監(jiān)控?cái)z像機(jī)數(shù)量的不斷增加，監(jiān)控的時(shí)間不斷延長，給監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)工作帶來了新的挑戰(zhàn)。如何及時(shí)了解前端視頻設(shè)備的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)故障并檢測惡意遮擋與破壞的行為？智能視頻分析技術(shù)將是解決這一問題的最佳選擇。

    視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)作為視頻分析技術(shù)在安防領(lǐng)域的革新，是應(yīng)用相對普遍的一種產(chǎn)品。它能夠?qū)σ曨l圖像出現(xiàn)的雪花、滾屏、模糊、偏色、畫面凍結(jié)、增益失衡和云臺失控等常見攝像頭故障以及惡意遮擋和破壞監(jiān)控設(shè)備的不法行為做出準(zhǔn)確判斷并發(fā)出報(bào)警信息；在視頻監(jiān)控設(shè)備日益增多的今天，其在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，必然更加有利于幫助用戶快速掌控前端設(shè)備運(yùn)行情況，輕松維護(hù)大型的安防系統(tǒng)。

系統(tǒng)應(yīng)用特點(diǎn)
    視頻質(zhì)量診斷在監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)方面的應(yīng)用，最終可實(shí)現(xiàn)以下特點(diǎn)：
·實(shí)時(shí)檢測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)攝像頭故障以及相關(guān)損壞情況；
·可根據(jù)不同時(shí)間制定不同的診斷計(jì)劃，對不同的攝像頭進(jìn)行監(jiān)測；
·采用輪詢方式，可處理較大數(shù)量的視頻源；
·可對前端設(shè)備進(jìn)行編組及分時(shí)段檢測，還可設(shè)置不同的檢測項(xiàng)目并生成診斷計(jì)劃；
·交叉監(jiān)測，多項(xiàng)監(jiān)測功能互利互補(bǔ)，各時(shí)段監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合評價(jià)，診斷結(jié)果詳實(shí)可靠；
·能實(shí)時(shí)記錄檢測結(jié)果并以SQL數(shù)據(jù)庫的方式存儲，生成報(bào)表，方便檢索；
·可通過遠(yuǎn)程網(wǎng)頁查詢檢測記錄，并可根據(jù)時(shí)間、設(shè)備名稱及組別進(jìn)行查詢；
·靈活的應(yīng)用方式，能有效與模擬監(jiān)控系統(tǒng)或數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合。

基礎(chǔ)技術(shù)說明
    智能視頻分析技術(shù)以人類視覺系統(tǒng)作為其理想上的典范，在功能上可劃分為三個(gè)層次：底層視覺是指利用圖像的紋理、顏色形成的各種特征模式，從圖像中提取出物體；中層視覺是指在隨時(shí)間變化的圖像中跟蹤這些特征，從而提取出物體的運(yùn)動(dòng)；高層視覺是指綜合物體的特征模式和運(yùn)動(dòng)模式，對物體的行為或性質(zhì)做出判別。

1.前景物體檢測技術(shù)
    這是以固定攝像頭監(jiān)控所關(guān)心的區(qū)域，利用畫面幀間的差異從視頻中提取圖像的紋理、顏色等各種信息，確定監(jiān)控區(qū)域內(nèi)基本的背景模型，并通過時(shí)間段的不同關(guān)注背景模型的變化。根據(jù)所要檢測目的的不同，由不同判斷準(zhǔn)則對這些變化區(qū)域進(jìn)行提取，構(gòu)成前景目標(biāo)區(qū)域，并進(jìn)一步處理得到目標(biāo)位置、大小、形狀等信息，從而對具體行為進(jìn)行判斷和進(jìn)一步的視頻內(nèi)容理解。

2.特征模式分析
    確切地說，它是遵循底層視覺方法的一類技術(shù)的統(tǒng)稱。其基本原理是針對應(yīng)用的具體需求來設(shè)計(jì)一組特征模式，再使用這些特征模式從紛繁復(fù)雜的圖像中提取出應(yīng)用所關(guān)心的物體或信息。它的應(yīng)用非常廣泛，例如物體跟蹤，視頻質(zhì)量監(jiān)測，物體分類等等。特征模式選取的好壞體現(xiàn)在所選特征是否客觀反映目標(biāo)事物的本質(zhì)，選取工作既可由人完成，也可借由模式識別方法來確定。[nextpage]

