监狱是关押、改造犯人的场所，是重要的国家机器之一。监狱的安全防范，即是否发生罪犯脱逃、凶杀、非正常死亡等各类影响监狱安全稳定的事故，给社会的稳定、国家的安宁带来了极其不利的负面影响。特别是在“构建和谐社会”的大环境下，构建好监狱的安全防范体系就显得格外重要。因此，在公安、司法部门，针对监所管理工作上，“向科技要警力”已经成为一种趋势。
安防视频监控是整个监狱安防系统的基础，它既保证了在押人员的所有活动都在监所值班干警的视线范围之内，同时又保证了出现事故后有视频录像文件可供事后查证。因此，监狱视频监控系统是提高监狱安防、技防水平的重要工具，它对于监督犯人的改造、防范监狱内出现突发事件都起到了不可替代的作用。
监狱视频监控系统现状
监狱属于国家暴力安全机关重要组成本分，担负着教育改造犯罪人员的重要职责。因为鉴于本身的功能要求，监狱对于安防系统在安全可靠性方面的要求要明显高于其他行业。监狱安防系统涉及的领域很广，包括网络通信技术，信息技术，电子传感入侵检测，视频成像监控、门禁巡更、多媒体会议，应急指挥，紧急预案、社会工程学等十多个子系统。但系统与系统之间的运行都相对独立，信息无法共享，相互之间没有关联，形成信息孤岛。一旦出现紧急事件，各系统之间无法及时关联联动，监控图像和其他安防资源不能共享，造成管理方不能直观对应，并快速高效地发挥预警和防范的作用；事后也难以统一核对和查找记录信息之间的相关性，浪费人力、物力，造成管理效率低下。现在监狱对数字化安防管理系统的要求已经不仅仅是安防监控那么简单，还涉及到干警的工作监督和犯人日常行动的监管。而系统的信息孤岛已经无法有效地保障狱警和在押人员的权利和义务，导致不必要的纠纷。
目前，国内监狱广泛使用的闭路监控系统采用矩阵主机控制，通过电视墙监视前端监控画面，采用长延时模拟录像机进行录像和回放。此类传统的视频监控模式，在大多时候只能用于事后取证，无法起到预防、预警的作用。由于监控系统本身属人为操控，从而在监控能力上存在一定的局限性，这些限制因素使视频监控系统或多或少的存在报警精确度差、误报和漏报现象多、报警响应时间长、录像数据分析困难等缺陷，进而导致整个系统安全性和实用性的降低，严格来说，这些都是不足以满足监狱系统这类安全级别要求非常高的场所。
随着计算机技术和网络技术的不断发展进步，高科技手段已经深入到各个领域，在推动监狱智能化的建设过程中，监狱也应用较先进的科学技术和先进设备来提高值班人员的工作效率，加强对在押犯罪人员的管理和强化系统内部的管理。目前，包括rfid射频识别技术、智能视频分析技术、三维电子地图、生物门禁等这些热门技术，可以及时检测出犯人做出的异常行为，直观的了解设备部署情况，有效弥补因警力不足而造成的空间和时间上的脱管，提前杜绝各类安全隐患。
其中智能视频分析是发展较快，并且有初步应用的技术之一。
智能视频监控技术的产生正是为了解决传统视频监控系统所固有的一些缺陷。智能视频监控技术的出现，实现了监控方式由被动到主动的转变，能够实现全天候不间断地对视频进行检测，自动发现监控画面中的异常情况，从而能够更加有效的协助工作人员处理危机，并最大限度的降低误报和漏报现象，能够满足监狱安防系统对于安全的要求。实现了监控方式由被动到主动的转变，可全天候不间断地对视频进行检测，自动发现监控画面中的异常情况，从而能够更加有效的协助工作人员处理危机，并最大限度的降低误报和漏报现象，能够满足监狱安防系统对于安全的要求。包括：警戒区闯入检测报警、逃离监控区检测报警、围墙翻越智能报警、物品偷窃滞留报警、人脸识别应用、车辆检测应用、徘徊检测应用、限高检测应用、厕所检测应用、人员聚集检测应用等。
