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使用 AI 和 Ultralytics YOLO11 进行实时安全监控

Abirami Vina

5 分钟阅读

2025年6月4日

探索 Ultralytics YOLO11 如何通过改进实时威胁检测和实现更智能的监控,从而重新定义基于 AI 的实时安全监控。

智能监控技术在全球范围内保护人员、财产和基础设施方面发挥着至关重要的作用。这些工作的核心是摄像头系统,它们全天候监控街道、机场、学校、办公室和公共场所。全球使用的监控摄像头超过 10 亿个,录制的视频量正以比以往更快的速度增长。

传统上,审查这些录像是一项手动任务,由人工操作员扫描屏幕以查找潜在威胁。虽然这种方法在较小的环境中可行,但在较大的规模上会变得难以承受且效率低下。它也很耗时,这在快速移动或拥挤的环境中是一个主要的缺点。

如今,视频监控系统开始依赖人工智能(AI)解决方案来提供实时洞察,从而做出更明智的决策。这一进展的关键部分是计算机视觉,它是人工智能的一个分支,使机器能够解释视觉数据。

Ultralytics YOLO11这样的计算机视觉模型旨在处理各种实时图像和视频检测任务。它们可以快速准确地检测人员、跟踪运动并发现异常行为。即使在复杂的环境中,这些模型也能使安全团队保持警惕和响应。 

在本文中,我们将探讨计算机视觉和 YOLO11 等模型如何帮助改变跨不同环境的安全管理方式。让我们开始吧!

计算机视觉和人工智能在公共安全系统中的作用

安全行业正在迅速拥抱计算机视觉。结合了计算机视觉、边缘计算(在数据源附近本地处理数据)和闭路电视摄像头的智能监控系统现在可以实时分析人员和车辆,帮助安全团队更有效地检测威胁。随着 AI 和摄像头技术的不断进步,视频分析正变得几乎与人眼一样敏锐,从而重塑了我们保护公共空间的方式。

计算机视觉系统可以执行检测物体、跟踪运动和识别视频中的模式等任务。这意味着它们可以识别人,检测异常行为,并实时监控活动。这些功能可以使监控系统在公共和私人场所都更加先进和可靠。因此,预计到 2030 年,人工智能视频监控市场将增长到 124.6 亿美元。

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图 1. 计算机视觉在安全系统中的作用。图片由作者提供。

Ultralytics YOLO11 如何赋能更智能的安全系统

接下来,让我们仔细看看 Ultralytics YOLO11 及其使其成为 实时视频分析 的强大工具的特性。

Ultralytics YOLO11建立在人工智能和计算机视觉的最新进展之上,为基于视频的安全系统等应用提供更快的处理速度、更高的准确性和更大的灵活性。

与之前的 YOLO 模型类似,YOLO11 可以处理复杂的 视觉 AI 任务,例如目标检测(定位和识别目标)、实例分割(突出显示和描绘图像中的特定目标)、目标跟踪(随时间跟踪目标)和姿态估计(了解目标如何定位或移动)。

YOLO11 也比早期模型效率更高。与 Ultralytics YOLOv8m 相比,它的参数减少了 22%,但在 COCO 数据集上实现了更高的平均精度均值 (mAP),这意味着 YOLO11m 在使用更少资源的情况下,能够更准确地检测物体。最重要的是,它提供了更快的处理速度,非常适合需要快速检测和响应的实时应用,在这些应用中,每一毫秒都至关重要。

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图 2. YOLO11 在各项基准测试中均优于之前的 YOLO 模型。

使用 YOLOv8 和计算机视觉进行安全应用

现在我们对计算机视觉如何在安全和监控系统中工作有了更好的理解,让我们仔细看看 YOLO11 可以在其中发挥关键作用的一些实际安全应用

使用计算机视觉和 YOLO11 进行入侵检测

保持限制区域的安全对于确保安全和保护财产至关重要。无论是私人场所、仓库还是公共交通设施,检测未经授权的访问都可以防止严重事件。

YOLO11 可以通过视频流识别人员、车辆或其他移动物体,从而帮助进行实时入侵检测。在摄像头的视野范围内,可以定义称为地理围栏的虚拟边界。当物体进入限制区域时,YOLO11 可以检测到入侵并触发警报,或者将检测数据传递到集成的安全系统以采取进一步措施。

