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引言

隨著人們對安全需求的不斷增加，視頻監(jiān)控系統(tǒng)（也稱電視監(jiān)控系統(tǒng)）在安全防范領(lǐng)域的運用是越來越廣泛，它是實施安全監(jiān)控的重要技術(shù)手段。目前，人們所使用的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其視頻內(nèi)容的分析和理解主要依靠人工來完成，結(jié)果導致現(xiàn)有的系統(tǒng)只能完成時間的記錄為事后分析提供證據(jù)，難以實現(xiàn)視頻事件的檢測、分析和報警。采用人工方式來監(jiān)管視頻監(jiān)控已不能滿足實際需要，其缺點體現(xiàn)在以下三個方面: 一是由于工作人員疲倦引起的監(jiān)控失效; 二是由于事后查詢時間過長不能滿足實時查詢; 三是不能提供實時報警及時阻止異常事件的發(fā)生。也就是說，當前正在運行的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，大都缺乏智能化或者智能化極低。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能化是指在不需要人為干預(yù)的情況下，系統(tǒng)能自動實現(xiàn)對監(jiān)控畫面中的異常情況的檢測、識別，并及時做出反應(yīng)的程度。“時刻擔心錯過重要的目標或事件”是目前監(jiān)控系統(tǒng)面臨的突出問題。美國Sandia國家實驗室的一項研究表明：當專業(yè)的監(jiān)控者同時監(jiān)控兩個監(jiān)視器時，10分鐘后他會錯過45％的行為，22分鐘后他會錯過95％的行為，這是監(jiān)視空曠場景的情況。如果監(jiān)控繁忙的場景，監(jiān)控者甚至只需要更少的時間就會錯過同樣的行為。如果監(jiān)控者同時監(jiān)控幾百個或者幾千個監(jiān)視器時，他留意有用信息的機會又有多少呢？因此，我們所使用的視頻監(jiān)控系統(tǒng)必須要具備一定的智能化，才能滿足我們在不同場合對安全的不同層次的需求，這就涉及到視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能化評估的問題。

由于智能化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)更能滿足人們對監(jiān)控安全的需求，所以當前監(jiān)控領(lǐng)域里，不僅國內(nèi)安防行業(yè)的生產(chǎn)廠家已經(jīng)研發(fā)出智能化的產(chǎn)品并投入使用，而且國外的監(jiān)控產(chǎn)品供應(yīng)商不斷向國內(nèi)引進大量的智能化產(chǎn)品以滿足國內(nèi)的安防需求。因此，要保證這些帶有不同智能化水平的產(chǎn)品能給人們提供最大的安全效益，急需對它們在即將建設(shè)前或者使用過程中的智能化水平有一個清楚的了解，這就需要進行智能化的評估。

1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能化評估的意義

經(jīng)過智能化評估的視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)兩個方面的重大意義：

1.1 節(jié)約投資的成本

近年來，具有不同程度智能化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)在一些特定的場合，如車站、銀行、商場、新興的住宅小區(qū)、辦公大樓等場所逐漸普及起來。如果對使用的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能化不了解或者了解不夠充分，甚至還是利用人的感官來提取有價值的信息（因為不知道，所以不會使用其智能化的特性），其安全效率就會極其低下，不但不能及時發(fā)現(xiàn)有用的信息并立即處理（例如告警），而且報警的精確度也會很低，甚至出現(xiàn)誤報警或者漏報警的現(xiàn)象。這無疑對用戶的投資是一種極大的浪費。反之，經(jīng)過智能化評估的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，不僅其在論證方案階段可以通過預(yù)評估和根據(jù)用戶的安全需求選用最恰當?shù)闹悄墚a(chǎn)品以最大限度地節(jié)約投資成本，而且其在使用階段通過評估也可以充分利用其智能化，如在安全威脅發(fā)生之前就能夠提示監(jiān)控人員關(guān)注相關(guān)監(jiān)控畫面，為潛在威脅做好準備工作，最大限度地滿足用戶的安全需求。這樣，用戶就不會盲目地為追究高尖端產(chǎn)品而投入大量的資金，造成極大的浪費，反而會理性地根據(jù)自己的安全需求進行理性消費，節(jié)約投資成本。

