本文从智能分析技术出发，通过回顾视频监控产品的发展历程，分析了视频监控产品现状及发展趋势，详细介绍了智能监控产品及其系统结构。
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视频监控的智能化技术简述
智能化视频监控技术的发展历程可分为四个阶段，第一阶段是从视频图像中将运动物体提取出来，第二阶段是运用模式识别技术对运动物体进行分类，第三阶段是运用目标跟踪技术获得运动物体的运动轨迹，第四阶段是分析运动物体的行为及身份。
要构建智能视频监控系统，必须进行复杂的背景建模、模式识别、目标跟踪等一系列工作，在智能视频监控系统中，智能算法的优劣直接决定了系统的性能。智能算法有别于运动检测算法，运动检测算法主要是判断场景中是否存在运动目标，并且无法对运动目标进行分类，如光线变化、树叶摇动均属于运动物体；智能算法采用背景建模来实现运动物体与背景的分离，避免了环境扰动造成的虚假目标，能可靠地提取运动物体、对运动物体进行分类、获取运动物体的运动轨迹、分析运动物体的行为及身份。
从图1所示我们可以看到，利用普通的运动检测方法无法获得可靠的运动目标信息，提取的运动信息受到图像噪声及图像扰动的干扰，而使用背景建模算法可获得可靠的运动区域，并具有很高的抗干扰性。所以，背景建模是实现智能视频监控最基本的技术。
视频监控产品现状
视频监控技术由电视技术发展而来，其核心技术是光电技术，主要产品包括摄像机、监视器、录像机、视频电缆等，而视频矩阵主机是为了满足监控中控制切换的特殊需求而产生的。
计算机的发明推动了信息化发展，网络技术的发展进一步推动了计算机的应用，但早期的计算机及网络无法承载大量的、丰富的视频信息，所以，视频监控系统一直以来，采用的是模拟产品。在进入本世纪以后，计算机及网络技术有了很大的发展，特别是计算机的处理能力、存储能力有了较大的提高，最根本的还是视频压缩技术的发展，使视频信息可以通过数字的形式被承载，孕育而生的主要产品是硬盘录像机。硬盘录像机的推出是视频监控发展历程的一次革命，它集录像、控制、报警联动、回放等功能于一身。
在国际标准化组织和互联网应用的共同推动下，TCP/IP已成网络通信的技术标准，基于IP网络的视频监控在近几年来发展迅猛，产生了网络硬盘录像机、视频编解码器等视频监控产品。这些产品将丰富的、大量的视频信息转化成数字，用于存储、传输。通过网络承载的视频数据得到了更广泛的应用，可以将视频数据嵌入到业务系统（如GIS系统、指挥调度系统、遥测系统等），也容易与其他安防子系统进行集成（如报警子系统、门禁子系统、出入口控制子系统等）。另外，接入网络的计算机客户端或IE浏览终端均可方便地监视实时图像或查看历史图像。综上所述，视频监控IP网络化监控的主要产品是网络硬盘录像机和视频编解码器。
视频监控产品的发展趋势
随着技术的进步和市场需求，就已有的产品，如网络硬盘录像机、视频编解码器等，会向高分辨率、高路数及面向特定应用的专业化产品发展。目前，就整个IP网络监控系统来说，已产生了相关延伸产品，如向前延伸的网络摄像机、网络快球等等，向后延伸的NVR、网络存储设备等。这些产品是否适用，主要取决于具体的应用需求。笔者认为，使用延伸产品构建IP网络监控系统，必然需要经历一个渐进的过程，特别是使用集中式的网络存储，因为视频监控中的数据管理与普通数据业务中的数据管理存在很大的差异。
目前的视频监控系统，多数只用于事后追溯，但越来越多的应用需要具备事前追踪的作用，那么对于具备相当规模的系统，无论是以光电技术为主的模拟视频监控系统，还是以IT技术为主的IP网络视频监控系统，如要达到事前追踪的作用，绝大多数的系统通常采用报警子系统或采用视频运动检测等方式。无论采用哪种方式，均有一定的局限性，如对于一些公众场合，如银行的营业厅、车站、码头等等，因无法提取、分析移动目标物体，所以不能产生有效的报警，只能采用人工识别、跟踪的方式来监视可疑目标，这对于大系统来说，需要花费大量的人力、物力才能达到，而基于人本身的缺陷，如长时间面对监控画面，容易产生疲劳，导致集中注意力，造成人为监控的可靠性不高。所以要真正达到可靠地进行事前追踪，只有智能技术才能满足要求。所以，具有智能功能的视频监控产品是一个重要的发展趋势。
智能监控产品
智能监控系统构建于智能产品的基础上，图2所示的是一个智能监控系统的体系结构。
在智能监控系统体系结构中，最核心的技术在于视频分析层，它提取了运动目标的坐标和尺寸，获取了运动轨迹和目标类型，这些数据可直接送给应用层，在应用层上，可实现人数统计、车辆数统计、场景内的拥挤程度分析、目标物体的行为分析等等智能功能。应用层通过设置报警规则，如划警戒线、设置警戒区域等，可实现基于视频的周界防范等应用。
在产品化方面，视频分析层、报警分析层、报警处理层，一般嵌入在前端视频接入设备中，如网络硬盘录像机、视频编码器、IP摄像机、IP快球等，应用层在后台实现，根据具体应用要求实现相应的智能功能。
综上所述，智能化产品是嵌入在目前的视频监控产品中，后台的软件开发出基于特定要求的智能功能，从而构建满足需求的智能监控系统。
结束语
具有智能分析的监控系统，其重要的衡量指标是目标分类准确率和事件报警准确率。智能行为分析是智能监控的一个方面，其他还有人脸识别、车牌识别等智能技术，其技术原理与产品形态均类似，但在智能算法上有各自的特点。
我们相信，不久的将来，我们会看到越来越多的智能化监控系统，帮助我们能更好地发挥监控系统的作用。
