智能分析的关键技术解析及新应用

    【CPS中安网 cps.com.cn】视频智能分析通常可以分为几部分：运动目标的识别、目标跟踪与行为理解。智能监控系统是指在特定的监控区域内实时监控场景内的永久或是临时的物体，通过对视频传感器获取的信息进行智能分析来实现自动的场景解析、预测被观察目标，并进行交互性行为。接下来，就视频智能分析关键技术进行解析并介绍智能分析的新应用。

   智能分析算法特点及应用范围

　　智能视频分析技术是计算机视觉技术在安防领域应用的一个分支，是一种基于目标行为的智能监控技术。智能视频分析技术广泛应用于平安城市、金融行业、政法监管、商业等领域。应用大体可以分为两类：

　　第一类是与安全相关的应用，也是目前智能视频分析最主要的应用，其主要作用是协助安全部门提高对重要部位、重要物品的安全防护，对可疑人员的识别。例如视频诊断、周界防范、异常行为检测、人脸识别、车牌识别、PTZ动态跟踪、图帧技术、烟火检测等。

　　第二类是与非安全相关的应用，主要面向零售、服务、管理等行业，做为管理和服务的辅助工具，用以提高服务水平和营业额。此类应用主要包括：人流量统计、熟客识别、人群控制、热度图分析、交通流量控制等。

　　智能分析主要算法

　　1、 目标检测算法

　　运动检测(Motion Detection)是把视频中变化的区域与背景图像精确分离出来，即正确分割出运动目标区域或轮廓，这是任何系统设计实现首先要考虑的问题。

　　2、 目标跟踪算法

　　目标跟踪(Object Tracking)就是通过对摄像机采集到的图象序列进行计算分析，计算出目标在每帧图像上的二维位置坐标，并根据不同的特征值，将图像序列中不同帧中同一运动目标关联起来，得到各个运动目标完整的运动轨迹，也就是在连续的视频序列建立运动目标的对应关系。

　　3、 行为识别算法

　　行为识别(BehaviorUnderstanding)是近年来被广泛关注的研究热点，它是指对目标的运动模式进行分析和识别，并用自然语言等加以描述。同目标识别与跟踪技术相比，行为动作识别技术是监控领域的较高研究层次，在计算机视觉中是一个极具有吸引力及挑战性的课题。

　　智能分析技术新应用——无预警，不安防

　　现有的监控摄像机或球机主要解决的问题是实时监控以及事后查找录像，而在警戒、预防方面的功能应用尚不完善。真正安防产品的价值应该是在预防和事中控制环节，以减少损失。

　　为了解决上述技术问题，天地伟业在2016年5月推出超星光警戒球。主要应用在道路、店铺、私人住宅、别墅区、农场、庄园、工厂、工地等场所或者监狱、监所、军警大院周界等敏感区域。警戒系统通过先进的智能分析算法搭载全光谱控制系统和预警系统可实现事前预防和警戒功能。

　　警戒球集红外、白光、激光、喊话等多种视听功能于一体。当有人闯入监控区域，球机可通过虚拟周界分析，联动跟踪功能，对闯入者视频进行变倍放大，看清面部信息，并跟踪闯入者的行动轨迹，同时联动白光灯闪烁，并有语音提示——“您已进入违禁区域，请尽快离开”;如果闯入者离开监控区域，球机自动转回原始监控场景;反之闯入者继续在监控区域逗留，超过设定的时间，球机将发出紧促的蜂鸣声，随后语音提示“请尽快离开，否则将会开启激光!”如果闯入者继续停留，球机开启激光束，指向闯入者，并联动后端报警推送。警戒球应用于夜晚无光或微光监控环境，正常通过红外进行补光，画面为黑白的，如果有人闯入，报警过程同上描述，白光灯开启，联动画面转为彩色，可以清晰看出闯入者面貌及着装颜色;灯光开启对闯入者起到震慑作用。报警触发过程，全程联动报警录像，可对闯入全过程快速进行录像检索回放。 

   总结与展望

　　智能视频分析技术已经有了10多年的发展与应用，并在智能交通、公共安全等领域取得了不错的成绩，其未来发展的方向主要着眼于以下两方面：

　　一方面，对提高算法准确率依然是智能分析发展的主旋律。随着计算机视觉前沿技术的日益成熟，对现有算法的优化、新技术产品化都将推动智能分析算法效果的逐步提升。

　　另一方面，随着高清视频监控的逐步推广和普及，视频监控已经朝着“看得清，看得懂”方向发展，智能视频分析技术在大数据时代的迫切性毋庸置疑，结合超星光等图像处理技术，智能分析将大放异彩。

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