn)舉例如下：
區(qū)域警戒：對(duì)于用戶設(shè)定區(qū)域內(nèi)的人員移動(dòng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)和報(bào)警，比如檢測(cè)是否有目標(biāo)進(jìn)入預(yù)定區(qū)域（或越線）并提示報(bào)警，在此技術(shù)上，可擴(kuò)展擁擠聚集監(jiān)測(cè)。
行為分析：對(duì)于目標(biāo)打架斗毆或劇烈運(yùn)動(dòng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)和報(bào)警。
物品遺留/物品丟失：對(duì)于可疑人物在指定的區(qū)域內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間徘徊或停留自動(dòng)監(jiān)測(cè)和報(bào)警，當(dāng)其余內(nèi)的人物突然消失時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)和報(bào)警。
人流量統(tǒng)計(jì)：對(duì)于指定一個(gè)/多個(gè)出入口或單一方向/雙向的人群流動(dòng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，提供比較準(zhǔn)確的人群流動(dòng)量和人群流動(dòng)方向的統(tǒng)計(jì)分析。在此技術(shù)上，可以對(duì)人群密度分級(jí)，設(shè)定閥值及時(shí)預(yù)警，避免造成惡性聚眾事故。
人臉檢測(cè)：對(duì)經(jīng)過(guò)設(shè)定區(qū)域的目標(biāo)進(jìn)行人臉檢測(cè)和跟蹤，篩選出人臉圖像實(shí)時(shí)布控，并為后期查詢提供依據(jù)。
智能分析技術(shù)可以有多種應(yīng)用方式，不但可以在前端攝像機(jī)中集成，還可以在后端管理平臺(tái)軟件中實(shí)現(xiàn)，可以根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目的需求和成本預(yù)算靈活配置。智能分析技術(shù)的優(yōu)劣主要考量準(zhǔn)確率，這就對(duì)現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)的選型和部署提出了具體要求，比如人流量統(tǒng)計(jì)可應(yīng)用于大門、通道、樓道等，需要考慮攝像頭與地面夾角、攝像機(jī)與人流方向夾角、光照條件和天氣狀況（晴天陰天和雨雪均會(huì)帶來(lái)不同影響）。
`
（2）視頻診斷技術(shù)
視頻診斷技術(shù)可對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)中的各種圖像質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)估，給出視頻的品質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)圖像中出現(xiàn)的雪花、滾屏、模糊、偏色、畫面凍結(jié)、增益失衡等常見(jiàn)攝像頭故障做出準(zhǔn)確判斷并發(fā)出報(bào)警信息。該系統(tǒng)還可以檢測(cè)視頻信號(hào)有無(wú)和前端云臺(tái)攝像機(jī)的運(yùn)行情況，有效預(yù)防因硬件導(dǎo)致的圖像質(zhì)量問(wèn)題及所帶來(lái)的不必要的損失，并及時(shí)檢測(cè)破壞監(jiān)控設(shè)備的不法行為。主要檢測(cè)內(nèi)容舉例如下：
信號(hào)缺失檢測(cè)：自動(dòng)檢測(cè)因前端云臺(tái)、攝像機(jī)工作異常、損壞、人為惡意破壞或視頻傳輸環(huán)節(jié)故障而引發(fā)的間發(fā)性或持續(xù)性的視頻缺失現(xiàn)象。
清晰度異常檢測(cè)：自動(dòng)檢測(cè)視頻中由于聚焦不當(dāng)、鏡頭損壞或異物遮蔽引起的視野主體部分的圖像模糊。自動(dòng)檢測(cè)鏡頭對(duì)準(zhǔn)無(wú)意義物體的情況。
信號(hào)亮度異常檢測(cè)：自動(dòng)檢測(cè)視頻中由于攝像頭故障、增益控制紊亂、照明條件異?；蛉藶閻阂庹趽醯仍蛞鸬漠嬅孢^(guò)暗、過(guò)亮或黑屏。
視頻噪聲檢測(cè)：自動(dòng)檢測(cè)視頻圖像中混有雜亂的“橫道”、“波紋”、或一陣陣雜亂的飛點(diǎn)、刺、線狀干擾導(dǎo)致的圖像模糊、扭曲、雪花、抖動(dòng)或滾屏等噪聲現(xiàn)象。
