在安防系統(tǒng)建設(shè)中,視頻監(jiān)控是最為有效的手段之一。優(yōu)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)才可以保證安防系統(tǒng)正常發(fā)揮本有的作用。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)自上世紀(jì)九十年代被大量應(yīng)用后,到目前平安城市、奧運(yùn)場(chǎng)館、世博場(chǎng)館、在到亞運(yùn)場(chǎng)館等大型工程的建設(shè)中,視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)已成為了不可缺少的一部分。那么這成千上萬(wàn)的視頻圖像給廣大工作人員的監(jiān)看與管理工作帶來(lái)困難。最為常見(jiàn)的問(wèn)題是,一個(gè)監(jiān)控人員無(wú)法兼顧幾百路甚至上千路的監(jiān)控視頻信號(hào),非常容易因過(guò)度疲勞而無(wú)法在第一時(shí)間對(duì)視頻畫(huà)面中潛在的安全事件作出響應(yīng)。
如何很好的解決這一問(wèn)題,以便從海量圖像中自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、分析有用的信息并立即進(jìn)行處理,使視頻監(jiān)控系統(tǒng)重新成為防患于未然的重要手段,這已經(jīng)成為安全系統(tǒng)建設(shè)和安全管理部門(mén)萬(wàn)分關(guān)心的重要問(wèn)題之一。面對(duì)越來(lái)越多的監(jiān)控點(diǎn),海量視頻監(jiān)控系統(tǒng)如果不加視頻分析將只是“可視”而不能有效“監(jiān)控”。因此,人們期望有一種產(chǎn)品能通過(guò)對(duì)視頻圖像的識(shí)別、分析而自動(dòng)捕獲到可疑目標(biāo),及時(shí)對(duì)可能發(fā)生的安全事件進(jìn)行預(yù)警,降低監(jiān)控人員工作強(qiáng)度。在此情況之下,智能分析處理技術(shù)也由此應(yīng)運(yùn)而生!
智能視頻監(jiān)控?fù)?dān)當(dāng)智能視頻分析的重要角色
智能分析處理技術(shù)的涵義國(guó)內(nèi)技術(shù)現(xiàn)狀智能視頻分析利用智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),對(duì)視頻圖像進(jìn)行分層處理,分離出對(duì)系統(tǒng)有用的人或物體。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是基于模擬人腦智能特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)的一種信息處理系統(tǒng),它通過(guò)對(duì)人腦的基本單元的建模和典型的激勵(lì)函數(shù)的設(shè)計(jì),來(lái)探索模擬人腦神經(jīng)系統(tǒng)功能的模型,并研制一種具有并行分布處理與存儲(chǔ)、高度自適應(yīng)和自學(xué)功能、能分析較為復(fù)雜的非線性系統(tǒng)的軟件模擬技術(shù)。
視頻圖像智能分析處理技術(shù)就是自動(dòng)的分析和抽取視頻源中的關(guān)鍵信息。如果把攝像機(jī)看作人的眼睛,而智能視頻系統(tǒng)或設(shè)備則可以看作人的大腦。智能視頻技術(shù)借助計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能,對(duì)視頻畫(huà)面中的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行高速分析,過(guò)濾掉冗余的信息,為監(jiān)控者提供有用的關(guān)鍵信息。