检测到的对象会以边界框突出显示,从而清晰地直观地指示活动。它减少了对持续人工监控的需求,并增加了在事件发生时捕获事件的机会。

这种方法在公共安全领域也很有用。例如,火车站台上的黄色线条表示乘客不应为了安全而跨越的区域。在这种情况下,YOLO11可用于监控边界线,并检测是否有人跨过该线。然后,系统可以更改边界框的颜色,以突出潜在的安全问题。凭借这样的功能,YOLO11能够在高风险环境中实现更快速、更可靠的入侵检测。

YOLO11在监控中被弃用的目标检测

繁忙的机场或火车站中无人看管的行李可能会迅速引起安全问题。在拥挤的公共场所,安保人员很难快速发现此类物体,尤其是在长时间轮班或高峰时段。检测延迟可能会导致不必要的恐慌或安全风险。

YOLO11等计算机视觉模型可以通过检测、分割和跟踪实时视频源中无人看管的物体来帮助改进监控。如果一个包或包裹被识别为在一个地方静止不动太久而附近没有人,系统可以将其标记为可能被遗弃。这种额外的分析层可以更准确地区分物体,并减少对持续人工观察的需求,从而实现更快、更集中的响应。

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图 3. 使用 YOLO11 检测手提箱。

使用 YOLO11 等 AI 模型进行出入计数

了解有多少人进入和离开某个空间对于安全和运营效率至关重要。在购物中心、办公楼和火车站等场所,这些信息可以简化大型人群的管理、改善布局并保持日常运营的顺利进行。

在采用计算机视觉之前,计数通常由工作人员使用计数器或门口的简单传感器来完成。这些方法虽然有效,但在面对较大的人群时效率不高。而且,在处理具有多个入口和出口的设施时,这些方法并不总是可靠的。 

YOLO11 对目标检测和跟踪的支持可用于计算感兴趣区域内的人员或物体。 它可以帮助实时计算入口和出口,即使面对大型或拥挤的空间也是如此。 例如,零售店可以使用此方法来跟踪多个入口点的客流量,从而帮助管理人员在高峰时段调整人员配置。 

准确的出入口数据也有助于长期规划。通过此类数据获得的见解可以帮助管理者研究一段时间内的客流量模式,从而使他们能够识别高流量区域,并决定在何处放置标志或重新配置入口,以提高舒适性和安全性。

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图 4. 由 YOLO11 实现的实时出入口计数器示例。

人工智能驱动的监控系统的优点和缺点

以下是在智能安全系统中使用计算机视觉的一些主要好处:

  • 长期成本效益: 虽然初始设置可能成本高昂,但 AI 系统可以减少与人员配备、培训和运营效率低下相关的长期费用。
  • 可扩展性:AI监控解决方案易于扩展,使其适用于从小型办公室到大型城市范围的摄像头网络。
  • 易于与现有基础设施集成:包括 YOLO11 在内的许多 AI 模型都设计为与当前的 CCTV 和安全系统无缝集成,从而最大限度地减少中断。

尽管人工智能驱动的监控具有各种优势,但也需要牢记一些局限性。以下是与智能监控系统相关的一些主要挑战: 

  • 伦理和隐私问题在公共场所使用计算机视觉时,重要的是要解决与同意、数据存储以及如何处理录像相关的问题,以确保尊重隐私。
  • 依赖于高质量的训练数据:计算机视觉模型的性能在很大程度上取决于精心策划的、多样化的数据集。 较差或有偏差的训练数据可能导致不准确的检测、错误识别或歧视性结果。
  • 环境因素:诸如光线不足、天气或视觉障碍等因素会影响检测性能,尤其是在户外。

主要要点

YOLO11 通过帮助更快、更准确地检测人员、物体和异常活动,从而改进了实时安全解决方案。它支持入侵检测、物体跟踪和徘徊警报等应用,使其在公共区域、工作场所和交通枢纽中非常有用。

通过减少对持续手动监控的需求,YOLO11 使安全团队能够更快、更自信地做出响应。它处理人群分析和人数统计的能力表明了视觉 AI 如何塑造安全的未来。随着技术的进步,它可能会继续支持更智能、更可靠的监控系统。

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