視頻偏色檢測(cè)：自動(dòng)檢測(cè)由于線路接觸不良、外部干擾或攝像頭故障等原因造成的視頻中的畫面偏色現(xiàn)象，主要包括全屏單一偏色或多種顏色混雜的帶狀偏色。
視頻診斷技術(shù)也包括多種應(yīng)用方式，可以集成在前端攝像機(jī)，但更適于部署在后端管理軟件系統(tǒng)中，在聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，使用更加靈活，通過(guò)定時(shí)巡檢網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有視頻，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，加快維修的反應(yīng)速度，保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。
`
（3）重點(diǎn)標(biāo)記技術(shù)
監(jiān)所內(nèi)的全部攝像頭24小時(shí)不間斷地監(jiān)視和錄像，面對(duì)產(chǎn)生的海量視頻錄像資料，如何在最短時(shí)間內(nèi)查找有用線索為破案提供例證？通過(guò)人海戰(zhàn)術(shù)對(duì)視頻錄像逐一回放查看——不但效率低，而且因?yàn)槿说纳項(xiàng)l件限制，容易漏掉重要場(chǎng)景和線索。
為此，可以將事件發(fā)生時(shí)的關(guān)聯(lián)信息與視頻記錄關(guān)聯(lián)起來(lái)作為后期檢索的標(biāo)志，例如：在手動(dòng)錄像、抓拍、制定錄像計(jì)劃時(shí)，輸入文字提示作為重點(diǎn)標(biāo)記；在車牌識(shí)別時(shí)將車牌號(hào)與抓拍照片和錄像片段關(guān)聯(lián)；將人員的門禁卡身份信息與進(jìn)出通道時(shí)的照片和錄像關(guān)聯(lián)；在警情信息與觸發(fā)的錄像關(guān)聯(lián)?？傊?，將重點(diǎn)事件的某段信息與視頻資料關(guān)聯(lián)，通過(guò)關(guān)鍵字對(duì)錄像進(jìn)行片段標(biāo)記，輔助事件日志和錄像快照，可以迅速定位想要查詢的錄像文件的特定時(shí)刻，方便后期檢索。
（4）特征識(shí)別技術(shù)
當(dāng)人工和其他物理偵測(cè)技術(shù)無(wú)法對(duì)視頻進(jìn)行關(guān)聯(lián)時(shí)，基于目標(biāo)特征的視頻內(nèi)容智能分析技術(shù)為我們提供了更加廣闊的應(yīng)用可能。比較典型的應(yīng)用是人臉比對(duì)技術(shù)和智能搜索技術(shù)。
人臉比對(duì)系統(tǒng)：
基于人體面部的生物特征識(shí)別技術(shù)，可以自動(dòng)從視頻中抓拍人臉，并與后臺(tái)系統(tǒng)中的目標(biāo)庫(kù)進(jìn)行相似度比對(duì)，比對(duì)結(jié)果推送給監(jiān)控責(zé)任人。不管是否有比中結(jié)果，抓拍的人臉都會(huì)存儲(chǔ)在后臺(tái)系統(tǒng)中，當(dāng)日后有案件需要翻查監(jiān)控資料時(shí)，可以通過(guò)人臉識(shí)別技術(shù)確認(rèn)嫌疑人的行動(dòng)軌跡，為破案提供高效的技術(shù)支持。人臉識(shí)別系統(tǒng)通常包括采集、比對(duì)、處理三個(gè)環(huán)節(jié)。采集環(huán)節(jié)獲取待比對(duì)對(duì)象的高質(zhì)量圖像；比對(duì)環(huán)節(jié)將圖像轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能理解的特征編碼，并與預(yù)存的人臉數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較，確認(rèn)待比對(duì)象的身份；處理環(huán)節(jié)則把比對(duì)結(jié)果與用戶的業(yè)務(wù)應(yīng)用緊密地聯(lián)系在一起。
該技術(shù)的應(yīng)用模式主要包括：驗(yàn)證模式，給定兩張人臉照片，自動(dòng)判斷是否為一個(gè)人，保證人證合一。檢索模式，給定一張人臉照片，在人臉庫(kù)中和所有人臉進(jìn)行比較，尋找是否存在這個(gè)人，返回的結(jié)果是比中人員的信息或按相似度降序排列的人員候選列表，適用于人員身份的查詢和核查。
