海思Hi3516智能分析引擎应用介绍

　　安防监控正在步入高清化、智能化时代，海思推出的Hi3516正是针对高清IPCamera的一款专业高端SOC芯片，除了1080p@30fpsH.264多码流编码、优异的ISP和编码视频质量优势外，其高性能的智能视频分析加速引擎和基于此的智能视频分析集成应用更是该产品的一大亮点。

　　从图1中我们可以看到Hi3516在图像处理系统中增加了IVS ENGINE，即智能视频加速引擎，简称IVE。

　　图1：Hi3516功能框图

　　这个加速引擎的主要作用就是将智能视频分析算法运算中频繁调用且消耗资源较大的主要算子实现硬化，以减少底层运算对CPU资源的消耗，节省CPU资源来做更多的智能分析应用。

　　基于硬化的IVE以及强大的CPU，Hi3516芯片可根据用户需要，开发各种智能视频分析应用，包括通用类功能，如周界防范、视频质量诊断、人脸检测，也可以开发行业专用类功能，如自助银行专用功能“ATM异物加装检测”等。

　　本文将对智能视频加速引擎及其应用进行介绍。

　　首先介绍最常见的智能视频分析功能--周界防范与加速引擎的关系。周界防范功能属于智能视频行为分析，其核心模块包括：运动目标检测、运动目标跟踪、运动目标分类、安全规则判别。其中运动目标检测与跟踪模块是整个处理流程的基础，这两个模块互为反馈，关联性强。

　　运动目标检测的目的是将视频场景中的运动目标从背景中分割出来。由于光照的变化、背景混乱运动的干扰、运动目标的影子、摄像机的抖动以及运动目标的自遮挡和互遮挡现象的存在等等，都给运动目标的正确检测带来极大的挑战。而运动目标的检测影响着后期的跟踪和分类，是智能视频监控技术中的关键。

　　运动目标跟踪是在运动目标检测的基础上，利用目标的有效特征，使用适当的匹配算法，在序列图像中寻找与目标模板最相似的图像位置，对目标进行定位。在实际应用中，运动目标跟踪不仅可以提供目标的运动轨迹和准确定位目标，为下一步的目标行为分析与理解提供了可靠的数据来源，而且也可以为运动目标检测提供有效反馈，对目标检测进行修正更新，从而形成一个良性循环，因此运动目标检测和运动目标跟踪算法是密不可分的，相辅相成。

　　运动目标分类是在运动目标检测和跟踪的基础上，通过对运动目标进行有效特征提取，分类器训练，对视频图像中的人、车、动物进行准确分类。其中，特征提取用于提取目标的空间特征和时间特征；分类器的训练通过细化分类采用多特征的树型分类器，逐层细化分类，提高分类器的准确性。

　　安全规则判别是在运动目标检测、跟踪、分类的基础上，得到准确的目标信息，通过判断当前时刻目标的行为特征是否违反了用户自定义的安全规则，从而触发报警。其中安全规则判别也就是最终形成了用户应用功能，如周界入侵（进入、离开、出现、消失）、单警戒线、多警戒线、逆行、徘徊、异常速度、非法停车、计数、PTZ跟踪等等。