基于AI算法模块在视频监控的研究
摘要
关键词
AI算法;模块;视频监控
正文
针对工业园区化工企业多且安全及环保等方面存在风险高、隐患多、精细化管控复杂的情况,需要全面整合并优化园区现有基础设施、系统平台等信息化资源,建立园区的智能化风险预警管理平台,利用信息化手段,增强园区安全状态监测预警、风险防控能力,实现园区辅助决策,为园区安全、环保、经济协调可持续发展提供支撑。传统视频监控存在视频结构化利用率低的问题,在实际使用过程中,安全管理人员工作效率低下,依靠人工肉眼查看视频监控,不仅效率低,风险漏报概率高,而且出现异常情况时管理人员的对事件的跟踪不及时,难以解决核心问题。
一、AI系统的结构及原理
系统支持对安监类场景进行AI智能识别,可根据不同场景需求,提供多种算法组合,并灵活部署于出入口、作业等重点区域,针对异常识别结果,可推送至云平台,然后进行多端分发。兼容已有安防监控系统,降低部署成本在该园区已有健全的传统安防监控系统的情况下,采用算法+算力+平台一体化的AI视频智能分析智慧园区解决方案,融合先进的视频分析边缘计算系统,支持多种主流视频传输协议,兼容已建监控设备,充分利用园区内现有的摄像头等安全监控方案,快速完成智能监控系统集成与整合,构建“安监、安防、应急”三位一体的园区安全管理体系。通讨人工智能AI技术对园区安监系统后端数据进行智能化分析及管理,提高图像数据利用率。采用自主研发的AI智能分析网关及视频服务、流媒体服务器等产品与服务,可7x24小时连续工作,延时低至30ms。算法+算力+平台一体化,支持多路视频、不同AI算法的同时处理,算力性价比高。该方案可帮助该园区低成本实现接入视频实时分析,出现异常风险秒级预警,并自动截取异常视频片段取证,方便安全管理人员尽早对风险进行决策,使现场作业形成有效闭环。电解铝工厂智慧安监方案依托该厂区的实际场景数据,可为其定制开发安全帽检测、工作服(劳保用品)检测、危险区域人员闯入检测、人员奔跑、烟雾火焰检测、睡岗/离岗检测、危化车辆识别、抽烟检测、打电话检测、消防柜门打开等多种智慧安监算法功能。
二、目前搭建在电解铝工厂中的七大AI应用如下
(1)安全帽检测
安全帽识别能够对工人是否佩戴安全帽进行全过程监督,时刻监控工程者佩戴安全帽状态,如果发现未按规定佩戴,将第一时间分析出来,利用预警告之,充分保障施工作业安全生产管理。在施工安全地区内部署安全帽识别体系,通过对监控摄像头页面内有没有人员主题活动进行实时监测,当监测到有些人时,鉴别检验待岗人员是否佩戴安全帽,如未佩戴安全帽则輸出告警信息具体内容,通知管理运营人员。依据图像识别算法鉴别安全帽的佩戴情况,当数量过多时,工作人员重叠和一部分屏蔽,工作人员原地不动或者运动,工作人员的姿势和视角能够具有较高的分辨率。减少施工工地工作人员运营成本,提高工作效率;对不按要求佩戴安全帽的识别率极高,足以对违规行为形成震慑,为现场工作人员竖起一道安全防火墙,让智慧工地与安全生产管理充分团结起来,从源头上解除经营管理者监管部门的后顾之忧。
(2)吸烟识别
AI识别抽烟行为借助AI视觉识别算法能够在监控画面中识别出人员违规抽烟的行为。AI识别抽烟行为通过分析监控画面中的图像和视频流,系统能够准确地检测到人员手持烟草并点燃的情况,判断出是否存在抽烟行为,并进行告警。AI识别抽烟行为一旦系统识别到抽烟行为,系统会立即触发告警,通知监控中心或相关管理人员进行处理。告警方式包括声音、文字信息等多种形式,确保相关人员能够及时得知并采取相应的措施。这样,不仅有利于维护秩序,也有助于预防火灾等安全隐患。
(3)安全带检测
在施工现场,通过安全带佩戴识别算法实时检测施工人员是否佩戴安全带,若检测到未佩戴或未正确佩戴则会发出告警,提升监管效率,降低事故率,确保人员安全。
(4)电子围栏
通过人工智能机器深度学习能力,对人员的精确检测、跟踪,实现对人体检测分析识别,在机器视觉图像景中,通过人体识别算法建立人体图像模型,完成自动识别人体,并能以视觉图像智能分析精确区分人和千扰物体,如其他移动物体。特别适用于室外的高精度人员入侵预警,可以排除因风吹草动、下雨下雪、刮风树叶摇动、光影变化、猫狗跑动及车辆闯入等等各种室外干扰所产生的误报。
(5)通道阻塞
通过对指定道路利用摄像头或其他传感器进行车辆识别,来采集车辆图像或特征数据,通过计算机算法对车辆的颜色、大小、型号等进行自动识别,将通道阻塞信息反馈至智慧监控大屏方便管理人员进行通道疏通。
(6)明火烟雾
厂区的消防隐患也不容忽视,利用AI算法实时检测与识别烟火,一旦检测到烟雾、火焰,便立即触发告警,还可以联动消防装置进行喷淋灭火等操作,杜绝因火患引起的安全生产事故,保障工厂的财产及人员生命安全。
(7)人员着装
自动检测与识别工装、反光服、防护服等,对未按照指定要求穿戴的人员给出告警提示、语音喊话。
三、结语
近年来,智能视频监控技术取得了一定的发展,其应用领域也在不断扩大,AI技术的融合将丰富智能视频监控的内涵和纬度,推动其向更先进的“智能视频监控”发展。尤其要注重借鉴国外的技术,可以根据其智能分析技术所采用的原理进行深入分析,至少为国内研究者提供了尝试的方向。智能监控系统一旦广泛应用,必然会给国内安全领域带来更大的保障,体现一个国家强大的技术研究水平和综合实力。
参考文献:
[1] 易晓珊. "基于AI的非接触式视频监控技术及标准研究." 中国自动识别技术 5(2023):54-58.
[2] 姚永辉,李晓文,王丹阳,等.基于5G+AI技术的操作平台安全监测技术研究[J].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术, 2022(6):3.
作者简介:潘新刚,男,身份证号:142601198412218718,汉族,山西省临汾市,本科,工程师,电气自动化专业。
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