智能视频监控系统旧金山机场的应用案例

    系统设计需求

    美国旧金山国际机场是Vidient公司最早的客户之一。“9.11”以后，美国成立了国土安全局，统一负责本土的安全。作为美国最大的国际机场之一，旧金山国际机场也大力加强了安全措施。旧金山国际机场已经安装了超过1600个的摄像头，几乎覆盖了机场的每一个角落。然而，由于保安人员人数有限，每人平均要监视数十个，甚至上百个摄像头。另外，因为没有智能识别功能，绝大多数视频仅仅是被存储起来，用于事后查询，不能做到实时预警。2005年初，旧金山国际机场发生了一起安全事件，一位旅客没有通过安检就闯进了候机大厅，机场不得不关闭整个候机大楼。虽然有视频录像，但因为没有任何智能索引，机场安全人员花了半个多小时才从录像中找到那位旅客并抓到他。这一次事件，机场的损失就超过了一百万美元。 

    为了进一步加强智能安全监控，美国旧金山国际机场采用了Vidient公司的SmartCatch智能视频监控系统解决方案。至今，一期工程18个摄像头安装，调试和验收已经完全结束。二期工程要安装到500个摄像头上。使用了SmartCatch之后，机场发现，每天有上百件对安全有威胁的事件，以前没有被发现。

    系统设计、功能、结构

    一期工程的技术设计18个监控点如下： 

    1.摄像头职能分类 

    ●机场出口定向运动检测：2个摄像头；
    ●门禁系统的非法尾随检测：7个摄像头；
    ●无人看守的物体检测：5个摄像头；
    ●传输带行李阻塞检测：４个摄像头。 

    2.系统设备 

    ●摄像头，网络：机场已经安装好了摄像头和网络，SmartCatch和他们完全兼容，不再需要安装；
    ●视频采集卡：18个，因为他们的摄像机是模拟信号，需要视频卡转换成数字信号；
    ●PC机：7台，用于视频处理器（VPUs），理论上讲一台PC机可以带动4个摄像头。但为了保证速度，多用了两台PC机；
    ●服务器：1台。 

    3.软件 

    ●SmartCatch VPUs：18个；
    ●SmartCatch服务器：1个。

    智能视频监控系统可实现行为识别

    为什么需要智能监控？ 

    ●太多的屏幕：要看的屏幕太多，超过98%的监控录像其实无需关注；
    ●人的局限性：人的因素，其他的工作； 
     ●不可能的任务：许多监控系统有100或1000个摄像头，不能观察到所有正在发生的事情；
    ●超负荷的视频量：每一时刻需要关注的数据太多了，寻找以往的记录要花很多的人力。 

    1.可识别的视频行为 

    人群密度检测：检测人群密度，排队的长度，以防止过渡拥挤的情形发生；
    定向运动检测：可检测人、车、和各种物体违章逆行；
    人尾随检测：检测并跟踪在门禁处人的非法尾随；
    游荡人员检测：检测是否有人在某敏感区域游荡；
    周边入侵探测：对入侵的人，车或物体进行稳定的检测，跟踪和分类；
    移走物体检测：检测是否物体被移走；
    停靠车辆检测：检测在敏感区域停靠车辆的大小，时间等；
    十字转门违章检测：检测是否有人跳越或钻过十字转门；
    无人看守物体检测：检测被丢弃的，无人看守的物体（疑爆炸物等）；
    车辆尾随检测：检测并跟踪车辆门禁处，人或车的非法尾随。 

    2．系统特点 

    全自动实时视频监控：实时监视、分析并解释视频，当特定的威胁安全的行为被检测到后，系统会自动向相应的安全人员进行报警。
    准确监测安全威胁：SmartCatch可以很准确地检测预定的违反安全规定的行为。它可以工作在室内和室外等各种复杂的实际环境中，稳定地实现目前工业界较高的识别准确率。
    基于策略的应对管理系统：SmartCatch可以很容易的按照用户的策略要求进行配置，对报警采取有效的反应和升级措施。
    与现有的监控系统兼容：SmartCatch和现在市场上所有的CCTV系统兼容，并且很容易和其它的传感器和安全管理平台集成。
    容易安装和使用：SmartCatch可以很容易按照用户安全策略要求进行配置，包括何时、何地及如何发送报警信息，报警升级通知，以及通过多种渠道发送报警信息等等。SmartCatch能够同时监视多路视频输入，显示警报细节，和提供以前所有警报的列表和统计等。 

