最近業(yè)內(nèi)關(guān)于智能視頻監(jiān)控技術(shù)的討論十分熱烈,因?yàn)橹悄鼙O(jiān)控技術(shù)在機(jī)場(chǎng)安防、軌道交通、金融行業(yè)等等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分看好。本文將介紹智能視頻監(jiān)控的基本知識(shí),并且還將探討智能視頻監(jiān)控在未來(lái)發(fā)展中面臨的發(fā)展困境。
現(xiàn)在我們?nèi)粘K佑|到的監(jiān)控系統(tǒng),無(wú)論是模擬還是模數(shù)混合,抑或純數(shù)字,其工作方式依舊是"實(shí)時(shí)監(jiān)視,實(shí)時(shí)錄像",不僅浪費(fèi)人力,更是浪費(fèi)物力,面對(duì)數(shù)不盡的視頻錄像,想要提取些有價(jià)值的錄像是困難,長(zhǎng)期保存也是一大難題,此外現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于人的參與非常依賴,智能監(jiān)控可以分擔(dān)人力節(jié)省資源,因此智能視頻監(jiān)控是一個(gè)發(fā)展趨勢(shì),也是視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的必由之路。
智能視頻監(jiān)控技術(shù)融合了光電圖像視頻處理、計(jì)算機(jī)視覺模式識(shí)別和人工智能,比普通的視頻監(jiān)控系統(tǒng)具備更加強(qiáng)大的視頻處理能力和智能因素,為客戶提供了更多高級(jí)的視頻分析功能,能減輕監(jiān)控人員的勞動(dòng)量,提高了監(jiān)控的效率和監(jiān)控系統(tǒng)的準(zhǔn)確度和聯(lián)動(dòng)性。在對(duì)智能化要求越來(lái)越高的市場(chǎng)推動(dòng)下,隨著智能視頻分析技術(shù)的不斷成熟,視頻監(jiān)控系統(tǒng)向著智能化的方向發(fā)展將是必然趨勢(shì)。
智能視頻監(jiān)控的優(yōu)勢(shì)
目前監(jiān)控系統(tǒng)中,存儲(chǔ)和傳輸問(wèn)題是首要面臨的難關(guān),大量無(wú)用視頻信息被存儲(chǔ)、傳輸,既浪費(fèi)了存儲(chǔ)空間又增加了帶寬,智能分析的目的是為了視頻存儲(chǔ)所需要的空間減少?gòu)亩徑鈳拤毫?,或者?duì)于一些無(wú)用視頻則采用低碼流方式進(jìn)行壓縮或傳輸,更方便整套系統(tǒng)調(diào)查或查詢使用,提升監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值。
目前智能監(jiān)控技術(shù)主要包括:身份識(shí)別、軌跡識(shí)別、環(huán)境判斷補(bǔ)償識(shí)別。身份識(shí)別包括人臉識(shí)別、車牌號(hào)識(shí)別、車輛類型識(shí)別、船只識(shí)別、紅綠燈識(shí)別等等。識(shí)別類的智能監(jiān)控技術(shù),最關(guān)鍵的要求就是識(shí)別的準(zhǔn)確率,最好保證在98%以上,這樣就能夠較好地滿足絕大多數(shù)監(jiān)控類客戶的需求,這是目前比較常見的智能分析目的;軌跡識(shí)別主要包括虛擬警戒線、虛擬警戒區(qū)域、智能跟蹤、人數(shù)統(tǒng)計(jì)、車流統(tǒng)計(jì)、物體出現(xiàn)和消失、人員突然奔跑、人員突然聚集等等;環(huán)境判斷補(bǔ)償識(shí)主要包括雨、雪、大霧等惡劣天氣、夜間低照度情況、攝像頭遮擋或偏移、攝像頭抖動(dòng)等等。智能監(jiān)控技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在惡劣視頻環(huán)境情況下實(shí)現(xiàn)較正常的監(jiān)控功能。受環(huán)境影響視頻不清楚的時(shí)候,盡早發(fā)現(xiàn)畫面中的人,或者判斷攝像頭偏移的情況后發(fā)出報(bào)警,此類功能具備普遍的適應(yīng)性,大部分監(jiān)控點(diǎn)都有潛在需求。
智能視頻監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)方式
目前,智能視頻監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)方式有兩種,一種是前端智能分析;另一種是后端智能分析。兩種智能分析方式最大的區(qū)別在于前者是利用前端攝像機(jī)自身的芯片進(jìn)行計(jì)算,而后者則是利用后端計(jì)算機(jī)純軟件的方式進(jìn)行分析。但無(wú)論是前端嵌入式的還是后端軟件方式,其功能的實(shí)現(xiàn)都是通過(guò)所開發(fā)的核心算法程序的運(yùn)行而對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行分析而完成的。嵌入式與純軟件方式的區(qū)別僅在于運(yùn)算平臺(tái)不一樣,前者可以在攝像機(jī)DSP芯片上完成核心算法的運(yùn)行和相關(guān)計(jì)算;而純軟件方式的運(yùn)算平臺(tái)則是一臺(tái)通用的計(jì)算機(jī)。
智能視頻監(jiān)控發(fā)展中的問(wèn)題
任何一項(xiàng)新技術(shù)的從產(chǎn)生到發(fā)展成熟,必然要經(jīng)歷重重考驗(yàn),智能視頻監(jiān)控也不例外。下面我們來(lái)談?wù)勚悄芤曨l監(jiān)控在發(fā)展中面臨的幾大問(wèn)題。[nextpage]
