監(jiān)控攝像機數(shù)量的不斷增加，監(jiān)控的時間不斷延長，給監(jiān)控系統(tǒng)的維護工作帶來了新的挑戰(zhàn)。如何及時了解前端視頻設備的運行情況，發(fā)現(xiàn)故障并檢測惡意遮擋與破壞的行為？智能視頻分析技術將是解決這一問題的最佳選擇。

    視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)作為視頻分析技術在安防領域的革新，是應用相對普遍的一種產(chǎn)品。它能夠?qū)σ曨l圖像出現(xiàn)的雪花、滾屏、模糊、偏色、畫面凍結、增益失衡和云臺失控等常見攝像頭故障以及惡意遮擋和破壞監(jiān)控設備的不法行為做出準確判斷并發(fā)出報警信息；在視頻監(jiān)控設備日益增多的今天，其在監(jiān)控系統(tǒng)中的應用，必然更加有利于幫助用戶快速掌控前端設備運行情況，輕松維護大型的安防系統(tǒng)。

系統(tǒng)應用特點
    視頻質(zhì)量診斷在監(jiān)控系統(tǒng)維護方面的應用，最終可實現(xiàn)以下特點：
·實時檢測，及時發(fā)現(xiàn)攝像頭故障以及相關損壞情況；
·可根據(jù)不同時間制定不同的診斷計劃，對不同的攝像頭進行監(jiān)測；
·采用輪詢方式，可處理較大數(shù)量的視頻源；
·可對前端設備進行編組及分時段檢測，還可設置不同的檢測項目并生成診斷計劃；
·交叉監(jiān)測，多項監(jiān)測功能互利互補，各時段監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合評價，診斷結果詳實可靠；
·能實時記錄檢測結果并以SQL數(shù)據(jù)庫的方式存儲，生成報表，方便檢索；
·可通過遠程網(wǎng)頁查詢檢測記錄，并可根據(jù)時間、設備名稱及組別進行查詢；
·靈活的應用方式，能有效與模擬監(jiān)控系統(tǒng)或數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)相結合。

基礎技術說明
    智能視頻分析技術以人類視覺系統(tǒng)作為其理想上的典范，在功能上可劃分為三個層次：底層視覺是指利用圖像的紋理、顏色形成的各種特征模式，從圖像中提取出物體；中層視覺是指在隨時間變化的圖像中跟蹤這些特征，從而提取出物體的運動；高層視覺是指綜合物體的特征模式和運動模式，對物體的行為或性質(zhì)做出判別。

1.前景物體檢測技術
    這是以固定攝像頭監(jiān)控所關心的區(qū)域，利用畫面幀間的差異從視頻中提取圖像的紋理、顏色等各種信息，確定監(jiān)控區(qū)域內(nèi)基本的背景模型，并通過時間段的不同關注背景模型的變化。根據(jù)所要檢測目的的不同，由不同判斷準則對這些變化區(qū)域進行提取，構成前景目標區(qū)域，并進一步處理得到目標位置、大小、形狀等信息，從而對具體行為進行判斷和進一步的視頻內(nèi)容理解。

2.特征模式分析
    確切地說，它是遵循底層視覺方法的一類技術的統(tǒng)稱。其基本原理是針對應用的具體需求來設計一組特征模式，再使用這些特征模式從紛繁復雜的圖像中提取出應用所關心的物體或信息。它的應用非常廣泛，例如物體跟蹤，視頻質(zhì)量監(jiān)測，物體分類等等。特征模式選取的好壞體現(xiàn)在所選特征是否客觀反映目標事物的本質(zhì)，選取工作既可由人完成，也可借由模式識別方法來確定。[nextpage]

3.運動模式分析
    該技術是在物體的運動路線形成后，根據(jù)運動軌跡對物體的行為或性質(zhì)做進一步分析和確認。該技術的應用方式主要有兩方面：
·可與前景物體檢測相結合，剔除樹葉、云影等產(chǎn)生的誤警；
·由特征模式分析提供運動軌跡，應用于行為分析領域的各類特定應用。

