在視頻監(jiān)控飛速發(fā)展的今天，海量視頻畫面已經(jīng)無法單純依靠人力來進(jìn)行處理，安防行業(yè)急需一種技術(shù)上的突破，能將人力從海量的視頻中解放出來的同時(shí)保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備率。智能分析技術(shù)的出現(xiàn)，無疑解決了行業(yè)的燃眉之急。但其應(yīng)用性有待加強(qiáng)。
■ 文/ 楊清永
智能視頻分析技術(shù)是計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在安防領(lǐng)域應(yīng)用的一個(gè)分支，是一種基于目標(biāo)行為的智能監(jiān)控技術(shù)。它能夠在圖像或圖像序列與事件描述之間建立映射關(guān)系，從而使計(jì)算機(jī)從紛繁的視頻圖像中分辯、識(shí)別出關(guān)鍵目標(biāo)的行為，過濾用戶不關(guān)心的信息，其實(shí)質(zhì)是自動(dòng)分析和抽取視頻源中的關(guān)鍵信息。
算法特點(diǎn)及應(yīng)用范圍
在視頻監(jiān)控飛速發(fā)展的今天，海量視頻畫面已經(jīng)大大超過了人力有效處理的范圍。而智能視頻分析技術(shù)極大地發(fā)揮與拓展了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的作用與能力，使監(jiān)控系統(tǒng)具有更高的智能化，大幅度降低資源與人員配置，全面提升安全防范工作的效率。智能視頻分析技術(shù)廣泛應(yīng)用于平安城市、金融行業(yè)、政法監(jiān)管、商業(yè)等領(lǐng)域。應(yīng)用大體可以分為兩類：
第一類是與安全相關(guān)的應(yīng)用，也是目前智能視頻分析最主要的應(yīng)用，其主要作用是協(xié)助安全部門提高對(duì)重要部位、重要物品的安全防護(hù)，對(duì)可疑人員的識(shí)別。例如視頻診斷、周界防范、異常行為檢測(cè)、人臉識(shí)別、車牌識(shí)別、PTZ動(dòng)態(tài)跟蹤、圖幀技術(shù)、煙火檢測(cè)等。
第二類是與非安全相關(guān)的應(yīng)用，主要面向零售、服務(wù)、管理等行業(yè)，做為管理和服務(wù)的輔助工具，用以提高服務(wù)水平和營業(yè)額。此類應(yīng)用主要包括：人流量統(tǒng)計(jì)、熟客識(shí)別、人群控制、熱度圖分析、交通流量控制等。
前后端互為補(bǔ)充
前端智能產(chǎn)品和后端服務(wù)器產(chǎn)品，是智能視頻分析技術(shù)市場應(yīng)用中的兩種通用產(chǎn)品形態(tài)。前端智能相機(jī)自帶分析功能，直接完成對(duì)采集到的圖像進(jìn)行分析處理，只將報(bào)警信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控中心。其系統(tǒng)架構(gòu)簡單，目前相機(jī)芯片處理能力已經(jīng)能夠運(yùn)行各種較為復(fù)雜的分析算法，分析效果和后端產(chǎn)品基本相當(dāng),如廣泛應(yīng)用的智能交通產(chǎn)品。這樣，只需要一臺(tái)計(jì)算機(jī)即可獲取同時(shí)幾十甚至上百監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，并且不再要求傳送原始圖像，對(duì)傳輸帶寬要求降低。然而，前端產(chǎn)品往往要同時(shí)進(jìn)行音頻處理、視頻診斷、智能分析等諸多算法，智能分析算法在移植到前端產(chǎn)品時(shí)往往會(huì)進(jìn)行一些精簡或改動(dòng)以滿足實(shí)時(shí)效果，這樣在效果上會(huì)有一定程度的損失，特別是采用低性能芯片的前端產(chǎn)品。
后端服務(wù)器產(chǎn)品，往往是將前端采集的視頻匯集到后端服務(wù)器統(tǒng)一進(jìn)行分析處理，通常與同行業(yè)平臺(tái)軟件配合使用。后端服務(wù)器可以應(yīng)用更為復(fù)雜的算法，特別是那些移植到相機(jī)中需要大量優(yōu)化和改進(jìn)的、以及前端無法實(shí)時(shí)運(yùn)行的復(fù)雜算法，分析效果相對(duì)前端產(chǎn)品要好。另外，如果前端智能產(chǎn)品可以將背景建模等初步分析結(jié)果同步匯總給后端服務(wù)器，將大幅提高后端服務(wù)器規(guī)格;否則，由于硬件性能和帶寬限制，每臺(tái)服務(wù)器能夠支持的視頻路數(shù)有限，監(jiān)控點(diǎn)較多時(shí)需要大量服務(wù)器搭建。隨著前端處理芯片性能的不斷提升，智能分析功能前移已經(jīng)是現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。
應(yīng)用性有待提高
