下一代智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用及前景展望

進(jìn)入21世紀(jì)，公共安全問題已經(jīng)成為全世界的一大熱點(diǎn)，安防監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到社會(huì)的各個(gè)角落，影響和改變著人們的生活。

互聯(lián)網(wǎng)、3G無線通信以及智能化多媒體處理技術(shù)的迅猛發(fā)展，為網(wǎng)絡(luò)化的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)研發(fā)提供強(qiáng)有力的支撐。如今，視頻監(jiān)控系統(tǒng)越來越廣泛的應(yīng)用到社會(huì)的各個(gè)方面，在安防、政府、銀行、教育、交通等社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮著極其重要的作用。在我國(guó)，視頻監(jiān)控市場(chǎng)正在快速發(fā)展中，各種監(jiān)控需求逐年增多，監(jiān)控設(shè)備也越來越豐富，人們不斷對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)提出了更高、更新的要求。

對(duì)智能視頻分析的需求是視頻監(jiān)控發(fā)展到一定階段后必然的產(chǎn)物，它能很好地緩解傳統(tǒng)視頻監(jiān)控中海量信息冗余的問題。早在四五年前，以蘇州科達(dá)科技有限公司為代表的一批專業(yè)的視訊企業(yè)就開始了早期智能視頻分析技術(shù)的探索。

經(jīng)過了幾年的技術(shù)研究與市場(chǎng)開拓，智能視頻分析對(duì)人們來說已不再陌生。從業(yè)人數(shù)的增加、企業(yè)數(shù)量的攀升、技術(shù)的不斷提高，帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)智能視頻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。如今，以科達(dá)監(jiān)控為例，其智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用主要集中在移動(dòng)偵測(cè)、越界偵測(cè)、區(qū)域闖入偵測(cè)、動(dòng)態(tài)跟蹤、車牌識(shí)別等功能。

智能分析技術(shù)的探索

俗話說“百聞不如一見”，視覺信息在人類活動(dòng)所涉及的信息中占據(jù)的比重最大，而且由于其空間和結(jié)構(gòu)特性使其不能為任何其他信息所替代。智能視頻監(jiān)控技術(shù)源于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，作為人工智能研究的一個(gè)分支，是一項(xiàng)新興的安防技術(shù)，有著廣闊的發(fā)展前景。

智能視頻監(jiān)控技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)圖像視覺分析技術(shù)，通過將場(chǎng)景中背景和目標(biāo)分離進(jìn)而分析并追蹤在攝像機(jī)場(chǎng)景內(nèi)出現(xiàn)的目標(biāo)。用戶可以根據(jù)的視頻內(nèi)容智能分析功能，通過在不同攝像機(jī)的場(chǎng)景中預(yù)設(shè)不同的報(bào)警規(guī)則，一旦目標(biāo)在場(chǎng)景中出現(xiàn)了違反預(yù)定義規(guī)則的行為，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警，監(jiān)控工作站自動(dòng)彈出報(bào)警信息并發(fā)出警示音,用戶可以通過點(diǎn)擊報(bào)警信息，實(shí)現(xiàn)報(bào)警的場(chǎng)景重組并采取相關(guān)措施。

據(jù)了解，智能視頻分析技術(shù)起源于國(guó)外，起初主要是一些實(shí)驗(yàn)室及軍方應(yīng)用的產(chǎn)品，而且主要用于反恐，后來逐漸走向工業(yè)及民用，主要在機(jī)場(chǎng)、軍事、銀行、交通等場(chǎng)所使用。該技術(shù)剛開始引入國(guó)內(nèi)時(shí)，使用的幾乎都是國(guó)外產(chǎn)品或者國(guó)外的芯片，沒有真正屬于自己的產(chǎn)品。為了擺脫這樣的局面，2005年，蘇州科達(dá)科技有限公司開始自主研發(fā)智能分析技術(shù)，并進(jìn)行了一系列積極地探索。

如今，科達(dá)研發(fā)的智能分析技術(shù)可以通過主動(dòng)發(fā)送視頻、音頻以及文字等各類告警信息，實(shí)現(xiàn)了視頻監(jiān)控由被動(dòng)防御向主動(dòng)防御的變革，讓監(jiān)控人員從繁瑣的操作、海量的信息中解脫出來，并幫助用戶更高效、更精確的管理監(jiān)控目標(biāo)。

行業(yè)應(yīng)用的多樣化

經(jīng)過了長(zhǎng)達(dá)七年多的實(shí)踐，科達(dá)行業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)具備了豐富的智能業(yè)務(wù)功能，包括車牌識(shí)別、攝像頭異常監(jiān)測(cè)、虛擬警戒線、財(cái)產(chǎn)保護(hù)、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤、計(jì)數(shù)、物品遺留等，涉及平安城市、監(jiān)獄安防、智能交通、智能小區(qū)、廠區(qū)監(jiān)控等領(lǐng)域。

一、平安城市的建設(shè)