监狱智能视频分析需求描述
目前监狱已经具备了基本的电视监控系统。入侵报警系统的设计应根据建筑物的使用功能、建设标准及业主的要求，并贯彻国家已颁布实施的有关“规范”和“标准”，考虑到避免重复建设，可充分利用监狱已有的设备，并综合运用电子信息技术、计算机网络技术、安全防范技术等，构成先进、可靠、经济适用的安全防范体系。
在传统的闭路电视监控模式下，保安人员需要监视的视频画面数量，已经远远超出人的接受能力，导致实际监控效果低下。实验结果表明，在盯着视频画面仅仅20分钟之后，人眼将对视频画面里95%以上的活动信息视而不见。因此我们需要智能视觉监控来改善监控效果，同时减轻保安人员的负担。这样才能真正让控制中心人员从繁杂的电视监控工作中解脱出来，以便有更多的资源应对可疑现场。所以，选择一套成熟可靠的探测产品，对于监狱安防项目的成功有着深刻的意义。
根据监狱安防需求，严密监控区域的前端系统的核心是“发现可疑行为”和“摄像”。只有将防范于未然作为设计基础，摄像监控才有更加实际的意义。
智能视频分析系统，改变了以往视频“被动”监控的状态，不仅仅局限于提供视频画面，而且能主动对视频信息进行智能分析，识别和区分物体，可自定义事件类型，一旦发现异常行为或者突发事件能及时的发出警报。其功能应用结合监控实际应用场景的需求，系统采取灵活的对接方式，能较好的达到模拟监控系统与数字监控系统的有效结合。从安全防范角度来说，监区自身具有武警战士等“人防”体系，加上智能视觉监控系统的“技防”体系，“人防”与“技防”密切结合，发挥各自优点。让保安监控体系更加完善。
智能视频分析在“数字监狱”中的应用
监狱监控系统覆盖范围主要包括监仓、监狱周边以及公共区域。针对监狱实际监控情况，我们设计了一套智能视频技术在监狱监控系统中应用的方案，总体如下所述。
在监仓内可以实现楼道出入口进出人数统计功能，从而保证进出人数统一；在监狱周边围墙处实现跨线检测，防止犯人逃狱；在监狱围墙外实现徘徊检测，对可疑人员进行关注；在公共区域，如劳改区、操场进行人员聚集检测，实时关注犯人聚众行为。当发生异常行为报警，如有人翻越围墙或者在监狱周边滞留时间过长时，可以通过跟踪系统，让球机自动追踪目标，使目标持续放大并显示在画面中央，这样监控人员可以看到清晰的目标特征，以利于确认犯人或者可疑人员的身份和事后对照取证。
以下将分别详细介绍智能技术在监狱中应用的功能。
1、自动目标分类
智能分析系统采用最新视频图像分析识别技术，对画面中的各种物体，包括人的识别、车辆的识别以及箱、包等各种物体进行识别。智能化分析的前提在于，必须准确无误的识别画面中的各个目标，才能进行高准确度的智能化分析。
2、警戒线识别
监控的周边是监狱重点区域，也是犯人越狱逃跑的地方，甚至是外界劫狱进入监区的地方，监控要预估所有不安定因素。利用境界线检测功能，在围墙四周设置警戒线，有人翻越围墙，马上就能报警，以便及时阻止在押人员逃脱或者外部侵入。
在视频画面中画一条虚拟警戒线，一旦监控视频画面中有人、车辆或者其他物体穿越这条警戒线，周界报警视频智能处理器可以自动发现并产生报警。跨越警戒线又分为单向跨越和双向跨越，单向跨越规定从某一个方向跨越警戒线才产生报警，而从另外一个方向出现跨越行为时不产生报警。当有犯人出现异常行为，穿越警戒线比如围墙，进入禁区等等，智能视频分析系统就发出报警通知值班狱警。
3、双警戒识别
