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　　概述

　　監獄是關押、改造犯人的場所，是重要的國家機器之一。監獄的安全防范，即是否發生罪犯脫逃、兇殺、非正常死亡等各類影響監獄安全穩定的事故，給社會的穩定、國家的安寧帶來了極其不利的負面影響。特別是在“構建和諧社會”的大環境下，構建好監獄的安全防范體系就顯得格外重要。因此，在公安、司法部門，針對監所管理工作上，“向科技要警力”已經成為一種趨勢。

　　近幾年來，盡管受到收押規模、硬件設施、刑罰執行制度等各種約束條件的限制，但對監獄安全重視程度之高、監獄安全談論之多、監獄安全投入之大可能是前所未有的。司法部黨組書記、部長吳愛英在全國監獄政委培訓班的全國監獄局長座談中強調，要認真貫徹落實黨中央、國務院關于監獄工作的決策部署和重要指示精神，緊緊圍繞深入推進社會矛盾化解、社會管理創新、公正廉潔執法三項重點工作，進一步加強監獄內部正規管理，切實提高教育改造質量，確保監獄持續安全穩定，為維護社會和諧穩定、促進經濟平穩較快發展作出新貢獻。

　　監獄工作歷來受到黨中央、國務院的重視。特別是近幾年全國監獄系統堅持圍繞中心，服務大局，認真履行職能，不斷開拓進取，在開展的各項工作中取得了顯著成績，為維護社會和諧穩定、促進經濟社會發展作出了積極貢獻。新形勢新任務對監獄工作提出了新的更高要求。要切實加強突發事件防范和應急處置管理。監獄工作必須始終把加強監獄突發事件防范和應急處置管理作為一項重要任務來抓，大力提高防范和應急處置能力。

　　要筑牢思想防線，嚴密人防部署，完善物防設施，提高技防能力，完善聯防體系，建立“思想防線牢固、人防部署嚴密、物防設施完善、技防手段先進、聯防協調統一、應急處置高效”的集管理、防范、控制于一體的應急管理體系，對各類突發事件做到預知、預判、預防、預警和有效處置。

　　視頻監控是整個監獄安防系統的基礎，它既保證了在押人員的所有活動都在監所值班干警的視線范圍之內，同時又保證了出現事故后有視頻錄像文件可供事后查證。因此，監獄視頻監控系統是提高監獄安防、技防水平的重要工具，它對于監督犯人的改造、防范監獄內出現突發事件都起到了不可替代的作用。
 

　　監獄視頻監控系統現狀

　　監獄屬于國家暴力安全機關重要組成本分，擔負著教育改造犯罪人員的重要職責。因為鑒于本身的功能要求，監獄對于安防系統在安全可靠性方面的要求要明顯高于其他行業。監獄安防系統涉及的領域很廣，包括網絡通信技術，信息技術，電子傳感入侵檢測，視頻成像監控、門禁巡更、多媒體會議，應急指揮，緊急預案、社會工程學等十多個子系統。但系統與系統之間的運行都相對獨立，信息無法共享，相互之間沒有關聯，形成信息孤島。一旦出現緊急事件，各系統之間無法及時關聯聯動，監控圖像和其他安防資源不能共享，造成管理方不能直觀對應，并快速高效地發揮預警和防范的作用；事后也難以統一核對和查找記錄信息之間的相關性，浪費人力、物力，造成管理效率低下?，F在監獄對數字化安防管理系統的要求已經不僅僅是安防監控那么簡單，還涉及到干警的工作監督和犯人日常行動的監管。而系統的信息孤島已經無法有效地保障獄警和在押人員的權利和義務，導致不必要的糾紛。

　　目前，國內監獄廣泛使用的閉路監控系統采用矩陣主機控制，通過電視墻監視前端監控畫面，采用長延時模擬錄像機進行錄像和回放。此類傳統的視頻監控模式，在大多時候只能用于事后取證，無法起到預防、預警的作用。由于監控系統本身屬人為操控，從而在監控能力上存在一定的局限性，這些限制因素使視頻監控系統或多或少的存在報警精確度差、誤報和漏報現象多、報警響應時間長、錄像數據分析困難等缺陷，進而導致整個系統安全性和實用性的降低，嚴格來說，這些都是不足以滿足監獄系統這類安全級別要求非常高的場所。

