第四章物联网智能视频技术

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1、第四章第四章 物联网智能视频技术物联网智能视频技术智能视频技术的定义智能视频技术的定义智能视频的核心技术：分析、识别、改良智能视频的核心技术：分析、识别、改良智能视频技术的典型应用智能视频技术的典型应用4.44.4小结小结4.34.3智能视频的典型应用智能视频的典型应用4.2 4.2 智能视频核心技术智能视频核心技术4.1 4.1 智能视频技术综述智能视频技术综述 计算机视觉的研究目的是利用计算机代替计算机视觉的研究目的是利用计算机代替人眼及大脑对于景物环境进行感知、描述、解人眼及大脑对于景物环境进行感知、描述、解释和理解，是一门交叉性很强的学科，涉及计释和理解，是一门交叉性很强的学科，涉及计

2、算机、心理学、生理学、物理学、信号处理和算机、心理学、生理学、物理学、信号处理和应用数学等诸多学科。应用数学等诸多学科。计算机视觉的研究开始于计算机视觉的研究开始于2020世纪世纪6060年代，并在年代，并在2020世纪世纪8080年代取得了重大的突破。智能视频监年代取得了重大的突破。智能视频监控是计算机视觉领域中近几年来新兴起的一个控是计算机视觉领域中近几年来新兴起的一个应用方向。如何实现计算机替代人工完成视频应用方向。如何实现计算机替代人工完成视频监控的繁重作业成为智能视频监控发展的关键监控的繁重作业成为智能视频监控发展的关键问题。智能视频问题。智能视频（Intelligent Video

3、，IV或或Content Analysis，CA）技术主要解决两大问技术主要解决两大问题：首先，将安防工作人员从繁杂而枯燥的任题：首先，将安防工作人员从繁杂而枯燥的任务解脱出来，由机器来替代完成；另外，在海务解脱出来，由机器来替代完成；另外，在海量的视频数据中快速搜索出到目标图像。量的视频数据中快速搜索出到目标图像。智能视频系统未来将成为监控系统的标智能视频系统未来将成为监控系统的标配，发挥重要作用。配，发挥重要作用。功能功能第一代：第一代：模拟视频监控模拟视频监控第二代：第二代：数字视频监控数字视频监控第三代：第三代：网络视频监控网络视频监控监控范围监控范围小范围小范围大范围大范围基于基于I

4、nternetInternet跨跨地区地区组网难度组网难度单独组网、复杂单独组网、复杂 复杂复杂简单简单应用扩展性应用扩展性受限制受限制受限制受限制多级扩展多级扩展系统管理系统管理手工管理、复杂手工管理、复杂 手工管理、复杂手工管理、复杂 远程管理、简单远程管理、简单查看方式查看方式传统监控中心传统监控中心特定电脑特定电脑网络访问、随时网络访问、随时随地随地资料保存资料保存磁带磁带数字硬盘数字硬盘分级存储分级存储安全性安全性差差一般一般好好l智能视频监控智能视频监控（Intelligent Video Surveillance，IVS）利用计算机视觉技术对利用计算机视觉技术对视频信号进行处理、

5、分析和理解，帮助视频视频信号进行处理、分析和理解，帮助视频监控系统实施控制，从而提高视频监控系统监控系统实施控制，从而提高视频监控系统的智能化水平。智能视频技术主要包括对视的智能化水平。智能视频技术主要包括对视频图像序列自动地进行运动对象的提取、描频图像序列自动地进行运动对象的提取、描述、跟踪、识别和行为分析等方面的内容。述、跟踪、识别和行为分析等方面的内容。如果把摄像机看作人的眼睛，而智能视频系如果把摄像机看作人的眼睛，而智能视频系统则可以看作人的大脑。统则可以看作人的大脑。智能视频监控系统能够识别不同的目标，发现智能视频监控系统能够识别不同的目标，发现监控画面中的异常情况，并能够以最快和最

6、佳监控画面中的异常情况，并能够以最快和最佳的方式发出警报和提供有用信息，从而能够更的方式发出警报和提供有用信息，从而能够更加有效的协助工作人员处理危机，并最大限度加有效的协助工作人员处理危机，并最大限度的降低误报和漏报现象，实现计算机智能分析、的降低误报和漏报现象，实现计算机智能分析、描述和理解视频画面中的内容。描述和理解视频画面中的内容。智能视频技术是智能视频中最为核心的关键技智能视频技术是智能视频中最为核心的关键技术。术。智能视频技术借助计算机强大的数据处理功能，智能视频技术借助计算机强大的数据处理功能，对视频画面中的海量数据进行快速分析，过滤对视频画面中的海量数据进行快速分析，过滤掉工作

