監(jiān)獄智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計解決方案分析

監(jiān)獄是關(guān)押、改造嫌疑人與犯人的場所，是對監(jiān)控系統(tǒng)防護等級要求最高的場所。通常監(jiān)獄安防系統(tǒng)包括：視頻監(jiān)控、周界報警、門禁、監(jiān)聽對講、監(jiān)舍安檢、圍墻電網(wǎng)防范、巡更、應急報警、會見錄音等等。

一直以來，監(jiān)獄安防系統(tǒng)只起到了監(jiān)控、控制等作用，對潛在的安全威脅、突發(fā)事件不能起到很好的預防作用。各個子系統(tǒng)之間都獨立運行，形成信息孤島。在出現(xiàn)緊急突發(fā)事件時，各系統(tǒng)之間無法或不能及時聯(lián)動，無法高效的發(fā)揮預警及防范作用，且事后難以查找及核對相關(guān)信息，導致管理效率與人力資源的浪費。

目前監(jiān)獄的安防系統(tǒng)建設(shè)，有以下迫切需求：

以監(jiān)控圖像和報警信息為核心，實現(xiàn)無視覺死角的視頻監(jiān)控、周界報警、門禁、監(jiān)聽對講、監(jiān)舍安檢、圍墻電網(wǎng)防范、巡更、應急報警、會見錄音等各類資源的整合與集成，實現(xiàn)各子系統(tǒng)之間的資源共享與聯(lián)動。

針對以上需求，深圳輝銳天眼科技有限公司以智能視頻分析技術(shù)為核心，以提高提高監(jiān)獄的安全防范水平、提高工作效率為目標，打造具有以下特色功能智能安全防范系統(tǒng)。

（1）管理智能性。各種管理和控制設(shè)施的智能化，如監(jiān)管工作中涉及的圖像、聲音的采集處理、探測報警、門禁系統(tǒng)都實現(xiàn)智能化控制。

（2）辦公高效性。提高通訊、決策等方面的工作效率，節(jié)省人力、資源等方面的費用開支。

（3）工作方便性。能夠?qū)崿F(xiàn)信息的快速采集、處理與交換，能夠讓需要了解信息的單位和個人快速地查閱到許可的信息。

（4）監(jiān)管安全性。采用智能信息技術(shù)建設(shè)起來的監(jiān)獄，能夠進一步提高監(jiān)獄的安全防范能力，確保監(jiān)獄安全穩(wěn)定，為監(jiān)獄做好對服刑人員的改造工作、提高教育改造質(zhì)量打好堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)。

二、智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)

2.1．智能視頻分析

視頻智能分析主要是指：“自動的提取視頻源中的關(guān)鍵信息并進行智能化分析，并通過設(shè)置一定的條件和規(guī)則對其判定”。智能視頻分析（IV，IntelligentVideo）基于自計算機視覺（CV，ComputerVision）技術(shù),它能夠在圖像及圖像描述之間建立映射關(guān)系，自動的分析和抽取視頻源中的關(guān)鍵信息進行分析判斷。如果把前端設(shè)備（如攝像機）看作是人的眼睛，則智能視頻分析技術(shù)可以看作人的大腦，借助計算機強大的數(shù)據(jù)處理能力，對視頻畫面中的海量數(shù)據(jù)進行高速分析，過濾掉用戶不關(guān)心的信息，為監(jiān)控者提供有價值的關(guān)鍵信息。

視頻智能分析的處理方法主要是對場景中的運動目標進行分析，其過程一般包含運動檢測、目標跟蹤、行為識別和理解幾個方面。

2.2．智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，是指通過計算機來幫助人對視頻圖像進行視覺分析和自動監(jiān)控，以提高監(jiān)控有效性,并結(jié)合如今先進的電子通信技術(shù)組成的一項功能完善的監(jiān)控系統(tǒng)，是對傳統(tǒng)視頻監(jiān)控觀念的一種革新。通過智能視覺監(jiān)控，可以把監(jiān)控人員從“24小時緊盯屏幕”這種簡單低級的重復勞動中解放出來，實現(xiàn)“人防、技防、物防”三位一體的最佳結(jié)合。

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)總體由前端監(jiān)控設(shè)備、智能視頻處理中心（控制機柜）、報警管理中心三部分組成。

