突破视频监控瓶颈——可视化控制应用浅析

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　　视频监控高清化、智能化、行业化的发展趋势日益得到验证，纵观现在的业界市场，几乎所有的视频监控厂商均推出了种类繁多的高清监控产品，不管是HDCCTV还是IP高清，从前端的视频采集到后端的存储设备，从管理软件到配套产品，步入网络时代的视频监控已经得到了广泛的应用，彻底摆脱了安防信息孤岛的困境，逐渐融入到各个行业的业务平台当中，实现了无缝融合。

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* ~: C1 K' k# J% s　　随着行业化的深入，视频监控在某些领域凸显了新的发展前景，这就是自动化可视化控制。作为视频监控而言，一方面要能够监视、记录，一方面还要能够进行远程控制，现有的视频监控系统已经能够实现对前端云台的控制、能够远程触发开关量输出、能够实现设备与设备间的控制（如DVR控矩阵），结合时下的智能家居远程控制技术，可视化控制已经有了较为成熟的技术基础，通过结合行业客户的实际需求做适当的二次开发就能够在自动化控制领域有所突破。
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图1 某品牌智能家居系统图
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/ O5 r, @7 U7 A　　一、视频可视化控制简介

　　可视化（Visualization）是利用计算机图形学和图像处理技术，将数据转换成图形或图像在屏幕上显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。它涉及到计算机图形学、图像处理、计算机视觉、计算机辅助设计等多个领域，成为研究数据表示、数据处理、决策分析等一系列问题的综合技术。
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　　视频可视化控制来源于工业自动化控制的发展，以电力行业为例，它将传统的人工现场抄表、执勤，发展为远程抄表、无人值守、远程控制。视频监控系统在电力行业的应用除了具备一般的安保监控外，同时也起到了业务辅助的作用，比如说远程可视化设备巡查，利用轨道移动智能高速球实现对各个电力仪表数值的远程读取，利用智能视频分析技术来保障危险作业的监管。甚至在复杂、严酷的环境下视频监控可以替代人工完成现场的观察，视频可视化典型的应用包括医疗、煤矿安监、电力无人值守电站、海关检验检疫、人防等。
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　　视频可视化控制突破了传统视频监控的信息单向传输的瓶颈，能够对现场进行信息反馈，并能实现对其他设备的集成与控制。以智能家居控制系统为例，在一个远程操控界面上，不仅能够浏览到实时的视频流，并且能够对前端的家用电器进行调节控制，这就体现了信息的双向反馈与集成控制，但这一实现设备基本由家居主机、交换网关来实现，传统的视频监控设备还未能集成这一功能。



                        视频可视化控制——软件控制控件
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　　二、视频可视化控制发展的优势与关键

　　1、更好的融入行业细分。行业化是安防业绩近几年的发展趋势，主导一个行业市场所带来的销售份额远大于单一产品的市场推广。视频可视化控制借助双向信息传输和反馈机制，能够将现场的其他设备信息进行上传有助于业务分析，同时能够将控制指令下发，对下发后的指令执行情况进行实时验证，避免出现无动作、误动作的现象。比如远程关闭一排灯，虽然下达了关灯的指令，但灯是否全部关闭可以通过视频监控进行核查。
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; b0 X6 {7 V* }' X) r　　2、提升视频监控的使用效率。传统视频监控一直处于有“监”无“控”的情形，传统的云台控制、语音喊话、远程报警触发虽然能够实现对前端设备的控制，但其智能化、自动化程度不高，面对突发事件无法进行有效的制止。以治安案件为例，视频监控所完成的是威慑和取证的功能，但当突发事件发生时，依然无法在短时间内对事态进行有效的控制。而可视化控制与视频智能分析的结合后，将会出现智能联动的情形，通过视频智能分析，触发联动控制模块，开启相应的防护预案，及时的保障了财产、人生的安全。比如应用于消防的视频烟火识别技术与消防系统的联动；人脸识别门禁；车牌识别停车场系统等。

