‧ 突破視頻監控瓶頸——視覺化控制應用淺析

來源:CPS中安網 作者:孫申雨

　　視頻監控高清化、智慧化、行業化的發展趨勢日益得到驗證，縱觀現在的業界市場，幾乎所有的視頻監控廠商均推出了種類繁多的高清監控產品，不管是HDCCTV還是IP高清，從前端的視頻採集到後端的存放裝置，從管理軟體到配套產品，步入網路時代的視頻監控已經得到了廣泛的應用，徹底擺脫了安防資訊孤島的困境，逐漸融入到各個行業的業務平臺當中，實現了無縫融合。

　　隨著行業化的深入，視頻監控在某些領域凸顯了新的發展前景，這就是自動化視覺化控制。作為視頻監控而言，一方面要能夠監視、記錄，一方面還要能夠進行遠端控制，現有的視頻監控系統已經能夠實現對前端雲台的控制、能夠遠端觸發開關量輸出、能夠實現設備與設備間的控制（如DVR控矩陣），結合時下的智慧家居遠端控制技術，視覺化控制已經有了較為成熟的技術基礎，通過結合行業客戶的實際需求做適當的二次開發就能夠在自動化控制領域有所突破。
 

圖1 某品牌智慧家居系統圖

一、視頻視覺化控制簡介
　　視覺化（Visualization）是利用電腦圖形學和影像處理技術，將資料轉換成圖形或圖像在螢幕上顯示出來，並進行交互處理的理論、方法和技術。它涉及到電腦圖形學、影像處理、電腦視覺、電腦輔助設計等多個領域，成為研究資料表示、資料處理、決策分析等一系列問題的綜合技術。

　　視頻視覺化控制來源於工業自動化控制的發展，以電力行業為例，它將傳統的人工現場抄表、執勤，發展為遠程抄表、無人值守、遠程控制。視頻監控系統在電力行業的應用除了具備一般的安保監控外，同時也起到了業務輔助的作用，比如說遠端視覺化設備巡查，利用軌道移動智慧高速球實現對各個電力儀錶數值的遠端讀取，利用智慧視頻分析技術來保障危險作業的監管。甚至在複雜、嚴酷的環境下視頻監控可以替代人工完成現場的觀察，視頻視覺化典型的應用包括醫療、煤礦安監、電力無人值守電站、海關檢驗檢疫、人防等。

　　視頻視覺化控制突破了傳統視頻監控的資訊單向傳輸的瓶頸，能夠對現場進行資訊回饋，並能實現對其他設備的集成與控制。以智慧家居控制系統為例，在一個遠端操控介面上，不僅能夠流覽到即時的視頻流，並且能夠對前端的家用電器進行調節控制，這就體現了資訊的雙向回饋與集成控制，但這一實現設備基本由家居主機、交換閘道來實現，傳統的視頻監控設備還未能集成這一功能。
 

視頻視覺化控制——軟體控制控制項

二、視頻視覺化控制發展的優勢與關鍵
　　1、更好的融入行業細分。行業化是安防業績近幾年的發展趨勢，主導一個行業市場所帶來的銷售份額遠大于單一產品的市場推廣。視頻視覺化控制借助雙向資訊傳輸和回饋機制，能夠將現場的其他設備資訊進行上傳有助於業務分析，同時能夠將控制指令下發，對下發後的指令執行情況進行即時驗證，避免出現無動作、誤動作的現象。比如遠端關閉一排燈，雖然下達了關燈的指令，但燈是否全部關閉可以通過視頻監控進行核查。

　　2、提升視頻監控的使用效率。傳統視頻監控一直處於有“監”無“控”的情形，傳統的雲台控制、語音喊話、遠端報警觸發雖然能夠實現對前端設備的控制，但其智慧化、自動化程度不高，面對突發事件無法進行有效的制止。以治安案件為例，視頻監控所完成的是威懾和取證的功能，但當突發事件發生時，依然無法在短時間內對事態進行有效的控制。而視覺化控制與視頻智慧分析的結合後，將會出現智慧聯動的情形，通過視頻智慧分析，觸發聯動控制模組，開啟相應的防護預案，及時的保障了財產、人生的安全。比如應用於消防的視頻煙火識別技術與消防系統的聯動；人臉識別門禁；車牌識別停車場系統等。