2.3智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特點

1、具有機防、檢查工作、匯報工作、處理突發(fā)事件的功能；

2、具有監(jiān)控錄像、報警、對講功能三合一的功能；

3、智能監(jiān)控和傳統(tǒng)監(jiān)控相結(jié)合；

4、全面和重點結(jié)合；

5、具有使用性和前瞻性；

6、監(jiān)控和信息化相結(jié)合；

7、整個監(jiān)獄的智能監(jiān)控是一個完整的系統(tǒng)。

三.智能視頻監(jiān)控解決方案

智能視頻分析服務(wù)器擁有全新的智能分析概念，它不同于現(xiàn)有的基于簡單探測運動方式的視頻分析技術(shù)。輝銳天眼智能視頻分析技術(shù)具有自學習、自適應、自調(diào)節(jié)的能力。以先進的智能視頻算法提供持續(xù)不斷的全天候監(jiān)控。通過智能視頻分析模塊，可對監(jiān)控視頻的每一寸畫面進行自動監(jiān)控，提升警戒強度，提高監(jiān)控效率，對潛在的威脅事件提前報警、提前處理。

根據(jù)監(jiān)獄的實際需求，在本次方案中，我們?yōu)楸O(jiān)獄設(shè)計的應用功能如下：

應用點智能視頻分析功能功能描述

圍墻區(qū)域區(qū)域入侵智能報警檢測圍墻區(qū)域內(nèi)人員、物體的靠近

圍墻翻越智能報警檢測攀爬圍墻的行為

物品滯留檢測報警檢測圍墻周圍可疑物品

出入口人臉檢測檢測進出人員的身份，自動判斷預警、犯人、陌生人

車輛檢測檢測進出車輛及監(jiān)區(qū)內(nèi)車輛運行軌跡

監(jiān)區(qū)、監(jiān)舍異常行為分析異常行為如打架、斗毆

人員聚集檢測人員大量聚集檢測

起身檢測通過對犯人的行為進行監(jiān)測，或防止重點監(jiān)控人員夜間起身等，發(fā)現(xiàn)異常時可及時對犯人進行心理疏導，預防獄非正常死亡等事件的發(fā)生

人員滯留防止犯人在特殊區(qū)域（如廁所等）滯留發(fā)生打架斗毆等現(xiàn)象

徘徊檢測檢測犯人來回走動是否有不安情緒，可用于禁閉室

脫崗檢測檢測值班人員是否正常在崗

煙火檢測對火災等安全隱患提前預警

越界檢測（放風應用）設(shè)定活動區(qū)域，檢測靠近、闖入、翻越、逃離、異常等情況

會見室來訪記錄對來訪人員（下一次來訪系統(tǒng)通過人像檢測自動進行對比）及會談內(nèi)容進行記錄

設(shè)備鏡頭異常智能檢測防止人為遮擋、人為損壞設(shè)備（間斷電源）、鏡頭移位或設(shè)備故障

模糊圖像還原將模糊圖像還原，便于取證

聯(lián)動功能電子地圖預警第一時間鎖定發(fā)生突發(fā)事件的具體位置

LED聯(lián)動文字顯示報警區(qū)域

球機聯(lián)動聯(lián)動球機對報警事件進行跟蹤

大屏自動切換報警信息及畫面自動彈出，優(yōu)先顯示

短信通知將報警事件第一時間以短/彩信方式發(fā)送到負責人

靈智報警系統(tǒng)可根據(jù)實際需要靈活自由布防

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用功能

（1）警戒區(qū)闖入檢測報警、逃離監(jiān)控區(qū)檢測報警

智能監(jiān)控系統(tǒng)自動檢測場景內(nèi)人、車輛非法進入重要敏感區(qū)域。如果有人跨越警戒線或進入了預先設(shè)定的禁止區(qū)域等異常情況發(fā)生，智能分析系統(tǒng)將鎖定框標識別目標在畫面中的具體位置，開始進行物體運動軌跡追蹤，并啟動預先設(shè)定的報警機制自動調(diào)用實際場景中聲光報警裝置，對可疑人員發(fā)出告警，同時提醒值班人員注意，及時制止，這樣就能實現(xiàn)無間斷的自動值守，避免人工值守的傳統(tǒng)方式因疲勞或疏忽而錯失及時發(fā)現(xiàn)并制止安全事件的時機。

