隨著“和諧社會”、“平安城市”建設(shè)的不斷深入,全國進(jìn)入了安防設(shè)施建設(shè)的高潮期,監(jiān)控攝像頭已遍布中國大地的每個街頭,晝夜不停地監(jiān)視和錄像。然而,有了相關(guān)視頻不等于就找到了目標(biāo)信息,查找視頻、分析視頻的工作常常會耗用大量的時間和人力。如何在海量視頻中更方便、更省力地查找到相關(guān)信息呢?現(xiàn)在,隨著安防智能化需求越來越強(qiáng)烈,視頻檢索技術(shù)也得以快速發(fā)展。
隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)在公安、交通等敏感領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用,電子眼幫助破案的報道時有耳聞。一方面,這些事例從正面體現(xiàn)了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的社會價值;另一方面,也引發(fā)了更多的關(guān)于視頻檢索的深層次需求。在實際應(yīng)用的過程中,用戶常常希望可以快速地從海量的數(shù)以萬計的攝像頭視頻錄像中,方便地找到一些有明顯特征的人或物。傳統(tǒng)的基于預(yù)設(shè)告警和時間的視頻檢索方式,對于這類深層次的需求往往無能為力,常有“隔靴搔癢”之憾,因而如何快速準(zhǔn)確地進(jìn)行智能的檢索就成為大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要解決的重要課題。
視頻監(jiān)控檢索是針對視頻監(jiān)控平臺,為用戶查找視頻監(jiān)控信息的檢索。用戶通過錄入相關(guān)監(jiān)控事件的檢索信息,由系統(tǒng)運算并返回檢索結(jié)果。
視頻監(jiān)控檢索關(guān)注的數(shù)據(jù)以視頻為主,主要目的是定位查找某個事件的起因和關(guān)聯(lián)的發(fā)展過程,事件的關(guān)鍵信息數(shù)據(jù)包含:時間、地點、主導(dǎo)事件的人或物、圖像和聲音信息。檢索條件傳遞的信息越豐富,定位越精準(zhǔn),檢索的算法也就越簡單;相反,檢索條件傳遞的信息越簡單,定位就越模糊,想要精確定位時,檢索算法的難度也就越大。一般來說,用戶期望檢索條件簡單,同時也能定位精準(zhǔn)。
常見的視頻檢索技術(shù)主要分為兩大類:選中碼流和選中時間。對于選定碼流,可以是直接通過攝像機(jī)的名稱、編號等進(jìn)行檢索,選中感興趣的碼流。因此可引伸出來一些具體的應(yīng)用:如,知道地理位置,在設(shè)備資源分級里進(jìn)行檢索;知道設(shè)備編號,進(jìn)行編號的快速查找;知道名稱,對名稱進(jìn)行的模糊檢索以確定具體碼流;也可借助電子地圖,知道設(shè)備的大概位置,在地圖上進(jìn)行查看,從而選定碼流。而對于選中時間,常常是在選中碼流的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,可以是選定一路或者多路的碼流,精確到以秒為單位的檢索;也可以是所有的碼流,關(guān)注在某一時間點開始的視頻,對應(yīng)的是多路同時同步回放檢索。目前較為主流的切片檢索、快照檢索、基于時間軸的拖動快速預(yù)覽檢索均是屬于這一類,先選中碼流,再選中時間。
切片檢索,指使用者知道具體感興趣的物體、人或車在哪一位置,對應(yīng)的是哪一路碼流,但不確定是在什么時間發(fā)現(xiàn)變化,出現(xiàn)、消失或者其它的狀態(tài)改變。切片檢索可理解為二分法,將指定的碼流在時間上進(jìn)行等分,通過兩兩快照的對比,找到感興趣的物體發(fā)生變化的那一時刻??煺諜z索,是基于先選定某一時刻,再選擇一組碼流或所有碼流進(jìn)行快照顯示,通過快照的檢索。這種應(yīng)用主要解決知道某些人、車、物體等在某一時刻出現(xiàn)過,但在哪個位置出現(xiàn),不清楚,通過快照檢索,可以快速檢索出來?;跁r間軸的拖動檢索,則是選定碼流的基礎(chǔ),通過拖動時間軸,確定時間點的檢索,優(yōu)點是可以自由控制檢索的速率,快速完成對選定碼流的檢索。
因為安防監(jiān)控具有對象不可預(yù)測、系統(tǒng)多方聯(lián)動等固有屬性,因此,基于圖像識別技術(shù)檢索和基于事件檢索便成為安防監(jiān)控視頻檢索的左膀右臂。
基于圖像識別技術(shù)檢索
作為安防視頻監(jiān)控,事故的發(fā)生往往是不可預(yù)見的。對過往的錄像視頻,常常會需要針對具體的事故去按照指定的一些條件,重新設(shè)定一些規(guī)則,提取出感興趣的視頻數(shù)據(jù)。這類條件,主要分為兩類,一類是基于行為的,如越線、逆行、丟失、遺留物、徘徊、區(qū)域入侵、人數(shù)統(tǒng)計、車速測試、煙感等功能的分析,另一類是基于識別的,如人臉識別、車牌識別等技術(shù)。以上兩類都是基于圖像分析,在事后對具體的視頻數(shù)據(jù)設(shè)定感興趣區(qū)域,設(shè)定規(guī)則,進(jìn)行圖像分析的檢索技術(shù)。此類技術(shù)對圖像分析的算法要求較高。
基于事件檢索
安防監(jiān)控系統(tǒng)往往不會是單一的視頻監(jiān)控,會結(jié)合一些第三方的系統(tǒng),如門禁、報警、消防等系統(tǒng),也會結(jié)合一些生產(chǎn)業(yè)務(wù)相關(guān)的系統(tǒng),又或者是一些前端或后端的智能分析系統(tǒng)。這些系統(tǒng)結(jié)合起來形成立體式的安防系統(tǒng),安全等級高。而當(dāng)這些系統(tǒng)報警時的視頻往往是用戶最為關(guān)注的。對于這類的檢索,可歸納為基于事件的檢索。這類檢索的特點是,用戶事先設(shè)定好一些條件或者規(guī)則,當(dāng)視頻符合這些條件或規(guī)則后,會判定為一類事件,再把這個事件對應(yīng)的碼流和時間一一對應(yīng),保存下來。對于這種基于事件的檢索,事后只需要根據(jù)事件的一些條件,即可把相關(guān)視頻檢索出來。此類檢索的特點是可快速地把具體的符合某一類規(guī)則事件的視頻檢索出來,針對性強(qiáng)。
為了更準(zhǔn)確地找到確定的事件,用戶可以在檢索的時候輸入多個檢索條件同時進(jìn)行檢索,稱之為多維檢索。多維檢索能在用戶知道多個條件的前提下,更精準(zhǔn)地找到所需要的錄像數(shù)據(jù)。多維檢索看起來簡單,但是實現(xiàn)多維檢索必須有強(qiáng)大的檢索引擎。這個是很多軟件平臺廠商都忽略的一個功能。