平安城市利用公共服務(wù)平臺(tái)，包括城市內(nèi)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)字化城市管理系統(tǒng)、道路交通等多個(gè)系統(tǒng)，利用市區(qū)級(jí)數(shù)據(jù)交換平臺(tái)實(shí)現(xiàn)資源共享。作為平安城市系統(tǒng)工程建設(shè)的主要組成部分，智能卡口對(duì)城市治安和交通管理起著重要作用。

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市道路建設(shè)和機(jī)動(dòng)車所有量都在迅速增長(zhǎng)，隨之也給政府部門交通管理工作帶來了巨大的壓力。面對(duì)近年來層出不窮的道路刑事、治安案件的增長(zhǎng)，以及肇事逃逸、盜搶車輛和機(jī)動(dòng)車違章行駛等問題，交管部門迫切需要將最新的智能化管理系統(tǒng)應(yīng)用到現(xiàn)代化的城市交通管理上來。

針對(duì)道路交通現(xiàn)狀，科達(dá)推出了一套完整的高清智能卡口系統(tǒng)解決方案。該方案采用高清化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、多級(jí)級(jí)聯(lián)等全新技術(shù)，提供道路高清實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能分析、違法抓拍、車輛布控與報(bào)警、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等貼合用戶需求的完善功能。同時(shí)系統(tǒng)具備友好的接口，可與其他廠商的卡口系統(tǒng)、周邊道路監(jiān)控系統(tǒng)、公安信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)接，通過多級(jí)級(jí)聯(lián)部署，實(shí)現(xiàn)全省卡口系統(tǒng)的“高清監(jiān)控、智能識(shí)別、聯(lián)網(wǎng)整合、統(tǒng)一管理”。

2011年，河南禹州、長(zhǎng)葛兩地的平安城市建設(shè)規(guī)劃中，就針對(duì)城市出入口、重要交通路段部署了科達(dá)高清智能卡口系統(tǒng)，加強(qiáng)對(duì)城市車輛的管控，經(jīng)過系統(tǒng)的智能分析識(shí)別，符合假套牌、違章等報(bào)警條件時(shí)，主動(dòng)進(jìn)行報(bào)警，充分發(fā)揮卡口安防的作用。

二、監(jiān)獄安防智能化

在國(guó)家司法部大力提倡監(jiān)獄信息化建設(shè)的背景下，為了切實(shí)提高監(jiān)獄監(jiān)管工作的現(xiàn)代化水平，最近幾年內(nèi)，國(guó)內(nèi)各大監(jiān)獄啟動(dòng)了新一輪的監(jiān)獄信息化建設(shè)工作，科達(dá)結(jié)合了之前的安防研發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，推出了一套集高清、智能、綜合安防于一體的新型安防信息化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)獄安防高效化、智能化管理。

據(jù)悉，上海白茅嶺監(jiān)獄、鶴壁市看守所等場(chǎng)所均部署了科達(dá)智能監(jiān)獄安防系統(tǒng)。該系統(tǒng)以科達(dá)高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以科達(dá)綜合管理平臺(tái)為核心，實(shí)現(xiàn)看守所視頻監(jiān)控、報(bào)警、門禁、巡更、對(duì)講等十二大子系統(tǒng)的集中管理與聯(lián)合防范，輔以智能視頻分析技術(shù)，對(duì)周界進(jìn)行視頻監(jiān)測(cè)并對(duì)爬高、打架、長(zhǎng)時(shí)間逗留、夜間異常起身等異常行為進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)分析和主動(dòng)報(bào)警，一旦出現(xiàn)異常行為(如穿越警戒區(qū))，系統(tǒng)將自動(dòng)上報(bào)警情，并聯(lián)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)圖像彈出、切換上墻。在降低工作強(qiáng)度的同時(shí)使警情發(fā)現(xiàn)及處理效率得到進(jìn)一步提升。

三、交通監(jiān)控的智能檢索

據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在盯著視頻畫面22分鐘之后，人眼將對(duì)視頻畫面里95%以上的活動(dòng)信息視而不見。因此，傳統(tǒng)視頻監(jiān)控一直面臨兩個(gè)難題：一是保安人員難以實(shí)時(shí)、有效地監(jiān)視和發(fā)現(xiàn)突發(fā)或有威脅的安防事件，這導(dǎo)致大量視頻監(jiān)控系統(tǒng)只通過錄像存儲(chǔ)起到了事后取證的作用;二是當(dāng)事件發(fā)生后進(jìn)行調(diào)查取證時(shí)，難以快速、準(zhǔn)確地在海量存儲(chǔ)視頻中搜尋相關(guān)事件的信息，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力。

這一點(diǎn)對(duì)于監(jiān)控規(guī)模非常大且必須快速高效發(fā)現(xiàn)問題的軌道交通而言，尤為突出。為此，科達(dá)研發(fā)的智能分析技術(shù)能夠通過對(duì)監(jiān)控視頻圖像的實(shí)時(shí)分析對(duì)動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中的目標(biāo)進(jìn)行定位、識(shí)別和跟蹤，并分析和判斷目標(biāo)的行為，從而能在異常情況發(fā)生時(shí)及時(shí)做出反應(yīng)，做到早期偵測(cè)和主動(dòng)防范，幫助安保人員有效避免或高效處理有威脅或突發(fā)性的事件。

