智能化校園安防監(jiān)控系統(tǒng)的性能及應用

校園安全事件頻發(fā)，近年來逐漸更有多發(fā)趨勢，校園安全形勢嚴峻。傳統(tǒng)視頻監(jiān)控只是將視頻數(shù)據(jù)以數(shù)字形式通過網(wǎng)絡進行傳輸、存儲和共享，無法實現(xiàn)異常事件的預警。智能視頻分析技術(shù)將有效提升校園安全防范系統(tǒng)的防范能力，本文介紹了智能視頻分析技術(shù)在高校安防中的應用。

校園安防系統(tǒng)建設趨勢及標準

隨著我國教育事業(yè)的蓬勃發(fā)展，我國高校的規(guī)模在不斷地擴大，校園學生密度日益提高，校區(qū)開放程度和后勤服務社會化程度也越來越高。由此而來的一些負面影響是校園安全事件頻發(fā)，高校安全保衛(wèi)工作中如何處理好突發(fā)性事件，減少校園暴力，實現(xiàn)有效的校園安全防護正成為高校安全保衛(wèi)工作的焦點，目前我國高校正在推進的“平安校園”、“智慧校園”建設正是適應這樣的管理要求而進行的。

據(jù)悉，國家層面的《普通高等學校安全技術(shù)防范系統(tǒng)要求》標準已經(jīng)編制完畢，正在報批中。近年來，根據(jù)各省市地方標準中關于高校重要部位安全技術(shù)防范設施基本配置要求的相關規(guī)定，國內(nèi)各高校都加大了在安防系統(tǒng)建設上的投入，逐步建立、健全了校園安全技術(shù)防范基礎設施建設，基本構(gòu)建起了先進的以數(shù)字化技術(shù)、網(wǎng)絡化技術(shù)為支撐的安全技術(shù)防范體系。但我們也看到現(xiàn)有的安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在一定的缺陷：其僅將監(jiān)控視頻、音頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡進行傳輸、存儲、顯示和共享，由于一個視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般少則幾十路攝像機，多則上千路攝像機，如何讓監(jiān)控值守人員實時、有效獲取監(jiān)控現(xiàn)場準確、具體的報警事件一直是困擾安全保衛(wèi)工作的難題，智能視頻分析技術(shù)可以在一定程度上解決這樣的難題，其運用視頻數(shù)字化以及特征識別技術(shù)，可實時獲取監(jiān)控區(qū)域內(nèi)發(fā)生的入侵、盜竊等犯罪行為和一些意外災害情況的特征，并對發(fā)生的特征事件進行報警和記錄，是安防監(jiān)控系統(tǒng)應用的一個重要發(fā)展趨勢，目前國家針對智能視頻分析也已頒布了國家標準《安防監(jiān)控視頻實時智能分析設備技術(shù)要求》（GB/T30147-2013）。

高校校園安全防范管理特征

高校校園安全防范管理的主要目標是確保學生、教師和校園財產(chǎn)安全，高校校園在安全防范管理中主要有以下特征：

高校校園較中小學校園的開放程度更高、人員進出流動性更大，進出人員復雜；

隨著大學的規(guī)模越來越大，各類學院、專業(yè)越來越多，甚至有多個校區(qū)，各學院、專業(yè)、校區(qū)教師和學生人數(shù)眾多（幾萬學生規(guī)模的高校比比皆是），無法分辨；

教師和學生、校內(nèi)和校外人員沒有明顯特征，不易分辨。

基于上述特點，給安全管理帶來的挑戰(zhàn)可想而知。隨著高校對外開放程度的加大，挑戰(zhàn)的嚴峻程度也將越來越大。數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化的校園安防統(tǒng)系建設迫在眉睫。

基于智能視頻分析技術(shù)的校園安防系統(tǒng)架構(gòu)

基于智能視頻分析技術(shù)的校園安防系統(tǒng)的主要框架如圖1所示，主要分為三個部分：

嵌入式智能視頻圖像識別設備：部署在前端，用于采集人員、車輛、周界等圖像視頻信號，進行圖像分析并將分析的異常結(jié)果向監(jiān)控中心智能海量數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)上報和報警。以此減輕系統(tǒng)的網(wǎng)絡及后端服務器的運算壓力；

云計算框架下的智能海量數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)：用于大規(guī)模、多路數(shù)的視頻圖像分析以及報警處置服務，例：人臉識別、異常行為檢測、軌跡檢測等，并對前端嵌入式智能分析設備的報警信息進行集中管理，是基于智能視頻分析技術(shù)的校園安防系統(tǒng)的技術(shù)支撐；

信息交互與監(jiān)管模塊：用于視頻圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過智能分析后，根據(jù)不同的應用場景將數(shù)據(jù)信息展示在監(jiān)控中心大屏、用戶終端上，供監(jiān)控中心工作人員和相關管理人員調(diào)看，此外，針對火警、盜警等突發(fā)事件，系統(tǒng)也可同時通過用戶終端及手持終端設備把相關信息推送給該區(qū)域的巡邏保安人員，根據(jù)應急預案及時處置。

通過云計算框架下的智能海量數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，可以獲取與校園安全防范、規(guī)范管理息息相關的信息，如：視頻監(jiān)控區(qū)域內(nèi)出入人員和車輛的信息，人和車的行為特征信息等。通過長時間數(shù)據(jù)的積累，可以掌握校園內(nèi)人和車的進出、流動及校園公共設施如教室、閱覽室的使用熱度等相關信息，系統(tǒng)不僅對監(jiān)控區(qū)域異常事件進行報警和管理，同時對校園區(qū)域功能的合理規(guī)劃、有序管理提供技術(shù)支持，是一套兼具安防與校園大數(shù)據(jù)采集與管理的基礎支撐和研究系統(tǒng)。

