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智能视频分析系统未来两大市场方向

2014-04-03 15:13:59 来源:中国安防展览网 责任编辑: sillyna 收藏本文
摘要:智能视频分析系统是一种涉及图像处理、模式识别、人工智能等多个领域的智能视频分析产品。它能够对视频区域内出现的警戒区警戒线闯入、物品遗留或丢失、逆行、人群密度异常等异常情况进行分析,及时发出告警信息。
 

    【CPS中安网 cps.com.cn】 智能视频分析系统是一种涉及图像处理、模式识别、人工智能等多个领域的智能视频分析产品。它能够对视频区域内出现的警戒区警戒线闯入、物品遗留或丢失、逆行、人群密度异常等异常情况进行分析,及时发出告警信息。

  从智能分析系统的产品形态来说,分为两类,一类是由智能算法DSP来实现,常见于安装在前端的智能分析摄像机与智能分析视频服务器。目前,采用此种方式的系统较多,其是将具智能分析功能的软硬件前置在视频采集端。

  在常规视频监控系统中,视频占用了大量的存储空间和传输带宽,如何来解决这些问题是首要面临的难关。大量无用视频信息被存储、传输,既浪费了存储空间又占用了带宽,采用智能分析的目的是为了缓解视频存储所需要的空间和传输所需的带宽压力,或者对于一些不重要的视频采用低码流方式进行压缩和传输。这样,更有助于提升监控系统的应用价值。

  算法处理由前端来实现,后端的服务压力非常小,由此可以在一个系统中配置大量的智能分析摄像机。

  另一类是采用后端PC服务器加智能分析软件的运行模式,像Aimetis、iOmniscient都是采用此种方式。采用此种方式因为由后端PC服务器来进行处理,从处理的性能上来说,要优于前端智能分析摄像机的处理,由于算法对硬件资源占用很大,在同时处理多个分析时,系统的处理能力不足就表现出来了。因为后端PC服务器有强大的分析处理能力(与前端DSP软件方式相比),所以PC服务器处理方式通常被应于非常重要的智能分析场合。

  智能视频分析系统作用多 未来有两大市场方向

  在国内,刚刚过去的3·1云南昆明火车站暴力恐怖案件让人们心有余悸。在悲伤、愤怒的同时,人们更多的是疑问、反思。火车站这种公共场所,摄像头可谓是无所不在,能否更早的发现异常情况,为处置赢得更多的预警时间?及时预警、案发后协助警察侦破,这正是智能视频分析技术的作用所在。

  如果将监控摄像机看作人的眼睛,那么智能视频分析系统就可以看作人的大脑。

  近年来,随著恐怖主义威胁的加剧,人类对於自身安全和公共安全的意识显著提高。作為一种有效的安防產品,视频监控系统得到狠广泛的应用。在机场,银行,公共交通,繁忙的市中心,甚至一些私人的住所,各种视频监控產品得到应用。

  “越来越多的视频监控系统被安装,导致了摄像头的数目巨大。大量需要肉眼观看处理的视频信息使得监控对於安保人员来说成為一项单调乏味的工作。而且,由於大部分时间内视频流的内容都是正常的,这样使得安保人员狠容易疏忽,从而漏过可疑目标或异常事件。”公安部第一研究所所长助理、研究员余兵说。

  为此,新一代的智能视频监控技术得到了世界各国政府和学者的密切关注。

  在余兵看来,智能视频分析技术源于计算机视觉技术,融合了图像处理、模式识别、人工智能等多项技术。它可以借助计算机强大的数据处理功能,对视频画面海量数据进行高速分析,将其中的无用信息过滤掉,自动分析、抽取画面中有价值的关键信息。通过智能视频分析可以对危险的发生提早预警,而非仅仅在事后对录像进行查证。而且还可以减少由于人员疏忽或离开错过重要监控事件的情况,避免产生严重的安全事故。

  “如果将监控摄像机看作人的眼睛,那么智能视频分析系统就可以看作是人的大脑,由此视频监控系统实现从目视解释向自动解释的转变,这是智能视频监控系统与普通监控系统的最大区别,也是视频监控技术发展的必然。”余兵说。

   智能视频分析系统可以作为流量统计使用

  安防和公共安全是智能视频分析技术应用的重要领域之一。谈及智能视频分析技术的应用,余兵讲述了这样一个故事。2011年10月25日,内蒙古某市一家三口在家中被杀。受该市公安局委托,公安部一所对案件相关6段夜间录像进行低照度增强处理和分析,确定了犯罪嫌疑人潜入被害者家中和案发后离开的时间,为最终锁定嫌疑人并破案提供了宝贵的线索。

  不仅如此,智能视频分析技术还可用於流量统计。在视频中设定检测区域,对该区域内的目标稠密程度或目标数进行估计。比如说在广场、政府机关门口、文化与宗教聚集地等场所,观测人群密度或人数的动态变化,结合地点、时间等信息判断是否存在异常聚集情况﹔也可用於道路交通监控,获取车辆密集程度数据,供交管部门进行调度决策。