系統(tǒng)主要功能
1.清晰度檢測
    自動檢測視頻中由于聚焦不當、鏡頭損壞或異物遮蔽引起的視野主體部分的圖像模糊；自動檢測鏡頭對準無意義物體的情況。該功能對實時視頻的畫面清晰程度和信息含量做出評價（如偶然異物遮擋、被人為地蒙蔽等），從而及時發(fā)現(xiàn)故障?！绑E變”作為此功能在周界防范技術領域的應用延伸，目前已普遍得到人們的認可。

2.視頻干擾檢測
    自動檢測視頻圖像中圖像模糊、扭曲、雪花、抖動或滾屏等噪聲現(xiàn)象。
主要的監(jiān)測對象是由于線路老化、傳輸故障、接觸不良或受到電磁干擾而在視頻畫面上出現(xiàn)的點狀，刺狀，帶狀的干擾。由于造成干擾攝像頭形成故障的形式非常多樣，在視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)中將呈帶狀、網(wǎng)狀帶有周期性的干擾交由“噪聲”檢測項監(jiān)測，而將點狀，刺狀的隨機干擾交由“雪花”檢測項監(jiān)測，從而提高診斷的準確性。

3.亮度異常檢測
    自動檢測視頻中由于攝像頭故障、增益控制紊亂、照明條件異常或人為惡意遮擋等原因引起的畫面過暗、過亮或黑屏現(xiàn)象。該功能將對視頻的明暗程度進行診斷，由于在不同時段可改變診斷計劃和監(jiān)測閾值，亮度異常檢測在晝夜都能發(fā)揮作用。

4.偏色檢測
    自動檢測由于線路接觸不良、外部干擾或攝像頭故障等原因造成的畫面偏色現(xiàn)象，主要包括全屏單一偏色或多種顏色混雜的帶狀偏色。該功能對視頻的顏色信息進行分析，它的特點是當視頻中出現(xiàn)豐富色彩時，能夠區(qū)分它們是由自然場景帶來的，還是由于攝像頭自身故障產(chǎn)生的，從而使攝像頭偏色檢測實用化。

5.PTZ（云臺）控制功能診斷
    自動檢測前端云臺和鏡頭是否能夠按用戶指令正確運動，例如，左轉失靈，上下倒序等等。

    前端的PTZ攝像頭在安裝一段時間后，可能發(fā)生部分或全部PTZ功能異常的情況，該功能能夠自動對PTZ的各指令進行測試，使管理人員準確及時地把握系統(tǒng)內(nèi)PTZ的運行情況。不過，此功能需要系統(tǒng)擁有控制前端PTZ的權限。

6.視頻凍結檢測
    自動檢測由于視頻傳輸調(diào)度系統(tǒng)故障引起的視頻畫面凍結現(xiàn)象，可避免遺漏真實的現(xiàn)場視頻圖像。

7.視頻缺失檢測
    自動檢測因前端云臺、攝像機工作異常、損壞、人為惡意破壞或視頻傳輸環(huán)節(jié)故障而引起的間發(fā)性或持續(xù)性的視頻缺失現(xiàn)象。 [nextpage]

系統(tǒng)應用分類
    就視頻監(jiān)控本身的發(fā)展情況來看，目前不僅在交通、金融、軍隊等重點行業(yè)已經(jīng)普遍應用，像社區(qū)、酒店、智能大廈、各連鎖機構、公共場所等都皆因平安城市的發(fā)展而日益普及。視頻診斷系統(tǒng)結合現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)實際的應用來講，具體可以分為以下兩種。

