1、智能視頻分析機(jī)場解決方案一、前言隨著我國的經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)商務(wù)運(yùn)輸日益增加，有效保護(hù)機(jī)場周界安全、客流人員安全、貨物安全檢查，提高機(jī)場的安全防范，成為亟待解決的問題。飛機(jī)起降過程中人員流動較大，作為交通樞紐，安全保護(hù)的級別要求也相對較高，對全實(shí)時(shí)、零延時(shí)的視頻和控制提出了很大的挑戰(zhàn)。在傳統(tǒng)的閉路電視監(jiān)控模式下，保安人員需要監(jiān)視太多的視頻畫面，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人類的接受能力，導(dǎo)致實(shí)際監(jiān)控效果降低。如果能幫助監(jiān)控人員及時(shí)的發(fā)現(xiàn)異常行為并進(jìn)行處理、制止或處罰，消除可能存在的安全隱患，以保證財(cái)產(chǎn)或人員的安全，將對機(jī)場安全管理部門的管理工作產(chǎn)生非常重要的意義。本文的提出，旨在利用當(dāng)今最先進(jìn)的智能視頻分析技術(shù)，

2、加強(qiáng)對機(jī)場的智能監(jiān)控，通過智能分析處理及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)場內(nèi)部及周界的異常行為并自動報(bào)警，從而提高監(jiān)管工作人員的工作效率，減輕工作負(fù)擔(dān)，提高監(jiān)測準(zhǔn)確度，使機(jī)場管理工作更加有效。二、機(jī)場對智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀國際反恐形勢不斷嚴(yán)峻，機(jī)場對安全的需求更為強(qiáng)烈。機(jī)場作為反恐的標(biāo)志性區(qū)域，因其區(qū)域分布廣、人流量大，歷來屬于突發(fā)事件多發(fā)區(qū)域，這決定了機(jī)場高安全級別控制的要求。自美國“9.11”事件發(fā)生以來，機(jī)場安保正日益受到機(jī)場當(dāng)局的重視。然而目前機(jī)場的安防系統(tǒng)仍停留在傳統(tǒng)監(jiān)控的階段，已經(jīng)很難滿足機(jī)場對安全的實(shí)際需求。因其缺乏對視頻的智能分析，普遍還處在一個只能“監(jiān)”不能“控”的被動狀態(tài)，大多只具備事后取證

3、的功能，對于發(fā)生的可疑和異常行為無法起到預(yù)防、預(yù)警的作用。采用智能視頻分析技術(shù)，主動對視頻中出現(xiàn)的關(guān)鍵信息或者用戶感興趣的事件進(jìn)行實(shí)時(shí)提取和記錄，達(dá)到及時(shí)報(bào)警并利用存儲的事件信息來有效地檢索視頻數(shù)據(jù)的目的，可有效地協(xié)助安全人員處理危機(jī)，并最大限度地降低誤報(bào)和漏報(bào)現(xiàn)象，有力地幫助機(jī)場應(yīng)對襲擊和處理突發(fā)事件。智能視頻分析技術(shù)的出現(xiàn)及日臻成熟，為解決這一問題提供了很好的技術(shù)手段。但如何針對機(jī)場的實(shí)際情況，開發(fā)滿足需求的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控告警也控制設(shè)備的聯(lián)動是我們的主要任務(wù)。三、需求及具體應(yīng)用機(jī)場是非常復(fù)雜的環(huán)境。特別是他們需要處理的場面都是非常擁擠的。如果隨便選用一些低檔的視頻分析，它們在處理一個兩三人