　　3、可视化控制是行业发展趋势的必然阶段。业界对安防领域的发展趋势曾经总结过这样的一句话：“安防起源于入侵报警，发展于视频监控，成熟于带视频分析的控制系统”。随着高清化的发展趋势，视频监控对细节分辨的需求已经能够很好的解决，而智能视频分析技术的日渐成熟代表了智能前置是最佳的实现方式，智能前置的外部联动必然是可视化控制技术。

2 q% J8 y) a: o3 B' ?　　4、视频可视化控制的发展关键在于控制设备与受控设备间的数据交换和协同工作。控制设备应能主动通过智能视频分析产生联动指令或传输主控中心发出的手动触发指令，受控设备接收到控制指令后能执行相关的动作，同时受控设备的部分参数数值能够通过控制设备上传到主控中心。以目前成熟的技术为例，一个带方位指示的变速球能够执行控制动作，可实现空闲时间自动扫描，并能主动上传转动方位、转动速度信息到终端，这一应用在船载监控中对目标方位的确认较为合理。
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, u4 U! a2 W$ y8 R: K3 T　　三、视频可视化控制若干实施例
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" z" b! O9 d+ k/ a8 H3 k7 w2 |　　1、远程报警开关量触发。通过DVR、DVS或IPC的网络报警功能，能够实现从后端网络监控平台远程触发前端设备开启紧急报警，这一功能目前在智能家居中的家电电源控制当中较为明显地体现出来，同时也能够进行高音喇叭、警灯等的紧急启动，实现紧急疏散、喝阻的功能。也可用于其他设备的联动输入信号。
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1 b2 \1 B4 X* g. b' ^" C* {. R　　2、 单向数据流下发。通过RS485通讯接口，实现网络监控平台数据流的下发，由于RS485具备了半双工的工作方式并具有串行总线标准，可以实现对多点设备的控制，相比开关量信号，可以实现多个状态、具体参数值的调用。

　　3、双向数据交流。通过RS232/422通讯实现全双工高速率的数据传输，可以实现网络监控平台集成部分数据实时采集功能。

　　4、基于软件集成的可视化控制系统。目前业界已经有成熟的集成案例，在软件集成了视频监控、周界报警、门禁、消防、楼宇自动化等安防系统，实现了同一平台对多种设备的集中管理与控制，并具备了一定的联动协同工作功能。
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9 R% d7 p; m9 r1 s: w/ M# s　　以奇偶科技的产品为例，在PC监控端通过I/O口传输数据到I/O控制盒，由I/O控制盒通过RS485连接相应的控制器结合视频监控画面上的可视化控制控件实现对部分设备的控制操作，通过RS232接口连接短信发射器，实现短信的发送。同时在工业自动化控制上，西门子的自动化控制系统、工业组态均提供了一定的借鉴经验。
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& `% |9 B" H; E, M　　四、视频可视化控制应用要点

# p+ {. L0 Y8 F: W　　视频可视化控制在实际应用中应注意两点，一是要深入了解行业客户的实际需求有针对性的作系统开发，避免发生联动不及时、数据交换错误等问题；尤其是工业控制仪器设备，设备结构复杂功能丰富多样，要做到全部集成是很困难的，可从基础易行的功能进行集成；二是要实现最高的自动化，尽量避免客户使用过程中出现复杂的人工设置与调试；系统设备的联动性可靠稳定，并具备相应的主动上传机制和消息分发机制，做到事件防范当中人防、技防相结合。

　　五、未来高清智能化的发展趋势
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　　视频监控的高清化离不开智能视频分析的支撑，通常所说的智能前置以及其他系统的联动，包括报警、门禁、RFID、视频分析等信号联动，主要以视频分析为主，其他系统的联动还有更大的发展空间；视频监控系统最终将实现系统自身的智能管理，实现“无人看守”，甚至可以通过环境分析等，实现预警，从而有效实现主动防御，更多的减少主观意识对系统的影响，结合与自动化控制系统的联动使高清监控系统在深度应用过程中，摆脱人力判断，实现“主动防御”。
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