（2）圍墻翻越智能報警

通過系統(tǒng)設(shè)定監(jiān)獄圍墻的警戒圍墻區(qū)域，一旦有可疑人員靠近或攀越圍墻行為時，智能分析系統(tǒng)將鎖定框標識別目標在畫面中的具體位置，開始進行物體追蹤，并自動調(diào)用實際場景中聲光報警裝置，對可疑人員發(fā)出告警。同時聲音提醒值班人員注意，及時制止。

（3）物品偷竊滯留報警

在圍墻或窗戶等重要區(qū)域設(shè)置拋物檢測功能，當有物品從其他區(qū)域拋擲至設(shè)置區(qū)域內(nèi)，系統(tǒng)報警，及時杜絕偷竊行為以及通過非正常渠道傳遞物品。

（4）人臉識別應用

人臉識別技術(shù)是基于人的臉部特征圖像信息進行的生物識別技術(shù)應用，在出入口，智能視頻分析系統(tǒng)通過攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流，并自動在圖像中檢測和跟蹤人臉，進而對檢測到的人臉進行臉部特征定位、提取與數(shù)據(jù)庫中的人臉特征進行比對，可達到辨識識別不同人身份的目的，自動判斷進出人員的身份信息，達到對重點場所智能化、自動化監(jiān)控的效果，改善現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)靠人工的工作模式，提高了工作效率，減少安全防范系統(tǒng)的長期運營成本。

（5）車輛檢測應用

對進入監(jiān)區(qū)的車輛進行定位跟蹤，根據(jù)其運動軌跡，判斷車輛是否按要求進出監(jiān)區(qū)，到達指定區(qū)域。防止犯人躲藏在進出車輛中逃離的事件發(fā)生。

（6）徘徊檢測應用

通過智能視頻分析系統(tǒng)對重要區(qū)域進行監(jiān)視，在視頻畫面內(nèi)可設(shè)置多個任意形狀區(qū)域進行布防，啟用區(qū)域徘徊檢測功能，當有運動目標在區(qū)域內(nèi)徘徊超過一定時限時觸發(fā)系統(tǒng)報警。此功能應用于周界、禁閉室等重點區(qū)域，能第一時間提

示值班人員關(guān)注此區(qū)域。

（7）限高檢測應用

此功能應用于監(jiān)舍區(qū)域，監(jiān)舍內(nèi)晚上睡覺時間，為防止自殺、打架等意外情況的發(fā)生，監(jiān)舍里的犯人不允許隨意起來活動，如有人起床時系統(tǒng)自動報警。

（8）廁所檢測應用

在監(jiān)區(qū)，廁所也是各種事件的多發(fā)區(qū)域，啟用該功能，通過對區(qū)域內(nèi)人員聚集數(shù)量及進出時間的檢測，系統(tǒng)自動判斷人員是否故意滯留在該區(qū)域。當有異常行為發(fā)生時，系統(tǒng)自動報警，提醒值班人員關(guān)注此區(qū)域。

（9）脫崗檢測應用

在值班室內(nèi)啟用脫崗檢測功能，當值班人員離開或者趴下（睡覺）超過設(shè)定值時，系統(tǒng)自動報警；同時可對值班室內(nèi)人員數(shù)量進行檢測，超過限定人數(shù)時，系統(tǒng)自動報警。

（10）人員聚集檢測應用

在攝像機監(jiān)視的視場景范圍內(nèi)，通過系統(tǒng)對警戒區(qū)域人員密度進行計算，動態(tài)輸出人員數(shù)量，超過一定域值時觸發(fā)提示或報警。應用于監(jiān)獄敏感區(qū)域、群體事件多發(fā)區(qū)域，第一時間處理警情，避免事態(tài)擴大。

（11）行為分析檢測應用

系統(tǒng)對視頻區(qū)域出現(xiàn)的異常奔跑、逆行、尾隨等異常行為進行分析，并對于視頻指定區(qū)域內(nèi)的可疑行為進行自動標記，及時報告可疑事件的發(fā)生。對于布防時段內(nèi)區(qū)域內(nèi)的異常行為進行檢測，對于重點監(jiān)室、禁閉室內(nèi)犯人的異常行為進行監(jiān)視，對于符合系統(tǒng)預設(shè)行為時候，觸發(fā)系統(tǒng)進行提示和報警，及時發(fā)現(xiàn)異常情況，防患于未然。