　　智能視頻監控技術的產生正是為了解決傳統視頻監控系統所固有的一些缺陷。智能視頻監控技術的出現，實現了監控方式由被動到主動的轉變，能夠實現全天候不間斷地對視頻進行檢測，自動發現監控畫面中的異常情況，從而能夠更加有效的協助工作人員處理危機，并最大限度的降低誤報和漏報現象，能夠滿足監獄安防系統對于安全的要求。

　　NPE監獄智能安防解決方案以數字化為基礎，網絡化為方向，智能視頻分析技術為核心，以多級管理程序為平臺整合監獄的各個分散獨立的系統形成一個大一體的解決方案。實現周界報警、高壓電網、緊急報警、巡更、門禁、對講、公共廣播、會見錄音、監管信息等其他安防資源的整合與集成，從而達到管理便捷性、數據直觀性、系統智能安全性等目的。

　　下面將對其核心智能分析預警技術做一個簡單的闡述。

　　監獄智能視頻分析需求描述

　　目前監獄已經具備了基本的電視監控系統。入[NextPage]侵報警系統的設計應根據建筑物的使用功能、建設標準及業主的要求，并貫徹國家已頒布實施的有關“規范”和“標準”，考慮到避免重復建設，可充分利用監獄已有的設備，并綜合運用電子信息技術、計算機網絡技術、安全防范技術等，構成先進、可靠、經濟適用的安全防范體系。

　　在傳統的閉路電視監控模式下，保安人員需要監視的視頻畫面數量，已經遠遠超出人的接受能力，導致實際監控效果低下。實驗結果表明，在盯著視頻畫面僅僅20 分鐘之后，人眼將對視頻畫面里95%以上的活動信息視而不見。因此我們需要智能視覺監控來改善監控效果，同時減輕保安人員的負擔。這樣才能真正讓控制中心人員從繁雜的電視監控工作中解脫出來，以便有更多的資源應對可疑現場。所以，選擇一套成熟可靠的探測產品，對于監獄安防項目的成功有著深刻的意義。

　　根據監獄安防需求，嚴密監控區域的前端系統的核心是“發現可疑行為”和“攝像”。只有將防范于未然作為設計基礎，攝像監控才有更加實際的意義。

　　NPE智能視頻分析系統，改變了以往視頻“被動”監控的狀態，不僅僅局限于提供視頻畫面，而且能主動對視頻信息進行智能分析，識別和區分物體，可自定義事件類型，一旦發現異常行為或者突發事件能及時的發出警報。其功能應用結合監控實際應用場景的需求，系統采取靈活的對接方式，能較好的達到模擬監控系統與數字監控系統的有效結合。從安全防范角度來說，監區自身具有武警戰士等“人防”體系，加上智能視覺監控系統的“技防”體系，“人防”與“技防”密切結合，發揮各自優點。讓保安監控體系更加完善。

　　智能視頻分析技術介紹

　　智能視頻（IV，Intelligent Video）源自計算機視覺（CV，Computer Vision）技術。計算機視覺技術是人工智能（AI，Artificial Intelligent）研究的分支之一，它能夠在圖像及圖像描述之間建立映射關系，從而使計算機能夠通過數字圖像處理和分析來理解視頻畫面中的內容。而視頻監控中所提到的智能視頻技術主要指的是“自動的分析和抽取視頻源中的關鍵信息。”如果把攝像機看作人的眼睛，而智能視頻系統或設備則可以看作人的大腦。智能視頻技術借助計算機強大的數據處理功能，對視頻畫面中的海量數據進行高速分析，過濾掉用戶不關心的信息，僅僅為監控者提供有用的關鍵信息。

　　視頻監控技術網絡化、智能化的基礎是數字化。而智能化是“三化”的最高境界。系統由目視解釋轉變為機器自動解釋是視頻監控技術的飛躍，是安防技術的發展的必然。它是一種更高端的視頻監控應用。智能視頻監控系統能夠識別不同的物體，發現監控畫面中的異常情況，并能夠以最快和最佳的方式發出警報和提供有用信息，從而能夠更加有效的協助安全人員處理危機，并最大限度的降低誤報和漏報現象。

　　智能視頻分析在“數字監獄”中的應用

　　監獄監控系統覆蓋范圍主要包括監倉、監獄周邊以及公共區域。針對監獄實際監控情況，我們設計了一套智能視頻技術在監獄監控系統中應用的方案，總體如下所述。

　　在監倉內可以實現樓道出入口進出人數統計功能，從而保證進出人數統一；在監獄周邊圍墻處實現跨線檢測，防止犯人逃獄；在監獄圍墻外實現徘徊檢測，對可疑人員進行關注；在公共區域，如勞改區、操場進行人員聚集檢測，實時關注犯人聚眾行為。當發生異常行為報警，如有人翻越圍墻或者在監獄周邊滯留時間過長時，可以通過跟蹤系統，讓球機自動追蹤目標，使目標持續放大并顯示在畫面中央，這樣監控人員可以看到清晰的目標特征，以利于確認犯人或者可疑人員的身份和事后對照取證。

