ICS33.160.40

CCSL90

54

西藏自治區(qū)地方標準

DB54/T0291—2023

高原地區(qū)智慧視頻系統(tǒng)架構要求

2023-03-01發(fā)布2023-06-01實施

西藏自治區(qū)市場監(jiān)督管理局??發(fā)布

DB54/T0291—2023

目次

前言.................................................................................III

1范圍................................................................................1

2規(guī)范性引用文件......................................................................1

3術語和定義..........................................................................1

4技術要求............................................................................2

5高原地區(qū)智慧視頻系統(tǒng)設計............................................................2

5.1總述............................................................................2

5.2智慧監(jiān)控平臺....................................................................2

5.2.2數據處理系統(tǒng)................................................................3

5.2.3智慧分析系統(tǒng)................................................................3

5.3智慧識別算法庫..................................................................4

5.4用戶訪問接口....................................................................4

5.4.1用戶注冊及身份認證..........................................................4

5.4.2權限設置....................................................................4

5.4.4遠程控制....................................................................4

5.4.5視頻操作功能................................................................4

5.4.6語音功能....................................................................4

5.4.7報警功能....................................................................4

6指標要求............................................................................5

6.1功能要求........................................................................5

6.1.1目標識別功能................................................................5

6.1.2目標追蹤功能................................................................5

6.1.3語義分割功能................................................................5

6.1.4異常識別功能................................................................5

6.1.5數據質量分析功能............................................................5

6.2性能要求........................................................................5

6.2.1識別精度....................................................................5

6.2.2反應時間....................................................................6

6.3穩(wěn)定性要求......................................................................6

6.4可靠性要求......................................................................6

6.4.1信息保護機制................................................................6

6.4.2系統(tǒng)緊急恢復機制............................................................6

6.4.3運行時安全狀態(tài)信息..........................................................6

6.5可維護性要求....................................................................6

6.5.1可維護性要求概述............................................................6

6.5.2運行狀態(tài)監(jiān)控................................................................6

7功能評測............................................................................6

I

DB54/T0291—2023

7.1評估方法概述....................................................................6

7.2功能評測........................................................................7

7.2.1目標識別功能................................................................7

7.2.2目標追蹤功能................................................................7

7.2.3語義分割功能................................................................7

7.2.4異常識別功能................................................................7

7.2.5視頻質量分析功能............................................................8

7.3性能評測........................................................................8

7.3.1識別精度....................................................................8

7.3.2反應時間....................................................................8

7.4穩(wěn)定性..........................................................................8

II

DB54/T0291—2023

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。

本文件由西藏大學提出，西藏自治區(qū)標準化研究所歸口。

本文件起草單位：西藏大學。

本文件主要起草人：董志誠、宋歌、周吉祥、張勇、蔡東洪。

III

DB54/T0291—2023

高原地區(qū)智慧視頻系統(tǒng)架構要求

1范圍

本文件對高原地區(qū)智慧視頻系統(tǒng)的設計要求、技術要求、指標要求和評測方法等進行了定義和描述。

本標準適用于高原地區(qū)智慧視頻系統(tǒng)的建設。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB50348安全防范工程技術規(guī)范