　　3、視覺化控制是行業發展趨勢的必然階段。業界對安防領域的發展趨勢曾經總結過這樣的一句話：“安防起源於入侵報警，發展於視頻監控，成熟於帶視頻分析的控制系統”。隨著高清化的發展趨勢，視頻監控對細節分辨的需求已經能夠很好的解決，而智慧視頻分析技術的日漸成熟代表了智慧前置是最佳的實現方式，智慧前置的外部聯動必然是視覺化控制技術。

　　4、視頻視覺化控制的發展關鍵在於控制設備與受控設備間的資料交換和協同工作。控制設備應能主動通過智慧視頻分析產生聯動指令或傳輸主控中心發出的手動觸發指令，受控設備接收到控制指令後能執行相關的動作，同時受控設備的部分參數數值能夠通過控制設備上傳到主控中心。以目前成熟的技術為例，一個帶方位指示的變速球能夠執行控制動作，可實現閒置時間自動掃描，並能主動上傳轉動方位、轉動速度資訊到終端，這一應用在船載監控中對目標方位的確認較為合理。

三、視頻視覺化控制若干實施例
　　1、遠端報警開關量觸發。通過DVR、DVS或IPC的網路報警功能，能夠實現從後端網路監控平臺遠端觸發前端設備開啟緊急報警，這一功能目前在智慧家居中的家電電源控制當中較為明顯地體現出來，同時也能夠進行高音喇叭、警燈等的緊急啟動，實現緊急疏散、喝阻的功能。也可用於其他設備的聯動輸入信號。

　　2、 單向數據流下發。通過RS485通訊介面，實現網路監控平臺資料流程的下發，由於RS485具備了半雙工的工作方式並具有串列匯流排標準，可以實現對多點設備的控制，相比開關量信號，可以實現多個狀態、具體參數值的調用。

　　3、雙向資料交流。通過RS232/422通訊實現全雙工高速率的資料傳輸，可以實現網路監控平臺集成部分資料即時採集功能。

　　4、基於軟體集成的視覺化控制系統。目前業界已經有成熟的集成案例，在軟體集成了視頻監控、周界報警、門禁、消防、樓宇自動化等安防系統，實現了同一平臺對多種設備的集中管理與控制，並具備了一定的聯動協同工作功能。

　　以奇偶科技的產品為例，在PC監控端通過I/O口傳輸資料到I/O控制盒，由I/O控制盒通過RS485連接相應的控制器結合視頻監控畫面上的視覺化控制控制項實現對部分設備的控制操作，通過RS232介面連接短信發射器，實現短信的發送。同時在工業自動化控制上，西門子的自動化控制系統、工業組態均提供了一定的借鑒經驗。

奇偶監控系統對POS機的整合

四、視頻視覺化控制應用要點
　　視頻視覺化控制在實際應用中應注意兩點，一是要深入瞭解行業客戶的實際需求有針對性的作系統開發，避免發生聯動不及時、資料交換錯誤等問題；尤其是工業控制儀器設備，設備結構複雜功能豐富多樣，要做到全部集成是很困難的，可從基礎易行的功能進行集成；二是要實現最高的自動化，儘量避免客戶使用過程中出現複雜的人工設置與調試；系統設備的聯動性可靠穩定，並具備相應的主動上傳機制和消息分發機制，做到事件防範當中人防、技防相結合。

五、未來高清智慧化的發展趨勢
　　視頻監控的高清化離不開智慧視頻分析的支撐，通常所說的智慧前置以及其他系統的聯動，包括報警、門禁、RFID、視頻分析等信號聯動，主要以視頻分析為主，其他系統的聯動還有更大的發展空間；視頻監控系統最終將實現系統自身的智慧管理，實現“無人看守”，甚至可以通過環境分析等，實現預警，從而有效實現主動防禦，更多的減少主觀意識對系統的影響，結合與自動化控制系統的聯動使高清監控系統在深度應用過程中，擺脫人力判斷，實現“主動防禦”。