　　以下將分別詳細介紹智能技術在監獄中應用的功能。

　　1、自動目標分類

　　智能分析系統采用最新視頻圖像分析識別技術，對畫面中的各種物體，包括人的識別、車輛的識別以及箱、包等各種物體進行識別。智能化分析的前提在于，必須準確無誤的識別畫面中的各個目標，才能進行高準確度的智能化分析。

　　2、警戒線識別

　　監控的周邊是監獄重點區域，也是犯人越獄逃跑的地方，甚至是外界劫獄進入監區的地方，監控要預估所有不安定因素。利用境界線檢測功能，在圍墻四周設置警戒線，有人翻越圍墻，馬上就能報警，以便及時阻止在押人員逃脫或者外部侵入。

　　在視頻畫面中畫一條虛擬警戒線，一旦監控視頻畫面中有人、車輛或者其他物體穿越這條警戒線，周界報警視頻智能處理器可以自動發現并產生報警。跨越警戒線又分為單向跨越和雙向跨越，單向跨越規定從某一個方向跨越警戒線才產生報警，而從另外一個方向出現跨越行為時不產生報警。當有犯人出現異常行為，穿越警戒線比如圍墻，進入禁區等等，智能視頻分析系統就發出報警通知值班獄警。

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　　3、雙警戒識別

　　穿越雙警戒線比穿越單一警戒線有更多應用價值。當人、車輛或者其他物體穿越第一條警戒線時，并不產生報警；在規定時間內，再次穿越第二條警戒線時，立刻產生穿越雙警戒線報警。雙警戒線可以用來判斷車輛的非法轉彎，也可以通過雙警戒線報警來檢測翻越圍墻的情況。如果在監獄圍墻上以單警戒線來觸發翻越圍墻告警，這也可以，但是當產生翻越圍墻報警后，人可能已經翻過去了，并不能有效阻止犯罪的發生。利用雙警戒線報警功能，在人靠近監獄圍墻的地方畫兩條警戒線，當有人接連穿越這兩條警戒線，即刻產生報警。在人翻越圍墻前提前報警，可以及時阻止犯罪行為的發生。

　　4、安全區域識別

　　在監獄中的一些區域比如操場，勞動場所防止服刑犯人進入或者其他外來人員進入，可以設置安全區域設別來檢測是否有人、物體或車輛進入預定區域；支持區域范圍的自定義設置，可以是任意形狀、大小矩形或者不規則多邊形；以設置虛擬區域范圍方式進行監測，保護某些不允許服刑犯人進入的禁區；在一定時間內不允許別人進入或者離開；有人、車輛或者物體進入或者離開某一個特定區域中，周界報警視頻智能處理器會產生進入報警通知值班獄警。

　　5、消失出現識別

　　在監獄中的一些區域比如操場，指當有人，車輛或者物體出現在畫面中的監獄中設定的某個區域中，被認定為出現行為發生。出現識別與進入識別都是針對畫面中的虛擬區域產生的分析識別，兩者的區別在于進入識別強調的是物體從外部進入到區域；而出現識別強調物體突然出現在特定區域。

　　消失識別是針對出現識別而言的，當人、車輛或者物體突然從某個特定區域消失，即可產生消失識別。消失識別強調的是物體從特定區域中突然消失了，而離開識別強調的是物體從區域中離開的動作。當出現異常行為，智能視頻分析系統就發出報警通知值班獄警。

　　6、逆行識別

　　在監獄的通道或者其他關鍵場所，智能視頻分析系統以規定方向反向運動的人、物體或車輛進行檢測，產生一個逆行識別，當出現異常行為，智能視頻分析系統就發出報警通知值班獄警當即進行報警處置。

　　7、異常奔跑功識別

　　在監獄的通道或者其他關鍵場所檢測是否有人員快速運動，產生一個異常奔跑設別，當出現異常行為，智能視頻分析系統就發出報警通知值班獄警防止犯人逃離，有效防止突然逃跑，追逐打架等突發事件。