GB/T20271信息安全技術信息系統(tǒng)通用安全技術要求

GB/T25000.51系統(tǒng)與軟件工程系統(tǒng)與軟件質量要求和評價(SQuaRE)第51部分:就緒可用軟件

產品（RUSP）的質量要求和測試細則

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

圖像質量imagequality

圖像信息的完整性，包括圖像幀內對原始信息記錄的完整性和圖像幀連續(xù)關聯(lián)的完整性。它通常按

照如下的指標進行描述：像素構成、分辨率、信噪比、原始完整性等。

3.2

目標target

圖像中需要分析、檢測或識別的對象。

3.3

目標識別targetrecognition

一個特殊目標（或一種類型的目標）從其它目標（或其它類型的目標）中被區(qū)分出來的過程。它既

包括兩個非常相似目標的識別，也包括一種類型的目標同其他類型目標的識別。

3.4

目標檢測objectdetection

找出圖像中所有感興趣的目標，確定它們的類別和位置。

3.5

行為識別actionrecognition

對目標的行為進行分類。

示例：聚集、跑步、跳躍、摔倒等。

3.6

小目標smalltarget

目標的尺寸小于原圖的0.12%或者尺寸小于32×32像素的目標。

1

DB54/T0291—2023

3.7

卷積神經網絡convolutionalneuralnetwork

一類包含卷積計算且具有深度結構的前饋神經網絡，是深度學習的代表算法之一。卷積神經網絡具

有表征學習能力，能夠按其階層結構對輸入信息進行平移不變分類，也被稱為“平移不變人工神經網絡”。

3.8

智慧視頻系統(tǒng)smartvideosystem

運用深度學習技術，有效地整合視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對目標及其行為進行智能識別和監(jiān)控，對異常立即

響應，實現視頻監(jiān)控智能化的系統(tǒng)。

3.9

語義分割semanticsegmentation

像素級地識別圖像，即識別出圖像中每個像素所屬的對象類別。

3.10

智慧識別算法intelligentrecognitionalgorithm

自動地對圖像或視頻數據做出各種處理、分析，并準確地識別出目標的算法。

3.11

多模態(tài)數據multimodaldata

由兩種或兩種以上來源或形式組成的數據。

示例：圖像、視頻、聲音和其他物理信號等。

4技術要求

高原地區(qū)智慧視頻系統(tǒng)搭建的過程中宜根據數據的質量選擇合適的以及訓練策略。在智慧識別算法

和訓練策略的選擇過程中宜考慮以下內容：

a)數據質量的適應性。所選擇的智慧識別算法和訓練策略宜適應不同質量的數據，通過模型的

遷移，利用高原特有的數據進行模型優(yōu)化實現高原特有環(huán)境下的智慧識別。

b)數據源端的適應性。高原地區(qū)惡劣的環(huán)境導致很難采用單一源端進行數據的采集，因此選擇

的智慧識別算法和訓練策略宜具備數據源端的適應性。

c)目標尺度的適應性。所選擇的智慧識別算法和訓練策略宜具備較強的目標尺度適應性，能有

效、智慧地識別出視頻、圖像中的不同尺寸的目標。

5高原地區(qū)智慧視頻系統(tǒng)設計

5.1總述

高原地區(qū)智慧視頻系統(tǒng)建設除了遵循第四章節(jié)中的通用要求外，還宜綜合考慮高原數據質量的特異

性以及任務本身的要求和特點，相關的智慧算法宜具有很好的穩(wěn)定性和適應性，能有效地滿足在非限定

環(huán)境視頻檢測的需求。高原智慧邊防視頻監(jiān)控平臺的建設應符合GB50348要求。整個智慧邊防視頻智慧

系統(tǒng)的設計宜包括：1）智慧監(jiān)控平臺；2）智慧識別算法庫；3）用戶訪問接口。整體框架如圖1所示。

圖1高原地區(qū)智慧視頻系統(tǒng)架構要求

5.2智慧監(jiān)控平臺

2

DB54/T0291—2023

智慧監(jiān)控平臺是高原地區(qū)智慧視頻系統(tǒng)的核心部分組成部分,平臺通過對多模態(tài)的數據分析，利用

智慧識別、智慧分割、智慧追蹤和智慧檢測算法，實現對高原惡劣環(huán)境下的目標進行識別、檢測和追蹤，

對一些行為進行判斷分析，進而實現智慧監(jiān)控。智慧監(jiān)控平臺的設計宜滿足以下要求：

5.2.1多模態(tài)數據融合

多模態(tài)數據處理時宜考慮以下內容：

a)提供豐富的設備類型接入，保證不同模態(tài)的數據能正常的傳輸。同時提供其他平臺互聯(lián)互通

的多種對接方式，建立云平臺接入服務，確保海量接入能力。

b)統(tǒng)一數據流的格式，建立負載均衡機制，實現多模態(tài)數據的有效接入。

c)提供多模態(tài)數據融合標準，建立標準的數據接口、業(yè)務接口和邏輯規(guī)范，保證各模塊、各模

態(tài)的數據之間能實現高效的通訊。

d)提供統(tǒng)一的維護系統(tǒng)，對于異常的服務提供自動化或者半自動話的修復，對融合過程出現的

異常能進行自動處理或者半自動的處理，對出現的錯誤能及時的報警。

5.2.2數據處理系統(tǒng)