    3．系统性能 

    准确性: SmartCatch可以在实际场景下一致地实现95%～98%的准确率。通过使用目前最先进的机器学习、多物体跟踪、和行为推理技术，SmartCatch可以识别多种对安全有威胁的行为。
    多种行为识别：SmartCatch可对十余种行为进行识别，可满足室内和室外的不同需要，为整个企业提供综合完整的解决方案。
    综合应对管理系统：SmartCatch的警报应对管理系统可以给保安人员提供实时、快速、准确的应对管理策略，并可以根据安全制度进行调整。
    解决方案的通用性：SmartCatch能够用在几个摄像头上，也可以用在上千个摄像头上。这完 全可以根据用户需要进行设计。SmartCatch于现有的CCTV摄像机系统兼容，并且很容易与其它传感器和安全系统进行集成，为用户提供全局的监控。 

    4．系统功能 

    视频处理能力：多个物体识别、多个物体跟踪、白天/晚上自我调节、环境噪音自动滤波、背景噪音自动滤波；
    视频面板：对检测到的物体或事件可以进行实时视频回放、可以同时观测多个摄像头和警报事件；
    系统扩容性：系统可用于无限多的摄像头、对每个摄像头可进行多种行为检测、无限多的用户可使用该系统；
    所支持的输入传感器：门禁控制信号可以通过Dry Alarm Contact输入、其它传感器信号可以通过应用程序接口（APIs）输入；
     (PTZ) 摄像机的控制：可以直接引导PTZ摄像机放大观察可疑行为、可以只集中注意力在用户预定的区域；
    所支持的报警输出：SmartCatch窗口输出控制台、电话、手机、掌上电脑、呼机、电子邮件和互联网、声、光报警器、其它任何支持API的报警装置；
    警报处理管理：警报升级可以根据时间、要通知的人员和优先级进行配置、每个警报可送达多个保安人员、可进行即时视频重放、可方便显示警报位置；
    用户控制平台功能：事件状态可视化、同时显示多个警报、对每个警报显示其物理位置和类型、实时显示每个警报的状态、手工改变和设置警报状态和升级策略；
    管理员功能：设置用户和管理用户组、设置警报升级策略、设置摄像头和报警时间表、很方便的更改策略、用户、用户组、时间表；
    报告项目：警报总结性报告、警报精确度报告、遗漏警报报告、所有事件报告。 

    5.系统平台 

    SmartCatch智能视频监控平台提供了一个特有的分布式体系结构，可以用于几个摄像头，也可以用于整个企业的上千个摄像头。 提供十余种行为识别，可以单独使用，也可以结合在一起给企业提供一个综合的解决方案。SmartCatch提供了一套完整的应用程序接口，可以很方便的集成、用户订制、和进行其它可编程的应用。它与现有的CCTV系统和安防设施兼容，可与门禁系统、生物特征识别、RFID等联合使用。警报可以实时地发送到各式各样的设备，比如手机、呼机、电子邮件、掌上电脑等，也可以通过互联网在世界上任何一个角落登陆查看。SmartCatch运行于工业界标准的硬件和操作系统之上。 

    6．系统要求 

    SmartCatch服务器 

    ●操作系统：Windows 2000/XP or Linux；
    ●处理器：Intel Pentium 4 3.2 GHz or Higher；
    ●内存：1 GB RAM；
    ●硬盘：120 GB。 

    SmartCatch视频处理器（VPUs） 
 
    ●操作系统：Windows 2000/XP or Linux；
    ●处理器：Intel Pentium Xeon 3.02 GHz or Higher；
    ●内存：2 GB RAM；
    ●硬盘：80 GB；
    ●最多视频输入：4 / VPU；
    ●桢频：30/25 fps NTSC/PAL；
    ●摄像头类型：数字/模拟/网络；
    ●最大图像分辨率：640*480，60Hz 4通道PCI图像压缩卡。