近半個月的年假已經(jīng)結(jié)束,打工的人們也在意猶未盡的沉浸在過年的氣氛當中陸續(xù)踏上了離鄉(xiāng)路。2月15日是大多數(shù)單位春節(jié)假期的最后一天,“鐵公機”迎來返程高峰,據(jù)鐵路部門預計,2月15日北京站到達旅客超過14萬人次,西站到達旅客11萬人次,南站到達近10萬人次。隨著農(nóng)民工陸續(xù)返京,北京各大火車站正月十五(2月24日)前后將出現(xiàn)第二撥返程高峰。年后返程客流量大,雜、亂已成為主要特點,因客流量大突發(fā)事件難以控制,預防難度大,而智能視頻監(jiān)控可使情況大有改觀,智能視頻監(jiān)控可識別行為異常,主動發(fā)出警示從而預防突發(fā)事件發(fā)生,一定程度上提高了乘客的人身和財產(chǎn)安全。
智能視頻分析技術(shù)
智能視頻監(jiān)控技術(shù)源自于人工智能的一個分支領(lǐng)域——計算機視覺技術(shù)。其概念主要是指“由機器自動分析視頻圖像源,從中識別并提取出有用的關(guān)鍵信息,并自動控制機器進行相應動作”的監(jiān)控方式,由于處理過程基于視頻圖像源,也稱為智能視頻分析(智能分析)技術(shù)。
如上圖所示,智能視頻分析技術(shù)是監(jiān)控技術(shù)第三個發(fā)展階段“機器眼+機器腦”中的“機器腦”部分,利用機器,將“人腦”對于視頻畫面的監(jiān)控判斷,進行數(shù)據(jù)分析提煉特征形成算法植入機器,形成“機器腦”對視頻畫面自動檢測分析,并作出報警或其他動作。它借助計算機強大的數(shù)據(jù)處理能力過濾掉視頻畫面無用的或干擾信息、自動分析、抽取視頻源中的關(guān)鍵有用信息,從而使攝像機不但成為人的眼睛,也使計算機成為人的大腦。智能視頻監(jiān)控技術(shù)是最前沿的應用之一,體現(xiàn)著未來視頻監(jiān)控系統(tǒng)全面走向數(shù)字化、智能化、多元化的必然發(fā)展趨勢。
智能視頻監(jiān)控的應用
在金融系統(tǒng)的智能監(jiān)控可以實現(xiàn)ATM監(jiān)控、銀行出入口、柜臺交易、外圍周界防范、金庫等周邊可疑人員和周遭環(huán)境預告;在交通行業(yè)中可實現(xiàn)擁堵檢測、車流量統(tǒng)計、車速統(tǒng)計、停車檢測;在智慧城市中適用于各種復雜場景:場所周邊設防入侵檢測、特殊地區(qū)跌倒偵測/越界偵測、車站滯留偵測/遺留物偵測、場館客流分析統(tǒng)計檢測、廣場/場館視頻公共信息服務等;無人值守監(jiān)管行業(yè)中智能視頻監(jiān)控可實現(xiàn)電力周界防范;在部隊、監(jiān)獄、看守所智能監(jiān)控可適用于監(jiān)獄各種設施場景:軍械庫槍械看護、哨所入侵檢測、監(jiān)獄打架斗毆監(jiān)控、敏感地區(qū)非規(guī)定時間檢測;對于森林防火防范方面又起到了重要作用,可實現(xiàn)煙霧感應智能識別、明火隱患智能監(jiān)測、災備預警檢測、人員異常檢測。目前智能監(jiān)控的應用范圍日益擴大。
智能視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展
智能視頻監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)滲透金融、智慧城市、智能交通等多領(lǐng)域,在維護社會安全、保障人們生命和財產(chǎn)安全上起到不小的作用。在傳統(tǒng)的閉路電視監(jiān)控模式下,保安人員需要監(jiān)視太多的視頻畫面,遠遠超出人的接受能力,導致實際監(jiān)控效果低下。據(jù)統(tǒng)計,在連續(xù)盯著視頻畫面22分鐘之后,人眼將對視頻畫面里95%以上的活動信息視而不見。因此我們需要智能視覺監(jiān)控來改善監(jiān)控效果,同時減輕保安人員的負擔。
視頻分析曾經(jīng)作為一種軟件業(yè)務是預裝在中央服務器或數(shù)字監(jiān)控探頭的應用程序,這些應用程序以算法為基礎(chǔ),處理對特定事件的運動檢測,入侵檢測,出入口檢測等。一些視頻分析公司仍然只集中于軟體研究。例如,Aimetis的主打產(chǎn)品期望能在任何標準或聯(lián)網(wǎng)的PC上應用。
