攝像機(jī)智能化的實(shí)現(xiàn)依賴于各種圖像處理算法的研究、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。近些年,國(guó)內(nèi)研究在這方面所取得的成果是十分豐富的,但這些成果所形成的實(shí)際生產(chǎn)力卻仍然有限。究其原因,除了市場(chǎng)需求的發(fā)展需要一個(gè)過(guò)程外,最主要的還是有一些技術(shù)挑戰(zhàn)尚未完全克服。限于篇幅,這里僅摘取其中兩點(diǎn)進(jìn)行分析。
一是“智能”算法的前端化、固態(tài)化
盡管智能化是新一代攝像機(jī)的重要標(biāo)志,但其進(jìn)程卻始于模擬時(shí)代。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,諸如移動(dòng)偵測(cè)、人臉識(shí)別、自動(dòng)跟蹤等智能視頻算法日趨成熟并在一些特定場(chǎng)合得到了廣泛應(yīng)用。隨著分布式計(jì)算技術(shù)架構(gòu)的發(fā)展,特別是云計(jì)算概念的提出,與攝像機(jī)智能化相關(guān)的算法實(shí)現(xiàn)也呈現(xiàn)出十分明顯的前端化(即內(nèi)置于攝像機(jī))傾向。理論上,將前期大量經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)、比較成熟的算法,從桌面以上的平臺(tái)移植到嵌入式平臺(tái)成為最可行的第一步。但這看似容易的第一步,真的走起來(lái)卻并不輕松。最困難的,也是最能體現(xiàn)技術(shù)水平的就是算法實(shí)現(xiàn)的可移植性。由于不同嵌入式系統(tǒng)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)以及處理能力等多方面都存在差異,對(duì)本來(lái)就對(duì)計(jì)算效率極其敏感的圖像處理算法來(lái)說(shuō),要實(shí)現(xiàn)高度的可移植性(無(wú)論是靜態(tài)的還是動(dòng)態(tài)的)是十分困難的。解決之道就是在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中引入軟件可移植性工程,將自主研制的算法以不同目標(biāo)環(huán)境下的支持庫(kù)形式提供給需求者。
此外,隨著攝像機(jī)所能提供的圖像分辨率的不斷提升,智能視頻算法需要處理的數(shù)據(jù)量也急劇增加。在很多場(chǎng)合下,算法實(shí)現(xiàn)需要固態(tài)化才能滿足實(shí)時(shí)性要求。所謂固態(tài)化就是用專用芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)相關(guān)的算法。這就需要有既懂算法軟件、又懂硬件描述語(yǔ)言,具有長(zhǎng)期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員,來(lái)設(shè)計(jì)可靠、高效的算法芯片。
正是因?yàn)樯鲜鰞身?xiàng)工作的技術(shù)門檻高,并要求產(chǎn)品研發(fā)機(jī)構(gòu)保持持續(xù)、穩(wěn)定的資源投入,真正實(shí)現(xiàn)前端智能的攝像機(jī)產(chǎn)品目前尚不豐富。
二是視頻結(jié)構(gòu)化描述技術(shù)
與視頻結(jié)構(gòu)化描述相關(guān)的技術(shù)大致包括機(jī)器視覺(jué)與模式識(shí)別、語(yǔ)義網(wǎng)與知識(shí)庫(kù)、大數(shù)據(jù)或海量信息處理以及系統(tǒng)管理和應(yīng)用技術(shù)等?,F(xiàn)階段,上述各項(xiàng)技術(shù)研究,就其本身來(lái)說(shuō),無(wú)論開(kāi)展的時(shí)間是長(zhǎng)是短,都或多或少取得了一定的成果,有的甚至已經(jīng)得到了大量的應(yīng)用(如車牌識(shí)別)??墒牵绻麖臐M足實(shí)現(xiàn)視頻結(jié)構(gòu)化目標(biāo)所需的角度來(lái)看,“孤島”現(xiàn)象仍十分明顯。我們可以“從視頻圖像中區(qū)分出多個(gè)不同的感興趣目標(biāo)”這一最基礎(chǔ)的工作為例來(lái)理解這方面的情況。作為一項(xiàng)高度擬人化功能,要完成它就需要依據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)對(duì)實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行時(shí)空分割、特征提取、對(duì)象識(shí)別等處理。這里所說(shuō)的“已有經(jīng)驗(yàn)”在系統(tǒng)中就表現(xiàn)為“樣本庫(kù)”、“特征庫(kù)”或“知識(shí)庫(kù)”。鑒于這些庫(kù)的形成需要經(jīng)歷一定的積累或“學(xué)習(xí)”過(guò)程,在沒(méi)有一個(gè)有效規(guī)則的情況下,這些經(jīng)驗(yàn)的共享和交流是十分困難的,形成“孤島” 也就是很自然的了。
三、攝像機(jī)智能化對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響
從視頻監(jiān)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來(lái)看,包括上述技術(shù)挑戰(zhàn)在內(nèi)的各種攝像機(jī)智能化所涉及技術(shù)難題的有效解決,都是行業(yè)本身、業(yè)內(nèi)企業(yè)必須給予足夠重視的。從個(gè)人理解的層面來(lái)看,要能更加有效地推進(jìn)攝像機(jī)智能化,一個(gè)可行的做法就是學(xué)習(xí)國(guó)際上的成功經(jīng)驗(yàn),由對(duì)此感興趣的“產(chǎn)、學(xué)、研、用”機(jī)構(gòu)一起組成一個(gè)合作體,依照“規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、知識(shí)合理共享”的原則,以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,形成產(chǎn)業(yè)的、技術(shù)的規(guī)范,以此來(lái)引領(lǐng)整個(gè)行業(yè)朝著“技術(shù)領(lǐng)先、規(guī)模占優(yōu)”的方向發(fā)展。
同時(shí),在當(dāng)前的國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下,視頻監(jiān)控行業(yè)無(wú)疑是一個(gè)極其“吸引眼球”的產(chǎn)業(yè),這樣的產(chǎn)業(yè)應(yīng)該具有一定的引領(lǐng)作用。從對(duì)其它產(chǎn)業(yè)的依賴度來(lái)看,攝像機(jī)智能化最合適、最可行的是進(jìn)一步帶動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展。國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)最近一次的興起始于上世紀(jì)九十年代末期,也正是依靠國(guó)內(nèi)有巨大產(chǎn)品需求的多個(gè)帶“金”字工程的推進(jìn),其在十多年間取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。鑒于國(guó)內(nèi)視頻監(jiān)控市場(chǎng)的巨大規(guī)模,特別是在攝像機(jī)智能化達(dá)到了“規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一”的條件下,或許應(yīng)該為國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體行業(yè)所重視。視頻監(jiān)控行業(yè)憑借其自身的智能化發(fā)展成為推動(dòng)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)再次發(fā)展的源動(dòng)力,這一點(diǎn)確實(shí)值得期待。