（12）火焰及煙霧檢測應用

在攝像機監(jiān)視的視場景范圍內(nèi)，通過系統(tǒng)可以任意設(shè)置警戒區(qū)域，當有火焰或煙霧出現(xiàn)并達到域值上限時，觸發(fā)提示或報警。完全基于智能視頻分析檢測火焰，作用距離遠、檢測結(jié)果不受環(huán)境溫度影響，對重點區(qū)域的煙火檢測，能在第一時間提示或避免事態(tài)擴大。

（13）鏡頭異常智能報警

系統(tǒng)能通過背景自學習過程適應天場景變化，能對視頻進行全天候不間斷智能分析。同時，由非自然因素造成的視頻圖像異常，系統(tǒng)同樣具備強大的保護功能。遇到因為人或極其惡劣的天氣對視頻設(shè)備或線路造成致命損壞時，如視頻圖像出現(xiàn)劇烈抖動、無視頻信號等異常狀況時，系統(tǒng)會啟動自保護預報警機制，提示中心管理人員對監(jiān)控攝像機進行檢修處理。

（14）電子地圖預警

監(jiān)獄的監(jiān)控中心，電視墻上用電子地圖顯示各個分控點，當某分控點發(fā)生警情時，系統(tǒng)遵循預設(shè)報警機制，可將報警發(fā)生的位置顯示在監(jiān)控指揮中心的電子地圖上，不斷閃爍，并將報警畫面切換到大屏幕上，直到報警處理完畢才會停止。此功能目的在于要有效避免指揮中心在處理報警的時候所造成的混亂，做到有的放矢，提高出警效率和響應速度。迅速高效地指揮出警，第一時間將可能的犯罪制止。

（15）靈智報警功能

針對各監(jiān)控點實際情況，HRI智能監(jiān)控系統(tǒng)的報警預設(shè)方案并不是一成不變的，可以靈活、自由的設(shè)置多種報警方案，可以自由定義報警監(jiān)控區(qū)域，報警區(qū)域可以在任何時候進行修改，實現(xiàn)靈活的設(shè)防和撤防功能。通過HRI智能監(jiān)控系統(tǒng)靈活的防御設(shè)置，可任意對原有普通監(jiān)控視頻中任意幾路進行智能分析，也可根據(jù)預設(shè)的防御計劃自動執(zhí)行，滿足監(jiān)獄智能監(jiān)控需求的前提下進行最優(yōu)化配置，可以在很大程度上節(jié)約成本。

（16）短信通知功能模塊

短信聯(lián)動分級報警為智能視監(jiān)控系統(tǒng)的特色功能。它能將報警事件的發(fā)生情況在第一時間將文字短信或現(xiàn)場圖片的彩信發(fā)給系統(tǒng)設(shè)定的負責人手機上。若下一級相關(guān)負責人員對出現(xiàn)的報警未處理，則在設(shè)定的時間內(nèi)，設(shè)備自動將短信發(fā)給更高一級的領(lǐng)導，并不限人數(shù)，這樣可以通過多層管理滲透來促使現(xiàn)場人員及時處理，將時間損失減少到最近程度，做到事能及處，防患未然。其中彩信還顯示出嫌疑人途經(jīng)的路徑、時間、地點、行為等信息。

（17）與監(jiān)控中心大屏幕聯(lián)動

當報警發(fā)生時，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在聲光報警的同時，將報警信息，如，報警發(fā)生的地點、時間、類型等相關(guān)信息顯示在監(jiān)控中心LED屏幕上，中心管理人員及時了解報警信息，迅速指揮相關(guān)執(zhí)法大隊出警，做到忙而不亂、有條不紊。

另外，在報警發(fā)生時，不需要人工手動查找、調(diào)看報警地點的相關(guān)視頻信息，智能監(jiān)控系統(tǒng)會主動查找，自動將報警地點的相關(guān)視頻信息切換到監(jiān)控中心的大屏幕上，省去了人工查找的繁瑣過程，節(jié)約時間，提高工作效率、方便中心管理人員立即進行指揮，最大限度提高系統(tǒng)應用效率。

