如今在探討視頻監(jiān)控發(fā)展趨勢的眾多文章和專家論述中,高清化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化被公認(rèn)今后的必然方向。高清和網(wǎng)絡(luò)化很好理解,那么智能化的核心是什么呢?答案是視頻分析。
視頻分析讓視頻監(jiān)控插上了智能的翅膀,在以往沒有視頻分析功能傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,錄像數(shù)據(jù)無法被有效的分類存儲,最多只是打上時間標(biāo)簽,因此數(shù)據(jù)查找非常耗時且很難有效獲得需求信息。同時傳統(tǒng)監(jiān)控是一種被動監(jiān)控,僅能起到錄像的工作,在異常、突發(fā)事件發(fā)生后,回放錄像進(jìn)行事后檢查,但損失和影響已經(jīng)造成。而視頻分析技術(shù)把傳統(tǒng)的事后取證變成了主動防御,它融合了圖像處理、模式識別、人工智能等多項(xiàng)技術(shù),借助計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能,對視頻畫面海量數(shù)據(jù)進(jìn)行高速分析,將其中的無用信息過濾掉,自動分析、抽取畫面中有價值的關(guān)鍵信息,進(jìn)行標(biāo)記或者相關(guān)處理,并形成相應(yīng)事件和告警的監(jiān)控方式。視頻分析極大的減輕了監(jiān)控人員的工作量,以往需要多人24小時緊盯監(jiān)控屏幕,現(xiàn)在1~2個人就可以進(jìn)行管理;更為重要的是用肉眼觀看監(jiān)控視頻,注意力無法持久,很容易錯過重要畫面信息,特別在監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模越來越大時,個人無法顧及大量攝像頭畫面,有了視頻分析問題則迎刃而解。如果將監(jiān)控?cái)z像機(jī)看作人的眼睛,那么智能視頻分析系統(tǒng)就可以看作是人的大腦。視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從目視解釋向自動解釋的轉(zhuǎn)變,這是智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)與普通監(jiān)控系統(tǒng)的最大區(qū)別,也是視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的必然。
視頻分析技術(shù)最初起源于國外,初始主要是一些實(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,擴(kuò)展到在機(jī)場、軍事、銀行、交通等場所使用。該技術(shù)剛開始在國內(nèi)興起時,使用的幾乎都是國外產(chǎn)品和技術(shù)。近些年,國內(nèi)企業(yè)發(fā)展也很快,自主研發(fā)智能視頻分析技術(shù)已經(jīng)具備了豐富的智能業(yè)務(wù)功能,包括車牌識別、攝像頭異常監(jiān)測、虛擬警戒線、財(cái)產(chǎn)保護(hù)、運(yùn)動目標(biāo)跟蹤、計(jì)數(shù)、物品遺留等。
當(dāng)前視頻分析技術(shù)用于視頻監(jiān)控通常有兩種方案:一種是后端智能視頻分析方案。這種模式下所有的前端攝像機(jī)僅僅具備基本的視頻采集功能,而所有的視頻分析都必須匯集到后端或者關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)處由計(jì)算機(jī)統(tǒng)一處理。優(yōu)勢是可以靈活切換服務(wù)器取流的前端設(shè)備,對任意的前端設(shè)備都可以應(yīng)用智能視頻分析功能,而且后續(xù)軟件升級更方便快捷。缺點(diǎn)是當(dāng)服務(wù)器數(shù)量較多時會占用較大的空間,只適合控制若干關(guān)鍵的監(jiān)控點(diǎn),對網(wǎng)絡(luò)的帶寬有一定的要求。另一種是視頻分析前端解決方案,顧名思義就是將智能視頻分析算法集成在前端攝像機(jī)中,一臺攝像機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)智能分析,所有的目標(biāo)跟蹤、行為判斷、報(bào)警觸發(fā)都是由前端智能分析設(shè)備完成,只將報(bào)警信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控中心。優(yōu)點(diǎn)是無需將視頻傳輸回監(jiān)控中心,對連接前端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)帶寬要求低,而且后端無需設(shè)置服務(wù)器機(jī)房,節(jié)省空間,目前市場上這種方式居多。不過其也有不足,就是無法靈活切換各個前端設(shè)備的分析類型,一旦系統(tǒng)建設(shè)完成,無法改變特定前端設(shè)備的智能類型。