智能視頻監(jiān)控之所以能夠擔(dān)當(dāng)起智能視頻分析的重要角色,從而以主動(dòng)監(jiān)控改變傳統(tǒng)被動(dòng)監(jiān)控方式,其根本的實(shí)現(xiàn)手段在于采用高速數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的高速實(shí)時(shí)的性能,極大地提高監(jiān)控的即時(shí)性和有效性。德州儀器通用DSP業(yè)務(wù)發(fā)展部經(jīng)理鄭小龍認(rèn)為,隨著DSP性能的增強(qiáng),視頻智能分析算法可以由CPU處理轉(zhuǎn)到DSP實(shí)時(shí)處理,于是視頻智能分析實(shí)現(xiàn)了由后臺(tái)轉(zhuǎn)到前端的過(guò)渡。更多設(shè)備的數(shù)字視頻監(jiān)控產(chǎn)品可以借助于DSP增加視頻分析功能以實(shí)現(xiàn)全面智能化。 TI的通用數(shù)字媒體處理平臺(tái)(DaVinci)經(jīng)過(guò)幾年的推廣已為很多數(shù)字視頻監(jiān)控客戶所認(rèn)可,在拓展到智能視頻分析應(yīng)用中,有利于數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)兼顧降低系統(tǒng)成本、縮短開(kāi)發(fā)周期,以及支持豐富的接口標(biāo)準(zhǔn)。其中具有代表性是帶有AMR核心的DM644x和不帶有AMR核心的DM643X系列平臺(tái),兩者都有 C64x+的DSP核心,這是由C64x核心的升級(jí),既可以兼容C64x的算法軟件,又具有更高的性能和效率。 [nextpage]
為使智能視頻技術(shù)得到更廣泛應(yīng)用,TI所推出的視頻分析基礎(chǔ)函數(shù)庫(kù),該函數(shù)庫(kù)名位VLIB,支持基于C64+x核心開(kāi)發(fā)具有特色的智能視頻應(yīng)用算法。VLIB的實(shí)質(zhì)是集合了超過(guò) 40 種軟件的DSP函數(shù)內(nèi)核,客戶通過(guò)調(diào)用這些函數(shù)庫(kù),即可實(shí)現(xiàn)背景建模與背景抽取算法、目標(biāo)特性提取、跟蹤與識(shí)別、以及低級(jí)別像素處理等功能。鄭小龍告訴記者,如果把研發(fā)視頻分析產(chǎn)品看作是建造智能化大廈,則VLIB函數(shù)庫(kù)所提供的好比是建筑材料,開(kāi)發(fā)者無(wú)須再?gòu)念^新型最底層的工作,而只需專注于具體的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。
據(jù)深圳市永研科技發(fā)展有限公司總經(jīng)理張永福介紹,近年來(lái),有單一算法、對(duì)象跟蹤算法、多對(duì)象行為檢測(cè)算法三種方法出現(xiàn)于視頻分析市場(chǎng)。單一算法:可以識(shí)別和捕捉出現(xiàn)在監(jiān)控畫(huà)面里移動(dòng)的物體。雖然此方法起到些作用,但它不能作為一個(gè)完整的解決方案,而且畫(huà)面中人數(shù)多的時(shí)候或復(fù)雜的行為就不能用。對(duì)象跟蹤算法:通過(guò)使用一種圖形化的地圖,攝像機(jī)可以捕捉移動(dòng)的物體,這些對(duì)象被完全秘密監(jiān)控。雖然這種方法有所進(jìn)步,但它無(wú)法識(shí)別一些可以導(dǎo)致違規(guī)的行為,而且這種方法跟蹤對(duì)象需要攝像頭畫(huà)面的重疊。多對(duì)象行為檢測(cè):這是通過(guò)一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,可以識(shí)別多個(gè)物體的多種行為,可以作為一個(gè)完備的安全方案,十分有效地應(yīng)用到監(jiān)控系統(tǒng)里,實(shí)時(shí)地發(fā)現(xiàn)各種違規(guī)行為。
如何真正提高視頻監(jiān)控的有效性
面對(duì)如何真正提高視頻監(jiān)控的有效性和效率。眾多智能分析廠家都對(duì)產(chǎn)品的效果信誓旦旦。但究竟實(shí)際效果如何呢?