　　8、遺棄物品識別

　　在監獄一些重要生產生活場所，當畫面中某人遺棄某物體或者從某車上丟下一物體，都會產生棄置識別事件。監控人員第一時間發現不明包裹被遺棄，防止犯人通過一些不正當的手段傳遞違禁物品。

　　9、物品丟失識別

　　在監獄一些重要生產生活場所，當視頻畫面中的某個物體被取走，即可產生取走識別事件。該物體應該存在，但是卻被人偷走，智能化分析系統能夠及時捕獲這樣的異常行為，智能視頻分析系統就發出報警通知值班獄警。特別有利于針對監獄服刑犯人私藏、偷盜一些工具進行危害活動。

　　10、滯留徘徊識別

　　對于監獄內部一些指定區域或者監獄外圍等其他地方，檢測是否有可疑人、物體或車輛在指定的區域內長時間停留，當滯留或者徘徊時間超過預設值，系統將發出報警。智能分析系統則會對該類行為進行分析，產生報警，監獄監控中心當即可以聯系現場人員進行甄別處置，防止有人勘察監獄的建筑結構等等信息。

　　11、打架識別

　　在監獄生產生活場所出現打架情況，將產生一個打架識別事件，智能分析系統則會對該類行為進行分析產生報警。當出現異常行為，智能視頻分析系統就發出報警通知值班獄警及時處理問題防止事態進一步擴大化，有效加強管理。

　　12、人員聚集識別

　　在監獄生產生活場所出現一定數量的人員聚集的時候，智能分析系統產生一個人員聚集的警報通知值班獄警，監控中心當即可以聯系現場人員進行甄別處置，將可能出現的異常情況消滅在萌芽狀態，確保監獄安全、犯人安全。

　　13、摔倒識別

　　在監獄生產生活場所出現人員突然發生摔倒現象時，智能分析系統產生一個人員摔倒的報警信息通知值班獄警，監控中心當即通過現場視頻判斷發生的事件， 當即可以聯系現場人員進行甄別處置。

　　14、智能跟蹤

　　在監獄生產生活場所，當主攝像機檢測到有可疑情況發生的時候，如監獄服刑煩人跨越警戒線，進入離開警戒區域，徘徊等，主攝像機發送指令控制從攝像機進行云臺旋轉和鏡頭縮放，鎖定觸發報警的目標并對其進行自動跟蹤，使目標持續放大以顯示在畫面中央，這樣監獄監控中心可以看到更清晰的目標特征，以利于實時的判斷和事后對照取證。

　　15、各樓層人數統計

　　監獄宿舍樓出入口是犯人進出的必經通道。在重要通道門口做進出人數統計，比對進入及離開出入通道的具體人數，可以有效輔助獄警的日常管理工作。

　　16、圖像驟變識別

　　在監獄安裝的大量的攝像機，如果有人處于某種目的移動攝像機或者其他情況，智能視頻分析系統檢測視頻圖像是否有巨大變化，如攝像頭被遮擋和大幅度移動使場景發生變化；當產生爆炸等情況，視頻的光亮度異常強烈等。智能化分析設備能夠自動捕獲這類行為，通知監獄監控中心值班獄警及時糾正問題，預防和杜絕惡意破壞等違法行為，并根據現場錄像查找原因。

　　17、視頻質量診斷預警功能模塊

　　針對監獄安裝的大量的攝像機，利用視頻質量診斷技術來檢測監控系統中存在的各種視頻常見故障，對于因使用過程中出現的故障（雪花、滾屏、模糊、偏色、畫面凍結、增益失衡和云臺失控等）進行視頻質量診斷，有效預防因硬件導致的圖像質量問題及所帶來的不必要的損失，為視頻監控的持續和有效監控提供堅實的基礎。分出視頻質量報警，同志監獄監控中心值班獄警即使處理問題，查補漏洞打造一個萬無一失的監獄視頻監控體系。

　　大量應用智能視頻分析技術，針對獄的安全防范、發生罪犯脫逃、兇殺、非正常死亡等各類影響監獄安全穩定的事故幾個功能組合使用，可有效發現異常情況，將可能發生的各種事情消滅在萌芽狀態，維護社會的穩定、國家的安寧。

　　智能視頻分析技術在監獄中的應用優勢

　　在大多時候傳統監控系統只能用于事后取證，無法起到預防、預警的作用。使用智能分析技術以后可以讓我們的安保系統提前預警，各個系統聯合作業確保監獄的安全。并在事發之前進行預防和控制，把損失降到最低。

