視頻分析，即Intelligent Video Surveillance，簡(jiǎn)稱IVS，是近年來(lái)新興的一個(gè)技術(shù)，其核心思想是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)智能識(shí)別技術(shù)將值班人員從長(zhǎng)期的“盯屏幕”監(jiān)控狀態(tài)解脫出來(lái)，為視頻監(jiān)控系統(tǒng)增加智能識(shí)別、預(yù)告警及智能檢索功能。視頻分析技術(shù)在在鐵路建設(shè)上已經(jīng)有一定的成功實(shí)施案例，具體分析模式集中在入侵探測(cè)、(滯留)檢測(cè)和逆行檢測(cè)及攝像機(jī)自身維護(hù)(如聚焦模糊、信號(hào)丟失、視頻遮擋等)。
IVS技術(shù)應(yīng)用難點(diǎn)
高鐵的特點(diǎn)是系統(tǒng)跨度大、地理分布廣，視頻分析的環(huán)境復(fù)雜，風(fēng)霜雨雪霧、攝像機(jī)抖動(dòng)、火車燈光、城市燈光、昆蟲、云影等現(xiàn)象均是視頻分析可能會(huì)遇到的問(wèn)題，良好的IVS系統(tǒng)應(yīng)該能夠很好地平衡漏報(bào)與誤報(bào)之間的問(wèn)題。不同的具體項(xiàng)目，攝像機(jī)的場(chǎng)景FOV(Field Of View)不同，有的線路上當(dāng)列車經(jīng)過(guò)時(shí)，會(huì)充斥整個(gè)畫面，而有的線路上，列車經(jīng)過(guò)，充斥一部分畫面而已，因此需要根據(jù)不同場(chǎng)景選擇策略、調(diào)整參數(shù)甚至底層算法微調(diào)。另外，在長(zhǎng)焦距情況下，遠(yuǎn)端很小的目標(biāo)應(yīng)該能夠探測(cè)到(考察IVS產(chǎn)品最小識(shí)別像素);在大風(fēng)環(huán)境下，抖動(dòng)的攝像機(jī)不應(yīng)該誤報(bào)(比如抖動(dòng)范圍在10個(gè)像素內(nèi));多預(yù)置位分析功能，如在多個(gè)不同預(yù)置位下設(shè)置分析，然后可以自動(dòng)調(diào)用預(yù)置位并快速進(jìn)入分析模式;應(yīng)該具有各種自然氣候條件下的過(guò)濾及補(bǔ)償程序。
IVS應(yīng)用的模式
鐵路不是實(shí)驗(yàn)室，對(duì)攝像機(jī)的任何角度、焦距等調(diào)整均需要一定人力物力，視頻分析對(duì)場(chǎng)景(FOV)的要求很高，在日后的配置中需要不斷調(diào)整，因此，不難理解多數(shù)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻分析攝像機(jī)采用的也是PTZ攝像機(jī)而不是固定攝像機(jī)了。分析模式固定后，攝像機(jī)FOV調(diào)整好，需要進(jìn)入分析設(shè)置，通常，一路攝像機(jī)視頻只能進(jìn)行一個(gè)模式。在鐵路應(yīng)用中，主要有兩種IVS模式，一種是在重要區(qū)段及咽喉區(qū)設(shè)置入侵探測(cè)，用來(lái)識(shí)別人或動(dòng)物入侵到高鐵路軌(高鐵沿線多半封閉或柵欄保護(hù)等物理方式，但還是可能有入侵物進(jìn)入);公跨鐵區(qū)域設(shè)置高空落物分析，防止高空落物對(duì)列車運(yùn)行產(chǎn)生影響。目前這兩個(gè)視頻分析應(yīng)用模式在鐵路視頻監(jiān)控中均有一定應(yīng)用并表現(xiàn)良好。[nextpage]
IVS系統(tǒng)設(shè)計(jì)
由于IVS是新技術(shù)，新產(chǎn)品，因此大多用戶對(duì)此并不是很了解，IVS廠家需要站在用戶角度，幫助用戶做好項(xiàng)目前期調(diào)研分析，弄清楚客戶的需求和期望;同時(shí)，IVS廠家有必要讓客戶清楚IVS是有限的智能而并非萬(wàn)能，IVS到底能做什么，不能做什么等。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，IVS廠家需要與攝像機(jī)安裝單位等進(jìn)行溝通，明確攝像機(jī)的設(shè)備參數(shù)要求、及攝像機(jī)安裝角度方位問(wèn)題，以最大限度發(fā)揮其功能。
IVS系統(tǒng)調(diào)試
對(duì)于高鐵這樣的大型戶外項(xiàng)目，IVS系統(tǒng)調(diào)試階段工作量比較大，首先廠家根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行粗調(diào)，然后派人現(xiàn)場(chǎng)模擬，然后再調(diào)試。從調(diào)試到試運(yùn)行，可能需要不止一次的現(xiàn)場(chǎng)模擬，其目的是改進(jìn)視頻分析探測(cè)效果。視頻分析調(diào)試不是一步完成的，一般分測(cè)試調(diào)試、初步、深度調(diào)試等。由于系統(tǒng)在戶外應(yīng)用，風(fēng)霜雨雪霧、夜晚、白云、車燈、蚊蟲、崎嶇的地形等都給視頻分析帶來(lái)挑戰(zhàn)。因此需要多次深化調(diào)整參數(shù)，并且需要根據(jù)不同典型現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行模擬測(cè)試，從不同角度，不同距離模擬入侵，然后根據(jù)測(cè)試結(jié)果反饋調(diào)整參數(shù)。
IVS系統(tǒng)架構(gòu)
目前視頻分析技術(shù)主要有兩種架構(gòu)方式，一種是集中后端服務(wù)器方式，另外一種采用前端DSP方式，目前，越來(lái)越多的人傾向前端DSP方式，即分布式智能分析，主要表現(xiàn)在以下方面。
DSP方式可以使得視頻分析技術(shù)采用分布式的架構(gòu)方式，在此架構(gòu)下，視頻分析單元一般位于視頻采集設(shè)備附近，這樣，你可以有選擇地設(shè)置系統(tǒng)，讓系統(tǒng)只有當(dāng)報(bào)警發(fā)生的時(shí)候才傳輸視頻到控制中心或存儲(chǔ)中心，相對(duì)于服務(wù)器方式，大大節(jié)省的網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)及存儲(chǔ)空間。另外，此方式可以使得視頻分析單元直接對(duì)原始或最接近原始的圖像進(jìn)行分析，而后端服務(wù)器方式，服務(wù)器得到的圖象經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)編碼傳輸后已經(jīng)丟失了部分信息，因此精確度難免下降。視頻分析是復(fù)雜的過(guò)程，需要占用大量的系統(tǒng)計(jì)算資源，因此服務(wù)器方式可以同時(shí)進(jìn)行分析的視頻路數(shù)非常有限，而DSP方式?jīng)]有此限制。
基于以上原因，目前市場(chǎng)上主流視頻分析技術(shù)均采用DSP方式，基于攝像機(jī)或編碼器。
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