当前位置:首页 > 嵌入式 > 嵌入式分享
智能监控的主动预警,本质上是“计算机视觉技术模拟人类视觉感知与判断过程”,通过监控设备采集画面,再通过算法对画面进行分析、识别,判断是否存在异常情况,若存在异常,则按照预设规则发出预警信号,通知工作人员处置。整个流程可分为“画面采集→预处理→特征提取→异常识别→分级预警→事后复盘”六个步骤,层层递进、环环相扣,每个步骤都有其核心作用,缺一不可。
(一)第一步:画面采集——主动预警的“数据源”
画面采集是主动预警的基础,核心是通过各类监控摄像头,实时采集监控区域的画面数据,为后续的分析、识别提供数据源。与传统监控摄像头不同,智能监控所使用的摄像头,通常具备“高清采集、宽动态、夜视、抗干扰”等特点,能够适应不同场景的采集需求,确保画面数据的清晰度和完整性。
常见的采集设备包括:高清网络摄像头(用于园区、校园等室内外场景)、红外摄像头(用于夜间、隐蔽区域,可实现无光源采集)、全景摄像头(用于大范围监控,如广场、交通枢纽,可实现360°无死角采集)、热成像摄像头(用于火灾隐患检测、人员体温监测等场景)。这些摄像头会将采集到的画面数据,实时传输到后端的智能分析平台,为后续处理提供支撑。
(二)第二步:画面预处理——提升识别准确率的“关键铺垫”
摄像头采集到的原始画面,往往会受到环境干扰(如雨天、大雾、强光、噪声),导致画面模糊、失真,直接影响后续的特征提取和异常识别准确率。因此,需要对原始画面进行预处理,消除干扰、优化画面质量,为后续处理打下基础。
预处理的核心操作包括三个方面:一是降噪处理,通过算法消除画面中的噪声(如雪花点、模糊痕迹),让画面更清晰;二是光线校正,针对强光、弱光、逆光等场景,调整画面的亮度、对比度,确保画面中物体的细节可识别;三是画面分割,将采集到的全景画面,分割成多个区域,分别进行分析,避免因画面过大、物体过多,导致识别效率下降。
例如,在夜间场景中,红外摄像头采集到的画面可能存在噪声、亮度不均的问题,通过预处理中的降噪和光线校正,可让画面中的人员、物体轮廓更清晰,确保后续算法能够精准识别;在雨天场景中,通过预处理消除画面中的雨滴干扰,避免将雨滴误判为异常物体。
(三)第三步:特征提取——让机器“看懂”画面的“核心步骤”
画面预处理完成后,下一步就是特征提取——这是计算机视觉技术的核心,也是让机器“看懂”画面的关键。所谓“特征提取”,就是通过算法,从预处理后的画面中,提取出物体的关键特征(如人员的身高、体型、衣着颜色、动作姿态;车辆的车牌、车型、颜色;物体的形状、大小、纹理等),将这些特征转化为计算机可识别、可计算的数据(如特征向量),为后续的异常识别提供依据。
特征提取的核心的是“区分不同物体、不同行为”——例如,提取人员的动作特征,可区分“正常行走”与“奔跑、翻越、斗殴”等异常动作;提取物体的特征,可区分“普通物品”与“刀具、易燃易爆物品”等危险物品;提取车辆的特征,可区分“正常行驶”与“闯红灯、逆行、酒驾”等异常行为。
入门理解:特征提取就像人类观察画面时,会下意识关注“关键信息”——比如看到一个人,会关注他的身高、衣着、动作,而忽略背景中的无关细节;机器通过特征提取,也会“过滤”画面中的无关信息(如背景中的树木、建筑),只关注需要识别的关键物体和行为特征,从而提升识别效率和准确率。
(四)第四步:异常识别——主动预警的“核心判断”
异常识别是主动预警的核心环节,本质上是“将提取到的特征数据,与预设的正常特征、异常特征进行对比,判断是否存在异常情况”。这一步需要依赖预设的识别规则和算法模型,通过算法模型对特征数据进行分析、判断,确定画面中是否存在异常行为、危险隐患。
异常识别的核心逻辑的是“对比判断”,主要分为两种方式:一是“模板匹配”,将提取到的特征数据,与预设的异常特征模板(如刀具的特征模板、翻越围墙的动作模板)进行对比,若相似度超过预设阈值,则判断为异常;二是“模型训练”,通过大量的正常、异常样本数据,训练计算机视觉算法模型,让模型能够自主学习正常与异常的区别,从而实现对异常情况的自主判断。
例如,在校园安防场景中,预设“翻越围墙”的动作特征模板,当算法提取到画面中人员的动作特征,与模板相似度超过90%(预设阈值),则判断为“异常行为”;在交通安防场景中,通过训练算法模型,让模型能够自主识别“闯红灯”“逆行”等异常行为,无需人工预设模板,提升识别的灵活性和适应性。
(五)第五步:分级预警——实现“精准处置”的关键
异常识别完成后,并非所有异常情况都需要发出同样等级的预警——不同的异常行为,风险等级不同,处置优先级也不同。因此,智能监控会根据预设的风险等级,对异常情况进行分级,发出不同等级的预警信号,通知工作人员按照优先级处置,避免因预警混乱,导致工作人员无法快速响应核心风险。
常见的预警分级分为三级,贴合安防实操场景:
1. 一级预警(高风险):涉及人身安全、重大财产损失的异常情况,如火灾、斗殴、持刀行凶、危险物品携带、人员踩踏隐患、高空抛物等;预警方式为“声光报警+短信通知+电话提醒”,同时将异常画面推送至工作人员的手机、电脑终端,要求工作人员立即处置(通常要求5分钟内到达现场)。
2. 二级预警(中风险):可能引发安全隐患,但暂时不危及人身安全的异常情况,如陌生人员徘徊、翻越围栏、违规动火、车辆违规停放、人员聚集(未达到踩踏隐患)等;预警方式为“声光报警+短信通知”,将异常画面推送至终端,要求工作人员及时处置(通常要求10分钟内到达现场)。
3. 三级预警(低风险):轻微违规、无直接安全隐患的异常情况,如随手丢弃垃圾、违规吸烟(非易燃易爆区域)、人员未按规定佩戴工牌等;预警方式为“终端提醒”,工作人员可根据实际情况,择机处置,无需立即到场。
同时,智能监控系统会记录预警时间、预警等级、异常画面、处置情况等信息,形成完整的预警台账,便于后续复盘和管理。
(六)第六步:事后复盘——优化预警模型的“重要支撑”
主动预警并非“一劳永逸”,由于安防场景复杂多变,异常行为的形式也会不断变化(如新型危险物品、新的违规行为),因此需要通过事后复盘,优化算法模型和预警规则,提升主动预警的准确率和适应性。
事后复盘的核心操作包括:一是统计预警数据,分析“误警率”(正常情况被误判为异常)和“漏警率”(异常情况未被识别),查找误警、漏警的原因(如算法模型不完善、环境干扰、预警规则不合理);二是补充样本数据,将未被识别的异常行为、误判的正常行为,补充到算法模型的训练样本中,重新训练模型,提升模型的识别能力;三是优化预警规则,根据场景变化、实际处置需求,调整预警阈值、分级标准,让预警更贴合实操场景。
总结:智能监控实现主动预警的完整逻辑,就是“采集画面→优化画面→提取特征→判断异常→分级预警→优化迭代”,这一流程闭环,既解决了传统监控的核心痛点,又实现了安防工作“事前预警、事中处置、事后优化”的全流程防控,而这一切的核心支撑,都是计算机视觉技术的算法模型与实操落地能力。
本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读
关闭