CN112419126A

CN112419126A - 一种基于专家系统的城市公共安全视频监控评估系统

Info

Publication number: CN112419126A
Application number: CN202011438347.6A
Authority: CN
Inventors: 马韵洁; 刘琼; 张敬锋; 林亮; 范联伟; 莫申林; 李磊; 张梦婷; 杨超; 刘畅; 李欣; 柴泾哲
Original assignee: Anhui Sun Create Electronic Co Ltd
Current assignee: Anhui Sun Create Electronic Co Ltd
Priority date: 2020-12-07
Filing date: 2020-12-07
Publication date: 2021-02-26

Abstract

本发明公开了一种基于专家系统的城市公共安全视频监控评估系统，包括人机交互界面、评估知识库获取模块、评估知识库、推理机、解释器、综合评估数据库；评估知识获取模块获取输入人机交互界面的知识，以产生式知识表示方法将知识规则化，解释器采用机器语言以机器理解的方式将如果A则B，本发明通过人机交互界面，用户输入待评估城市视频监控基本信息和回答系统提出的相关问题，并输出推理结果及相关的解释，大大降低人工分析的难度和减少工作量，本发明构建基于专家系统评估方法，输出城市公共安全视频监控评估方案，大大提高了评估的准确性，为系统规划提供模型支撑。

Description

一种基于专家系统的城市公共安全视频监控评估系统

技术领域

本发明涉及公共安全视频监控规划设计技术领域，具体为一种基于专家系统的城市公共安全视频监控评估系统。

背景技术

视频监控系统具有直观、准确和信息内容丰富等优点，随着计算机运算能力的提升和算法的改进，系统的智能化功能也不断丰富。诸多优点使得视频监控系统在城市公共安全防范领域中的应用日益增加。截至2017年，但当前城市公共安全视频监控系统的设计规划主要依据有关政策文件、预算规模、主观经验等进行，缺少规划体系和工具的支撑，使监控点位规划及系统设计不尽合理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于专家系统的城市公共安全视频监控评估系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于专家系统的城市公共安全视频监控评估系统，该专家评估系统包括：人机交互界面、评估知识库获取模块、评估知识库、推理机、解释器、综合评估数据库。

优选的，人机交互界面将视频监控领域专家的经验知识和理论知识、已有城市成熟案例、参考资料、政策文件等作为知识，输入人机交互界面；

优选的，评估知识获取模块获取输入人机交互界面的知识，以产生式知识表示方法将知识规则化，每条规则都采用“如果A则B”的表达方式，A代表条件，B代表结论；

优选的，评估知识库按评估内容分为前端点位评估知识库、网络评估知识库、存储评估知识库、平台评估知识库四个专题知识库，每类专题知识库存储对应评估对象相关专业知识，知识采用权利要求3说述的产生式方式统一表示。

优选的，解释器采用机器语言以机器理解的方式将如果A则B，描述为“IF A THENB”，将规则添加入评估知识库；

优选的，推理机对评估知识库中的规则进行逻辑运算，即“IF A THEN B”的规则中的条件A与结论B均通过逻辑运算AND、OR、NOT进行复合。利用正向推理机来对问题进行求解，用综合评估数据库中的事实与规则的前提条件进行匹配；按冲突消解策略从匹配的规则实例中选择规则；执行选中规则的动作，修改综合评估数据库；用更新后的数据库，重复上述几步工作，直到得出结论或数据库不再发生变化为止，重复上述几步工作具体是指逻辑运算中的过程步骤；

优选的，综合评估数据库用于存放系统运行过程中所产生的所有信息，以及所需要的原始数据，并将其标定为全部信息，包括待评估城市面积、城市等级、GIS信息数据、案件数据、人口数据、车流量数据等。

优选的，将全部信息经专家系统评估后输出城市公共安全视频监控评估方案，包括前端评估方案、网络评估方案、存储评估方案、平台评估方案；其中前端评估方案包含监控点位数量、分布、设备类型信息，网络评估方案包含网络架构、接入方式、接入网络带宽、汇聚网络带宽以及网络设备数量信息，存储评估方案包含存储架构、存储时间、存储容量信息，平台评估方案包含接入管理摄像机数量、视频查看并发能力、摄像机在线率、在线用户数信息。