除了實(shí)時(shí)防范，智能分析對(duì)提升錄像檢索的效率同樣可以起到重要作用。基于智能分析，視頻監(jiān)控的錄像資料中可以自動(dòng)添加各種分析數(shù)據(jù)，包括各類智能報(bào)警事件、人臉識(shí)別信息、人物形態(tài)信息等等，基于這些數(shù)據(jù)，安保人員可以根據(jù)各種事件和信息高效便捷的檢索到相關(guān)視頻，從而從海量的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)中解脫出來，提升效率。

四、智能小區(qū)的應(yīng)用

近年來，伴隨城市化步伐的加快，在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的同時(shí)，社會(huì)安全面臨的壓力不斷加大，小區(qū)的安全問題也被提到了一個(gè)新的高度。但是，在傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)中，受人員、時(shí)間、精力限制，實(shí)時(shí)監(jiān)控往往成為擺設(shè)，更多的是通過錄像提供事后查詢，這樣就導(dǎo)致很多事件無法得到及時(shí)控制，延誤了最佳處理時(shí)機(jī)。

為此，科達(dá)推出了智能化的小區(qū)監(jiān)控解決方案，能夠通過智能報(bào)警聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)突發(fā)事件的快速反應(yīng)，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)犯罪分子，阻止事態(tài)進(jìn)一步發(fā)展，最大化減低安全隱患，同時(shí)還可與公安、消防部門的報(bào)警系統(tǒng)對(duì)接，及時(shí)、自動(dòng)上報(bào)警情，便于公安、消防部門快速出警。

智能小區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)的主要監(jiān)控對(duì)象是小區(qū)周界、主要出入口、公共場(chǎng)所、公共設(shè)施、停車場(chǎng)、電梯和電梯廳、樓層樓道、強(qiáng)弱電控制室等。監(jiān)控中心主要位于保安室，配置電視墻和分控客戶端。小區(qū)內(nèi)所有監(jiān)控點(diǎn)配置視頻編碼器、攝像機(jī)以及相關(guān)報(bào)警設(shè)施，接入運(yùn)營(yíng)商平臺(tái)。物業(yè)公司領(lǐng)導(dǎo)可通過Internet遠(yuǎn)程訪問小區(qū)監(jiān)控的圖像資源。同時(shí)，系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)接入公安、消防的報(bào)警中心。智能小區(qū)的建設(shè)大大降低了工作人員的工作難度，更加方便、快捷地保障了小區(qū)的安全。

五、廠區(qū)監(jiān)控的預(yù)警

隨著現(xiàn)代化企業(yè)制度在我國(guó)的普及和深化發(fā)展，企業(yè)的信息化建設(shè)不斷深入，利用數(shù)字視頻技術(shù)對(duì)企業(yè)進(jìn)行安全防范工作已是大勢(shì)所趨。在現(xiàn)代化企業(yè)中，工廠實(shí)施視頻監(jiān)控系統(tǒng)，安全保衛(wèi)部門可以實(shí)現(xiàn)在企業(yè)廠區(qū)門口、廠房、辦公樓、周界圍墻、倉庫等地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)全天候視頻監(jiān)控。

蘇州供電公司部署了科達(dá)智能監(jiān)控解決方案，該方案提供了虛擬警戒線的功能，在廠區(qū)的邊境線、警戒線等各種有形或無形的界線上，該系統(tǒng)可以通過監(jiān)控?cái)z像機(jī)的畫面內(nèi)容識(shí)別直接完成周界警戒告警任務(wù)。用戶可自由在視頻監(jiān)控畫面上直接定義虛擬警戒線。一旦有目標(biāo)符合警戒規(guī)則，設(shè)備立刻通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)向監(jiān)控人員發(fā)出實(shí)時(shí)告警。

此外，該系統(tǒng)還能實(shí)現(xiàn)廠區(qū)內(nèi)部的財(cái)產(chǎn)保護(hù)，通過在位于管理中心的高清監(jiān)控管理平臺(tái)植入智能分析模塊，系統(tǒng)可對(duì)倉庫、停車場(chǎng)等場(chǎng)所圖像進(jìn)行智能分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)可疑人員、物品異常移動(dòng)等財(cái)產(chǎn)安全事件的準(zhǔn)確判斷，并聯(lián)動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)及時(shí)發(fā)出告警信號(hào)。

以當(dāng)今人類的智慧，以上的這些應(yīng)用對(duì)智能化視頻分析技術(shù)來說，還是剛剛處于初級(jí)階段。作為視頻監(jiān)控未來發(fā)展的必然方向，智能化雖然現(xiàn)在還存在一些問題，但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及智能技術(shù)的發(fā)展，這些問題都會(huì)得到很好的解決，智能化視頻技術(shù)將得到更為廣泛的應(yīng)用。