【安防知識網】智能分析技術涉及眾多學科，包括如計算機視覺、人工智能、仿生學等，現(xiàn)在已經成為視頻監(jiān)控的重要部分，并隨著技術、影響力的提升和市場對智能視頻的迫切需求，相信定會被越來越廣泛地應用。

　　上世紀90年代，視頻智能分析技術的雛形產品已經在行業(yè)中出現(xiàn)，其伴隨監(jiān)控技術的發(fā)展，經過十多年，技術已經逐漸成熟，也完成了從概念到產品的轉變。智能分析技術涉及眾多學科，包括如計算機視覺、人工智能、仿生學等，現(xiàn)在已經成為視頻監(jiān)控的重要部分，并隨著技術、影響力的提升和市場對智能視頻的迫切需求，相信定會被越來越廣泛地應用。

　　視頻智能分析技術，通過將攝像機場景中背景和目標分離，進而分析并判斷場景的各種狀況。用戶可以根據現(xiàn)實的實際場景，建立相應不同場景模型，生成在場景中出現(xiàn)不同狀況后聯(lián)動相應報警事件的規(guī)則，通過這種規(guī)則來判斷和分析視頻，自動發(fā)出報警，輸出聯(lián)動信號，提示用戶進行相應的操作或根據報警的場景來采取相關的措施。

　　硬件架構

　　現(xiàn)在視頻智能分析的嵌入式設計，都采用專用DSP(數(shù)字信號處理器)作為系統(tǒng)核心，外圍再配置視頻編解碼器、存儲器等作為輔助，如圖1所示。其硬件設計精巧，能夠被安裝在前端攝像機內或監(jiān)控室。嵌入式系統(tǒng)具備多種智能分析功能，可通過RS485方式進行遠程控制，并內置中英文菜單可供用戶設置參數(shù)和功能調用。

圖1  視頻智能分析DSP架構圖

　　系統(tǒng)功能

　　嵌入式系統(tǒng)組成簡單、靈活，能與攝像機完美組合，能支持在線更新、升級等。其視頻智能分析功能包含有：越線檢測、流量統(tǒng)計、軌跡跟蹤、區(qū)域檢測、搬移檢測、滯留檢測、云臺跟蹤等，其場景模型模擬了實際應用中的多種情況。

　　越線檢測

　　可對指定的場景設置一條虛擬警戒線，報警規(guī)則可設置為單線檢測或雙線檢測，可任意設置警戒線的位置、長度和禁止穿越方向。當出現(xiàn)目標按預設方向穿越警戒線時，即自動產生報警信息，并能預測入侵者運動方向，提醒工作人員注意。本功能適用于翻越墻報警、倒車檢測、交通違規(guī)檢測等領域(如圖2和圖3所示)。

圖2    越線檢測

圖3    越線檢測 [nextpage]

　　流量統(tǒng)計

　　能夠統(tǒng)計運動目標通過某條直線或特定區(qū)域的個數(shù)總和，并可分別計算出特定方向上通過直線或區(qū)域的交通流量。適用于如工廠門口、商店、車站等公共場所的出入人流以及交通車流量統(tǒng)計(如圖4所示)。

圖4    流量統(tǒng)計

　　區(qū)域檢測

　　當有人或車輛進入警戒防區(qū)時，標記其闖入禁區(qū)的方向，并實時報警?？稍谝晥鰞仍O置各種形狀、大小的警戒區(qū)域，充分滿足在不同場景下對侵入禁區(qū)檢測的需求。系統(tǒng)還能實現(xiàn)在同一視場內設置多個警戒區(qū)，實現(xiàn)多區(qū)域同時監(jiān)測，適用于設置違禁區(qū)域以增加人們的安全度，可應用于交通管制等。

　　該功能可應用于在警戒區(qū)域內檢測無人看管的遺留物。當特定位置的目標物品被拿走或被移動時，即自動發(fā)出報警信息，并在目標物品原來放置位置顯示告警框提醒相關人員注意物品被移動。

　　檢測可以設定為兩種模式：當物品被搬移時立即報警;當物品被拿走超過一定時間，且沒有放回原處的時候發(fā)出報警。如圖5所示。

圖5    區(qū)域檢測

　　滯留檢測

　　能夠識別車輛在禁止?？繀^(qū)域內，是否長時間停留。當車輛在某些特殊區(qū)域內(例如道路中央、禁止停靠區(qū)等)因交通事故、交通阻塞，非法?？康仍蛲Ａ魰r，會發(fā)出異常報警。

　　能夠判斷人員在特定區(qū)域內徘徊逗留，確認為可疑徘徊后，發(fā)出異常報警。用戶能通過設置目標停留時間來判定目標是否滯留或徘徊，如圖6所示。

圖6  滯留檢測

　　反之也能進行搬移檢測，當被監(jiān)視物被搬移掉發(fā)出報警。這類技術可應用于對博物館等貴重物的保護檢測，如圖7所示。

圖7  搬移檢測 [nextpage]