3.運(yùn)動(dòng)模式分析
    該技術(shù)是在物體的運(yùn)動(dòng)路線形成后，根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡對物體的行為或性質(zhì)做進(jìn)一步分析和確認(rèn)。該技術(shù)的應(yīng)用方式主要有兩方面：
·可與前景物體檢測相結(jié)合，剔除樹葉、云影等產(chǎn)生的誤警；
·由特征模式分析提供運(yùn)動(dòng)軌跡，應(yīng)用于行為分析領(lǐng)域的各類特定應(yīng)用。

系統(tǒng)主要功能
1.清晰度檢測
    自動(dòng)檢測視頻中由于聚焦不當(dāng)、鏡頭損壞或異物遮蔽引起的視野主體部分的圖像模糊；自動(dòng)檢測鏡頭對準(zhǔn)無意義物體的情況。該功能對實(shí)時(shí)視頻的畫面清晰程度和信息含量做出評價(jià)（如偶然異物遮擋、被人為地蒙蔽等），從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障?！绑E變”作為此功能在周界防范技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用延伸，目前已普遍得到人們的認(rèn)可。

2.視頻干擾檢測
    自動(dòng)檢測視頻圖像中圖像模糊、扭曲、雪花、抖動(dòng)或滾屏等噪聲現(xiàn)象。
主要的監(jiān)測對象是由于線路老化、傳輸故障、接觸不良或受到電磁干擾而在視頻畫面上出現(xiàn)的點(diǎn)狀，刺狀，帶狀的干擾。由于造成干擾攝像頭形成故障的形式非常多樣，在視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)中將呈帶狀、網(wǎng)狀帶有周期性的干擾交由“噪聲”檢測項(xiàng)監(jiān)測，而將點(diǎn)狀，刺狀的隨機(jī)干擾交由“雪花”檢測項(xiàng)監(jiān)測，從而提高診斷的準(zhǔn)確性。

3.亮度異常檢測
    自動(dòng)檢測視頻中由于攝像頭故障、增益控制紊亂、照明條件異常或人為惡意遮擋等原因引起的畫面過暗、過亮或黑屏現(xiàn)象。該功能將對視頻的明暗程度進(jìn)行診斷，由于在不同時(shí)段可改變診斷計(jì)劃和監(jiān)測閾值，亮度異常檢測在晝夜都能發(fā)揮作用。

4.偏色檢測
    自動(dòng)檢測由于線路接觸不良、外部干擾或攝像頭故障等原因造成的畫面偏色現(xiàn)象，主要包括全屏單一偏色或多種顏色混雜的帶狀偏色。該功能對視頻的顏色信息進(jìn)行分析，它的特點(diǎn)是當(dāng)視頻中出現(xiàn)豐富色彩時(shí)，能夠區(qū)分它們是由自然場景帶來的，還是由于攝像頭自身故障產(chǎn)生的，從而使攝像頭偏色檢測實(shí)用化。

5.PTZ（云臺）控制功能診斷
    自動(dòng)檢測前端云臺和鏡頭是否能夠按用戶指令正確運(yùn)動(dòng)，例如，左轉(zhuǎn)失靈，上下倒序等等。

    前端的PTZ攝像頭在安裝一段時(shí)間后，可能發(fā)生部分或全部PTZ功能異常的情況，該功能能夠自動(dòng)對PTZ的各指令進(jìn)行測試，使管理人員準(zhǔn)確及時(shí)地把握系統(tǒng)內(nèi)PTZ的運(yùn)行情況。不過，此功能需要系統(tǒng)擁有控制前端PTZ的權(quán)限。

6.視頻凍結(jié)檢測
    自動(dòng)檢測由于視頻傳輸調(diào)度系統(tǒng)故障引起的視頻畫面凍結(jié)現(xiàn)象，可避免遺漏真實(shí)的現(xiàn)場視頻圖像。

7.視頻缺失檢測
    自動(dòng)檢測因前端云臺、攝像機(jī)工作異常、損壞、人為惡意破壞或視頻傳輸環(huán)節(jié)故障而引起的間發(fā)性或持續(xù)性的視頻缺失現(xiàn)象。 [nextpage]

系統(tǒng)應(yīng)用分類
    就視頻監(jiān)控本身的發(fā)展情況來看，目前不僅在交通、金融、軍隊(duì)等重點(diǎn)行業(yè)已經(jīng)普遍應(yīng)用，像社區(qū)、酒店、智能大廈、各連鎖機(jī)構(gòu)、公共場所等都皆因平安城市的發(fā)展而日益普及。視頻診斷系統(tǒng)結(jié)合現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)際的應(yīng)用來講，具體可以分為以下兩種。