然而,越來越多的供應商開始趨向于把軟件嵌入到硬件設備或者作為整體打包銷售,比如視頻分析領(lǐng)域的市場領(lǐng)導者ObjectVideo已經(jīng)停止向最終用戶銷售軟件。相反,在數(shù)字信號處理芯片(DSP)上運行的軟件是由思科,EMC和TI等公司生產(chǎn)的,設備制造商們把DSP芯片安裝到后端存儲設備,網(wǎng)絡設備或者是數(shù)字監(jiān)控探頭或編碼器上。還有一些公司,包括博世,霍尼韋爾和索尼在內(nèi)也開始將視頻分析技術(shù)加入到他們以前銷售的監(jiān)控探頭中。而諸如慧銳系統(tǒng)、NICE則側(cè)重于開發(fā)和銷售整套包括監(jiān)控探頭、編碼器和分析軟件在內(nèi)的視頻管理系統(tǒng),這個轉(zhuǎn)變中的市場導致了一些奇怪的合作伙伴。ObjectVideo與慧銳不但是競爭對手,還是合作伙伴:慧銳已開發(fā)出自己的一些算法,并執(zhí)行ObjectVideo公司的一些算法,在他們自己的硬件上銷售。
視頻內(nèi)容分析(VCA)將移動偵測技術(shù)帶到了一個新的高度,利用局部或集中處理能力,根據(jù)形狀和大小對移動對象進行區(qū)分,并根據(jù)默認/內(nèi)置設置研究移動對象的行為,或者啟用數(shù)字視頻源的無人值守監(jiān)控功能,對特定事件或行為進行檢測。
根據(jù)MarketsandMarkets最新的市場研究報告,預計2017年全球視頻內(nèi)容分析(VCA)市場規(guī)模從2011年的1.8億美元增長至2017年的8.678億美元,2012年至2017年間的年復合增長率高達30.4%。該報告對各個垂直市場進行了分析,如機場、港口和海上安全、關(guān)鍵基礎(chǔ)設施、邊境管制和周邊安全、商業(yè)/辦公/政府建筑、工廠和工業(yè)設施、城市安全和公共安全、銀行業(yè)和金融業(yè)、娛樂場所、零售網(wǎng)店、運輸和物流、醫(yī)療保健、房屋住宅、體育等等。
智能視頻分析技術(shù)雖然最早以純軟件形式出現(xiàn),但其主要趨勢是不斷向前端遷移。以bellsent“智能視覺服務器”為例,可配置在攝像機前端及后端,以前段嵌入式分析為主,將視頻分析直接嵌入攝像機內(nèi)??傮w而言,置于前端的視頻分析不容易受視頻傳輸環(huán)節(jié)及視頻質(zhì)量的影響,效果會更穩(wěn)定、更好。
嵌入式視頻分析可以在前端直接對視頻信息進行處理,減少了視頻信息上傳的網(wǎng)絡帶寬壓力,并且安裝簡單易于系統(tǒng)集成。同時還可以支持前端存儲,無需進行圖像的遠程傳輸,并因此可以對圖像進行高質(zhì)量的前端存儲,如果用戶需要獲得圖像信息,則可以通過分布式事件搜索完成,并通過點播獲得高質(zhì)量現(xiàn)場畫面。
更重要的一點是,前端嵌入式智能分析讓每個獨立的分析單元可以成為單獨的智能監(jiān)控單元,即使整個系統(tǒng)的網(wǎng)絡都癱瘓了,這些獨立的前端單元還可以繼續(xù)獨立工作、進行存儲和報警,避開了系統(tǒng)網(wǎng)絡通信癱瘓所帶來的監(jiān)控癱瘓的風險。但是這種架構(gòu)開發(fā)復雜,靈活性差,擴容與升級比較困難;而后端純軟件視頻分析是在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的后端,往往將智能視頻分析功能嵌入在平臺軟件上,由專門的視頻處理服務器來實現(xiàn)的。這種模式產(chǎn)品智能功能比較強大,并且容易擴容,但是它需要視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端將所有的視頻信息都上傳到服務器,這對網(wǎng)絡帶寬的壓力是非常大的。
此外,要在后端進行智能視頻分析就必須對前端傳來的圖像進行解壓再分析,這個過程占用了大量平臺軟件終端設備的資源,實際上并沒有降低成本,反而使得作為觀看與瀏覽圖像的平臺軟件運行終端運行效率大幅下降。
智能監(jiān)控遭遇技術(shù)瓶頸
不同與其他產(chǎn)品,對于智能視頻分析產(chǎn)品來說,一旦你確定了業(yè)務需要,縮小范圍之后,就應該開始進行系統(tǒng)測試了。雖然,目前來說視頻分析技術(shù)能夠提供比幾年前多得多的功能和實用性。然而,該技術(shù)仍要求必須配置正確,它在某些情況下可能無法工作。智能監(jiān)控技術(shù)的準確與否取決于視頻源的質(zhì)量。目前高清監(jiān)控沒有普及,視頻源的質(zhì)量也就不能完全保證。智能視頻監(jiān)控技術(shù)開發(fā)是一個過程。智能視頻監(jiān)控技術(shù)開發(fā)是永無止境的,不同的應用環(huán)境對智能監(jiān)控技術(shù)的要求不同,新生的智能監(jiān)控技術(shù)與傳統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)還有市場博弈的一個過程。智能監(jiān)控技術(shù)發(fā)展遇到一些困境,有自身的原因也有客觀原因,但是智能監(jiān)控技術(shù)的前景將隨著市場的需求迎來曙光。