摘要：智能安防技术，指的是服务的信息化、图像的传输和存储技术，与传统安防技术不同，智能安防技术下的安防业更强调“主动预防”性能。随着科技的创新发展、物联网技术应用广泛，智能安防技术也逐渐在不少场景应用中实现了落地。两者的共同点在于均利用光学镜头与传感器组成光学系统，通过光学成像的方式实现了监控效果。2013年至今，中国安防企业逐渐主导全球安防技术发展趋势，行业从网络化进入到智能化时代。根据应用行业领域划分，智能安防总体可以划分为三大应用市场：分别是政府市场、行业市场以及渠道市场。本文主要介绍了光学镜头与人工智能的结合可以拓展智能安防技术的应用场景：机器视觉、人脸识别、智慧城市等等。。光学镜头的高解像力可以为实时监控系统提供细节丰富的高清晰图像，光学变焦则有助于实现远距离监控，同时大光圈与红外共焦的特性也使得低照度环境监控成为可能。图像识别与分析方面，人脸识别、行为分析、异常检测以及物体追踪与识别技术也对光学镜头的性能有着不低的要求。

关键词：人脸识别；智能安防；视频监控

前言

随着人工智能、物联网、大数据等新技术在安防行业的落地应用，安防产品的更新迭代不断加快，各类新应用层出不穷，随着新产品、新技术、新工艺不断演进实现产品多样化，以及市场对于智能化、信息化、数字化的不断追求与改进，各行业对视频监控的应用需求已经从单纯的安全防范向高清、智能、智慧的远程可视化管理方向发展。在安防技术方面，中国已经走在国际前列，特别是现阶段发展火热的智能安防，基于中国开放的政策和国情，智能技术以及相应智能安防产品落地迅速，逐步赢得市场的认可。以网络远程传输、海量信息存储、生物特征识别、视频智能分析为特征的安防技术迎来了“智能化”时代，进而迈入以物联网、大数据、云计算、移动互联、人工智能（物大云移智）的智能新纪元。

一、人工智能应用

光学镜头作为安防行业的光学信息窗口，提供丰富而庞杂的图像信息，这对人工智能技术所需的大量数据有着天然的契合度，且随着人工智能的演进和深层次应用，当前安防行业已经呈现出“无人工智能，不安防”趋势，各安防厂商也已实现全线产品人工智能化。而超高清光学镜头的推出，安防摄像机智能化已落地于人脸/人像分析、车辆分析、事件分析等领域。人工智能化+安防技术光学镜头广泛应用，为推动平安城市、雪亮工程等项目的后续建设、实现“智建、智联、智用、智防、智服”体系、新型智慧城市提供强有力的技术支撑。

1.1 人脸识别

人脸识别属于典型的人机互动场景。在人工智能持续发展的科技浪潮下，人脸识别技术的应用迈入了新的台阶，广泛地出现在生活中的各个领域，成为促进互联网时代更新迭代、提高人们生活质量的重要技术。随着人脸识别技术的日益成熟以及手机、平板电脑、扫码设备等光学镜头载体的普及，人脸识别越来越多地被应用在人们的吃穿住行等各个生活环节，可实现人脸检索、人脸布控、访客管理、智能考勤、物品看护、视频结构化分析等等。为各行各业带来了过程可视化、信息分享及时化、统计自动化、消费信息数据可分析化、管理精细化、人员活动轨迹化、视频可追溯化等变更。人脸识别在为各行业提供便利的同时，对光学镜头的周边解像力性能、光学畸变等参数的要求也水涨船高，但参数的不匹配可能导致错误识别等安全风险，这也引起了社会各界的担忧和关注。如何平衡人脸识别技术应用与风险控制成为了亟待解决的难题，需要探究一条适合我国社会经济发展的人脸识别技术应用准则。

1.2 智慧城市

统计数据显示，2018年中国智慧城市行业市场规模6.90万亿元，2023年中国智慧城市行业市场规模28.60万亿元。安防作为构建智慧城市的必要前提是最能体现立体感知、数据融合、业务系统、开放创新等智慧城市建设特征的专项领域，已逐步渗透到了规划、建设、运营、管理的每一个环节，正在全面改变城市运行的模式和理念。根据使用场景的不同，智慧城市可以分为智慧城管、智慧交通、智慧停车、智慧医疗与出入口管理等，光学镜头在上述场景中能够提获取大量光学图像信息，为智慧城市建设起到保驾护航的的作用。

