智能视频内容分析技术概况及功能应用

　　一、需求分析

　　智能视觉分析技术的监控跟踪系统，应具有入侵检测、非法滞留检测、遗弃物检测、物品搬移检测和自动PTZ跟踪等功能。

　　·侵入者一旦进入保护区，可以直接对警戒禁区进行智能视频分析，一旦有物体进入警戒区，就会马上被探测并报警，中心同时联动视频监控（如存储和抓拍）。

　　·可疑人员在某些敏感区域长时间徘徊、游荡行为，超过设定的时间阈值，触发报警。

　　·遗弃物检测功能可以对遗弃物进行自动检测--当物品（包裹、碎块、行李等）在某个防区内被放置或遗弃的时候自动报警。此外，对于有人看管的物品，遗弃物检测模块可以将其忽略。无论是由人携带而来并在防区中遗弃的物品（摄像机看到完整遗弃过程的情况），或者是被人从防区外扔入防区内的物品（摄像机看到部分遗弃过程的情况），还是在防区中突然出现的物品（摄像机完全看不到遗弃过程的情况），系统都可以从场景中正确检测出遗弃物。

　　·物品搬移检测功能可以自动检测物品搬移事件--当防区内某特定位置的物品被拿走或搬走超过一定时间没有放回时发出报警。

　　·自动PTZ 智能跟踪功能，可以使摄像机对自身的云台和变焦镜头进行自主PTZ驱动，并自动控制PTZ摄像机的进行云台全方位旋转和镜头缩放，针对被锁定的运动目标进行视觉导向的自动跟踪，以确保跟踪目标持续以放大特写画面出现在镜头中央，这样警卫人员可以更清晰的看到信息，同时还可以用于事后取证。

　　·在监控中心对重要场所图像进行分析，并能根据需要调整所分析图像。

　　二、系统概述

　　视频内容分析技术源自计算机视觉（CV，Computer Vision）技术。计算机视觉技术是人工智能（AI，Artificial Intelligent）研究的分支之一，起源于Marr的视觉计算理论，它的目的在于在原始图像数据与有关图像的描述之间建立映射关系，从而使计算机能够理解视频画面中的内容。

　　视频监控中所提到的智能视频技术主要用于自动分析和获取视频源中的关键信息。借助计算机强大的数据处理功能，对视频画面中的海量数据进行数据处理，过滤掉用户不关心的信息，为监控者提供有用的关键信息。

　　三、核心技术

　　1、计算机视觉技术

　　其研究目标是使计算机具有通过一幅或多幅图像认知周围环境的能力。这种能力将不仅使机器能感知环境中物体的几何信息，包括它的形状、位置、姿态、运动等，而且能对它们进行描述、存储、识别与理解。计算机视觉，作为一门独立的学科正在受到广泛的重视，计算机视觉已应用于遥感图像分析、文字识别、医学图像处理、多媒体技术、图像数据库、工业检测与军事以及视觉监控等领域。

　　计算机视觉在智能监控中主要是解决摄像机的定标，多个摄像机的协同，基于主动视觉的感兴趣区域划分，景深及目标尺寸估计，目标的运动估计，目标的分类及行为分析，特殊情况报警及控制，系统的动态学习等。目前发展的重点是多个摄像机的协同监控，基于主动视觉的感兴趣区域划分，目标的分类及行为分析，特殊情况报警及控制，系统的动态学习等。

　　计算机视觉技术又可被分为低层视觉技术（Low-level Vision）与高层视觉技术（High-level Vision）两大分支。Low-level Vision要解决特征提取、运动检测、多目标跟踪等基本问题；High-level Vision希望得到对场景的语义理解，比如有关目标运动轨迹的判别，异常行为异常事件的最终结论等等。

　　2、嵌入式芯片技术

　　以DSP为代表的嵌入式技术的迅猛发展，为视觉技术在产业界的应用提供了实现的基础和产品化的保证。由于视频处理高计算复杂度的本质，使得很多年来有关视频处理及压缩的产品化实现都面临计算资源不够的难题。

　　随着芯片技术特别是DSP技术的发展，从本世纪初开始，这些矛盾逐渐得以缓解。德州仪器公司的定点DSP芯片单片处理能力已经达到8GIPS，已经有了符合H.264 Baseline编解码标准的DSP软件实现。嵌入式芯片技术的发展保障了计算机视觉技术的产业化应用。

　　四、主要功能

　　·能够实时检测、跟踪、识别典型场景中（包括室内、室外等）运动目标,并给出其运动行为和事件的自然语言描述，对异常行为进行检测和报警。

　　·实现场景中移动物体（如车或人）的统计和拥堵程度分析。

　　·多摄像机大范围协同监控。

　　·夜间场景智能监控。

　　·对遗弃物进行自动检测，并自动报警。

　　·物品搬移检测功能。

　　·自动PTZ 智能跟踪功能

　　·结合场景信息的语义理解、利用语义信息进行语义存储和语义级别的数据库检索、人机交互等。

　　·可以24小时实时监控纪录数据，并能够智能化地理解判断在场景中没有移动物体或异常行为时减少存储，大大节省存储空间

　　·非法入侵检测，智能分析并报警，联动视频监控。

　　·可疑人员在某些敏感区域徘徊、游荡行为，超过设定的时间阈值，触发报警。

　　·在监控中心对重要场所图像进行分析，并能根据需要调整所分析图像。