优选的，前端评估采用多维度并行的方式规划监控点位，从不同角度评判布设监控点位的必要性及布设方式，确保形成封闭、成环、成网的前端布点格局。包括基于地理信息的点位评估、基于公安关注度的点位评估、城市活跃区域点位评估、其他部门关注度的点位评估。

本发明的有益效果：

通过人机交互界面，用户输入待评估城市视频监控基本信息和回答系统提出的相关问题，并输出推理结果及相关的解释，大大降低人工分析的难度和减少工作量，本发明构建基于专家系统评估方法，输出城市公共安全视频监控评估方案，大大提高了评估的准确性，为系统规划提供模型支撑。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的一个实施例的整体流程示意图。

图2是本发明的正向推理机工作原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2所示，本发明为一种基于专家系统的城市公共安全视频监控评估系统。该专家系统技术的视频监控评估系统包括：人机交互界面、评估知识库获取模块、评估知识库、推理机、解释器、综合评估数据库。

所述的人机交互界面是系统与用户进行交流时的界面。通过该界面，用户输入待评估城市视频监控基本信息、回答系统提出的相关问题，并输出推理结果及相关的解释等。

所述的评估知识获取模块通过获取输入人机交互界面的知识，以产生式知识表示方法将知识规则化，每条规则都采用“如果A则B”的表达方式，A代表条件，B代表结论。

所述的评估知识库按评估内容分为前端点位评估知识库、网络评估知识库、存储评估知识库、平台评估知识库四个专题知识库，每类专题知识库存储对应评估对象相关专业知识。知识来源于视频监控领域专家的推理、已有成功的建设案例、以及通过简单IF-THEN规则形成的数据。根据已经确定的知识表示形式，知识库主要分为三个部分：变量段、规则段和疑问段；变量段定义知识库中所有的变量，规则段定义所有的可以用来代表知识的规则，疑问段包含了所有的问题以及选项，以生产规则的形式进行存储，且包含着if-else规则。

所述的综合评估数据库是用来存放系统运行过程中所产生的所有信息，以及所需要的原始数据，并将其标定为全部信息，包括待评估城市面积、城市等级、GIS信息数据、案件数据、人口数据、车流量数据等。数据均以问题和答案的形式存储在数据库中，数据库表分为三个区域：识别区、问题区和答案区；通过键入与查询信息相关的关键字，就可以进入到数据库中；而后显示出所有与关键字相关的问题。

所述的推理机提供系统控制，其利用专家领域的知识来了解清楚现状，然后给出推理信息，推理机的机制是通过知识库的规则将用户输入的问题和答案之间建立连接，并可以进行持续的会话，直到最终获得结论；推理机可以被看作一种有限状态机，包括三个动作状态：匹配规则、选择规则、以及执行规则；在第一个匹配规则的状态，推理机查询所有满足当前数据存储内容的规则，并给出用于进一步执行的候选项，这些候选项统称为冲突集；接着推理机将冲突集传递给第二个状态，即选择规则；在这个状态，若干个选择策略将由推理机决定到底哪一条规则会被实际执行。最后，选择的实例化传递到第三个状态，即执行规则，此时推理机以实例化的数据作为参数，执行或者抛弃选定的规则。