4、的場面事件都不準(zhǔn)確，那么要準(zhǔn)確處理擁擠人群的事件就更加困難了。在一個空曠的場景檢測危險(xiǎn)的遺留物或旅客的行李時(shí)都都不準(zhǔn)確，那么要在擁擠的場面就更不可靠了。在一個攝像機(jī)里準(zhǔn)確的識別一張面孔都不準(zhǔn)確，要想同時(shí)實(shí)現(xiàn)識別多張面孔就更吃力了。由于攝像頭眾多，在這種環(huán)境中特別重要的是采用視頻分析，以脫離單靠人眼去瀏覽視頻的舊有操作模式。但在選擇視頻分析系統(tǒng)之時(shí)，必須選擇可靠并符合機(jī)場復(fù)雜和擁擠的場景，以避免一些不必要的高誤報(bào)率，無故增加工作量。任何視頻分析系統(tǒng)必須能夠應(yīng)付所有機(jī)場的下列共同情況：1)該系統(tǒng)必須配有誤警過濾器，因?yàn)楝F(xiàn)代化機(jī)場需要結(jié)合室內(nèi)與室外的環(huán)境（例如，大幅的玻璃幕墻和玻璃屋頂都會容易對一些

5、低檔的視頻分析系統(tǒng)造成誤報(bào)的原因）2）該系統(tǒng)必須應(yīng)付戶外場景，也必須能夠應(yīng)付惡劣的天氣條件下，光影的變化，如車燈等3）該系統(tǒng)必須有處理大量的，高度集中的流動人口的能力，也有能力去偵測被經(jīng)常遮蔽的遺留物4）該系統(tǒng)應(yīng)能管理人員和車輛隊(duì)列的能力（例如許多人在登記處排隊(duì)，和在的士站排隊(duì)）它可以提供參數(shù)信息，如平均等待時(shí)間和排隊(duì)長度。5）該系統(tǒng)應(yīng)能探測一個被廢棄了超過10分鐘或以上的行李，并可在人多和經(jīng)常被遮蔽的情況下也能檢測，如在辦理登機(jī)手續(xù)的柜臺和登機(jī)口處作檢測。6）該系統(tǒng)必須能夠識別行李和手推車，并能夠識別到被遺棄在手推車上的行李。7）該系統(tǒng)必須有一個可以在檢疫區(qū)域，包括禁止通行區(qū)和禁區(qū)，偵測徘徊

6、和逆行行為的功能。8）由于攝像頭眾多，該系統(tǒng)必須是輕度計(jì)算，能在一臺基本的服務(wù)器上就能支持大量的攝像頭，并能夠用低分辨率（如QCIF）的圖片就能提供高準(zhǔn)確率的偵測。9）即使用百萬像素的攝像頭操作時(shí)，系統(tǒng)都能夠在同一相機(jī)同時(shí)執(zhí)行檢測和辨認(rèn)，也可輕松傳送相關(guān)信息，完全不對存儲和寬帶增加負(fù)荷。10）特別是那些安裝在高處天花板上攝像機(jī)，要覆蓋的范圍都是非常廣闊的，該系統(tǒng)必須具有靈活性，可隨時(shí)切換到高分辨率（包括130萬像素分辨率）實(shí)現(xiàn)檢測，。11）該系統(tǒng)必須在同一畫面同一攝像機(jī)上運(yùn)行多個檢測（如在擁擠復(fù)雜環(huán)境中的遺留物偵測和擁擠管理）。1.候機(jī)樓監(jiān)控：檢測人員異常移動、人群聚集和物品遺留出發(fā)大廳、候機(jī)

7、樓人員密集度高、人流量大，安全隱患多；一方面人群的過度擁擠容易造成惡性事件的發(fā)生，另一方面因?yàn)槿藛T眾多給一些違法犯罪分子實(shí)施偷竊等違法犯罪行為留下可乘之機(jī)。同時(shí)，出發(fā)大廳、候機(jī)樓屬于機(jī)場的核心區(qū)域，一旦有*惡意破壞或者實(shí)施恐怖活動，將給機(jī)場正常運(yùn)行與人員安全造成非常惡劣的影響，所以出發(fā)大廳和候機(jī)樓的安全保障顯得尤其重要。為保障出發(fā)大廳、候機(jī)樓的正常候機(jī)秩序，通過智能視頻分析系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)異常奔跑、打架檢測，在監(jiān)視區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)打架行為，系統(tǒng)及時(shí)記錄并報(bào)警，提醒相關(guān)人員采取措施處理，以防止事件的進(jìn)一步惡化，造成*件的發(fā)生。對于在大廳和候機(jī)樓異常奔跑的行為，系統(tǒng)同樣會及時(shí)給予預(yù)警，提醒關(guān)注并分析判斷，對于實(shí)