（1）智慧城管

智慧城管是与智能安防技术结合最为紧密的场景之一：如（1）渣土车监控系统，光学镜头不仅可以正面抓拍渣土车辆号牌，同时反向监控车辆后方，确认密闭、洒漏、带泥上路等安全情况，以加强对渣土运输违规车辆的管控。（2）工地扬尘污染实时监控系统，通过施工现场安装的光学镜头传回实施图像，配合智能机器视觉分析技术，实时24小时不间断地对工地施工区域监控画面内的扬尘、粉尘进行在线监控实时监测分析，出现异常立即抓拍留档，数据上传至住建局管理系统，并同步执法人员进行必要的警告和干预。

（2）智慧交通

智慧交通是智慧城市面向民生服务的重要突破口，也是安防技术应用最广泛的领域。例如城市道路、大型桥梁、隧道、高风险水域、航段等基础设施的几乎都在安控光学镜头的覆盖范围内。基于上述的硬件设施，建设重点路段路网运行监测、交通指挥中心、交通情报预警分析、交通勤务指挥等系统，为应急指挥处置提供先进手段。传统的安防技术只能单一实现城市道路监控、照明、交通信号控制的等简单应用，而智能安防技术的引入，打通了交通的实时监控、信息联网、路况报警、环境监测等数据的壁垒，为建设大市域交通解决方案提供了强有力的数据基础。城市交通拥堵、机动车的停放一直是困扰城市居民出行的焦点问题，而光学镜头作为智慧交通的天眼，通过整合交警部门布局的监控视频数据、GPS 定位数据、122接处警数据、道路交通监控数据、交通违法数据以及交通流量检测等多种信息资源，以数据交换和数据共享为纽带，结合统一的、标准化的交通管理数据交换，通过在地图上直观的、简便的操作，对系统覆盖区域实现高集成、高效率的交通管理与组织控制。从而使交通控制指挥者能够“直观全局、控制自如”，达到警力“快速反应、协同作战”的目的，以期提高城市交通管理的现代化、科学化水平，促进道路交通的安全与畅通。目前各城市推行的“绿波”同行就是人工智能+光学监控的又一重要成果，提升道路交通运行效率，为顺畅通行添砖加瓦。

（3）智慧停车

由于私家车保有量的逐年递增。智慧停车成为了不断扩大的刚性化需求；对于车主来说，如何能够迅速在停车场找车成了很多人的共同诉求。而搭配了光学镜头的智能寻车系统就为车主提供人性化需求，通过在每个停车位上镜头及对停车位的图像信息进行抓拍，监控终端将抓拍的图像通过网络传输给视频处理器进行车辆车牌的识别，使用停车场电子地图应用系统为车主进行路径规划与导航，导航过程中复杂区域支持实景图片引导、实时位置共享，保障车场的正常运行。

（4）智慧医疗

医疗行业作为公共安全范畴的核心领域，传统的视频监控、门禁卡口无法有效溯源和防护，不能胜任现代化的医疗需求。随着国家疫情防控联防联控指挥体系的建设，医疗行业在补齐“人防、物防、技防、联防”的立体化防控体系的短板中产生了大量的技防、联防需求。各类医疗临床数据对数据的“安”和“全”要求越来越高，不仅要看的见，看的清，而且要看得全、看得懂，这都必须依托于光学镜头才得以实现。智能安防技术在智慧医疗领域的落地可以从三个维度来探析，第一从“人”的维度，医疗领域已有的安防建设主要聚焦在医院，医护、病人与家属是整个场景参与互动的主要角色，通过镜头实现人脸识别、体温检测，可以高效地完成人员信息的确认。第二个是“场”的维度，场”将各类重点区域、重点楼层、重点场所、重点线路、重点建筑、重点设施都承载起来，既有集中式的、永久性的场所，也有临时性、分布式的场所，例如疫情期间的方舱医院、社区医院。第三个维度是“事件”的安防，医疗机构的事件既有公共安全领域的各类共性事件，例如医闹、伤医、治安偷盗、停车拥堵、救护车调度等事件，还包括很多临时性事件，例如双向转诊、跨区诊疗。智能安防技术的事件分析能力，能够有效提高此类事件的响应能力。

