监所智能分析解决方案

一、行业概述

监 所是关押和改造犯罪人员的重要场所，因此安全是首先要保障的因素，安全保障既要保障社会的安全，也要保障狱警人员和在押人员的安全。特殊的场所，保安系统 处于一个最为重要的位置，而视频监控则是其中最为重要的环节。国内监所现多采用模拟闭路电视监控系统或普通数字监控系统。这种系统存在的最大弊端就是完全 依赖于人工监控的主动性。据有关数据分析，15分钟后监控人员可能错过最多高达95%的画面。试想一下，人的监控力度是有限的，而突发事件的发生是不可预见的，仅靠人为7*24小时的监控是难以保证事件是否存在疏漏的。目前的数字录像机能录制并保存数月的监控资料，但一旦事件发生时，他却无法做出即时判断，最终让数字录像机成为一个事后取证的工具。

监 狱的安全防范，即是否发生罪犯脱逃、凶杀、非正常死亡等各类影响监狱安全稳定的事故，给社会的稳定、国家的安宁带来了极其不利的负面影响。特别是在“构建 和谐社会”的大环境下，构建好监狱的安全防范体系就显得格外重要。因此，在公安、司法部门，针对监所管理工作上，“向智能智能分析要警力”已经成为一种趋 势。

传统视频监控和智能视频监控的特性对比表

二、智能分析工作原理、功能

（一）智能分析的工作原理

智能视频（IV，IntelligentVideo）技术源自计算机视觉（CV，ComputerVision）与人工智能（AI，ArtificialIntelligent） 的研究，其发展目标在于将图像与事件描述之间建立一种映射关系，使计算机从纷繁的视频图像中分辩、识别出关键目标物体，这一研究应用于安防视频监控系统、 将能借助计算机强大的数据处理能力过滤掉图像中无用的或干扰信息、自动分析、抽取视频源中的关键有用信息，从而使传统的监控系统中的摄像机不但成为人的眼 睛，也使“智能智能分析”计算机成为人的大脑，并具有更为“聪明”的学习思考方式。这一根本性的改变，可极大地发挥与拓展视频监控系统的作用与能力，使监控系统具有更高的智能化，大幅度降低资源与人员配置，同时，必将全面提升安全防范工作的效率。因此，智能视频监控（IVS）不仅仅是一种图像数字化监控分析技术，而是代表着一种更为高端的数字视频网络监控应用。

智能分析方法主要有两类，一类是背景减除方法。是利用当前图象和背景图象的差分（SAD）来检测出运动区域的一种方法。可以提供比较完整的运动目标特征数据。精确度和灵敏度比较高，具有良好的性能表现。背景的建模是背景减除法的技术关键。一般采用在系统设置时期设置系统自适应学习时间来建模，根据背景实际”热闹程度“ 选取3－5分钟的学习时间。一般系统建模完成后，随着时间的变化，背景会有一些改变，系统具有”背景维护“能力，即可以将一些后来融入背景的图象，如云等自动加为背景。

另一类是时间差分方法，时间差分个人认为就是高级的VMD,又称相邻贞差法，就是利用视频图象特征，从连续得到的视频流中提取所需要的动态目标信息。时间差分方实质就是利用相邻贞图象相减来提取前景目标移动的信息。此方法不能完全提取所有相关特征象素点，在运动实体内部可能产生空洞，智能检测出目标的边缘。

智能分析过程

智能分析的过程（背景减除方法）：首先系统进行背景学习，学习时间根据背景热闹程度有所不同，期间系统自动建立背景模型。之后系统进入“分析“状 态，如果前景出现移动物体，并在设置的范围区域内且目标物体大小满足设置，系统将会把该目标进行提取并跟踪，并根据预先的算法（入侵、遗留、盗窃等）触发 报警。（期间如果背景出现雨雪，中云，波浪，摄像机抖动，摇摆的柳树等，系统将启动预处理功能，来过滤掉这些动态背景）。在触发报警之前，系统具有目标识 别的功能，即将提取的目标与已经建立的模型进行比对，并选择最佳的匹配。

（二）智能分析在监所的常见功能

2.1监狱（看守所）周界监控，防止外逃翻越

监狱围墙，是监狱安保最重要的生命线，通过智能分析技术，对进入内墙或者翻墙行为，只要一出现就必须要第一时间捕捉发现到，由于围墙上部署的摄像机数量较多，而且外界环境变幻复杂，对智能分析准确率要求非常之高。

使用场景：监狱内外围墙、周界

2.2单双警戒线防止犯人或者外围人员靠近监控区域

监狱的周边是监控的重点区域，也是犯人逃跑的必经之路，甚至是外界劫狱进入监区的地方，监控要预估所有不安定因素。利用警戒线检测功能，在监狱重点区域设置警戒线，有人非法跨越警戒线，马上预警，以便及时阻止在押人员逃脱或者外部入侵。