1.以應(yīng)急為主的診斷
    針對一些重要區(qū)域，例如銀行、軍隊(duì)、監(jiān)獄等高安全級別控制區(qū)域，必須保證視頻監(jiān)控?cái)z像頭的絕對安全，時(shí)刻掌握監(jiān)控設(shè)備的日常運(yùn)行情況，在安保能控制的范圍內(nèi)使得監(jiān)控設(shè)備有效運(yùn)轉(zhuǎn)。通過視頻診斷系統(tǒng)7*24小時(shí)檢測破壞監(jiān)控設(shè)備的不法行為，發(fā)現(xiàn)有人惡意破壞或者遮擋等行為能及時(shí)給予預(yù)警，提醒相關(guān)人員采取措施并及時(shí)處理。

2.以維修為主的診斷
    面對所有視頻監(jiān)控?cái)z像頭，對于因使用過程中出現(xiàn)的故障（如視頻清晰度異常、視頻干擾、視頻亮度異常、視頻偏色、視頻信號缺失、畫面凍結(jié)等）進(jìn)行檢測，有效預(yù)防因硬件導(dǎo)致的圖像質(zhì)量問題及所帶來的不必要損失，為持續(xù)和有效監(jiān)控提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障時(shí)能第一時(shí)間進(jìn)行維修或者更換處理。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    視頻監(jiān)控系統(tǒng)的趨勢正從模擬系統(tǒng)向數(shù)字化系統(tǒng)過渡，然而，在目前實(shí)際的應(yīng)用過程中，模數(shù)共存仍然是國內(nèi)視頻監(jiān)控的普遍現(xiàn)狀，這也就決定了智能視頻分析產(chǎn)品應(yīng)用的靈活性拓展?；谝曨l分析技術(shù)的視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)能有效地與模擬監(jiān)控系統(tǒng)或數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，并可支持多級聯(lián)網(wǎng)的集中監(jiān)控管理結(jié)構(gòu)。

1.在模擬監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
    主要應(yīng)用在大型監(jiān)控系統(tǒng)的控制中心，通過監(jiān)控中心矩陣主機(jī)切換視頻給視頻診斷服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)前端所有攝像機(jī)視頻信號的接入。在模擬監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻輸入上，主要通過矩陣實(shí)現(xiàn)前端視頻的獲取，再按照輪詢的方式對每一路視頻信號進(jìn)行檢測。當(dāng)發(fā)現(xiàn)視頻故障立刻發(fā)出報(bào)警信息，提醒并通知相關(guān)人員進(jìn)行后期處理；同時(shí)系統(tǒng)還會(huì)自動(dòng)生成報(bào)表實(shí)時(shí)記錄檢測結(jié)果并以SQL數(shù)據(jù)庫的方式存儲，方便用戶查詢；用戶還可通過WEB的方式遠(yuǎn)程訪問診斷服務(wù)器數(shù)據(jù)庫查看故障記錄（如圖1）。

2.在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中的應(yīng)用
    主要應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的中心控制平臺，視頻信號由IP攝像機(jī)采集并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇刂浦行牡闹鳈C(jī)，視頻診斷系統(tǒng)服務(wù)器通過中心控制主機(jī)提供的接口獲取視頻數(shù)據(jù)。

    在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中視頻的輸入上，主要通過中心的控制主機(jī)實(shí)現(xiàn)前端視頻的接入，再按照輪巡的方式對每一路視頻進(jìn)行診斷分析。當(dāng)發(fā)現(xiàn)視頻故障立刻發(fā)出報(bào)警信息，提醒并通知相關(guān)人員進(jìn)行后期處理；同時(shí)系統(tǒng)還會(huì)自動(dòng)生成報(bào)表實(shí)時(shí)記錄檢測結(jié)果并以SQL數(shù)據(jù)庫的方式存儲，方便用戶查詢；用戶還可通過WEB的方式遠(yuǎn)程訪問診斷服務(wù)器數(shù)據(jù)庫查看故障記錄（如圖2）。

結(jié)束語
    隨著行業(yè)應(yīng)用的深入，以及平安城市建設(shè)的具體落實(shí)，大量監(jiān)控設(shè)備的普及提升了技防力量的同時(shí)也將給監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)帶來巨大挑戰(zhàn)。視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)作為智能視頻分析技術(shù)在安防系統(tǒng)維護(hù)中的典型應(yīng)用，其對前端視頻設(shè)備的有效監(jiān)測，必定能夠更好的幫助相關(guān)人員應(yīng)對和處理突發(fā)事件，有效的保證視頻監(jiān)控的正常運(yùn)行，并為大型監(jiān)控系統(tǒng)的后期故障處理與維修提供絕對安全保障。