　　智能視覺攝像機可以識別出人眼無法分辨的細微變化，例如在遙遠距離、光線不足、低對比度、環境偽裝等等情況下的入侵行為和威脅?？梢詡蓽y并記錄出現在監控屏幕內的徘徊行為。在發現入侵者之后可以自動預警，并通知帶PTZ的攝像機自動鎖定目標進行跟蹤監控，形成視頻跟蹤接力和攝像機區域聯防。

　　可設置“告警觸發式”傳輸模式--借助計算機或嵌入式設備的強大數據處理功能，對視頻圖像中海量的數據進行高速分析，過濾掉用戶不關心的信息，僅僅為監控者提供有用的關鍵信息。

　　讓我們的干警從繁重的連續不斷的監看監視畫面的工作解脫出來。不需要專人盯守，保安人員只需要對產生告警的攝像機進行確認和處理即可。這樣，保安人員的實際有效監控范圍可以提高數十倍，大大提高了監控效率。避免了保安人員因長時間觀看屏幕造成疲勞而降低注意力，提高了保安人員實際監控的效果，達到真正意義上的7×24監控效果。

　　NPE智能視頻分析系統具有以下性能特點：

　　高性能

　　可以在惡劣天氣環境、低能見度、低光照度等條件下檢測入侵者；可以檢測專業偽裝入侵、超慢速入侵和突發移動入侵等。對于非平坦地形的檢測和遙遠距離的檢測具有很高的可靠性。持預報警記錄--當報警事件觸發時，記錄報警事件發生之前的片段。

　　自學習、自適應、自優化

　　NPE的所有智能視頻分析系統都具有自動補償和調節的處理機制，確保圖像質量總在最佳狀態，從而有效地降低誤報率達到最佳檢測效果。

　　真實場景3D建模

　　針對每一個檢測場景，用戶都可以相應設定一個以攝像機視野觀看的、高度仿真的三維立體場景模型。當實際設定場景模型時，用戶只需要在視頻畫面上標定若干參照物和一條基準線即可，系統會根據這些設定自動生成三維立體場景模型。

　　自動化操作

　　NPE智能視覺模塊中包含了事件響應處理引擎，支持對不同類型的報警和事件設定不同的響應處理，支持通過開關量對外接的報警設備進行開關與控制。

　　易用性

　　通過WEB瀏覽器或者客戶端軟件，用戶可以設定智能視覺檢測相關的所有配置。

　　高可靠性

　　NPE的智能視覺分析技術直接嵌入在前端設備的DSP中運行。獨特的用戶自定義防區設置和檢測目標特征設置有效濾除由小動物、樹木擺動、云層陰影、光線變化、下雨、下雪、場景細微運動等原因引起的誤報警。

　　預警功能

　　主動對視頻信息進行智能分析，在危險行為發生之前自動識別，并完成預警。

　　持續監控功能

　　7×24 全天候視頻自動智能分析，無需值班人員監視監視器，只在發生警情情況下通過聲光報警及語音提示值班人員完成警情處理。

　　易管理

　　在監控中心通過中心管理軟件可實現監控系統的統一調度和集中監控管理，可遠程實現對前端智能設備的控制和參數配置，及版本升級。

　　兼容性

　　智能視頻監控設備可以從前端的模擬信號分出一路進行分析，因此無需對原有監控系統和前端設備進行變動，設備安裝簡單、靈活。

　　結語

　　監獄發生的任何意外，都會給監獄外的社會治安帶來巨大的壓力，甚至嚴重的后果。近些年來，犯罪人素質和技術水平越來越高，魔高一尺，道高一丈，采用高科技手段加強防范是當務之急。監獄，是強制管理違法犯罪人員的場所，在保障社會安全的同時，也要保障獄警人員的安全、在押人員的安全。對犯罪者日常行為及特殊情況下的監控，是監獄不可缺少的職責。

　　在高新技術數字化發展的今天，“多媒體、數字化、智能化、全方位”是監獄安保系統的新要求，也是充分發揮監控系統的作用，實現“向科技要警力”的途徑。智能視頻監控報警系統通過對監獄四周圍墻、監舍、禁閉室等重點區域進行嚴密的二十四小時電視監控，不僅能在第一時間對諸如越獄或意欲越獄等事件作出快速反應，還能提供事件發生前后一定時間內的查證資料，大大減輕監管人員的壓力，提高管理的效率和質量。  （恒業國際集團 技術服務部）