使用场景：监狱外围，监狱内部重点区域

2.3内部非法出入

监狱日常管理中，重点区域在晚上7:00-凌晨6:00左右，全面封闭，人员不能自由行动，按照管理走道和走廊、主干道，是没有人员或者车辆出现，这个时间段如果有人或车辆出现，不管是干警还是其他人员，都需要第一时间被监控干警发现，并作出判断和相应处理。通过智能视觉分析技术，可以准确捕捉到这种异常行为。

使用场景：楼梯间、走道、主干道、财务室、武器库

2.4夜晚起身

高戒备和集中关押的重点监控犯人，对其行为时需要密切关注，晚上由于干警力量的调整且时间较长，所以需要对这类特定犯人行为密切关注，通过智能分析系统，可以时刻关注其起床行为，防止有情绪的犯人晚上起来伤害其他犯人的行为发生。目前一些监狱采用DVR自身的移动侦测功能来处理夜起分析，由于移动侦测本身只是对像素变化产生报警，并不能将人员行为和规则之间进行智能匹配分析，导致误报率较高。由于目前很多监狱采取双人值岗制度，而且夜晚起床人员数量过于频繁，所以建议使用夜起智能分析功能。

使用场景：禁闭室、严管房、高戒备房

2.5特定区域人员徘徊、长时间滞留

监狱内部，一些区域，例如卫生间、储物室或其他敏感地点，有人超时间逗留、徘徊，智能视觉分析系统通过时间判定和人员或者车辆识别，可以准确区分简单经过或者长时滞留的人或者车辆，并将超时滞留、徘徊的人员和车辆的图片和视频截出，并产生报警信号提醒值班干警予以关注。

使用场景：大厅、走道、卫生间、洗漱间、储物室

2.6遗弃物品识别

在监狱一些重要生产生活场所，当画面中某人遗弃物体或者从车上丢下一些物体，都会产生预警。监控人员第一时间发现不明包裹被遗弃，防止犯人通过一些不正当手段传递违禁物品。AB门作为监狱内核心进出口，对人员和车辆进出核查是监狱管理内重要环节之一。对于AB门通道内，各种物件的弃置遗留，是智能视觉分析核心工作内容，针对AB门内7*24小时的不间断分析，可以准确实时发现是否有危险物件遗留，并产生报警提醒。

使用场景：监狱内部重要生活场所，AB门通道

2.7攀高识别

按照目前监狱环境，对已超过 一定高度空间活动是绝对禁止，例如在高处破坏监狱设备、外逃破坏、或者上吊自杀等高危害行为，所以超高行为一旦出现必须在第一时间被发现。目前很多监所都 采用划警戒线的方式，由于背景光线或者环境的变化，简单警戒线分析会导致大量误报，通过多维智能分析技术，可以大幅降低攀高误报。

使用场景：监舍、禁闭室、严管房、洗漱间

2.8打架斗殴检测

监狱由于场地特殊，集中关押 都是一些有犯罪或者潜在犯罪人员，该类人员由于自身个性或者生活经历的特殊性，暴力倾向强于一般普通人，另外由于还是集中关押，所以导致打架斗殴事情时有 发生，作为一个管制单位的监狱，该类行为却必须严格禁止，所以，通过视频监控系统，实时监控和防范打架斗殴行为，可以说是一项最重要功能

使用场景：禁闭室、严管房（高戒备房）、公共敏感区

2.9动态人脸识别（犯人轨迹跟踪、漏查人员提醒）

犯人每天的生活都有一定的规律性，通过人脸识别比对，可以及时发 现特殊犯人的行为轨迹，同时可以对某个人的行为进行实时监控，只要人脸比对库中的人员出现在监控画面中即可产生预警。还能及时发现漏查人员，如某犯人连续 几天没有在固定区域出现的话，人脸识别比对系统也能及时预警，提醒值班干警去核查。

使用场景：监狱重要监控区域

2.10人员聚集识别

在监狱生产生活场所出现一定数量的人员聚集时，智能分析系统产生一个人员聚集的报警通知值班干警，监控中心当即可以联系现场人员进行甄别处置，将可能出现的异常情况消灭在萌芽状态，确保监狱安全、犯人安全。

使用场景：放风场、浴室、厕所等

2.11视频质量检测

针对监狱安 装的大量摄像机，利用视频质量诊断技术来检测监控系统中存在的各种视频常见故障，视频质量检测系统是一种智能化视频故障分析与预警系统，对视频图像出现的 雪花、滚屏、模糊、偏色、画面冻结、增益失衡、云台失控、视频信号丢失等常见摄像头故障、视频信号干扰、视频质量下降进行准确分析、判断和报警。系统按照 诊断预案自动对摄像头进行检测，并记录所有的检测结果。

使用场景：监狱所有监控摄像机

三、产品介绍

（一）系统框架介绍

系统分为2个组成部分，一是智能分析系统，二是前端现有的高清、标清监控系统；两个部分通过视频集成模块进行视频无缝衔接。

智能分析系统又分为实时分析模块、录像分析模块、预警联动模块、日志及管理模块四个软件模块。其中实时分析预警系统和录像智能分析系统两个模块支持自定义区域物体周界防范、内部非法出入、车辆违章出入超速行驶、夜晚起身、攀高、特定区域人员或者车辆滞留、打架斗殴，视频质量检测