1、視頻海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與處理
在全數(shù)字遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控階段,大量的視頻數(shù)據(jù)將通過(guò)前端視頻攝像頭匯聚到數(shù)據(jù)中心,將形成海量數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理將成為智能視頻技術(shù)的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理占用大量的存儲(chǔ)單元和計(jì)算單元,這將花費(fèi)很大的資金投入。在平臺(tái)建設(shè)完成后還需耗費(fèi)資金和人力進(jìn)行運(yùn)維。建議對(duì)不同安全級(jí)別的視頻監(jiān)控進(jìn)行分級(jí)處理:對(duì)安全級(jí)別高的安防系統(tǒng),構(gòu)建封閉式系統(tǒng),確保數(shù)據(jù)的安全;對(duì)于安全級(jí)別低的安防系統(tǒng),充分利用當(dāng)前發(fā)展的云服務(wù)平臺(tái),由云服務(wù)企業(yè)提供數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理,實(shí)現(xiàn)信息的專業(yè)化應(yīng)用。
2、智能視頻系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性
對(duì)于現(xiàn)代化城市安防而言,需要在事件發(fā)生的第一時(shí)間給出報(bào)警,因此需要對(duì)視頻數(shù)據(jù)的采集、分析處理及報(bào)警發(fā)布等環(huán)節(jié)以實(shí)時(shí)性為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化,提高系統(tǒng)響應(yīng)速度。
3、智能視頻系統(tǒng)的安全性
智能視頻系統(tǒng)是安防系統(tǒng)的重要工具,其自身的安全性必須加以保障。這部分包括兩方面:系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,視頻系統(tǒng)需進(jìn)行不間斷長(zhǎng)時(shí)間工作,必須專門進(jìn)行可靠性研究,提高其穩(wěn)定性,確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。必要的時(shí)候,根據(jù)安全級(jí)別,進(jìn)行冗余設(shè)計(jì),使系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時(shí)迅速切換成正常運(yùn)行狀態(tài);防入侵的安全性,需考慮網(wǎng)絡(luò)、設(shè)施設(shè)備、軟件系統(tǒng)及人員的防入侵,只允許具有權(quán)限的人對(duì)智能視頻系統(tǒng)進(jìn)行操作。
4、提高視頻分析準(zhǔn)確率
為了提高報(bào)警的準(zhǔn)確率,需對(duì)不同應(yīng)用領(lǐng)域的視頻分析核心算法研究。目前視頻分析在安防主要應(yīng)用領(lǐng)域如下:
高級(jí)視頻移動(dòng)偵測(cè):在復(fù)雜的天氣環(huán)境中(例如雨雪、大霧、大風(fēng)等)精確的偵測(cè)和識(shí)別單個(gè)物體或多個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況,包括運(yùn)動(dòng)方向、運(yùn)動(dòng)特征等;
物體追蹤:偵測(cè)到移動(dòng)物體之后,根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況,自動(dòng)發(fā)送控制指令,使攝像機(jī)能自動(dòng)跟蹤物體,在物體超出該攝像機(jī)監(jiān)控范圍之后,自動(dòng)通知物體所在區(qū)域的攝像機(jī)繼續(xù)進(jìn)行追蹤;
人物面部識(shí)別:自動(dòng)識(shí)別人物的臉部特征,并經(jīng)與數(shù)據(jù)庫(kù)檔案的比較來(lái)識(shí)別或驗(yàn)證人物身份;
車輛識(shí)別:識(shí)別車輛的形狀、顏色、車牌號(hào)碼等特征,并反饋給監(jiān)控者??捎迷诒槐I車輛追蹤等場(chǎng)景中;
遺留、遺棄物品檢測(cè):當(dāng)一個(gè)物體(如箱子、包裹、車輛、人物等)在敏感區(qū)域停留的時(shí)間過(guò)長(zhǎng),或超過(guò)了預(yù)定義的時(shí)間長(zhǎng)度就產(chǎn)生報(bào)警。典型應(yīng)用場(chǎng)景包括機(jī)場(chǎng)、火車站、地鐵站等;
入侵探測(cè):可感知設(shè)定區(qū)域內(nèi)突然出現(xiàn)和入侵的物體并及時(shí)報(bào)警。比如在戒備森嚴(yán)的軍事重地或銀行博物館等重要場(chǎng)所出現(xiàn)可疑人物等;
物品被盜或移動(dòng)檢測(cè);當(dāng)監(jiān)控場(chǎng)景中的物體被盜和移動(dòng),算法將自動(dòng)檢測(cè)這種動(dòng)作,常常用于貴重物品和關(guān)鍵設(shè)備的監(jiān)控。