1.以應急為主的診斷
    針對一些重要區(qū)域，例如銀行、軍隊、監(jiān)獄等高安全級別控制區(qū)域，必須保證視頻監(jiān)控攝像頭的絕對安全，時刻掌握監(jiān)控設備的日常運行情況，在安保能控制的范圍內(nèi)使得監(jiān)控設備有效運轉。通過視頻診斷系統(tǒng)7*24小時檢測破壞監(jiān)控設備的不法行為，發(fā)現(xiàn)有人惡意破壞或者遮擋等行為能及時給予預警，提醒相關人員采取措施并及時處理。

2.以維修為主的診斷
    面對所有視頻監(jiān)控攝像頭，對于因使用過程中出現(xiàn)的故障（如視頻清晰度異常、視頻干擾、視頻亮度異常、視頻偏色、視頻信號缺失、畫面凍結等）進行檢測，有效預防因硬件導致的圖像質(zhì)量問題及所帶來的不必要損失，為持續(xù)和有效監(jiān)控提供堅實的基礎。當發(fā)現(xiàn)設備故障時能第一時間進行維修或者更換處理。

系統(tǒng)結構
    視頻監(jiān)控系統(tǒng)的趨勢正從模擬系統(tǒng)向數(shù)字化系統(tǒng)過渡，然而，在目前實際的應用過程中，模數(shù)共存仍然是國內(nèi)視頻監(jiān)控的普遍現(xiàn)狀，這也就決定了智能視頻分析產(chǎn)品應用的靈活性拓展?；谝曨l分析技術的視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)能有效地與模擬監(jiān)控系統(tǒng)或數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)相結合，并可支持多級聯(lián)網(wǎng)的集中監(jiān)控管理結構。

1.在模擬監(jiān)控系統(tǒng)中的應用
    主要應用在大型監(jiān)控系統(tǒng)的控制中心，通過監(jiān)控中心矩陣主機切換視頻給視頻診斷服務器，實現(xiàn)前端所有攝像機視頻信號的接入。在模擬監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻輸入上，主要通過矩陣實現(xiàn)前端視頻的獲取，再按照輪詢的方式對每一路視頻信號進行檢測。當發(fā)現(xiàn)視頻故障立刻發(fā)出報警信息，提醒并通知相關人員進行后期處理；同時系統(tǒng)還會自動生成報表實時記錄檢測結果并以SQL數(shù)據(jù)庫的方式存儲，方便用戶查詢；用戶還可通過WEB的方式遠程訪問診斷服務器數(shù)據(jù)庫查看故障記錄（如圖1）。

2.在網(wǎng)絡監(jiān)控中的應用
    主要應用在網(wǎng)絡視頻監(jiān)控的中心控制平臺，視頻信號由IP攝像機采集并通過網(wǎng)絡傳輸?shù)娇刂浦行牡闹鳈C，視頻診斷系統(tǒng)服務器通過中心控制主機提供的接口獲取視頻數(shù)據(jù)。

    在網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)中視頻的輸入上，主要通過中心的控制主機實現(xiàn)前端視頻的接入，再按照輪巡的方式對每一路視頻進行診斷分析。當發(fā)現(xiàn)視頻故障立刻發(fā)出報警信息，提醒并通知相關人員進行后期處理；同時系統(tǒng)還會自動生成報表實時記錄檢測結果并以SQL數(shù)據(jù)庫的方式存儲，方便用戶查詢；用戶還可通過WEB的方式遠程訪問診斷服務器數(shù)據(jù)庫查看故障記錄（如圖2）。

結束語
    隨著行業(yè)應用的深入，以及平安城市建設的具體落實，大量監(jiān)控設備的普及提升了技防力量的同時也將給監(jiān)控系統(tǒng)的維護帶來巨大挑戰(zhàn)。視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)作為智能視頻分析技術在安防系統(tǒng)維護中的典型應用，其對前端視頻設備的有效監(jiān)測，必定能夠更好的幫助相關人員應對和處理突發(fā)事件，有效的保證視頻監(jiān)控的正常運行，并為大型監(jiān)控系統(tǒng)的后期故障處理與維修提供絕對安全保障。