8、施偷竊后逃竄或者追逐等行為實(shí)現(xiàn)第一時(shí)間的處理，有效輔助機(jī)場安保人員的日常管理。以反恐為重要方向，針對大廳和候機(jī)樓區(qū)域，通過視頻分析系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遺留物體的監(jiān)測，當(dāng)視頻畫面中出現(xiàn)可疑物品在一定時(shí)間段內(nèi)無人看管時(shí)，系統(tǒng)將立刻報(bào)警，并提醒相關(guān)人員及時(shí)查看并處理。一方面可以及時(shí)幫助旅客照看好隨身物品以防意外丟失；另一方面也是反恐的典型應(yīng)用，可以幫助安保人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)爆炸物等危險(xiǎn)物品。2.安檢通道和機(jī)場登機(jī)口監(jiān)控：逆行檢測和人數(shù)統(tǒng)計(jì)機(jī)場安全檢查通道、機(jī)場登機(jī)口都只允許旅客單向出入，而不允許旅客反向穿越。這兩個地方都是人員相對復(fù)雜，人流密度相對較大的地方，不按照正常的秩序很容易因?yàn)槿藛T摩擦引起惡性事件的發(fā)生。同時(shí)

9、人群的過度擁擠也往往容易造成意外事故，影響機(jī)場正常運(yùn)轉(zhuǎn)。為保障各出入口人員流動的正常秩序，采用智能視頻分析系統(tǒng)針對安檢通道和機(jī)場登機(jī)口進(jìn)行人群密集度的檢測。當(dāng)大廳人群保有量超過一定值時(shí)，系統(tǒng)將預(yù)警提醒相關(guān)人員關(guān)注，并合理安排人員進(jìn)行協(xié)調(diào)管理，以防因?yàn)槿藛T過多而導(dǎo)致的惡性事件發(fā)生。同時(shí)在安檢通道、機(jī)場登機(jī)口這類人員單方向流動區(qū)域，為防止逆向穿越，從而造成進(jìn)站或者乘機(jī)秩序的混亂。采用智能視頻分析系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)各出口和入口的實(shí)時(shí)逆行檢測，一旦發(fā)現(xiàn)與正常行進(jìn)方向相背離的穿越者，系統(tǒng)將及時(shí)報(bào)警，以便第一時(shí)間安排相關(guān)人員處理。系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性，通過對安檢通道內(nèi)和機(jī)場登機(jī)口處人員的運(yùn)動軌跡的分析，能夠在較多

10、人員聚集甚至部分遮擋的情況下，完成逆向穿越人員的檢測和報(bào)警。3.門禁監(jiān)控：尾隨檢測和入侵檢測門禁系統(tǒng)是機(jī)場安防系統(tǒng)的一個重要組成部分。工作人員須刷卡后方可根據(jù)權(quán)限通過門禁進(jìn)入各個區(qū)域，沒有權(quán)限者禁止進(jìn)入。機(jī)場個別門禁屬于涉密區(qū)域，很多時(shí)候要求不能有人員靠近。為保證機(jī)場門禁系統(tǒng)安全，每個通過門禁人員都必須刷卡驗(yàn)證，通過智能視頻分析系統(tǒng)對進(jìn)行門禁尾隨檢測，對通過門禁人員進(jìn)行檢查和跟蹤，從而準(zhǔn)確地出入門禁人員人數(shù)，當(dāng)與刷卡卡號次數(shù)不符時(shí)進(jìn)行尾隨報(bào)警。提示工作人員處理。針對涉密區(qū)域門禁，通過智能視頻分析系統(tǒng)對整個區(qū)域進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)可疑人員靠近或者闖入立刻報(bào)警。4.行李監(jiān)控：物品丟失檢測、周界檢測機(jī)場行