（18）LED顯示屏聯(lián)動報警模塊

當智能監(jiān)控系統(tǒng)檢測到報警時，自動將發(fā)生報警信息：事件、時間、地點顯示在LED顯示屏上。

（19）聲光報警聯(lián)動

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)報警方式并不是單一的在監(jiān)控中心控制室內(nèi)才能接受到報警信息，現(xiàn)場語音報警對于闖入警戒區(qū)域的闖入者有現(xiàn)場語音提示功能，在逃者企圖越界逃跑時，安裝在現(xiàn)場的語音設(shè)備能夠現(xiàn)場喊話，提示逃脫者立即停止，具有阻嚇的作用；另外，對講聯(lián)動功能可以在警報發(fā)生時通過對講機傳遞語音信息，告知所有持有對講機的安保人員，何地、何時發(fā)生警報，通知安保人員盡快趕去處理。

（20）大屏自動切換

在報警發(fā)生時，不需要人工手動查找、調(diào)看報警地點的相關(guān)視頻信息，智能監(jiān)控系統(tǒng)自動將發(fā)生報警的視頻畫面切換到監(jiān)控中心的大屏幕上，省去了人工查找的繁瑣過程，節(jié)約時間，提高工作效率、方便中心指揮人員立即進行指揮，最大限度提高系統(tǒng)應用效率。

（21）槍球聯(lián)動球機

當報警發(fā)生時，槍機捕捉到報警畫面，立即聯(lián)動到最近的球機，球機對報警事件進行跟蹤的同時，監(jiān)控中心可以控制球機的鏡頭拉近拍照，以得到更為清晰的畫面。

（22）模糊圖像還原應用

在現(xiàn)有的視頻監(jiān)系統(tǒng)中，有大量的現(xiàn)場錄像資料由于攝像機搖晃、抖動以及受到“光污染”而導致圖像存在著模糊、殘影、逆光、強光、暗光、模糊、偏色等情況，從而使重要的現(xiàn)場資料難于辨認。實際上，圖像受光污染后，許多原有信息并未丟失，只是人眼感受不到。系統(tǒng)可對視頻錄像文件截圖產(chǎn)生的數(shù)字圖像進行模糊圖像還原再處理，盡可能的提取圖像中某些“有用”的信息，擴大圖像中不同物體特征之間的差別，改善圖像的視覺效果，并對某些特定信息進行增強，清晰地還原圖像的原始信息，能極大提高資料的可用價值。

四、智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)意義及作用

對于監(jiān)獄來說，面對新的歷史時期，監(jiān)管也要與時俱進，進一步提升監(jiān)管水平，視頻監(jiān)控系統(tǒng)要實現(xiàn)智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用的全面覆蓋，保證監(jiān)控內(nèi)容適應監(jiān)獄視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)的實際需求。更重要的是開發(fā)應用集成化監(jiān)控管理系統(tǒng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化智能視頻監(jiān)控管理，使所有監(jiān)區(qū)之間形成一個有機互動的整體，能夠具備良好的應急報警和協(xié)同指揮能力。

在建設(shè)新的視頻監(jiān)控系統(tǒng)時，使工作人員對監(jiān)控信息能夠做出快速反應，并確保信息的快速、高效和安全流動，實現(xiàn)真正意義上的“科技強警”，通過系統(tǒng)的應用，逐步建立比較完備的監(jiān)管安全防范體系，實現(xiàn)“人防、技防、物防”三位一體的最佳結(jié)合，為監(jiān)獄安全防范設(shè)置了一道無形屏障。以規(guī)范技術(shù)應用為重點，以增強技術(shù)設(shè)施的實際應用效能為核心，通過技術(shù)集成，建立和完善覆蓋面廣、資源共享、綜合應用的監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)平臺，在“法制化、科學化、社會化”建設(shè)道路上又前進了一步。

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)整和了智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化的最新應用，是目前先進的視頻監(jiān)控管理技術(shù)，新技術(shù)的應用能夠有效提升監(jiān)獄管理水平，同時是對促進監(jiān)獄事業(yè)發(fā)展的有益的嘗試，對其他系統(tǒng)應用新技術(shù)起到帶頭示范作用。