1.2  實現(xiàn)最大的安全效益

用戶要建設(shè)一套視頻監(jiān)控系統(tǒng)用于滿足某場所的安全需要，一般是由產(chǎn)品供應(yīng)商提供全套的選用、安裝以及維修、保養(yǎng)等全套服務(wù)。產(chǎn)品供應(yīng)商本著追求自身最大經(jīng)濟效益的原則，不一定提供最符合用戶安全需求的產(chǎn)品，往往是什么產(chǎn)品最賺錢就賣什么。許多用戶在對建成使用中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其智能化情況并不了解，該系統(tǒng)到底能達到多大的安全效益也不是很清楚。造成許多投入使用的系統(tǒng)并不能滿足實際的安全需求的狀況，甚至有相當部分的系統(tǒng)在建成使用過程中成了一種擺設(shè)，形同虛設(shè)。如果用戶對即將建設(shè)的或者使用的視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行智能化的評估，效果就完全不一樣了。不僅可以根據(jù)自身的安全需求選用性價比最高的產(chǎn)品建成性能最優(yōu)良的系統(tǒng)，而且還可以在系統(tǒng)使用過程根據(jù)安全需求的變化調(diào)整和替換部分產(chǎn)品部件（因為許多產(chǎn)品都具有性能擴展、升級的功能）以滿足更高層次的安全需求。

綜上所述，對視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行智能化的評估是非常有必要的。評估的類型包括兩種：一是擬安裝系統(tǒng)的預(yù)評估（如：設(shè)計方案的論證評估）；二是運行系統(tǒng)的評估（如：系統(tǒng)工程驗收評估、系統(tǒng)運行狀態(tài)的評估）。實際的評估工作涉及兩個方面的重要問題：一是評估的方法；二是評估的步驟。目前，安防行業(yè)的評估工作的開展是較為緩慢的。針對安全防范系統(tǒng)的評估還缺乏一整套規(guī)范的評估方法和步驟，當然視頻監(jiān)控系統(tǒng)的評估也不例外。筆者這些年致力于智能化評估的研究，略有收獲。特別是就視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能化評估的方法和步驟兩個方面的問題，談?wù)勛约旱目捶ǎ怨┥倘丁?/p>

2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能化評估的方法

安防行業(yè)的評估工作起步是較晚的。目前，該領(lǐng)域的評估主要是借鑒安全生產(chǎn)領(lǐng)域的評價方法來進行安全防范系統(tǒng)的評估。比如：專家打分法、加權(quán)平均法、層次分析法、灰色系統(tǒng)法等等。或者，有的學者提出借鑒國外的效能評估的方法來對安全防范系統(tǒng)進行評估。這些方法能較為有效地評估安全防范系統(tǒng)包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運行情況。但對于視頻監(jiān)控系統(tǒng)在運行過程中或者投入使用之前的智能化評估卻無能為力，而視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能化評估對于該系統(tǒng)能否真正發(fā)揮安全效益至關(guān)重要。那么，有沒有對視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行智能化評估的有效方法呢？

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澳大利亞的iOmniscient公司（作為世界知名的智能監(jiān)控供應(yīng)商之一），通過討論的方式，仿照人智力水平高低的分類標準，在世界上率先建立了一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能IQ（智商）評級系統(tǒng)（Intelligence IQ Rating system）。這種智能IQ評級系統(tǒng)的思路對視頻監(jiān)控系統(tǒng)評估方法的建立是一種很好的嘗試。我們也可以仿照這種思路建立一種視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能化的評估方法，這種方法我們可以稱之為智能IQ評級法。下面介紹這種方法的具體內(nèi)容。

目前，視頻監(jiān)控系統(tǒng)運用的智能技術(shù)有兩種：檢測和識別。檢測技術(shù)可以實現(xiàn)場景的監(jiān)控，并了解到場景發(fā)生了什么事情，例如有人跳過圍欄。識別技術(shù)可以確定來人的身份，比如知道是某某人跳過圍欄。檢測技術(shù)和識別技術(shù)都還可以運用于人以外的其他目標物體，而且識別技術(shù)還可用于有車牌識別系統(tǒng)的車輛的識別。智能IQ評級法主要是運用視頻監(jiān)控系統(tǒng)的檢測技術(shù)來對系統(tǒng)的智能等級進行劃分。

我們知道，人的IQ的測量有較為統(tǒng)一的標準。一般人的IQ評級是100，意思是說50％的人IQ評級高于100，50％的人IQ評級低于100。類似的評級方法可以用于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能評級，那些涉及非常復雜的仿人腦的算法都被列為需要很高的IQ，而其他技術(shù)簡單的被視為擁有一個低的IQ評級。智能IQ評級法把系統(tǒng)的智能IQ定為60～180之間，并按照系統(tǒng)的檢測能力劃分為7個等級范圍。