通過(guò)人臉比對(duì)系統(tǒng)，能夠及時(shí)獲取在押管控人員以往的行蹤信息，供刑偵、經(jīng)偵、緝毒等警種的情報(bào)人員分析研判，并制定后續(xù)作戰(zhàn)計(jì)劃；當(dāng)出現(xiàn)新的案情時(shí)，干警可以利用嫌疑人員的人臉圖像在日志庫(kù)中進(jìn)行倒查，確定其過(guò)去一段時(shí)間的行蹤，為案件的偵破提供線索。
（5）智能搜索技術(shù)
智能搜索技術(shù)基于目標(biāo)模型和特征向量提取的方法，通過(guò)一張目標(biāo)照片甚至目擊者描述就可以產(chǎn)生目標(biāo)物體的索引條件，采用分類檢索或樣本檢索，通過(guò)多種目標(biāo)特征以幾十、幾百、幾千倍的速度搜索分析錄像資料，查找所有可疑的目標(biāo)，找到目標(biāo)（或者擁有足夠高相關(guān)度的目標(biāo)）可能的所在錄像位置后生成快照列表提供用戶查找和回放。
目標(biāo)特征主要包括顏色、高度、方向等要素?？梢杂幂斎胝Z(yǔ)義進(jìn)行表述，也可以通過(guò)提供樣本進(jìn)行查詢，例如查詢一個(gè)穿紅色外套或白色褲子的人，用戶可以輸入所選取的衣著細(xì)節(jié)圖片進(jìn)行搜索?；谥悄芩阉骷夹g(shù)可以在海量視頻資料中并行搜索，并進(jìn)行多目標(biāo)間關(guān)系分析。
靈活應(yīng)用智能搜索和智能分析技術(shù)，可以快速響應(yīng)，將犯罪消滅在萌芽階段。例如，監(jiān)所民警發(fā)現(xiàn)某出入通道的遺留包裹內(nèi)有危險(xiǎn)品，通過(guò)智能搜索技術(shù)，以區(qū)域侵入和攜帶包裹為條件，在現(xiàn)場(chǎng)周圍的幾路攝像機(jī)的24小時(shí)存檔錄像中進(jìn)行查詢，提出去幾個(gè)有價(jià)值的事件片段，經(jīng)過(guò)人工確認(rèn)攜帶案發(fā)包裹的嫌疑人，從而定位具體時(shí)間，系統(tǒng)根據(jù)該嫌疑人在案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的圖像，搜索附近的主要出入口的48小時(shí)錄像，得到其在某門口的更詳細(xì)的特征圖像，再?gòu)闹車鷧^(qū)域的幾十路攝像機(jī)中繼續(xù)追蹤該目標(biāo)軌跡，從而獲得其行進(jìn)路線和接觸人，最終將嫌疑人全部擒獲。
`
三、監(jiān)所智能監(jiān)控的典型應(yīng)用
監(jiān)所智能監(jiān)控集成了智能視頻處理技術(shù)的數(shù)字化監(jiān)管平臺(tái)，通過(guò)匯聚各類圖像資源，實(shí)現(xiàn)圖像信息的應(yīng)用?？梢耘c警務(wù)信息綜合應(yīng)用平臺(tái)等系統(tǒng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)信息采集與綜合應(yīng)用的一體化。通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)接和信息融合，可以對(duì)圖像資源與數(shù)據(jù)資源集中再加工，通過(guò)信息檢索和研判分析實(shí)現(xiàn)高危預(yù)警、人員甄別、案件串并、動(dòng)態(tài)管控、預(yù)警緝控、分類處置等功能，為公安機(jī)關(guān)提供綜合性應(yīng)用和數(shù)據(jù)支撐。
監(jiān)管場(chǎng)所作為一個(gè)特殊的場(chǎng)所，所需監(jiān)控的范圍、人、事都和普通社會(huì)監(jiān)控有所區(qū)別，把用于普通社會(huì)監(jiān)控的一些智能化的技術(shù)手段直接拿到監(jiān)所里是不適用的。真正致力于監(jiān)所安防事業(yè)的從業(yè)者，應(yīng)該結(jié)合監(jiān)所的特定環(huán)境，專門開(kāi)發(fā)針對(duì)監(jiān)管場(chǎng)所的智能監(jiān)控技術(shù)。
監(jiān)管場(chǎng)所的安防系統(tǒng)涉及到的子系統(tǒng)眾多，必須要考慮充分和各個(gè)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息共享、聯(lián)動(dòng)，使之更有效的發(fā)揮作用；同時(shí)，要更多的考慮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能監(jiān)控的融合。智能監(jiān)控最終是為監(jiān)所管理者所應(yīng)用，只有和日常管理模式、工作模式緊密契合，才能最大限度的發(fā)揮他的作用，確保監(jiān)所的安全。