本发明在工作时，将公共安全视频监控规划设计共性的问题和共性的解决方案作为知识，输入人机交互界面。包括待评估城市GIS地图、案件数据、人口数据、车辆数据等，评估知识获取模块获取输入人机交互界面的知识，以产生式方法进行规则表示。采用每条规则都采用“如果A则B”的表达方式；采用机器语言，以机器理解的方式“IF A THEN B”，将规则添加入评估知识库；其中前端基于地理信息点位评估，依据GIS数据、城市道路数据包括路口数、车道数、车流量等明确输入事实数据采用基于贝叶斯网络进行路口路段类前端布点知识表示；公安关注度场景下布点依据案件数据，结合车辆、人员数据，采用基于不确定性产生式对案件高发区域类前端布点规则设计，“IF A THEN B(CF(H,E)，λ)”，CF(H，E)是知识的可信度，在[-1,1]内取值，λ是阈值，是由专家确定的在(0，1]上取值的数值；城市活跃区域点位评估知识及其他部门关注评估知识采用确定性知识表示，具体描述形式为“IF ATHEN B”；前端评估知识库进行规则匹配时，扫描前端评估专题库中的所有规则，在“IF ATHEN B”的规则中，若匹配上条件A，则挑选出对应的规则，发送到解释器；解释器将接收到的规则翻译成人类易于理解的表达形式，发送到人机交互界面，供领域专家审核；推理机对前端评估知识库中的规则进行逻辑运算，推理机将推理产生的结论B添加到综合评估数据库中，重复此步骤，从多条规则中得到多个评估数据模块；推理机的每次推理都如同专家解决问题，综合评估数据库将评估数据模块挑选出来，发送到人机交互界面，人机交互界面以文字、图、表的形式呈现公共安全视频监控前端评估方案；上述步骤完成后即表示完成前端点位评估，将上述输出结果再次作为输入进行网络、存储、平台评估。重复步骤1-不走5直至所有评估任务完成，人机交互界面以文字、图、表的形式呈现公共安全视频监控整体评估方案；经过判断后，将成功的城市视频监控建设方案作为知识，输入到基于专家系统的公共安全视频监控评估系统中，重复上述步骤。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种基于专家系统的城市公共安全视频监控评估系统，其特征在于，包括人机交互界面、评估知识库获取模块、评估知识库、推理机、解释器、综合评估数据库；

评估知识获取模块获取输入人机交互界面的知识，以产生式知识表示方法将知识规则化，解释器采用机器语言以机器理解的方式将如果A则B，描述为“IF A THEN B”，将规则添加入评估知识库；

所述评估知识库内存储有评估内容，推理机对评估知识库中的规则进行逻辑运算，从而得到结论；

综合评估数据库用于存放系统运行过程中所产生的所有信息，以及所需要的原始数据，并将其标定为全部信息；

将全部信息将全部信息经专家系统评估后输出城市公共安全视频监控评估方案。

2.根据权利要求1所述的一种基于专家系统的城市公共安全视频监控评估系统，其特征在于，以产生式知识表示方法将知识规则化，具体为：每条规则都采用“如果A则B”的表达方式，A代表条件，B代表结论。

3.根据权利要求2所述的一种基于专家系统的城市公共安全视频监控评估系统，其特征在于，评估内容具体分为：前端点位评估知识库、网络评估知识库、存储评估知识库、平台评估知识库四个专题知识库，每类专题知识库存储对应评估对象相关专业知识，知识采用上述权利要求2所述的产生式方式统一表示。

4.根据权利要求3所述的一种基于专家系统的城市公共安全视频监控评估系统，其特征在于，逻辑运算的具体过程为：即“IF A THEN B”的规则中的条件A与结论B均通过逻辑运算AND、OR、NOT进行复合，利用正向推理机来对问题进行求解，用综合评估数据库中的事实与规则的前提条件进行匹配；按冲突消解策略从匹配的规则实例中选择规则；执行选中规则的动作，修改综合评估数据库；用更新后的数据库，重复上述几步工作，直到得出结论或数据库不再发生变化为止。

5.根据权利要求1所述的一种基于专家系统的城市公共安全视频监控评估系统，其特征在于，综合评估数据库用于存放系统运行过程中所产生的所有信息，以及所需要的原始数据，并将其标定为全部信息，具体包括待评估城市面积、城市等级、GIS信息数据、案件数据、人口数据、车流量数据。

6.根据权利要求1所述的一种基于专家系统的城市公共安全视频监控评估系统，其特征在于，将全部信息经专家系统评估后输出城市公共安全视频监控评估方案，具体括网络评估方案、存储评估方案、平台评估方案；其中前端评估方案包含监控点位数量、分布、设备类型信息，网络评估方案包含网络架构、接入方式、接入网络带宽、汇聚网络带宽以及网络设备数量信息，存储评估方案包含存储架构、存储时间、存储容量信息，平台评估方案包含接入管理摄像机数量、视频查看并发能力、摄像机在线率、在线用户数信息。

7.根据权利要求6所述的一种基于专家系统的城市公共安全视频监控评估系统，其特征在于，前端评估方案采用多维度并行的方式规划监控点位，从不同角度评判布设监控点位的必要性及布设方式。