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智能视频分析技术在文物安全防范中的应用

文物安全是文物工作的底线、红线和生命线。面对日益繁重的文物保护任务和高标准的保护要求,采用成熟的智能视频分析技术和设备,利用智能视频安防监控系统主动性防范功能,实现事前智能预警、事中联动处置、事后高清取证的防范效果,发挥科技创新的引领作用,提高文物安全防范的科技含量和装备水平,是现代信息技术条件下文物安全防范的必由之路。

 

智能视频分析原理及实现方法

 

智能视频监控技术借助于处理器芯片的强大计算功能,对视频画面中的海量数据进行高速分析,过滤掉用户不关心的信息,为监控者提供有用的关键信息。与传统视频监控系统相比,智能视频监控系统能从原始视频中分析挖掘出有价值的信息,变人工伺服为主动识别,变事后查证为事前预警、事中分析,能将安保值班人员从低效紧盯屏幕的繁重劳动中解脱出来,极大地提高了安全防范工作的主动性和智能化程度。

 

目前,广泛应用的智能视频分析技术基本分为四大类:视频分析类、视频识别类、视频诊断类和视频改善类。

 

视频分析类主要是在监控图像中找出目标,并检测目标的运动特征属性,如目标相对的像素点位置、目标的移动方向及相对像素点移动速度、目标本身在画面中的形状及其改变等。常用的视频分析类功能模块包括:越界侦测、目标移动方向侦测、目标运动/停止状态侦测、目标出现/消失侦测、目标密度侦测、人/车流量统计、徘徊侦测、尾随侦测、PTZ自动追踪、感烟/感温/火焰等火灾探测等。

 

视频识别类主要是采用图像识别、图像比对及模式匹配等技术,通过对人、车、物等目标相关特征信息的提取与分析,将目标特征信息与数据库中已有特征信息进行比较,根据相似程度对人、车、物等目标的身份信息进行判断。常用的视频识别类功能模块包括:人脸识别、车辆特征识别等。

 

视频诊断类主要是针对视频图像出现的信号丢失、图像模糊、图像过亮、图像过暗、图像偏色、画面冻结、云台失控、噪声干扰、条纹干扰、视频遮挡等前端摄像机故障、视频信号干扰、视频质量下降等进行监测、分析、判断和报警,保障视频监控系统有效运行。视频质量诊断功能通常通过后端管理平台实现,在视频监控系统日常使用和运行维护中的作用十分明显。   视频改善类主要是将模糊不清或抖动严重的监控画面进行优化处理,以增加视频的可监控性能。常用的视频改善类功能模块包括:低照度图像增强、失焦图像复原、雨雪雾等恶劣天气图像增强、人脸超分辨率重建、车牌超分辨率重建、高速运动目标图像复原、视频稳像等。

 

系统智能运维类是随着博物馆和文物保护单位安全防范系统建设的不断完善,大量视频监控设备的应用在提升技防效能的同时,也给系统的运行维护带来了巨大的压力,传统的依靠人工评测的方式对图像质量进行遍历巡检已经远不能满足高清数字化视频监控系统应用和维护的需要。采用智能视频诊断技术,通过对摄像机拍录的图像序列进行自动分析,对前端摄像机故障、视频信号干扰、视频质量下降、视频遮挡、场景变更等进行监测、分析、判断和报警,结合视频质量诊断系统的设备管理、任务管理、质量诊断管理、检查结果管理、维修管理、统计分析管理等功能,帮助运维人员实时掌握视频监控设备的运行情况,及时进行设备维修保养,实现视频监控系统运行维护的自动化和智能化,提高视频监控系统的运维效率。

 

随着信息时代、人工智能时代的到来,在文物安全防范中将科技作为重要辅助手段已成共识,智能视频分析技术的应用为充分发挥视频监控系统效能、有效提升文物安全管理水平提供了更多可能。智能视频分析应用是一个覆盖广泛的系统性工程,涉及图像处理、计算机视觉、模式识别、人工智能、通信和网络等诸多技术领域,在博物馆、文物保护单位和考古发掘现场等实际应用场所,需根据建筑形态、文物种类、风险等级、管理模式等因素,结合人防和物防条件,采用与保护对象风险等级相适应的智能视频分析技术和装备,进一步推动文物安全保护与现代科技融合创新,拓展智能视频分析技术在文物安全防范中的应用广度和深度,为宝贵文化遗产保护、中华优秀文化传承提供技术支撑。

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