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國家標(biāo)準(zhǔn)出臺 理清視頻智能分析發(fā)展之路

2014-8-20 10:37:21  來源:中國安防行業(yè)網(wǎng)  字體大小:

        安防監(jiān)控智能分析國標(biāo)出臺

        2014年8月,由全國安全防范報警系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC100)歸口并組織起草的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T30147-2013《安防監(jiān)控視頻實時智能分析設(shè)備技術(shù)要求》和GB/T30148-2013《安全防范報警設(shè)備電磁兼容抗擾度要求和試驗方法》,經(jīng)過國家標(biāo)準(zhǔn)管理委員會發(fā)布,已經(jīng)開始實施。

        其中《安防監(jiān)控視頻實時智能分析設(shè)備技術(shù)要求》是我國第一個視頻智能分析方面的國家標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了安防監(jiān)控視頻實時智能分析設(shè)備的功能、性能、接口、電磁兼容性、環(huán)境適應(yīng)性、試驗方法、檢驗規(guī)則等內(nèi)容,是嵌入式視頻實時智能分析設(shè)備進行設(shè)計、生產(chǎn)、檢驗的依據(jù)。本標(biāo)準(zhǔn)適用于安防監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用的找訂單嵌入式視頻實時智能分析設(shè)備,其他行業(yè)的視頻智能分析產(chǎn)品和應(yīng)用系統(tǒng)可參考采用。

        視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為一種廣泛使用的技術(shù)防范手段,在城市社會治安綜合防控體系建設(shè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。然而在視頻監(jiān)控飛速發(fā)展的今天,視頻監(jiān)控畫面的海量信息大大超過了人力有效處理的范圍已經(jīng)成為客觀事實。智能視頻解決方案以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控為基礎(chǔ),用戶可以設(shè)置某些特定的規(guī)則,系統(tǒng)識別不同的物體,同時識別目標(biāo)行為是否符合這些規(guī)則,一旦發(fā)現(xiàn)監(jiān)控畫面中的異常情況,系統(tǒng)能夠以最快和最佳的方式發(fā)出警報并提供有用信息,從而能夠更加有效的協(xié)助安全人員處理危機,最大限度的降低誤報和漏報現(xiàn)象,切實提高監(jiān)控區(qū)域的安全防范能力,協(xié)助監(jiān)控人員第一時找訂單間處理危機。

        智能視頻監(jiān)控是利用計算機視覺技術(shù)對視頻信號進行分析、理解和處理,在操作人員給出相應(yīng)規(guī)則的前提下,智能分析計算機通過對序列圖像自動分析,對監(jiān)控場景中的目標(biāo)進行定位、識別和跟蹤,并在此基礎(chǔ)上分析和判斷目標(biāo)的行為,即在異常情況發(fā)生時能及時發(fā)出警報或提供告警事件信息,有效地協(xié)助安防人員處理危機。

        視頻監(jiān)控智能分析現(xiàn)狀

        智能視頻技術(shù)應(yīng)用于安防視頻監(jiān)控系統(tǒng),將能借助計算機強大的數(shù)據(jù)處理能力過濾掉圖像中無用的或干擾信息,自動分析、抽取視頻源中的關(guān)鍵有用信息,從而使傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)中的攝像機成為人的眼睛,使“智能視頻分析”計算機成為人的大腦,并具有更為“聰明”的學(xué)習(xí)思考方式。這一根本性的改變,找訂單可極大地發(fā)揮與拓展視頻監(jiān)控系統(tǒng)的作用與能力,使監(jiān)控系統(tǒng)具有更高的智能化,大幅度節(jié)省資源與人員配置,同時必將全面提升安全防范工作的效率。因此,智能視頻監(jiān)控不僅僅是一種圖像數(shù)字化監(jiān)控分析技術(shù),而是代表著一種更為高端的數(shù)字視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控應(yīng)用。

        從技術(shù)角度來講,目前國內(nèi)智能分析技術(shù)主要還集中在兩大類:一類是采用畫面分割前景提取等方法對視頻畫面中的目標(biāo)進行提取檢測,通過各種不同的規(guī)則來區(qū)分不同的事件,從而實現(xiàn)不同判斷并產(chǎn)生相應(yīng)的報警聯(lián)動等,例如:最早期的一些行為分析類功能(跨界、區(qū)域入侵、打架檢測、人員聚集等)、還有早期的交通事件檢測等都屬于這類算法技術(shù)的應(yīng)用。另一類是利用模式識別技術(shù),對畫面中特定的物體進行建找訂單模,并通過大量樣本進行訓(xùn)練,從而達到對視頻畫面中的特定物體進行檢測及相關(guān)應(yīng)用。如車輛檢測、人臉檢測、人頭檢測(人流統(tǒng)計)等應(yīng)用。

        從應(yīng)用角度來講,目前國內(nèi)智能分析技術(shù)主要有四大類:第一類是實時報警類,第二類是數(shù)據(jù)統(tǒng)計類,第三類是屬性識別類,第四類是圖像處理類。

        第一類,實時報警類,主要是通過分析技術(shù)對實時視頻進行內(nèi)容的分析和判斷,發(fā)現(xiàn)某種狀態(tài)達到報警規(guī)則的要求時,系統(tǒng)即可發(fā)出報警聯(lián)動。如最基礎(chǔ)的跨線報警、入侵報警、打架報警、聚眾報警等,當(dāng)然隨著應(yīng)用的深入,各行業(yè)應(yīng)用中也出現(xiàn)了很多帶有行業(yè)特征的實時報警應(yīng)用,如交通行業(yè)的擁堵報警、行人上高速報警;司法行業(yè)的攀高報警、離崗報警;金融行業(yè)的尾隨報警、找訂單貼假廣告報價等等。