  “如果用上此项技术,对公共场所人数进行统计,达到一定数量就限制进入,那么踩踏事故发生频率将会大大降低。如果对车辆进行监控,相信城市交通管理效率会大大提高。”余兵说。

  目标移动范围监测是智能视频分析功能之一

  通过目标运动轨跡及运动方向,判断其移动范围是否在设定的合理范围内。“目标移动范围监测是应用最广的智能视频分析功能之一。”余兵认为,在运动目标检测及跟踪的基础上,根据目标的运动轨跡及运动方向判断其移动范围是否在用户设定的合理范围内,具体应用包括绊线检测和入侵检测。绊线检测即在摄像机监视的场景范围内,根据监控需要和目的设置检测线,并制定穿越检测线的非法方向。当有移动目标按照禁止穿越方向穿越用户设定的检测线时进行告警。

  入侵检测即在监控场景视频中设定检测区域,对目标进入、离开或突然出现在该区域的事件进行检测并及时告警。适合于军事禁区、监狱、看守所、重要物资仓库、银行、博物馆等需要对可疑目标重点防范的场所。

  徘徊检测是智能视频分析作用所在

  徘徊检测也是智能视频分析的作用所在。在视频中设定检测区域,对同一目标在该区域内运动超过一定时间的事件进行检测。可用于银行、政府机关、大使馆、文化与宗教聚集地、高安全周界、商业区和住宅区等场所的智能监控,发现可疑目标并及时发出警告,以排除安全隐患。

  智能视频分析技术缺乏多路多源监控视频协同分析

  近年来,虽然各科研院所、公司在智能视频分析技术研发上投入的力量越来越大,越来越多新的智能视频分析算法被提出,市场上出现的智能產品也越来越多,但不可否认的是,视频分析本身仍然是一个世界性的难题。实际环境中光照变化、目标运动復杂性、遮挡、目标与背景顏色相似、背景杂乱等都会增加视频分析的难度。

  未来智能视频分析技术的发展趋势如何?余兵认為,运动目标检测及跟踪处於智能视频监控系统的最底层,為后续的目标行為分析与理解提供可靠的数据来源。目前的目标检测及跟踪技术对光照变化较大、目标遮挡、动态背景干扰等场景进行处理时效果并不理想。因此需对目标检测及跟踪技术继续深入研究,提高算法的准确性,使之能够适应更為復杂和多变的现场环境。

  此外,目前市面上已有的智能视频分析功能大多集中在对单路摄像头採集的单源视频进行独立分析,缺乏多路多源监控视频的协同分析,因此应对跨摄像机目标跟踪技术进行研究,从而获取目标在大场景内的行踪轨跡,以进行更准确的行為分析。

  “遮挡是目标跟踪中必须解决的难点问题。”余兵说,运动目标被部分或完全遮挡,又或是多个目标相互遮挡时,目标部分不可见会造成目标信息缺失,影响跟踪的稳定性。为了减少遮挡带来的歧义性问题,必须正确处理遮挡时特征与目标间的对应关系。大多数系统一般是通过统计方法预测目标的位置、尺度等,都不能狠好地处理较严重的遮挡问题。

  未来,智能分析系统将向两大方向发展

  从智能分析的主要应用来看,有两个大的发展方向。其一是以车牌识别、人脸识别为核心代表的智能识别技术,主要应用于电子警察、机杨、海关。

  另一个是以周界防范、人数统计、自动追踪、逆行、禁停等规则为代表的行为分析技术,主要应用于围墙周界警戒区、商场、交通、景点流量统计,道路禁停禁放、违章逆行、场景跟踪等方面。

  1、双机自动跟踪:智能分析摄像机加普通快球方式。可应用于城市报警应急预案。突发事件的物体跟踪。

  2、人流量统计:统计框选区域进出人员的数量,应用于超市商场顾客流量的分析统计,帮助商家制定相应的销售策略。应用于景点、地铁口,提供流量数据供人员管制应用。

  3、穿越警戒区:通过设置虚拟围篱,对周界进行侦测。当发现可疑人员或者物体穿越围篱,即触发报警,并将报警信号上传至监控管理中心。同时可将报警画面通过网络上传至远程监看用户。应用于交通马路人行横道或斑马线、厂区重点区域围墙、学校、看守所围墙等。

  4、丢失分析:通过在监控画面上画出一块放置重要物品的区域作为警戒区域,只要此物品离开了警戒区域,那么将立即触发报警规则。应用于重点保护区域如博物馆,展览厅,拍卖会,金银店等。

  5、方向分析:在实际监控中,人们可能会关心人流的方向和车流的运动方向,通过方向的识别可以判断目标是否为不合法走动或行驶,如果出现逆向行为,目标将会被自动锁定,并同时报警。应用于单向行驶的道路;重要出入口等。

  6、智能跟踪:对可疑人或物体进行目标锁定,对目标的运动轨迹进行记录,同时摄像机将跟随目标转动并报警。应用于高档小区,人员禁入区域,机密区域,重要保护区域等。并可作为案发后,对案件回放过程的轨迹进行分析。达到迅速破案的作用。

关键词智能视频分析监控摄像机图像处理
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