第一個等級范圍，系統(tǒng)的智能IQ為大于等于60而小于100。該等級范圍的系統(tǒng)一般是采用視頻動態(tài)偵測（Video Motion Detection ，簡稱VMD）來探測監(jiān)控現(xiàn)場的移動情況。通過一個影像的像素和緊接著的下一個影像的像素比較，就構(gòu)成了視頻動態(tài)偵測的最簡單形式。如果有一點差異，就意味著監(jiān)控現(xiàn)場有一些變化，通常都被稱為有移動。處于該水平的系統(tǒng)沒有多少智能，很容易產(chǎn)生誤報警。因為不是每一個變化都是因為移動引起的，比如光線的變化、水的反射、陰影或者其他的變化都會使系統(tǒng)認為有移動而發(fā)出報警。

第二個等級范圍，系統(tǒng)的智能IQ為大于等于100而小于110。該等級范圍的系統(tǒng)能夠分析進入監(jiān)控畫面的目標特征（比如目標的大小或者形狀），因而能夠區(qū)分出是人還是其他的動物，或者是汽車還是卡車。在相對空曠的監(jiān)控畫面中，系統(tǒng)甚至能夠?qū)崿F(xiàn)簡單的單人追蹤；系統(tǒng)也有可能檢測到監(jiān)控場景左邊的目標。也就是說，處于該智能水平的視頻監(jiān)控系統(tǒng)不但可以實現(xiàn)目標的移動檢測，而且可以實現(xiàn)空曠場景中的遺棄物檢測，甚至可以實現(xiàn)方向不明確的移動目標的檢測。

第三個等級范圍，系統(tǒng)的智能IQ為大于等于110而小于115。該等級范圍的系統(tǒng)能夠清楚界定正在跟蹤的目標（比如人），并能準確地對他們進行統(tǒng)計計算。與第二個等級范圍的系統(tǒng)不同，該等級范圍的系統(tǒng)被設(shè)置了好的專業(yè)算法，因而使其計算非常精確。

第四個等級范圍，系統(tǒng)的智能IQ為大于等于115而小于120。該等級范圍的系統(tǒng)能實現(xiàn)行為分析，即系統(tǒng)能檢測到目標的游蕩、跑動、滑動和下落等行為。但是，因為人的差異性，系統(tǒng)不容易檢測到人的所有行為，也存在誤報警的情況。比如，系統(tǒng)很容易把兩個分別很久的、精力旺盛的朋友會面誤認為是兩人在打架而發(fā)出報警。

第五個等級范圍，系統(tǒng)的智能IQ為大于等于120而小于140。該等級范圍的系統(tǒng)可以實現(xiàn)擁擠場景（比如機場候機大廳、火車站檢票口）的檢測。系統(tǒng)可以提供多種功能，比如：計算某時間非常擁擠的場景中有多少人；如果單位時間通過入口的人數(shù)過多（系統(tǒng)可以預(yù)先設(shè)定）就會發(fā)出警報等。

第六個等級范圍，系統(tǒng)的智能IQ為大于等于140而小于180。該等級范圍的系統(tǒng)可以檢測到擁擠場景中的遺棄物（丟棄物）。該系統(tǒng)對于檢測諸如機場被單獨留下的行李，或者博物館和倉庫中存放的可能被盜的物品，是非常有用的。但是，如果要提高系統(tǒng)檢測的準確率的話，系統(tǒng)需要檢測較長的時間，這是因為如果檢測時間太短的話，系統(tǒng)就不能準確區(qū)分放置物品和丟棄物之間的差異而統(tǒng)統(tǒng)發(fā)出報警信號。比如：乘客因為要做別的事情放下自己的包，系統(tǒng)會誤認為該包是被遺棄的而發(fā)出警報，產(chǎn)生大量的誤報警。

最后一個等級，系統(tǒng)的智能IQ等于180。該系統(tǒng)能檢測到由于個體極小或者對比反差極低而人眼看不到的目標。處于該等級的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能化水平是極高的。

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智能IQ評級法的內(nèi)容可以用表格表示為：

智能監(jiān)控能力的IQ評級表（資料來源： iomniscient公司）

注：“√”表示系統(tǒng)在此IQ值范圍下具有該項檢測能力。

通常，具有智能化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)會對攝像機的監(jiān)控畫面做一個或多個檢測。如果，系統(tǒng)可以在同一時間同時做所有的檢測，該系統(tǒng)被定義為智能IQ無限。

綜上所述，通過運用智能IQ評級法，基本上能解決視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能化處于什么水平的問題。了解了系統(tǒng)的智能化水平，用戶就可以根據(jù)自己的安全需求開展進一步的工作，追究最大的安全效益。

3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能化評估的步驟

評估的步驟就是在安防行業(yè)標準的指導下，綜合利用相關(guān)評估技術(shù)、評估方法，針對安全防范技術(shù)系統(tǒng)展開評估工作的完整歷程。借鑒國外和國內(nèi)相關(guān)行業(yè)的評估理論，筆者對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能化評估步驟作如下設(shè)想：

