探討智能分析在國土監(jiān)察違章建筑預警的應用

智能分析在生活中的應用在20 世紀智得到了飛速的發(fā)展。如今，在人們的生活中，智能分析隨處可見。按照智能分析應用的類別可以分為以下幾類：

　　越界分析：一般安裝在廠區(qū)重點區(qū)域、學校、看守所圍墻上用于監(jiān)控人的越界行為;

　　入侵分析：一般應用于博物館、銀行金庫等重點保護區(qū)域?qū)θ肭中袨樽鞒鲱A警;

　　丟失分析：應用于博物館、展覽廳等對重要物品離開指定區(qū)域做出預警;

　　方向分析：對重要出入口或者是單向行駛的道路做人流或者車流的監(jiān)控管理;

　　滯留分析：對于重要監(jiān)控區(qū)域以及相關禁入?yún)^(qū)域做逗留的人和物的分析;

　　智能跟蹤：應用于小區(qū)或者相關公共場所的人和物進行目標鎖定并跟蹤報警。

　　國有土地包含的范圍很廣，我國擁有的國有土地面積十分巨大，其分布也不集中，因此對國有土地的管理就存在監(jiān)管難，發(fā)現(xiàn)違法侵占滯后等一系列問題。在國有土地的違法侵占中，在國有土地上的違建是國土監(jiān)察的第一大對象，很多開發(fā)商會利用監(jiān)察不及時，在城郊的國有土地上進行國有土地的違法侵占。

　　防微杜漸，及時預警

　　在國有土地上違法侵占，進行違建活動有著較為顯著的特征，比如在發(fā)生違建的初期，會有人進行踩點，接著會有工程車輛的參與并進行打地基等活動，這時候會有地表變化的特征，在整個的建筑活動過程中也會出現(xiàn)綠色防護網(wǎng)和活動板房等特征行為。

　　我們的目的是要在違法侵占行為的初期，給出預警，這對及時發(fā)現(xiàn)、及時查處有著重要的意義。如果已經(jīng)造就了違法的事實，日后的查處工作和難度將會加大。通過對上述特征做算法的智能分析對國土監(jiān)察違章建筑有著重要的意義。

　　日異月殊，明察秋毫

　　當國有土地發(fā)生非法侵占行為時，一般而言其現(xiàn)場的場景都會有顯著變化，按照時間積累長短的不同可分為兩大類。

　　運動變化

　　指短時間內(nèi)監(jiān)控場景中有著較為顯著的變化，比如，三、五個工人在監(jiān)控場景內(nèi)施工，亦或工程車輛在區(qū)域中作業(yè)等。

地表變化

　　指經(jīng)過較長一段時間后，由于打地基或者挖土等行為造成地表有著較大及明顯的變化。

　　運動檢測，對及時發(fā)現(xiàn)人工踩點以及工地搭建后，工程車輛運輸?shù)谋O(jiān)察有著極高的檢測精度。通過對監(jiān)控場景進行去噪、背景建模等手段，讓計算機學習到監(jiān)控區(qū)域的模型，待監(jiān)控場景中有“異物”(人或工程車輛)出現(xiàn)時，運用背景減除、形態(tài)學等操作可以準確的獲取監(jiān)控場景中的運動物體。

　　地表變化，可以靈敏的發(fā)現(xiàn)地表的顯著變化，對處于打地基階段所造成的地表變化有著很好的檢測效果。通過對較長時間段內(nèi)監(jiān)控場景的學習，判斷場景中是否存在地表變化。地表變化是國有土地上違法侵占開始的重要標志，通過智能分析研究地表變化有著開創(chuàng)性的意義。

　　去粗取精，去偽存真

　　通過文獻調(diào)研和實地走訪我們發(fā)現(xiàn)，在建筑過程中必定要有工程車輛的參與，以及可能有活動板房和防護網(wǎng)等特征的出現(xiàn)。工程車輛的識別，在視頻監(jiān)控區(qū)域內(nèi)通過運動檢測后的結(jié)果，采用HOG特征加SVM的分類方法可以很好的對工程車輛進行識別。一般來講，以挖土機為代表的工程車輛一般出現(xiàn)在挖地基的違建初級階段，通過抓住挖土機機械臂和斗的識別可以準確的捕捉這一特征。以拉土車和攪拌機為代表的工程車輛貫穿于整個建筑過程。

　　防護網(wǎng)的檢測，根據(jù)相關規(guī)定，當建筑物高度超過4m時，必須設置一道隨墻體逐漸上升的防護網(wǎng)，以防止人身、物體的墜落傷害，降低噪音灰塵污染，達到文明施工的效果。一般防護網(wǎng)網(wǎng)體以綠色為主，并伴有橫縱向及斜向的交叉支架。以顏色和條紋紋理為特征，采用slide-window+FFT+adaboost結(jié)構(gòu)設計分類器，對防護網(wǎng)有很好的檢測識別效果。

　　活動板房的檢測，在現(xiàn)代建筑中，活動板房因為輕便，安裝迅速等優(yōu)勢，被施工單位廣泛用作人員的臨時居住地。因此，出現(xiàn)板房的區(qū)域，很大可能是在動土施工。板房結(jié)構(gòu)較為規(guī)整，顏色單一而有序。通過sift 可以穩(wěn)定的描述板房特征。

　　應用中的挑戰(zhàn)

　　由于實際場景的復雜性及成像裝置的性能限制，攝像頭獲取的視頻往往有很大程度的抖動。加上拍攝角度的多樣，光照條件的不同，物體的遮擋及大量非興趣目標的干擾等因素，獲取到的圖像質(zhì)量千差萬別。很多理論分析表現(xiàn)優(yōu)異的算法，到實際應用中的性能都不盡如人意。要解決這些難題，必需對系統(tǒng)進行巧妙地設計與精確的安排。

　　結(jié)語

　　盡管智能分析在國土監(jiān)察違章預警中的應用受到外在客觀條件的種種限制，其準確率也因此而有所減損，但它的應用相信對技術也起著促進的作用，我們也不妨在此遐想一下：不遠的將來，在國土監(jiān)察違章建筑預警的應用方面，人工尚不能完美所及的事情，智能分析幫我們做到了!