图2、系统框图

（二）模块介绍

（2.1）视频源集成模块

实时分析模块内嵌美国video的分析算法，可以实现对视频源各种情况的分析，包括非法闯入、非法离开、非法取走、滞留、快速移动、视频质量等情况进行准确分析，由于video算法拥有60多年的开发和使用里程，在环境复杂的情况下分析算法的准确性比目前其他算法要高。

该模块主要实现特定区域自动智能识别移动物体，并进行越界入侵检测，主要工作流程如下：向视频集成模块提出视频请求，接收视频集成模块转发回来的视频流并播放；对分析规则进行定义后，实时进行分析，实现周界防范、内部非法出入、车辆违章出入超速行驶、夜晚起身、攀高、特定区域人员或者车辆滞留、打架斗殴等各种情况分析。

实时分析规则配置 实时分析弹出画面

（2.2）录像分析模块

该模块内嵌美国video的分析算法，主要针对历史录像数据进行分析，主要流程如下：

1、用户首先通过视频集成模块调取并播放历史录像；然后再自行设定检测的线或框；系统根据线框和画面状态进行自行分析，分析结果以图片+时间的形式罗列。用户通过双击图片来自动播放当时视频。

2、对分析规则进行定义后，对录像进行分析，实现周界防范、内部非法出入、车辆违章出入超速行驶、夜晚起身、攀高、特定区域人员或者车辆滞留、打架斗殴等各种情况分析

录像分析规则配置 录像分析弹出画面

（2.3）事件记录模块

当实时录像视频系统触发预警时，预警事件出现瞬间，系统自身产生、标清预警画面截图、高清预警画面截图，并将锁定框内容适当放大；预警事件录像，即预警事件前5后5秒的录像，对预警事件完整记录，便于后期取证或者事件快速分析。

系统进行如下处理：

1、实时预警截图并请求监控人员进行处理，处理窗口涵盖如下内容：预警时间时间、预警类型以及截图；

2、当监控人员进行处理后，系统记录监控人员的处理流程、备注等信息，并将该预警事件的全部信息入库保存，便于后续核查；

3、预警事件录像截取，录像包括事件发生前后和事件的全部记录，若监控人员未能及时处理，超时后系统自动入库该事件，记录所有事件信息并红色标注为“未处理”

4、此外，系统支持对所有事件检索回查，检索条件包括时间、事件类型、场景区域以及是否处理。

（2.4）日志及管理模块

系统进行预警事件日志记录，包括事件时间、关注区域名称（默认为摄像机名称）以及时间截图，支持用户多种查询；系统支持多种权限划分，包括管理员、访客和普通用户。普通用户支持按摄像头、按权限（监看权、回放权、下载权等）进行用户角色分组和授权；

（三）产品介绍（数模混合音智能分析仪）

（3.1）智能分析系列产品

（3.1.1）JY-HRC-RACK系列产品描述

杭州蛟洋JY-HRC系列产品全部采用美国video算 法的智能分析仪。它通过网络连接摄像机后端，使摄像机具有极其强大的视频智能分析功能，从而实现监控智能化，同时提供自动检测和实时预警确认功能，支持基 于预警事件触发式的录像机制和视频确认机制。采用完全嵌入式的即插即用智能检测架构，不需要外部软件支持，而且支持通过网络浏览器来配置，因此从安装、配 置到正式工作，只需要不到5分钟的时间。

JY-HRC系列混合式智能分析仪是蛟洋科技自主研发的具有跨时代意义的新一代智能视频产品。该产品既 保留了嵌入式技术的种种优势：分析路数无限制、前端分析低带宽、系统稳定响应快、数据安全无病毒；同时又将平台的种种优势融入其中：多品牌灵活兼容、智能 迁移成本低、操作方便易升级、安全备份双保障。

该产品不仅适用于老项目升级改造，同样适用于新型项目的接入。对项目的延续性和拓展性具有很好的保证。

（2）JY-HRC系列产品功能特点

² 所有设备均采用可拆卸、纯硬件物理分析架构

² 采用美国Video智能分析算法，准确程度高；

² 单机可支持4\8\16\32路模拟/数字视频智能分析；

² 实现数模多种模式混合接入；

² 支持嵌入式分析，每路视频由独立dsp分析处理，运算高度稳定可靠

² 支持智能插卡独立工作，单路故障不影响其它通道；

² 支持与第三方平台无缝对接；

² 产品要求按照工业标准设计，实现高可靠性、高稳定性、长时间连续运行要求

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3）HRC系列产品技术参数

视频功能	视频压缩标准	H264,MPEG4 SP,MJPEG
	视频制式	支持PAL/NTSC
	视频分辨率	CIF、D1、720P、1080P
外部接口	板卡接口	PCI
	视频接口	支持BNC（D-SUB接口）,2路和4路两种，千兆网口2个
工作环境	工作温度	-10℃～50℃