首先來(lái)看誤報(bào)率的問(wèn)題,目前,大多數(shù)的智能視頻分析都是將相關(guān)模塊加在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前段或者后端。這種智能分析系統(tǒng)有一個(gè)很大的弊端就是受制于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的清晰度,在系統(tǒng)清晰度有限的條件下,且在算法不甚成熟的情況下誤報(bào)問(wèn)題就成為不可避免的問(wèn)題了。據(jù)某媒體統(tǒng)計(jì),在國(guó)內(nèi)幾家主做智能視頻分析的廠家中,誤報(bào)問(wèn)題成為一個(gè)比較普遍的問(wèn)題,有的產(chǎn)品誤報(bào)率甚至達(dá)到了20%。如同當(dāng)初的防盜報(bào)警產(chǎn)品一樣,誤報(bào)問(wèn)題成為智能視頻分析產(chǎn)品必須解決的問(wèn)題。
其次是能夠識(shí)別的行為特征僅局限于一些特定的場(chǎng)合。如目標(biāo)跟蹤、越界、計(jì)數(shù)、目標(biāo)丟失、物體遺留等,主要應(yīng)用于像看守所、監(jiān)獄、博物館、倉(cāng)庫(kù)、廠區(qū)、地鐵站等相對(duì)固定的應(yīng)用場(chǎng)景,而在針對(duì)社會(huì)層面的監(jiān)控環(huán)境中,因監(jiān)控場(chǎng)景的復(fù)雜和多變性導(dǎo)致監(jiān)控的穩(wěn)定性大打折扣,而以報(bào)警事件準(zhǔn)確性為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的智能監(jiān)控產(chǎn)品也因此而突顯了其應(yīng)用局限性。
三是價(jià)格問(wèn)題,有句戲謔的話說(shuō)的好:“錢(qián)不是問(wèn)題,但關(guān)鍵是沒(méi)錢(qián)”。智能視頻分析價(jià)格高一是智能視頻分析產(chǎn)品普遍存在較高的開(kāi)發(fā)成本;二是如果將DSP嵌入到攝像機(jī)或黑匣子中(也就是指前端),因?yàn)橐曨l分析技術(shù)的局限性,目前一般都只能針對(duì)特定的某一路或幾路視頻進(jìn)行分析。如果想要對(duì)全部的視頻進(jìn)行分析,也就需要加裝更多的智能視頻分析產(chǎn)品或者模塊,價(jià)格自然低不了;第三則是一些渾水摸魚(yú)廠家的存在。以上這些足以影響智能產(chǎn)品大規(guī)模的推廣應(yīng)用。價(jià)格可能是一個(gè)經(jīng)久不衰的話題。高昂的價(jià)格阻止了視頻智能分析產(chǎn)品的推廣和應(yīng)用,這也從根本上阻止了該技術(shù)的快速成熟與產(chǎn)業(yè)化。
智能視頻分析的優(yōu)點(diǎn)及市場(chǎng)需求是不可否認(rèn)的,上述問(wèn)題對(duì)視頻智能分析是目前一直存在的現(xiàn)狀剪影,在實(shí)際中也并沒(méi)有切實(shí)有效的解決方法,所以我們?cè)谧非鬅狳c(diǎn)的同時(shí),不要忘記將注意力投在如何解決以上的問(wèn)題。
結(jié)語(yǔ)
隨著生活中安防系統(tǒng)建設(shè)重要性的日益凸顯,對(duì)視頻監(jiān)控的需求也日趨膨脹,面對(duì)龐大的潛在市場(chǎng)需求,在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)中僅僅智能視頻分析技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,但是智能視頻監(jiān)控是一種執(zhí)行智能視頻分析和全自動(dòng)視頻監(jiān)控的高級(jí)解決方案。智能視頻監(jiān)控允許用戶利用安全攝像機(jī)輕松監(jiān)測(cè)并保證各區(qū)域的安全,同時(shí)還降低了人工成本,并提高了生產(chǎn)效率。
目前,主流專業(yè)視頻分析研究廠家也正著手完善現(xiàn)有的核心技術(shù),進(jìn)一步提升和優(yōu)化現(xiàn)有算法結(jié)構(gòu),在功能、應(yīng)用和價(jià)格上力求更加注重用戶的實(shí)際需求,以實(shí)現(xiàn)最佳的系統(tǒng)產(chǎn)品形式。在看得見(jiàn)的未來(lái)智能監(jiān)視和智能分析的智能監(jiān)控技術(shù)將是繼模擬、數(shù)字和IP監(jiān)控之后的又一波技術(shù)應(yīng)用熱潮!