事實(shí)上無論采用哪種方案,視頻分析都是一項(xiàng)頗為復(fù)雜的技術(shù)。以人數(shù)統(tǒng)計(jì)為例,人的行走方向、人體的互相遮擋、人的胖瘦、人是站立行走還是爬行、下雪天氣等各種因素都可能成為人數(shù)統(tǒng)計(jì)的一些干擾因素,因此做到準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)需要研發(fā)極為專業(yè)的算法,要有專門的軟硬件人才來做這件事。由于不同客戶實(shí)際需求也不同,視頻分析涉及的技術(shù)應(yīng)用側(cè)重點(diǎn)也有所不同,大致可分為診斷類視頻分析、識別類視頻分析和行為類視頻分析三類。其中最為大眾熟悉的車輛違章拍照屬于識別類,它有效的降低了車輛交通違章數(shù)量,大大減少了交通事故的發(fā)生。如今車牌識別技術(shù)被廣泛應(yīng)用在交通路口、各停車場出入口、高速公路收費(fèi)站等地。該項(xiàng)技術(shù)偏向于對靜態(tài)場景的分析處理,通過圖像識別、圖像比對及模式匹配等核心技術(shù),實(shí)現(xiàn)對人、車、物等相關(guān)特征信息的提取與分析。該技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展與應(yīng)用,目前已十分成熟,模糊車牌還原和識別技術(shù)的出現(xiàn)使得該項(xiàng)技術(shù)不再局限高清,開始向標(biāo)清領(lǐng)域普及。此外識別類還包括現(xiàn)在火熱的人臉識別比對系統(tǒng),其將人臉信息歸檔,并與個人身份建立關(guān)系,在實(shí)際運(yùn)用過程中采用人臉?biāo)阉、黑名單布防、陌生人識別等多項(xiàng)智能分析功能,大大提高視頻監(jiān)控的防范功效。診斷類視頻分析主要是針對視頻圖像出現(xiàn)的雪花、滾屏、模糊、偏色、增益失衡、云臺失控、畫面凍結(jié)等常見的攝像頭故障、視頻信號干擾、視頻質(zhì)量下降進(jìn)行準(zhǔn)確分析、判斷和報(bào)警。診斷類智能分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來較為簡單,通常以后端管理平臺的形式出現(xiàn),在大型的監(jiān)控項(xiàng)目,特別是城市級監(jiān)控的日常運(yùn)維中作用十分明顯。目前市面上一些基于DSP的智能分析設(shè)備、DVR和DVS等都自帶該項(xiàng)輔助功能;行為類視頻分析側(cè)重于對動態(tài)場景的分析處理。典型的功能有:車輛逆行及相關(guān)交通違章檢測、防區(qū)入侵檢測、圍墻翻越檢測、絆線穿越檢測、物品偷盜檢測、占道經(jīng)營檢測和客流統(tǒng)計(jì)等。
視覺分析適用的范圍很廣,不僅可在視頻監(jiān)控中發(fā)揮著重要作用,在其它領(lǐng)域同樣可以得以應(yīng)用。如在零售領(lǐng)域,可通過智能視頻分析技術(shù)對顧客行為實(shí)施數(shù)據(jù)采集,并進(jìn)行系統(tǒng)的、深層次的顧客數(shù)據(jù)分析,了解顧客消費(fèi)行為、消費(fèi)方式、顧客的特征,同時還可了解到店鋪的客流量、店內(nèi)陳列貨品熱門區(qū)域、廣告/櫥窗關(guān)注度等重要信息。在治理超標(biāo)準(zhǔn)排放煙塵、污水等方面,可利用智能視覺,能夠及時發(fā)現(xiàn)機(jī)房及生產(chǎn)車間的的火災(zāi)、煙霧等異常情況。此外,利用智能視覺中的面相檢測、人臉識別技術(shù),還可以幫助企業(yè)加強(qiáng)出入口的控制和管理,提高管理水平,降低管理成本。
對于視頻分析,人們從心理上是歡迎的,但在實(shí)際中接受度并不高。原因之一在于用戶普遍對于視頻分析期望過高,有不少是超出現(xiàn)有視頻分析技術(shù)能力的需求,因此現(xiàn)有的視頻分析產(chǎn)品總難以讓客戶非常滿意,從而導(dǎo)致客戶對其接受度還不夠高。其次有的廠家為了能夠吸引客戶進(jìn)行夸大宣傳,結(jié)果實(shí)際使用效果與宣傳效果不符,使得這些客戶對智能視頻分析產(chǎn)品再無好感。第三、視頻分析是一項(xiàng)復(fù)雜的綜合技術(shù),涉及環(huán)境和需求也呈現(xiàn)多樣性特點(diǎn),實(shí)際環(huán)境中光照變化、目標(biāo)遮擋、目標(biāo)與背景顏色相似、背景雜亂等都會增加視頻分析的難度。造成虛假報(bào)警、漏報(bào)警、跟蹤困難等不良后果。第四,目前國內(nèi)安防智能視頻分析應(yīng)用產(chǎn)品絕大部分來自國外廠商,且沒有形成規(guī)模應(yīng)用效應(yīng),產(chǎn)品定價普遍偏高,普通用戶難以接受。不過盡管存在這樣或那樣的問題,用戶需求和潛在規(guī)模還是廣闊的,F(xiàn)在越來越多的企業(yè)和機(jī)構(gòu)在智能視覺分析領(lǐng)域大力投入,由此不斷涌現(xiàn)出性能更優(yōu)秀的算法,不斷提高產(chǎn)品中視覺分析技術(shù)的性能。隨著技術(shù)的不斷更新、改進(jìn)、與云技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的結(jié)合,智能視頻分析定將在未來大放異彩。
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