7、人员不关心的信息，为工作人员提供有掉工作人员不关心的信息，为工作人员提供有用的关键信息。用的关键信息。l1.1.智能视频技术亦是物联网感知层的重要技智能视频技术亦是物联网感知层的重要技术之一术之一l物联网技术最基础的是感知层技术，从现阶物联网技术最基础的是感知层技术，从现阶段来看，物联网发展的瓶颈主要位于感知层段来看，物联网发展的瓶颈主要位于感知层。感知层的主要作用是采集信息并识别目标。感知层的主要作用是采集信息并识别目标，采集设备包括二维码标签和识读器、，采集设备包括二维码标签和识读器、RFIDRFID标签和读写器、摄像头、标签和读写器、摄像头、GPSGPS、传感器、传感、传感器、传感器网络

8、等。一般意义上，传感器包括诸如器网络等。一般意义上，传感器包括诸如RFIDRFID、各类感应探头、数据采集装置等；而具备智能各类感应探头、数据采集装置等；而具备智能视频技术的视频采集设备，实质上也是一种更视频技术的视频采集设备，实质上也是一种更直观智能的传感器，它可以通过智能视频识别直观智能的传感器，它可以通过智能视频识别分析技术来感知并识别视频场景内的目标及其分析技术来感知并识别视频场景内的目标及其行为。随着智能视频分析与自动识别技术的发行为。随着智能视频分析与自动识别技术的发展，视频感知将成为物联网信息感知层最重要展，视频感知将成为物联网信息感知层最重要的技术之一的技术之一。2.2.智能视

9、频技术是物联网应用层的重要技术之一智能视频技术是物联网应用层的重要技术之一物联网的三层架构即感知层、传输层和应用层，物联网的三层架构即感知层、传输层和应用层，如果将物联网技术应用于视频监控行业，可以如果将物联网技术应用于视频监控行业，可以形成智能视频解决方案。同时，智能视频系统形成智能视频解决方案。同时，智能视频系统融入物联网应用层，并与智能楼宇、智能家居融入物联网应用层，并与智能楼宇、智能家居、智能医院等应用紧密结合构建、智能医院等应用紧密结合构建“智慧城市智慧城市”。 随着国内建设随着国内建设“平安城市、和谐社会平安城市、和谐社会”的的迫切需要，迫切需要，监控系统规模日益庞大，数以万计的摄

10、像监监控系统规模日益庞大，数以万计的摄像监控设备同时工作，成千上万的工作人员紧盯控设备同时工作，成千上万的工作人员紧盯着屏幕。仅依靠视频监控中工作人员的人眼，着屏幕。仅依靠视频监控中工作人员的人眼，即使是专业操作人员也难以有效可靠地完成即使是专业操作人员也难以有效可靠地完成任务。智能视频技术能够在视频图像及图像任务。智能视频技术能够在视频图像及图像描述之间建立映射关系，从而使计算机能够描述之间建立映射关系，从而使计算机能够理解视频画面中的内容。理解视频画面中的内容。物联网的迅猛发展，以及人们对智能化的强物联网的迅猛发展，以及人们对智能化的强烈需求，智能视频监控迎来巨大的发展机遇，烈需求，智能视

11、频监控迎来巨大的发展机遇，物联网必将对视频监控产生深刻影响，包括物联网必将对视频监控产生深刻影响，包括其理念、技术、形态和效果，也为视频监控其理念、技术、形态和效果，也为视频监控的智能化提供了广阔的前景。的智能化提供了广阔的前景。l随着视频监控的普及以及监控要求的提高随着视频监控的普及以及监控要求的提高，智能视频监控应用范围会不断扩大，例，智能视频监控应用范围会不断扩大，例如对停车场和街道的监视、在商店内对顾如对停车场和街道的监视、在商店内对顾客的跟踪、财产转移的控制、探测医院中客的跟踪、财产转移的控制、探测医院中异常的事件、监视照顾家中的老人等。这异常的事件、监视照顾家中的老人等。这些应用要