11、李房是旅客行李傳輸并對其實(shí)施檢查的地方，因行李傳送帶一般比較長，而且并不一定都是直線平行運(yùn)輸，在轉(zhuǎn)彎、上下運(yùn)輸過程中難免會有跌落遺漏，而且在傳輸?shù)倪^程中，旅客行李的紛繁復(fù)雜，僅通過人力的監(jiān)督和查看很難做到疏而不漏。另外行李房因?yàn)槠溥\(yùn)輸旅客行李物品的獨(dú)特功能，決定了行李房區(qū)域高敏感性、高安全性的特點(diǎn)，在非允許情況下，禁止人員隨意靠近或者進(jìn)入，以保證旅客行李物品的絕對安全。采用智能視頻分析系統(tǒng)，對行李傳輸帶全程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)物品遺失檢測，并在各視頻范圍內(nèi)依據(jù)傳送帶的區(qū)域定義事件的周界，一旦出現(xiàn)行李、包裹等物品滑落，或者從傳送帶區(qū)域消失時(shí)，系統(tǒng)立刻觸發(fā)報(bào)警，提醒相關(guān)人員及時(shí)處理。同時(shí)在行李房周邊區(qū)域通過

12、智能視頻分析系統(tǒng)對整個傳送區(qū)域進(jìn)行周界檢測，嚴(yán)密地監(jiān)視各出入口人員進(jìn)出情況，發(fā)現(xiàn)可疑人員靠近或者闖入立刻報(bào)警。5.圍界監(jiān)控：非法闖入與越界檢測、滯留、徘徊檢測機(jī)場周邊環(huán)境復(fù)雜，跨度大，給安全防范的落實(shí)增添了更大的難度，傳統(tǒng)的監(jiān)控方式已不能滿足實(shí)際的需求。只有提升監(jiān)控力度，加強(qiáng)人防和技防的結(jié)合，才能從根本上提高監(jiān)控能力持續(xù)性和有效性，從而控制機(jī)場周邊的安全。停機(jī)坪是飛機(jī)停航期間或者非運(yùn)營時(shí)段的專門停放區(qū)域，也是高安全級別控制的區(qū)域。為保證飛機(jī)的正常運(yùn)行和相關(guān)物品財(cái)產(chǎn)的絕對安全，必須嚴(yán)防可疑人員接近飛機(jī)，甚至禁止接近飛機(jī)坪停放區(qū)域。采用智能視頻分析系統(tǒng)在機(jī)場周邊形成一個7*24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)視的環(huán)繞圈

13、，實(shí)現(xiàn)全天候越界檢測，在監(jiān)控范圍內(nèi)定義一條嚴(yán)禁穿越的虛線，一旦有人在任何時(shí)段觸碰或者越過這條線，系統(tǒng)將實(shí)時(shí)記錄其行動路線，并向前端報(bào)警提醒有關(guān)人員關(guān)注與及時(shí)處理。嚴(yán)格控制不明物體或人接近機(jī)場周邊行為，形成高安全系數(shù)的機(jī)場周界防范體系。同時(shí)在機(jī)場的一些敏感區(qū)域，如機(jī)場燃料庫、供電站以及一些重要的設(shè)備存放區(qū)等，有著較高的安全級別控制要求，必須嚴(yán)格禁止任何人員接近，以杜絕惡意破壞、偷竊等犯罪行為的發(fā)生。采用智能視頻分析系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)周界檢測，系統(tǒng)支持參數(shù)的靈活設(shè)置，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有可疑人員或者物體在監(jiān)控范圍內(nèi)逗留或者徘徊超過預(yù)設(shè)值，系統(tǒng)將對可疑行為進(jìn)行記錄并實(shí)時(shí)報(bào)警。這將協(xié)助機(jī)場安保人員及時(shí)地對異常行為事件進(jìn)行判