穿越双警戒线比穿越单一警戒线有更多应用价值。当人、车辆或者其他物体穿越第一条警戒线时，并不产生报警；在规定时间内，再次穿越第二条警戒线时，立刻产生穿越双警戒线报警。双警戒线可以用来判断车辆的非法转弯，也可以通过双警戒线报警来检测翻越围墙的情况。如果在监狱围墙上以单警戒线来触发翻越围墙告警，这也可以，但是当产生翻越围墙报警后，人可能已经翻过去了，并不能有效阻止犯罪的发生。利用双警戒线报警功能，在人靠近监狱围墙的地方画两条警戒线，当有人接连穿越这两条警戒线，即刻产生报警。在人翻越围墙前提前报警，可以及时阻止犯罪行为的发生。
4、安全区域识别
在监狱中的一些区域比如操场，劳动场所防止服刑犯人进入或者其他外来人员进入，可以设置安全区域设别来检测是否有人、物体或车辆进入预定区域；支持区域范围的自定义设置，可以是任意形状、大小矩形或者不规则多边形；以设置虚拟区域范围方式进行监测，保护某些不允许服刑犯人进入的禁区；在一定时间内不允许别人进入或者离开；有人、车辆或者物体进入或者离开某一个特定区域中，周界报警视频智能处理器会产生进入报警通知值班狱警。
5、消失出现识别
在监狱中的一些区域比如操场，指当有人，车辆或者物体出现在画面中的监狱中设定的某个区域中，被认定为出现行为发生。出现识别与进入识别都是针对画面中的虚拟区域产生的分析识别，两者的区别在于进入识别强调的是物体从外部进入到区域；而出现识别强调物体突然出现在特定区域。
消失识别是针对出现识别而言的，当人、车辆或者物体突然从某个特定区域消失，即可产生消失识别。消失识别强调的是物体从特定区域中突然消失了，而离开识别强调的是物体从区域中离开的动作。当出现异常行为，智能视频分析系统就发出报警通知值班狱警。
6、逆行识别
在监狱的通道或者其他关键场所，智能视频分析系统以规定方向反向运动的人、物体或车辆进行检测，产生一个逆行识别，当出现异常行为，智能视频分析系统就发出报警通知值班狱警当即进行报警处置。
7、异常奔跑功识别
在监狱的通道或者其他关键场所检测是否有人员快速运动，产生一个异常奔跑设别，当出现异常行为，智能视频分析系统就发出报警通知值班狱警防止犯人逃离，有效防止突然逃跑，追逐打架等突发事件。
8、遗弃物品识别
在监狱一些重要生产生活场所，当画面中某人遗弃某物体或者从某车上丢下一物体，都会产生弃置识别事件。监控人员第一时间发现不明包裹被遗弃，防止犯人通过一些不正当的手段传递违禁物品。
9、物品丢失识别
在监狱一些重要生产生活场所，当视频画面中的某个物体被取走，即可产生取走识别事件。该物体应该存在，但是却被人偷走，智能化分析系统能够及时捕获这样的异常行为，智能视频分析系统就发出报警通知值班狱警。特别有利于针对监狱服刑犯人私藏、偷盗一些工具进行危害活动。
10、滞留徘徊识别
对于监狱内部一些指定区域或者监狱外围等其他地方，检测是否有可疑人、物体或车辆在指定的区域内长时间停留，当滞留或者徘徊时间超过预设值，系统将发出报警。智能分析系统则会对该类行为进行分析，产生报警，监狱监控中心当即可以联系现场人员进行甄别处置，防止有人勘察监狱的建筑结构等等信息。
11、打架识别
在监狱生产生活场所出现打架情况，将产生一个打架识别事件，智能分析系统则会对该类行为进行分析产生报警。当出现异常行为，智能视频分析系统就发出报警通知值班狱警及时处理问题防止事态进一步扩大化，有效加强管理。
12、人员聚集识别
在监狱生产生活场所出现一定数量的人员聚集的时候，智能分析系统产生一个人员聚集的警报通知值班狱警，监控中心当即可以联系现场人员进行甄别处置，将可能出现的异常情况消灭在萌芽状态，确保监狱安全、犯人安全。
13、摔倒识别