數據處理系統(tǒng)是數據質量控制的關鍵，在設計時宜考慮以下內容：

a)完整的數據維護機制，實現對數據采集設備在線率、完好率，設備信息完整性等業(yè)務功能的

監(jiān)控。

b)完善的數據質量評估系統(tǒng)，實現對數據質量的有效監(jiān)控。發(fā)現數據的質量無法滿足任務的需

求宜立即報警。

c)完善的數據預處理標準。建立一套適用于不同場景、不同任務以及不同模態(tài)數據的預處理機

制，能有效的對數據進行缺失值處理、去噪處理、拼接處理、歸一化處理等功能。

5.2.3智慧分析系統(tǒng)

智慧分析系統(tǒng)是整個智慧系統(tǒng)的核心，負責相關目標識別、目標追蹤、異常檢測、行為檢測等功能

的實現，在設計時宜考慮以下內容：

a)具備目標識別、目標追蹤、目標重定位、行為識別以及復雜場景下小目標識別的功能。能通

過對相關數據的風險實現對監(jiān)測環(huán)境中可疑目標的定位、追蹤以及對一些事件的判斷。

b)具備多模態(tài)數據處理能力。系統(tǒng)通過對不同模態(tài)的數據、協(xié)調不同設備的數據來完成非限定

場景下的目標識別、行為識別、目標追蹤等功能。

c)具備實時的數據處理功能。實時性是智慧邊防的關鍵，因此在相關檢測、追蹤算法的選擇上

在結合準確性的同時宜有效的提高算法的檢測效率，實現實時的檢測。

d)具有可靠性。高原惡劣環(huán)境對智慧分析系統(tǒng)的可靠運行具有極大挑戰(zhàn)，因此在系統(tǒng)的設計宜

具有多級緩存、多級備份、容災和同步功能，保證智慧分析平臺的穩(wěn)定運行。

e)宜具有安全管理保障能力。高原地區(qū)自然環(huán)境復雜，場景多樣，因此系統(tǒng)宜具有分級權限設

定功能，為系統(tǒng)的穩(wěn)定運行以及場景應用提供安全管理保障。

f)宜具有穩(wěn)定性和魯棒性。系統(tǒng)平臺對目標的識別、跟蹤以及檢測功能宜具有穩(wěn)定性魯棒性，

能夠適應復雜多變的場景以及惡劣的環(huán)境。對于不同層級的目標都宜具有很好的檢出效果，

尤其是對于邊防任務中經常面臨的小目標檢測困難問題也宜有較好的檢測。

g)宜具有報警功能。系統(tǒng)平臺宜能夠根據檢測系統(tǒng)返回的數據分析相關裝置是否正常工作，當

發(fā)現相關裝置異常時宜立刻報警，提示人員去現場查看和維護。

h)宜具有自我檢測和恢復功能。系統(tǒng)平臺宜能對平臺受損情況進行自檢，對受損程度進行評估，

對于軟件層面的受損平臺本身宜具備自我修復能力，對于硬件層面的損傷，平臺宜立即進行

報警，指導維護人員對損害位置進行維護。

3

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5.3智慧識別算法庫

智慧識別算法庫是智慧視頻系統(tǒng)的核心，是實現目標檢測、目標追蹤、異常預警等功能的關鍵，在

設計過程中宜考慮以下內容：

a)功能適應性。高原地區(qū)智慧視頻系統(tǒng)宜包含以下智能算法：語義分割、目標追蹤、目標檢測、

異常檢測、姿態(tài)估計等。

b)數據質量適應性。高原特有的惡劣環(huán)境，導致其采集的數據和平原地區(qū)采集的數據具有較大

的差異因此，高原地區(qū)智慧視頻系統(tǒng)所包含的檢測算法宜滿足章節(jié)4中要求的相關適應性，

以實現高原地區(qū)與平原地區(qū)的差異化設計。

c)識別準確性。所選擇的智慧識別算法宜滿足相關任務對準確性的要求，例如目標識別和定位

精度不低于80%，對目標的跟蹤精度不低于75%。

