文物安全是文物工作的底線(xiàn )、紅線(xiàn )和生命線(xiàn )。面對(duì)日益繁重的文物保護(hù)任務(wù)和高標(biāo)準(zhǔn)的保護(hù)要求,採用成熟的智能視頻分析技術(shù)和設(shè)備,利用智能視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)主動(dòng)性防範功能,實(shí)現(xiàn)事前智能預警、事中聯(lián)動(dòng)處置、事後高清取證的防範效果,發(fā)揮科技創(chuàng)新的引領(lǐng)作用,提高文物安全防範的科技含量和裝備水平,是現(xiàn)代信息技術(shù)條件下文物安全防範的必由之路。
智能視頻分析原理及實(shí)現(xiàn)方法
智能視頻監(jiān)控技術(shù)藉助於處理器晶片的強(qiáng)大計(jì)算功能,對(duì)視頻畫面中的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行高速分析,過(guò)濾掉用戶(hù)不關(guān)心的信息,為監(jiān)控者提供有用的關(guān)鍵信息。與傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)相比,智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)能從原始視頻中分析挖掘出有價(jià)值的信息,變人工伺服為主動(dòng)識別,變事後查證為事前預警、事中分析,能將安保值班人員從低效緊盯屏幕的繁重勞動(dòng)中解脫出來(lái),極大地提高了安全防範工作的主動(dòng)性和智能化程度。
目前,廣(guǎng)泛應(yīng)用的智能視頻分析技術(shù)基本分為四大類(lèi):視頻分析類(lèi)、視頻識別類(lèi)、視頻診斷類(lèi)和視頻改善類(lèi)。
視頻分析類(lèi)主要是在監(jiān)控圖像中找出目標(biāo),並檢測(cè)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)特徵屬性,如目標(biāo)相對(duì)的像素點(diǎn)位置、目標(biāo)的移動(dòng)方向及相對(duì)像素點(diǎn)移動(dòng)速度、目標(biāo)本身在畫面中的形狀及其改變等。常用的視頻分析類(lèi)功能模塊包括:越界偵測(cè)、目標(biāo)移動(dòng)方向偵測(cè)、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)/停止狀態(tài)偵測(cè)、目標(biāo)出現(xiàn)/消失偵測(cè)、目標(biāo)密度偵測(cè)、人/車(chē)流量統(tǒng)計(jì)、徘徊偵測(cè)、尾隨偵測(cè)、PTZ自動(dòng)追蹤、感煙/感溫/火焰等火災探測(cè)等。
視頻識別類(lèi)主要是採用圖像識別、圖像比對(duì)及模式匹配等技術(shù),通過(guò)對(duì)人、車(chē)、物等目標(biāo)相關(guān)特徵信息的提取與分析,將目標(biāo)特徵信息與資料庫(kù)中已有特徵信息進(jìn)行比較,根據(jù)相似程度對(duì)人、車(chē)、物等目標(biāo)的身份信息進(jìn)行判斷。常用的視頻識別類(lèi)功能模塊包括:人臉識別、車(chē)輛特徵識別等。
視頻診斷類(lèi)主要是針對(duì)視頻圖像出現(xiàn)的信號(hào)丟失、圖像模糊、圖像過(guò)亮、圖像過(guò)暗、圖像偏色、畫面凍結(jié)、雲臺(tái)失控、噪聲幹擾、條紋幹擾、視頻遮擋等前端攝像機(jī)故障、視頻信號(hào)幹擾、視頻質(zhì)量下降等進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析、判斷和報(bào)警,保障視頻監(jiān)控系統(tǒng)有效運(yùn)行。視頻質(zhì)量診斷功能通常通過(guò)後端管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn),在視頻監(jiān)控系統(tǒng)日常使用和運(yùn)行維護(hù)中的作用十分明顯。 視頻改善類(lèi)主要是將模糊不清或抖動(dòng)嚴(yán)重的監(jiān)控畫面進(jìn)行優(yōu)化處理,以增加視頻的可監(jiān)控性能。常用的視頻改善類(lèi)功能模塊包括:低照度圖像增強(qiáng)、失焦圖像復原、雨雪霧等惡劣天氣圖像增強(qiáng)、人臉超解析度重建、車(chē)牌超解析度重建、高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)圖像復原、視頻穩(wěn)像等。
系統(tǒng)智能運(yùn)維類(lèi)是隨著博物館和文物保護(hù)單位安全防範系統(tǒng)建設(shè)的不斷完善,大量視頻監(jiān)控設(shè)備的應(yīng)用在提升技防效能的同時(shí),也給系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)帶來(lái)了巨大的壓力,傳統(tǒng)的依靠人工評(píng)測(cè)的方式對(duì)圖像質(zhì)量進(jìn)行遍歷巡檢已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足高清數(shù)位化視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用和維護(hù)的需要。採用智能視頻診斷技術(shù),通過(guò)對(duì)攝像機(jī)拍錄的圖像序列進(jìn)行自動(dòng)分析,對(duì)前端攝像機(jī)故障、視頻信號(hào)幹擾、視頻質(zhì)量下降、視頻遮擋、場(chǎng)景變更等進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析、判斷和報(bào)警,結(jié)合視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)的設(shè)備管理、任務(wù)管理、質(zhì)量診斷管理、檢查結(jié)果管理、維修管理、統(tǒng)計(jì)分析管理等功能,幫助運(yùn)維人員實(shí)時(shí)掌握視頻監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行情況,及時(shí)進(jìn)行設(shè)備維修保養(yǎng),實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的自動(dòng)化和智能化,提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)維效率。
隨著資訊時(shí)代、人工智慧時(shí)代的到來(lái),在文物安全防範中將科技作為重要輔助手段已成共識,智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用為充分發(fā)揮視頻監(jiān)控系統(tǒng)效能、有效提升文物安全管理水平提供了更多可能。智能視頻分析應(yīng)用是一個(gè)覆蓋廣(guǎng)泛的系統(tǒng)性工程,涉及圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺、模式識別、人工智慧、通信和網(wǎng)絡(luò)等諸多技術(shù)領(lǐng)域,在博物館、文物保護(hù)單位和考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)等實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)所,需根據(jù)建築形態(tài)、文物種類(lèi)、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、管理模式等因素,結(jié)合人防和物防條件,採用與保護(hù)對(duì)象風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)相適應(yīng)的智能視頻分析技術(shù)和裝備,進(jìn)一步推動(dòng)文物安全保護(hù)與現(xiàn)代科技融合創(chuàng)新,拓展智能視頻分析技術(shù)在文物安全防範中的應(yīng)用廣(guǎng)度和深度,為寶貴文化遺產(chǎn)保護(hù)、中華優(yōu)秀文化傳承提供技術(shù)支撐。