（5）出入口管理

入口控制系统最常见的就是安防监控系统，主要对人员和车辆的识别管理。出入口控制系统可基于防控场景的特点构建智能感知分层防控，汇聚出入口和重点区域的人脸抓拍、车辆抓拍、视频结构化、视频门禁等。人员管理方面，从原始的接触式物理卡的识别判定，逐步替代为光学镜头捕捉人脸、车牌及指纹等生物特征的身份识别。目前大量应用于小区、景区、高铁站、机场、学校、公司等等区域。车辆管理方面，应用于小区、小学、公司、地铁、停车场、商场以及大型展馆等场景，有效识别车辆，实现一车一杆，具备硬质隔离社会车辆的设备，同时可以通过车辆识别对车辆的计费、多门联动收费、缴费方向速度、计费方式等具有明确要求，这也是在此类方案系统设计中最为重要的环节；同时还可识别长期车与临时车，一户多车等进行车辆管理机制。出入口控制技术未来的发展趋势随着物联网、云计算、人工智能、AR/VR 以及数字孪生等新型技术的不断发展和成熟，出入口控制技术将更加智能化、精准化和具备更小的侵入性行业能够运用到的技术将更加多态化，产品将越来越智能，平台和解决方案将呈现出集成、整体及全面的特点，越来越依赖人工智能+安防技术的紧密结合。

二、智能安防在其他领域的应用

2.1 执法仪

执法记录仪是一种用于记录执法过程的设备，利用光学镜头成像，配合其他电子设备，提供高清晰度、防水、防摔、防尘等多种功能，满足各种执法工作的需求。通过视频存储实现可视化、可追溯化，为执法人员提供强有力的证据。为公安执法部门记录执法过程，保障执法纪律和公正性，同时也可以作为执法证据。为交通运输行业记录车辆或飞机的运行状况，保障运输的安全和顺畅。为环境保护行业记录仪记录环境监测数据、执法检查情况等，保障环境的安全和健康。为医疗行业记录医疗过程、病历信息等，保障医疗质量和安全。为物流行业记录货物运输情况、安全状况等，保障货物的安全和顺畅。等等领域的应用无一不体现智能安防的重要角色。

2.2 无人机技术

光学镜头做为安防领域的无人机的眼睛，是立体安防的重要一环与安防整体解决方案一起将路面信息采集、控制和传输等能力快速延展到空中，凭借其“查得准、盯得住、传得快”的优势能够快捷高效地完成各种急难险重任务，受到了各级政府部门和行业、企业的青睐。无人机凭借成本低、易操纵、高度灵活和稳定等优点，成为政府部门执法的重要工具，安防无人机市场仍然是一片亟待开发的广阔蓝海，未来的发展前景十分值得期待。随着无人机产业的发展，人类将从二维世界拓展至三维世界。

三、光学镜头在智能安防技术的需求与挑战

安防领域的光学镜头监控设备通常需要在24小时的连续运行中保持高清晰度的监控画面，以确保对目标对象的准确识别和监测。由于安防镜头设备通常被安装在室外环境中，因此需要具备耐用性和抗恶劣天气条件的能力，如抗风雨、防尘、防腐蚀等。安防设备还需要具备智能化的特性，以便能够对异常情况进行及时识别和响应，减少人工干预的需求，其次安防监控往往需要在光线较暗的环境下进行，比如夜间监控或是室内光线不足的情况。

为了满足安防监控领域的独特需求，在性能与成本之间找到最为理想的平衡点，满足各类监控场景中所提出的实际需求。在力求保证监控画面质量高度清晰的基础上，满足广大用户对于经济性方面的期望。

四、结论

光学镜头在智能安防领域扮演着至关重要的角色，随着与人工智能技术的深度融合，已经逐步为人脸识别、智慧城市等领域提供了关键支持。然而，随着安防需求的不断演进，技术创新与挑战也愈发显现，新的智能技术不断成熟，智能安防工作重心也将从事中分析、事后回溯，逐步前迁至事前预防的崭新的“预见”时代。未来智能安防时代，用户关注的重点开始转移到多维数据采集，这也意味着光学成像的信息采集方式在智能时代面前，可能面临着被重新被定义的趋势。

参考文献：

[1]胡钢.彰显光学技术与匠心美学[N].人民摄影，2023-08-16（002）.

[2]孙钦杰.光学镜头调制传递函数测试与补偿算法研究[D].广东工业大学，2022.