d)識別的穩(wěn)定性。所選擇的智能識別算法宜滿足穩(wěn)定性需求，能保證連續(xù)運行且精度不降低。

e)識別的實時性。高原地區(qū)智慧視頻系統(tǒng)的是通過智慧識別算法來進行目標的檢測、目前追蹤

等以達到異常的預警功能因此所選擇的智慧識別算法在滿足識別的準確性和穩(wěn)定性的基礎上

還宜具備實時性。

5.4用戶訪問接口

5.4.1用戶注冊及身份認證

具備用戶注冊功能，對多媒體終端用戶身份進行合法認證。

5.4.2權限設置

具備權限設置功能，不同層級的用戶擁有不同的訪問權限。

5.4.3用戶訪問接口界面

具有直觀、友好、簡潔的中文人機交互界面；具有視頻畫面分割顯示、信息提示等處理功能；能反

應自身的運行情況，對正常、報警、故障等狀態(tài)給出指示。

5.4.4遠程控制

用戶訪問接口的遠程控制功能如下：

a)通過手動或自動操作，對前端設備進行調節(jié)。設定控制的優(yōu)先級，對級別高的用戶的請求宜

保證優(yōu)先響應?？商峁η岸嗽O備進行獨占性控制的鎖定及解鎖功能，鎖定和解鎖方式可設

定。

b)對指定監(jiān)控點進行圖像的實時點播，支持點播圖像的顯示、抓拍和錄像。

5.4.5視頻操作功能

用戶訪問接口的視頻操作功能如下：

a)按照指定監(jiān)控點、時間、報警信息等要素檢索歷史圖像進行回放和下載。支持正常播放、快

速播放、慢速播放、逐幀進退、畫面站廳、圖像抓拍等回放控制功能。

b)支持手動切換、單畫面定時切換、全屏多畫面切換和報警聯(lián)動切換等視頻顯示切換。

5.4.6語音功能

支持對前端監(jiān)控點進行雙向對講及語音廣播功能。

5.4.7報警功能

4

DB54/T0291—2023

支持報警功能，一旦用戶身份驗證無法通過，系統(tǒng)立即報警并記錄下操作者的面部圖像特征、操作

的時間地點等信息。

6指標要求

6.1功能要求

6.1.1目標識別功能

高原地區(qū)智慧視頻系統(tǒng)宜具備目標識別功能：

a)能夠完成多種不同目標的識別，能實現小目標、群體事件、敏感/關鍵目標等目標識別任務。

b)識別算法宜具備穩(wěn)健性，能夠適應惡劣環(huán)境以及不同場景的識別任務。惡劣環(huán)境包含：大風

天氣、雨雪天氣、雷雨天氣、強輻射天氣、沙塵天氣等。

6.1.2目標追蹤功能

高原地區(qū)智慧視頻系統(tǒng)宜具有目標跟蹤功能，例如目標定位、目標跟蹤等。

6.1.3語義分割功能

高原地區(qū)智慧視頻系統(tǒng)宜具備語義分割功能，例如缺陷檢測、小目標分割等。

6.1.4異常識別功能

高原地區(qū)智慧視頻系統(tǒng)宜具備異常識別功能，例如入侵識別、行為異常識別等。

6.1.5數據質量分析功能

高原地區(qū)智慧視頻系統(tǒng)宜具備對視頻的噪音檢測、畫面抖動異常檢測、信號丟失檢測等功能。

6.2性能要求

6.2.1識別精度

a)在高原惡劣環(huán)境下對不同場景下目標識別精度不低于80%，采用重疊度（intersectionover

union,IoU）來計算目標識別精度。

識別精度··················································(1)

?∩?

式中：=?+???∩?

——表示智慧視頻系統(tǒng)檢測的結果；

?——表示人工識別的結果。

b)對目標的跟蹤精度不低于75%。識別的場景宜不低于10個，對目標的追蹤不低于1分鐘。

?

追蹤精度···················································(2)

??

??∩??

??

??