        第二類,數(shù)據(jù)統(tǒng)計類,主要是通過在特定的場景下,對視頻內(nèi)容中特定的內(nèi)容進行統(tǒng)計,形成相關(guān)的報表和數(shù)據(jù)應(yīng)用。例如,通過視頻分析對公路上的車流量進行自動統(tǒng)計,通過視頻分析對商場出入口等的人流量進行統(tǒng)計等等。

        第三類,屬性識別類,主要是對視頻中特定事務(wù)的屬性進行自動識別,達到對視頻內(nèi)容的深入應(yīng)用和快速檢索等目的。如人臉識別、車牌識別、車標(biāo)識別、顏色識別、性別識別、身高識別、年齡識別、手勢識別等等。目前安防行業(yè)中應(yīng)用較多的主要還是人臉識別、車牌識別、車標(biāo)識別等。

        第四類,圖像處理類,主要是對圖像整體進行分析判斷及優(yōu)化處理以達到更好的效果或者將不清楚的內(nèi)容通過算法計算處理達到看得找訂單清的效果。如目前的視頻增強技術(shù)(去噪、去霧、銳化、加亮等)、視頻復(fù)原技術(shù)(去模糊、畸變矯正等)。

        從產(chǎn)品形態(tài)來講,目前市場上主要有兩大類產(chǎn)品形態(tài),一類是前端智能產(chǎn)品。一類是后端服務(wù)器產(chǎn)品。這兩類產(chǎn)品各有優(yōu)缺點,根據(jù)不同的應(yīng)用和項目類型有不同的選擇。

        目前市場上可以看到很多智能攝像機,即將一些視頻分析算法移植到網(wǎng)絡(luò)攝像機中,在攝像機中實現(xiàn)對實時視頻的分析和檢查,實現(xiàn)一些智能分析的功能(例如目前有實現(xiàn)車輛檢測的車輛抓拍攝像機、實現(xiàn)區(qū)域入侵等功能的目標(biāo)檢測報警的攝像機、有實現(xiàn)人類檢測抓拍的攝像機等等),智能攝像機自帶分析功能,系統(tǒng)架構(gòu)簡單,同時目前的攝像機DSP處理能力已經(jīng)完全能運行各種較為復(fù)雜的分找訂單析算法,分析效果和后端產(chǎn)品基本相同。

        市場上出現(xiàn)的多種實時視頻智能分析設(shè)備,但這些產(chǎn)品分別由不同的廠家生產(chǎn),缺少統(tǒng)一的規(guī)范和接口,導(dǎo)致其在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用受到了限制!栋卜辣O(jiān)控視頻實時智能分析設(shè)備技術(shù)要求》的實施將進一步規(guī)范安防監(jiān)控嵌入式視頻實時智能分析設(shè)備,為安防監(jiān)控視頻智能分析技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

        視頻監(jiān)控智能分析局限

        盡管視頻智能分析功能強大,但其準(zhǔn)確性依然不能令人滿意,其只是提高監(jiān)控人員工作效率的工具,而并不能成為完全替代人工的計算機高級智能。據(jù)分析影響其準(zhǔn)確性的原因主要有以下幾點:

        環(huán)境因素

        例如疾風(fēng)驟雨所造成的背景混亂,光線變化所造成的目標(biāo)和背景顏色的變化,以及找訂單由于白天和夜晚不同條件所造成的目標(biāo)和背景清晰度的變化都是造成分析發(fā)生誤差的因素,而這些因素的不可控也導(dǎo)致了智能分析本身的穩(wěn)定性不夠,這種現(xiàn)象的解決還有待分析算法和分析技術(shù)的進一步優(yōu)化,仍需從業(yè)者的持續(xù)努力。

        硬件困擾

        硬件包括前端攝像機和后端服務(wù)器。就基于像素比對的智能分析來說,圖像的清晰度直接影響到比對的結(jié)果,而越清晰的攝像機圖像像素點越多,運算比對也讓服務(wù)器壓力更大。例如智能分析中的車牌識別,不同清晰度的攝像機得到的視頻資源,分析準(zhǔn)確率相差很大,同時后端服務(wù)器的比對效率也會有明顯的不同,使用標(biāo)清時單臺服務(wù)器的分析能力可能是20路,準(zhǔn)確率為90%,而使用200萬高清時,處理能力可能是5路,但找訂單準(zhǔn)確率卻可達到98%。該問題需在前端的更新?lián)Q代和“云計算”技術(shù)得到高效推廣的情況下才能夠得以較好的解決。

        目前的智能分析,歸根結(jié)底還是在人為控制下的計算機對目標(biāo)的規(guī)則行為進行判別,很多尚未被定義的規(guī)則行為計算機就無法進行判斷,例如在人群聚集分析上,智能分析可分析出某個區(qū)域內(nèi)在某時間段內(nèi)人員數(shù)量達到了預(yù)計值,但這些人員是偶爾路過還是蓄意聚集等都無法進行分析。這也充分體現(xiàn)出了計算機智能分析的實質(zhì),其仍無法從根本上代替人的工作。

        視頻監(jiān)控智能分析發(fā)展前景

        智能視頻分析技術(shù),在國際上已經(jīng)有近10年的發(fā)展與應(yīng)用,目前在國內(nèi)也已被持續(xù)研發(fā)和廣泛應(yīng)用,特別在一些不太復(fù)雜的應(yīng)用其效果還是比較好的。其未來找訂單的發(fā)展還要從“前端”和“后端”兩個角度來共同努力。這里的所謂前端即產(chǎn)品的最終用戶,后端即指產(chǎn)品的提供商。前端用戶需要真正理解該“智能”,理性地看待“智能

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