3.1  智能化水平的評估

對方案中擬安裝的或者正在運行中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)用智能IQ評級法進行智能化水平的評估。也就是說，對設(shè)計方案中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可按照智能IQ評級法對它能實現(xiàn)的檢測功能進行IQ評分分級，看系統(tǒng)屬于哪個等級范圍，能否滿足用戶對安全的需求。在用智能IQ評級法對系統(tǒng)進行打分的過程中，要注意對方案中涉及的系統(tǒng)功能進行綜合、全面地考慮，不要有所遺漏。值得注意的是：系統(tǒng)能實現(xiàn)的功能，僅指系統(tǒng)現(xiàn)有的功能，不包括對系統(tǒng)某些設(shè)備的擴展而實現(xiàn)的功能。由于智能IQ評級法中涉及的等級范圍是一個較為粗略的估計，不是百分之百的精確計算，所以兩個相鄰等級范圍的交界處的分值不具有絕對的界限劃分意義，因此分別處于兩個相鄰等級范圍的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能化水平可能非常接近，并不具有明顯的差異性。

3.2  監(jiān)控現(xiàn)場環(huán)境條件的評估

對擬安裝或者正在運行的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場環(huán)境條件進行評估。監(jiān)控現(xiàn)場的環(huán)境對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功能發(fā)揮有重要的影響。環(huán)境的溫度、濕度的變化，攝像機離監(jiān)控中心距離的遠近，綜合布線的方式等都會對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀態(tài)和功能的發(fā)揮產(chǎn)生重要影響。雖然系統(tǒng)方案在設(shè)計時考慮了環(huán)境因素和產(chǎn)品本身的不完善而盡量加以避免，但是在實際運行中還是和理想的狀態(tài)下有一定的差距。而且不同的監(jiān)控現(xiàn)場的環(huán)境條件是千差萬別的。所以在安裝使用之前必須對監(jiān)控現(xiàn)場的環(huán)境狀態(tài)進行評估。評估的內(nèi)容包括：現(xiàn)場溫度的變化對擬安裝系統(tǒng)的影響程度；現(xiàn)場的濕度情況，有沒有必要增加控制濕度的設(shè)備；由于距離的遠近攝像機的監(jiān)控畫面的畫質(zhì)對系統(tǒng)的智能化功能的發(fā)揮有多大影響，有沒有必要額外增加一些調(diào)節(jié)畫質(zhì)的設(shè)備加以彌補；根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)控空間的大小、距離的遠近評估采用哪種布線方式能相對減少系統(tǒng)的誤差等等。

3.3  系統(tǒng)的調(diào)整和修正

通過系統(tǒng)設(shè)計方案的智能化水平的評估和環(huán)境條件的評估，綜合考慮用戶的安全需求，對方案中涉及的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備做部分或者整體地調(diào)整和修正。同樣地，對正在運行的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，經(jīng)歷3.1和3.2后，也應(yīng)按照用戶對安全的需求對視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行調(diào)整和修正。無論是方案中涉及的系統(tǒng)設(shè)備，還是正在運行的系統(tǒng)設(shè)備，都盡量選用性價比較高的產(chǎn)品，以使用戶既能最大限度地節(jié)約投資成本，又能獲得最高的安全效益。在對系統(tǒng)的設(shè)備進行調(diào)整和修正時，應(yīng)盡量考慮選用具有擴展功能的設(shè)備。因為隨著科學技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)控設(shè)備技術(shù)含量水平會不斷提高，具有擴展功能的設(shè)備更能長久地滿足安全的需求。在系統(tǒng)設(shè)備的調(diào)整和修正時，也不應(yīng)一味地追求高尖端科技產(chǎn)品，應(yīng)綜合考慮系統(tǒng)的兼容性、實用性和用戶的安全需求、經(jīng)濟承受能力等因素。

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4 結(jié)束語

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能化評估，將幫助用戶知曉其需要什么智能化水平的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，或者知曉其正在使用的系統(tǒng)的智能化水平，可以為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的安裝和恰當?shù)倪\用提供可靠的幫助。筆者的智慧是非常有限的，上述涉及的評估理論只是滄海中的一粟，甚至可能存在不足之，筆者奢望其對于其他安全防范技術(shù)系統(tǒng)的評估有一定的借鑒價值，或者其對整個安防領(lǐng)域評估工作的開展能提供一種較好的思路。當然，隨著安防行業(yè)的不斷發(fā)展和評估工作的不斷進步，會有越來越多的專家、學者研究出更多、更好的評估理論，為我國安防行業(yè)的評估工作做出應(yīng)有的貢獻。(魏蓮芳)

參考文獻

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