14、斷處理，極大的加強(qiáng)機(jī)場安保系統(tǒng)能力的提升。6.現(xiàn)場運(yùn)營監(jiān)控：動態(tài)跟蹤檢測機(jī)場跑道是機(jī)場的重要通道，其關(guān)系到飛機(jī)的起落安全，在飛機(jī)起落時(shí)不能有任何人或異物在通道上，以免影響飛機(jī)的正常起飛和降落。通過監(jiān)測機(jī)場跑道飛機(jī)的起落情況，可防止飛機(jī)起落過程中突發(fā)事件的發(fā)生，并為日后的取證和管理留下完整的視頻資料。采用智能視頻分析系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的動態(tài)跟蹤檢測，對飛機(jī)從跑道起飛到離開地面實(shí)現(xiàn)連續(xù)性的控制觀察，包括飛機(jī)降落時(shí)同樣持續(xù)性跟蹤直到平穩(wěn)停靠?？蛇x擇跟蹤目標(biāo)整體或任意局部特征進(jìn)行跟蹤，系統(tǒng)根據(jù)用戶預(yù)設(shè)值一旦檢測目標(biāo)，能迅速對目標(biāo)進(jìn)行定位與識別。在跟蹤的過程中，系統(tǒng)能自動調(diào)節(jié)畫面分辨率，在準(zhǔn)確跟蹤目標(biāo)的同時(shí)保

15、持圖像最佳顯示效果。為了讓執(zhí)法人員更快辨認(rèn)可疑人物，用戶在動態(tài)跟蹤過程中可隨時(shí)手動放大目標(biāo)圖像，系統(tǒng)會自動調(diào)整圖像參數(shù)，確保目標(biāo)跟蹤順利進(jìn)行。此外，為了達(dá)到監(jiān)控范圍的最大化，當(dāng)被跟蹤目標(biāo)移動并超出一個攝像頭范圍，并進(jìn)入另一攝像頭的監(jiān)視范圍時(shí)，該攝像頭會繼續(xù)進(jìn)行跟蹤，實(shí)現(xiàn)對監(jiān)控目標(biāo)遠(yuǎn)距離多方位的連續(xù)跟蹤。目標(biāo)離開鏡頭范圍后，攝像機(jī)將自動恢復(fù)到初始狀態(tài)。四、應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)一個機(jī)場，就像一座小城市。它包括不同的部門和機(jī)構(gòu)，如安保，航空公司，警察，檢疫，出入境審查，交通管理，停車場管理，零售，貨運(yùn)等等。而且機(jī)場里都有大量的攝像頭，大部份的系統(tǒng)都由不同的部門共用，但每一個部門都可能有自己的具體要求和目標(biāo)

16、。因此，最有效是需要“一個”全面的系統(tǒng)，能夠滿足機(jī)場里各個部門的要求，使它們都能全面應(yīng)用。更重要的是運(yùn)作有效，完全兼容的系統(tǒng)，當(dāng)有緊急事故時(shí)需要確保任何信息都可以迅速地分發(fā)，馬上反應(yīng)做出協(xié)調(diào)和補(bǔ)救措施。在國外已有太多的例子證明機(jī)場人多的地方都是*要生事的地方。所以機(jī)場管理層的行動都必須是迅速和有效的。通常機(jī)場都安裝有大量的攝像頭，如果只依靠傳統(tǒng)的全天候錄像和基本的移動偵測系統(tǒng)，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化機(jī)場的需求。目前一些專注在機(jī)場項(xiàng)目的工程商和集成商最頭痛的是不容易找到一個可靠高效，能在擁擠復(fù)雜的場景下操作的視頻分析的智能系統(tǒng)。一個有效并可跟機(jī)場管理系統(tǒng)有聯(lián)動而且能夠“全自動化監(jiān)控”的視頻分析系統(tǒng)。例如可以同時(shí)處理遠(yuǎn)距離偵測和近距離識別，以舒緩日益增加的視頻量，以使機(jī)