式中：=?∪?

——第幀預測結果對應的邊界框；

?——第幀人工標注結果對應的邊界框。

???

?

???

5

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c)語義分割的精度不低于85%，采用Dice相似系數（DiceSimilarityCoefficient,DSC）來計算語

義分割精度。

語義分割精度···············································(3)

?×(?∩?)

式中：=?+?

——表示智慧視頻系統(tǒng)檢測的結果，

?——表示人工識別的結果。

6.2.2?反應時間

檢測檢測和識別算法的速度宜大于40幀/秒，平臺接口讀入數據頻率不低于10000次/秒。

6.3穩(wěn)定性要求

平臺宜保持7x24小時的穩(wěn)定運行，系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運行不低于6個月，不出現系統(tǒng)崩潰或者性能降低

的情況。

6.4可靠性要求

6.4.1信息保護機制

系統(tǒng)宜對視頻內容進行嚴格鑒權，包括異常行為、危險行為、敏感目標，管理員只能在授權范圍內

進行視頻查看。且宜采用加密算法對視頻數據進行加密，具備視頻信息保護機制。

6.4.2系統(tǒng)緊急恢復機制

由廠家提供相關材料對系統(tǒng)緊急恢復時間進行說明。

6.4.3運行時安全狀態(tài)信息

系統(tǒng)能夠支持提供運行時安全狀態(tài)信息，包括運行崩潰信息等。

6.5可維護性要求

6.5.1可維護性要求概述

系統(tǒng)宜具備可維護性，符合GB/T25000.51中相關技術要求，重點考核運行狀態(tài)監(jiān)控。

6.5.2運行狀態(tài)監(jiān)控

系統(tǒng)宜支持運行狀態(tài)監(jiān)控，包括系統(tǒng)運行時動態(tài)性能信息、意外失效和重要條件的信息、運行指示

器（如日志、警告屏）的信息和處理本地數據的信息等。

7功能評測

7.1評估方法概述

高原地區(qū)智慧視頻系統(tǒng)的測評方法包括材料檢查和技術測試兩類測評方法，具體如下：

a)材料檢查：對指標的說明文檔或證明文檔進行查看。

b)技術測試：指使用預定的方法/工具使測評對象產生特定的結果，將運行結果與預期的結果進

行比對驗證的過程。

6

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7.2功能評測

對10種自然條件下和20種場景下的視頻數據進行分析，測試智慧視頻系統(tǒng)的目標識別功能、目標追

蹤功能、語義分割功能和異常識別功能。

示例1：10種自然條件，大風、大霧、強光照、弱光照、暴雨、高溫、低溫、降雪、降雹、雷暴。

示例2：20種場景，主干道、支路、快速路、高速路、鄉(xiāng)村道路、公園、游樂場、商業(yè)中心、居民社區(qū)、學校、集

會中心、火車站、地鐵站、客運站、物流中心、加油站、建筑工地、產業(yè)園區(qū)、邊境、海關。

7.2.1目標識別功能

對不同裝置（可見光、紅外攝像頭等）采集的視頻數據進行分析、測試，判定目標識別功能是否符

合6.1.1的要求，評測方法如下：

a)不同自然環(huán)境下目標識別。對10種自然條件下的500套視頻數據進行分析（每種自然條件下

的視頻數量不低于30套），識別目標種類不低于100類。計算每一類目標的識別精度，判斷

是否符合6.2.1的精度要求。

b)不同場景下的目標識別。對20種場景下的800套視頻數據進行分析（每種場景下的視頻數量

不低于30套），識別目標不低于100類。計算每一類目標的識別精度，判斷是否符合6.2.1

的精度要求。

7.2.2目標追蹤功能

對不同裝置（可見光、紅外攝像頭等）采集的視頻數據進行分析、測試，判定追蹤功能是否符合6.1.2

的要求，評測方法如下：

a)不同自然環(huán)境下目標追蹤。對10種自然條件下的500套視頻數據進行分析（每種自然條件下

的視頻數量不低于30套），追蹤目標的種類不低于100類，視頻分析時長不低于1分鐘。計

算每一類目標的追蹤精度，判斷是否符合