智能視頻分析技術(shù)在校園安防中的主要應用

人群聚集事件檢測

監(jiān)控場景一般是田徑場、籃球場、足球場或者廣場。通過監(jiān)控視頻圖像，對監(jiān)控區(qū)域的人群流量進行分析，如果人數(shù)較多且有一定的運動幅度，判斷其為大規(guī)模聚眾行為。對可能發(fā)生的人群聚集事件實現(xiàn)自動檢測、報警，保衛(wèi)部門根據(jù)實際情況實時開展相關管理工作。

人的異常行為檢測

根據(jù)重點安防管理區(qū)域需要，實現(xiàn)對出入人員進行檢測與跟蹤，通過分類算法區(qū)分普通行走、奔跑和劇烈運動。主要監(jiān)控場景為：ATM取款機、人流較少的偏僻道路等。對可能發(fā)生的搶劫、追逐等異常事件實現(xiàn)自動檢測，并實時報警提示，保衛(wèi)部門及時做出反應。

人臉識別

在校區(qū)主要出入口及會場出入口，對出入人員進行自動計數(shù)和抓拍，計數(shù)結(jié)果可用于舉行大型會議或活動時，及時了解監(jiān)控區(qū)域中的人流量，以便采取相應流量控制、交通管制等措施，保障大型活動的正常運行；抓拍出入人員的面部特寫照片，特別是面部特征，用于后臺服務器進行面部特征與數(shù)據(jù)庫中嫌疑人員的面部特征進行匹配，如有疑似人員出入監(jiān)控區(qū)域即進行報警，保衛(wèi)部門采取相關措施，避免發(fā)生危及安全的案件。

人臉識別技術(shù)應用場景與相應管理措施

有警衛(wèi)出入口：在出入口建立固定攝像頭抓拍出入人員的臉部，通過與人臉數(shù)據(jù)庫進行比對確認是否為庫中疑似或公安部門通緝的人員，異常情況向監(jiān)控中心和相關手持終端報警，出入口警衛(wèi)及時處置；對校園內(nèi)非對外開放區(qū)域同時匹配來訪人員是否為內(nèi)部授權(quán)人員，否則不予放行。

開放式出入口：在開放式出入口建立監(jiān)控點，監(jiān)控要求能采集多數(shù)出入人員的正面，對于每個通過出入口的人員，抓拍出入人員的臉部，通過與人臉數(shù)據(jù)庫進行比對確認是否為庫中疑似或公安部門通緝的人員，異常情況向監(jiān)控中心和相關手持終端報警，調(diào)度安保人員及時處置。

車輛異常事件檢測和車輛識別

重點區(qū)域管理

重點區(qū)域主要為校園中行人或車輛流量較大的道路或區(qū)域，需要進行重點監(jiān)控和管理。

重點區(qū)域中車輛長時間停留管理：系統(tǒng)檢測到車輛在重點區(qū)域長時間停車后，向相關手持終端報警提示，校園保安及時采取相關措施。

重點區(qū)域內(nèi)內(nèi)部車輛管理：部分重點區(qū)域允許相關部門的內(nèi)部車輛進入和停放，系統(tǒng)對進入?yún)^(qū)域停放的車輛進行車牌識別，若不是相關部門的內(nèi)部車輛停放在區(qū)域中，系統(tǒng)向相關手持終端報警提示，校園保安可及時采取相關措施。

重點道路管理

重點道路為校園主干道，主干道路上不允許停車，若為單行道，車輛不允許逆行，不允許校外車輛駛?cè)?。系統(tǒng)通過分析進入重點道路車輛的牌照，判斷是否有隨意停放、逆行、外部車輛駛?cè)氲那闆r發(fā)生，若有，系統(tǒng)將進行相關手持終端報警提示。重點道路出現(xiàn)擁堵狀況應及時報警提示。

重大活動管理

針對校園重大活動的管理，系統(tǒng)可對活動期間需管制的區(qū)域、道路進行車輛識別、重點車輛全程跟蹤等管理，車輛在管制區(qū)域或道路中行駛時，系統(tǒng)可實時觀看重點車輛的跟蹤視頻；當無關車輛進入管制區(qū)域或道路時，系統(tǒng)也將相關手持終端報警提示。

停車場管理

針對出入監(jiān)控區(qū)域中的各個停車場車輛進行識別、跟蹤和確定車輛停放在停車場的位置等管理，計算停車場剩余的車位，引導車輛停放管理等。

車輛行為分析

車輛行為分析主要包括：單行道逆行的車輛、超速行駛的車輛、道路的異常情況，如：人群聚集、車禍等；針對上述異常情況，系統(tǒng)相關手持終端報警提示。

結(jié)語

隨著智能視頻分析技術(shù)的逐步深入和廣泛應用，校園安防建設的重點也逐漸從安防監(jiān)控基礎設施建設向基于智能視頻分析技術(shù)的安防平臺系統(tǒng)建設發(fā)展。它將進一步提升校園安防管理的智能化程度，提高應對校園異常事件甄別的精準度和處置的響應速度，更有效保障校園的正常秩序和安全管理。

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