隨著“平安城市”、“3111工程”、“城市立體化治安防控”、“智慧城市”等科技強警項目建設(shè)的開展不斷深入,我國一線、二線、三線城市已經(jīng)基本完成城市監(jiān)控與報警系統(tǒng)由標清改高清的建設(shè),并且基于統(tǒng)一的國家標準正在開展視頻監(jiān)控資源的聯(lián)網(wǎng)整合任務。一線、二線城市已經(jīng)在聯(lián)網(wǎng)整合后視頻資源基礎(chǔ)上深入開展智能視頻分析系統(tǒng)、且取得了初步成果。然而,視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為面向城市公共安全綜合管理的物聯(lián)網(wǎng)應用中智慧安防和智慧交通的重要組成部分,面臨著深度應用的巨大挑戰(zhàn)。其應用的瓶頸是視頻信息如何高效提取,如何同其他信息系統(tǒng)進行標準數(shù)據(jù)交換、互聯(lián)互通及語義互操作。當下主要的問題在于:缺少視頻信息情報的標準化生成方法,進而缺少利用視頻信息情報指導偵查、破案的新型警務工作模式;視頻信息化情報化警務應用各環(huán)節(jié)缺乏統(tǒng)一的標準和規(guī)范。解決這一問題的核心技術(shù)即是視頻結(jié)構(gòu)化描述技術(shù)。
視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)
簡單來講,視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)是一種將視頻內(nèi)容(人、車、物、活動目標)特征屬性自動提取技術(shù),對視頻內(nèi)容按照語義關(guān)系,采用目標分割、時序分析、對象識別、深度學習等處理手段,分析和識別目標信息,組織成可供計算機和人理解的文本信息的技術(shù)。
從數(shù)據(jù)處理的流程看,視頻結(jié)構(gòu)化描述技術(shù)能夠?qū)⒈O(jiān)控視頻轉(zhuǎn)化為人和機器可理解的信息(如下圖),并進一步轉(zhuǎn)化為公安實戰(zhàn)所用的情報,實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)向信息、情報的轉(zhuǎn)化。
pt1:理論基礎(chǔ)、算法模塊、系統(tǒng)的層次體系
從視頻、錄像、圖片中定位人臉所在區(qū)域,并將人臉圖像區(qū)域從中提取,通過算法,轉(zhuǎn)換為一組特征值向量。
人臉特征識別
人臉識別在應用上,具有先天性的隱蔽、方便、直觀等優(yōu)勢。借助人臉識別技術(shù),公安業(yè)務部門可在機場、商場、小區(qū)、火車站、高鐵站、地鐵站、汽車站、人行道等進行布控,提取包括人的生理特征(如性別、年齡、膚色、發(fā)色、胡須)、表情特征(微笑、正常、憤怒)、臉部穿戴飾物特征(眼鏡、墨鏡、帽子、口罩),從而實現(xiàn)人臉的實時布控,高危人員比對、以圖搜圖、語義搜索等方面的業(yè)務應用。如人臉實時布控系統(tǒng)對視頻進行實時人臉采集,人臉特征提取和人臉識別,并與各種人臉庫提供的圖片(警綜、出入境、人口庫、在逃庫、犯罪人員庫等)進行實時比對,若發(fā)現(xiàn)重點關(guān)注人員,將推送到實戰(zhàn)平臺或手機終端,實現(xiàn)實戰(zhàn)預案聯(lián)動。結(jié)合實戰(zhàn)平臺研判模型、技戰(zhàn)法庫,實現(xiàn)人員的頻次分析、頻繁出入、晝伏夜出、深入出入、團伙分析等多軌碰撞分析,為公安預警、偵查、追逃等應用發(fā)揮作用。
1、 人體結(jié)構(gòu)化
在視頻中除了包括人員的面部精確定位、面部特征提取、面部特征比對,人員的性別、年齡等特征范圍外,還可對人的衣著、運動方向、是否背包、擰包、打傘、是否騎車等信息進行結(jié)構(gòu)化描述;以及包含人體行為如越界、區(qū)域、徘徊、遺留、聚集等多種行為特征描述。
人體特征
在人體結(jié)構(gòu)化基礎(chǔ)上進行檢索查詢,可以解決快速目標查找問題,如將嫌疑人的截圖輸入至偵查系統(tǒng)中,利用人形檢索的功能,系統(tǒng)會根據(jù)目標嫌疑人的衣著、顏色分布、體態(tài)特征快速地在案發(fā)點附近的多路攝像頭中進行全局搜索,查找出相似的目標,并將結(jié)果以快照的形式輸出,結(jié)合GIS地圖進行時空研判分析,刻畫出嫌疑人的行動軌跡。
2、 車輛結(jié)構(gòu)化
隨著智能交通高清電警、卡口、虛擬卡口、停車場的廣泛建設(shè)和應用、借助智能識別算法將電警、卡口、停車場出入口等場所的車輛相關(guān)結(jié)構(gòu)化信息存入車輛主題庫,包括車牌、車牌顏色、車輛品牌、車輛類型、車身顏色、車標及遮陽板、是否系安全帶、打電話、車輛年檢標、擺件掛件、司乘人員的人臉。
車輛特征識別
基于這些車輛關(guān)鍵特征信息,形成上億條過車記錄數(shù)據(jù),從而推動了后臺大數(shù)據(jù)分析服務的發(fā)展應用和行業(yè)數(shù)據(jù)挖掘,形成隱匿車輛挖掘、套牌車輛篩選、初次入城、一車多牌、一牌多車、頻繁過車、相似車輛串并、同行車牌分析、高危車輛積分模型、車輛行駛軌跡分析、時空碰撞等實戰(zhàn)技戰(zhàn)法的應用。在此基礎(chǔ)上對車輛特征數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)搜索,即可迅速找到所有符合條件的車輛信息,包括行駛時間與方向、行駛速度、車標、車牌、年款等,還可結(jié)合以圖搜圖的檢索方法,在實戰(zhàn)平臺上調(diào)取相關(guān)視頻和圖像文件,快速查詢到有關(guān)嫌疑車輛信息,還原車輛行駛的軌跡歷史信息,實現(xiàn)嫌疑車輛在整個城市的全程運行軌跡查詢或結(jié)合視頻監(jiān)控信息,實現(xiàn)車輛全程化的可視化軌跡回放,以及對涉事車輛的精準布控和查詢,也可以聯(lián)合公安車輛管理信息庫,實現(xiàn)車人關(guān)聯(lián)。