在监狱生产生活场所出现人员突然发生摔倒现象时，智能分析系统产生一个人员摔倒的报警信息通知值班狱警，监控中心当即通过现场视频判断发生的事件，当即可以联系现场人员进行甄别处置。
14、智能跟踪
在监狱生产生活场所，当主摄像机检测到有可疑情况发生的时候，如监狱服刑烦人跨越警戒线，进入离开警戒区域，徘徊等，主摄像机发送指令控制从摄像机进行云台旋转和镜头缩放，锁定触发报警的目标并对其进行自动跟踪，使目标持续放大以显示在画面中央，这样监狱监控中心可以看到更清晰的目标特征，以利于实时的判断和事后对照取证。
15、各楼层人数统计
监狱宿舍楼出入口是犯人进出的必经通道。在重要通道门口做进出人数统计，比对进入及离开出入通道的具体人数，可以有效辅助狱警的日常管理工作。
16、图像骤变识别
在监狱安装的大量的摄像机，如果有人处于某种目的移动摄像机或者其他情况，智能视频分析系统检测视频图像是否有巨大变化，如摄像头被遮挡和大幅度移动使场景发生变化；当产生爆炸等情况，视频的光亮度异常强烈等。智能化分析设备能够自动捕获这类行为，通知监狱监控中心值班狱警及时纠正问题，预防和杜绝恶意破坏等违法行为，并根据现场录像查找原因。
17、视频质量诊断预警功能模块
针对监狱安装的大量的摄像机，利用视频质量诊断技术来检测监控系统中存在的各种视频常见故障，对于因使用过程中出现的故障(雪花、滚屏、模糊、偏色、画面冻结、增益失衡和云台失控等)进行视频质量诊断，有效预防因硬件导致的图像质量问题及所带来的不必要的损失，为视频监控的持续和有效监控提供坚实的基础。分出视频质量报警，同志监狱监控中心值班狱警即使处理问题，查补漏洞打造一个万无一失的监狱视频监控体系。
大量应用智能视频分析技术，针对狱的安全防范、发生罪犯脱逃、凶杀、非正常死亡等各类影响监狱安全稳定的事故几个功能组合使用，可有效发现异常情况，将可能发生的各种事情消灭在萌芽状态，维护社会的稳定、国家的安宁。
智能视频分析技术在监狱中的应用优势
在大多时候传统监控系统只能用于事后取证，无法起到预防、预警的作用。使用智能分析技术以后可以让我们的安保系统提前预警，各个系统联合作业确保监狱的安全。并在事发之前进行预防和控制，把损失降到最低。
智能视觉摄像机可以识别出人眼无法分辨的细微变化，例如在遥远距离、光线不足、低对比度、环境伪装等等情况下的入侵行为和威胁。可以侦测并记录出现在监控屏幕内的徘徊行为。在发现入侵者之后可以自动预警，并通知带PTZ的摄像机自动锁定目标进行跟踪监控，形成视频跟踪接力和摄像机区域联防。
可设置“告警触发式”传输模式借助计算机或嵌入式设备的强大数据处理功能，对视频图像中海量的数据进行高速分析，过滤掉用户不关心的信息，仅仅为监控者提供有用的关键信息。
让我们的干警从繁重的连续不断的监看监视画面的工作解脱出来。不需要专人盯守，保安人员只需要对产生告警的摄像机进行确认和处理即可。这样，保安人员的实际有效监控范围可以提高数十倍，大大提高了监控效率。避免了保安人员因长时间观看屏幕造成疲劳而降低注意力，提高了保安人员实际监控的效果，达到真正意义上的7×24监控效果。
结语
监狱发生的任何意外，都会给监狱外的社会治安带来巨大的压力，甚至严重的后果。近些年来，犯罪人素质和技术水平越来越高，魔高一尺，道高一丈，采用高科技手段加强防范是当务之急。监狱，是强制管理违法犯罪人员的场所，在保障社会安全的同时，也要保障狱警人员的安全、在押人员的安全。对犯罪者日常行为及特殊情况下的监控，是监狱不可缺少的职责。智能分析技术在监狱领域的应用，将真正起到保障监狱安全的作用，防止出现各种事件发生。