盡管智能視頻分析功能十分強(qiáng)大，但其應(yīng)用性依然不能令人滿意，目前只能作為提高監(jiān)控人員工作效率的工具，而并不能成為完全替代人工的計(jì)算機(jī)高級(jí)智能。
實(shí)際應(yīng)用中，惡劣天氣、復(fù)雜的背景、遮擋問題等都會(huì)增加目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤算法設(shè)計(jì)的難度，從而造成不同程度的誤檢、漏檢，這是目前影響智能分析效果的主要因素。誤檢和漏檢指標(biāo)恰恰都是客戶最為關(guān)心的，誤檢率過高會(huì)降低監(jiān)管人員的信任度，對(duì)報(bào)警的敏感程度降低，而漏檢過高又起不到實(shí)際的作用。硬件性能方面，前端設(shè)備往往受限于芯片性能，大多采用了相對(duì)簡單的算法而效果不佳;后端服務(wù)器所能支持的路數(shù)有限，這主要取決于視頻清晰度和算法復(fù)雜度，而這兩點(diǎn)往往是算法效果達(dá)到最優(yōu)的有力保障。對(duì)于硬件方面的影響，需要在前端設(shè)備的不斷更新?lián)Q代和“云計(jì)算”技術(shù)得到高效推廣的情況下才能夠得以較好的解決。
另外，大多智能視頻分析產(chǎn)品想要達(dá)到非常高的準(zhǔn)確率，往往需要針對(duì)不同應(yīng)用場景進(jìn)行不同的算法參數(shù)調(diào)試、攝像 機(jī)安裝位置和角度調(diào)整，這些涉及到非常多的專業(yè)參數(shù)調(diào)試，非專業(yè)人員很難調(diào)試出理想的效果。
智能圖像分析行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)
智能圖像分析技術(shù)對(duì)應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要是由全國安全防范報(bào)警系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)組織起草的《安防監(jiān)控視頻實(shí)時(shí)智能分析設(shè)備技術(shù)要求》，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了安防監(jiān)控視頻實(shí)時(shí)智能分析設(shè)備的功能、性能、接口、電磁兼容性、環(huán)境適應(yīng)性、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則等內(nèi)容，是對(duì)智能視頻分析設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、檢驗(yàn)的依據(jù)。
目前市場上已出現(xiàn)了多種智能視頻分析設(shè)備，但這些產(chǎn)品分別由不同的廠家生產(chǎn)，缺少統(tǒng)一的規(guī)范和接口，導(dǎo)致其在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用受到了限制。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)和實(shí)施，將進(jìn)一步規(guī)范各安防廠商的智能視頻分析產(chǎn)品，推動(dòng)視頻智能分析技術(shù)的快速發(fā)展，進(jìn)而進(jìn)一步拉動(dòng)各行業(yè)領(lǐng)域?qū)τ谥悄芊治龅男枨蟆?/p>
未來發(fā)展的主方向
智能圖像分析技術(shù)發(fā)展已經(jīng)有多年的歷史，因易受環(huán)境因素影響，其準(zhǔn)確性低和誤報(bào)漏率高的問題導(dǎo)致在諸多領(lǐng)域還不能成熟應(yīng)用。但在交通和金融領(lǐng)域，由于規(guī)則的單一性和簡單性，近幾年智能分析發(fā)展迅速，應(yīng)用已經(jīng)比較成熟，并在智能交通、公共安全等領(lǐng)域取得了不錯(cuò)的成績?？梢哉J(rèn)為，2015年智能視頻分析，應(yīng)用正當(dāng)時(shí)。
未來智能分析還有很長的路走，現(xiàn)有的智能視頻分析技術(shù)對(duì)場景的依賴性往往都比較強(qiáng)，尚沒有能夠完美適應(yīng)所有場景的智能分析算法，這是視頻分析技術(shù)將來不斷追求和發(fā)展的方向。除此之外，智能分析對(duì)提高算法準(zhǔn)確率依然是智能分析發(fā)展的主旋律。另外，隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來和云計(jì)算的不斷融合，都將成為智能分析未來發(fā)力的重要方向。
(本文作者現(xiàn)任天津天地偉業(yè)數(shù)碼科技有限公司研發(fā)總監(jiān))
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