
文物安全是文物工作的底線、紅線和生命線。面對日益繁重的文物保護任務和高標準的保護要求,采用成熟的智能視頻分析技術和設備,利用智能視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)主動性防范功能,實現(xiàn)事前智能預警、事中聯(lián)動處置、事后高清取證的防范效果,發(fā)揮科技創(chuàng)新的引領作用,提高文物安全防范的科技含量和裝備水平,是現(xiàn)代信息技術條件下文物安全防范的必由之路。
智能視頻分析原理及實現(xiàn)方法
智能視頻監(jiān)控技術借助于處理器芯片的強大計算功能,對視頻畫面中的海量數(shù)據(jù)進行高速分析,過濾掉用戶不關心的信息,為監(jiān)控者提供有用的關鍵信息。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值的信息,變人工伺服為主動識別,變事后查證為事前預警、事中分析,能將安保值班人員從低效緊盯屏幕的繁重勞動中解脫出來,極大地提高了安全防范工作的主動性和智能化程度。
目前,廣泛應用的智能視頻分析技術基本分為四大類:視頻分析類、視頻識別類、視頻診斷類和視頻改善類。
視頻分析類主要是在監(jiān)控圖像中找出目標,并檢測目標的運動特征屬性,如目標相對的像素點位置、目標的移動方向及相對像素點移動速度、目標本身在畫面中的形狀及其改變等。常用的視頻分析類功能模塊包括:越界偵測、目標移動方向偵測、目標運動/停止狀態(tài)偵測、目標出現(xiàn)/消失偵測、目標密度偵測、人/車流量統(tǒng)計、徘徊偵測、尾隨偵測、PTZ自動追蹤、感煙/感溫/火焰等火災探測等。
視頻識別類主要是采用圖像識別、圖像比對及模式匹配等技術,通過對人、車、物等目標相關特征信息的提取與分析,將目標特征信息與數(shù)據(jù)庫中已有特征信息進行比較,根據(jù)相似程度對人、車、物等目標的身份信息進行判斷。常用的視頻識別類功能模塊包括:人臉識別、車輛特征識別等。
視頻診斷類主要是針對視頻圖像出現(xiàn)的信號丟失、圖像模糊、圖像過亮、圖像過暗、圖像偏色、畫面凍結、云臺失控、噪聲干擾、條紋干擾、視頻遮擋等前端攝像機故障、視頻信號干擾、視頻質量下降等進行監(jiān)測、分析、判斷和報警,保障視頻監(jiān)控系統(tǒng)有效運行。視頻質量診斷功能通常通過后端管理平臺實現(xiàn),在視頻監(jiān)控系統(tǒng)日常使用和運行維護中的作用十分明顯。 視頻改善類主要是將模糊不清或抖動嚴重的監(jiān)控畫面進行優(yōu)化處理,以增加視頻的可監(jiān)控性能。常用的視頻改善類功能模塊包括:低照度圖像增強、失焦圖像復原、雨雪霧等惡劣天氣圖像增強、人臉超分辨率重建、車牌超分辨率重建、高速運動目標圖像復原、視頻穩(wěn)像等。
系統(tǒng)智能運維類是隨著博物館和文物保護單位安全防范系統(tǒng)建設的不斷完善,大量視頻監(jiān)控設備的應用在提升技防效能的同時,也給系統(tǒng)的運行維護帶來了巨大的壓力,傳統(tǒng)的依靠人工評測的方式對圖像質量進行遍歷巡檢已經遠不能滿足高清數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用和維護的需要。采用智能視頻診斷技術,通過對攝像機拍錄的圖像序列進行自動分析,對前端攝像機故障、視頻信號干擾、視頻質量下降、視頻遮擋、場景變更等進行監(jiān)測、分析、判斷和報警,結合視頻質量診斷系統(tǒng)的設備管理、任務管理、質量診斷管理、檢查結果管理、維修管理、統(tǒng)計分析管理等功能,幫助運維人員實時掌握視頻監(jiān)控設備的運行情況,及時進行設備維修保養(yǎng),實現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)運行維護的自動化和智能化,提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運維效率。
隨著信息時代、人工智能時代的到來,在文物安全防范中將科技作為重要輔助手段已成共識,智能視頻分析技術的應用為充分發(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。智能視頻分析應用是一個覆蓋廣泛的系統(tǒng)性工程,涉及圖像處理、計算機視覺、模式識別、人工智能、通信和網(wǎng)絡等諸多技術領域,在博物館、文物保護單位和考古發(fā)掘現(xiàn)場等實際應用場所,需根據(jù)建筑形態(tài)、文物種類、風險等級、管理模式等因素,結合人防和物防條件,采用與保護對象風險等級相適應的智能視頻分析技術和裝備,進一步推動文物安全保護與現(xiàn)代科技融合創(chuàng)新,拓展智能視頻分析技術在文物安全防范中的應用廣度和深度,為寶貴文化遺產保護、中華優(yōu)秀文化傳承提供技術支撐。