　　軌跡跟蹤

　　自動發(fā)現(xiàn)并跟蹤出現(xiàn)在屏幕中的運動目標，精確地對運動目標進行分析，能夠連續(xù)快速地調整云臺方向及攝像機變倍，使物體始終處于屏幕中心，并保持所占屏幕中的比例，使監(jiān)控人員能夠看清細節(jié)。此外，也可以由監(jiān)控人員指定跟蹤目標后，進行連續(xù)跟蹤，使監(jiān)控人員從連續(xù)的云臺控制中解放出來，實例可參見圖8和圖9。

圖8  軌跡跟蹤示意圖

圖9  云臺跟蹤示意圖

　　應用現(xiàn)狀

　　視頻智能分析技術，近幾年一直得到業(yè)界的廣泛關注，按理說這一技術的大規(guī)模推廣應用，對于提高治安監(jiān)控系統(tǒng)的利用效率會起到很大的作用，但實際上卻沒有得到有效的推廣。筆者認為造成這一現(xiàn)象的主要原因有以下兩個方面。

　　一是現(xiàn)在多數(shù)的視頻智能分析產品能夠識別的行為模型還是比較單一。如目標跟蹤、越界、計數(shù)、目標丟失、物體遺留等，主要應用于像看守所、監(jiān)獄、博物館、倉庫、廠區(qū)、地鐵站等特定的場景，而社會或民用監(jiān)控領域的諸多應用上仍顯得規(guī)則呆板，如環(huán)境復雜度的增加會使得誤報率上升，沒能滿足預定的分析目的和應用效果。

　　二是針對實際應用中需監(jiān)視數(shù)量比較大的項目，智能分析系統(tǒng)的構架無論從實際經驗上，還是技術上都顯得比較缺乏。多數(shù)的視頻分析應用屬于前端分析，即通過DSP嵌入到攝像機或DVS中，其技術的局限性是目前僅針對特定的路數(shù)或攝像機進行分析，而對于幾千路的大項目中如何實現(xiàn)智能分析聯(lián)動、如何有效配合實現(xiàn)、系統(tǒng)的集中管理性如何能最大發(fā)揮、錄像文件如何有的放矢等，這些智能視頻分析技術都需丞待解決。

　　發(fā)展方向

　　特定算法和場景

　　不同的行業(yè)對于視頻監(jiān)控的需求一般有著非常明顯的差異，特別是對于智能視頻分析技術的應用需求，由此也決定了不同行業(yè)間檢測行為類型與異常事件的特殊性。隨著各行業(yè)應用的不斷深入以及安全級別控制要求的進一步提升，各安防領域將面臨越來越多不同的挑戰(zhàn)，其對視頻監(jiān)控的需求也日益多樣化和復雜化。如何能夠識別與分析更多的行為已成為了智能視頻分析技術在深化行業(yè)應用過程中不得不面臨的問題。只有結合行業(yè)應用實際，深入了解各不同行業(yè)的具體要求，才能更好地抓住用戶的需求，將智能視頻分析技術的功能落實到應用的實處。這也是智能視頻分析技術未來產業(yè)化價值的最終體現(xiàn)。

　　模塊化組合

　　智能模塊，輸入輸出均為模擬復合視頻、RS485控制信號和報警信號。前端能夠與任何模擬設備(定點攝像機、云臺攝像機等)相連接，后端能夠與DVR、網絡視頻服務器、顯示器等相連，并可以通過鍵盤或其它控制設備進行直接控制。其所帶的各種智能算法，在不互相沖突的情況下，可以進行任意搭配。另外不同功能間，要可以相互觸發(fā)。

　　多種云臺攝像機能夠達到完美結合，通過對智能模塊配置，選擇云臺攝像機類型后，智能模塊能夠根據不同的云臺攝像機類型，采取不同的控制策略來進行各類智能分析。尤其是進行云臺跟蹤(PTZ跟蹤)時，更能體現(xiàn)出其完美匹配的優(yōu)勢。

　　智能模塊，其軟件能夠在線更新升級，只要通過RS485控制線，即可進行升級，無需更換硬件或進行任何拆裝工作。任何新的功能，都能夠通過在線升級，進行擴充。智能模塊能夠隨時進行升級，使其保持與最新產品同樣的功能和性能。可根據現(xiàn)場進行產品定制，通過在線升級，完成特殊現(xiàn)場環(huán)境，特殊智能分析需求等情況的應對。

　　結語

　　智能視頻分析相關產品的應用隨著視頻監(jiān)控市場規(guī)模的不斷發(fā)展而發(fā)展，從相對集中的應用領域向各行各業(yè)深層次大幅度的延伸。一些專業(yè)視頻分析研究廠家也正著手完善現(xiàn)有的核心技術，進一步提升和優(yōu)化現(xiàn)有算法結構，以在功能和應用上力求更加注重用戶的實際需求，實現(xiàn)最佳系統(tǒng)形式的產品。作為視頻監(jiān)控的高端應用，像周界檢測、物體跟蹤等功能業(yè)已在各重點行業(yè)中成功應用，并逐步顯現(xiàn)威力。

　　視頻監(jiān)控在未來的比重很大，但是在走向未來的道路卻是比較平緩，這種形式體現(xiàn)出來的反而是一種扎實，逐漸地迎合人們的需求，在揭開未來視頻分析大幕之前，做到厚積薄發(fā)。