計算機(jī)視覺不是一門新興的科學(xué)，但作為商業(yè)化的可視技術(shù)卻是一個新領(lǐng)域。而且，由于應(yīng)用計算機(jī)視覺的產(chǎn)品變化很大，并以摩爾定律的速度進(jìn)化，使得計算機(jī)視覺技術(shù)的采用者將其作為整個安防政策和安防戰(zhàn)略計劃中的一部分。

 
文/ObjectVideo、WPG System

最新一代計算機(jī)視覺技術(shù)的觀念、應(yīng)用以及在視頻監(jiān)控和CCTV領(lǐng)域的產(chǎn)品正在進(jìn)行革新。它尤其適合大型戶外設(shè)施的安防應(yīng)用，例如商業(yè)化機(jī)場、精煉廠、電力站、辦公/工業(yè)/學(xué)校機(jī)構(gòu)。以機(jī)場為例，大多數(shù)機(jī)場是開放的、周界不設(shè)防，交通流量大，容易被人通過水陸接近，而且，某些地方僅僅是通過規(guī)定作為一個安全保護(hù)策略，然而這些規(guī)定難以具備法律效力和被強(qiáng)制執(zhí)行。所有的機(jī)場都需要24小時戶外監(jiān)控，不論刮風(fēng)、下雨、下雪、大霧、天晴。同樣地，公共場所大多數(shù)價值高的設(shè)施/設(shè)備也吸引犯罪分子、恐怖分子的目光，例如道路、住宅區(qū)、市區(qū)等。

自動實時監(jiān)控的優(yōu)勢非常明顯，如效率的最優(yōu)化，提高了安全人員和資源的效率?；谟嬎銠C(jī)視覺的解決方案具備識別探測的潛力，同時誤報率也低。從根本上來說，不論是短期還是長期，計算機(jī)視覺的應(yīng)用都具備最大化投資回報的潛質(zhì)。

當(dāng)前視頻監(jiān)控的弱點
很多機(jī)構(gòu)投資數(shù)百萬美元用于構(gòu)建視頻監(jiān)控系統(tǒng)，安裝了成百上千的攝像機(jī)。攝像機(jī)所監(jiān)控到的視頻圖像被傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，部分視頻圖像在本地存儲一段時間，部分則在視頻監(jiān)視器上實時播放。不論視頻圖像監(jiān)控者怎樣訓(xùn)練有素或多么地專注，他還是不可能全神貫注地盯著一件事或幾件事，甚至于一次幾分鐘都不行。一直以來，大多數(shù)視頻圖像由于缺少一些智能化方式提取，都淹沒在成堆的視頻數(shù)據(jù)之中了。這種情況就如同一只有很多雙眼睛的動物，卻不懂動腦子處理所獲得的信息。

 
VMD vs. AVS
解決這個問題的方法就是自動視頻監(jiān)控（AVS）。它是由計算機(jī)軟件觀察視頻流，以判斷哪些行動、事件、行為具有威脅性，并且，當(dāng)有以上任何情況發(fā)生時提供及時反應(yīng)。其核心技術(shù)被稱為計算機(jī)視覺，計算機(jī)視覺對于主流人工智能研究來說，也算是一個比較偏僻的分支，形象點來說，它教機(jī)器讀懂它們通過攝像機(jī)所“看到”的東西。傳統(tǒng)意義上，計算機(jī)視覺應(yīng)用于真實的商業(yè)社會中所獲得的成功是有限的；而今，技術(shù)水平和運算能力的提高，使得它從學(xué)術(shù)界到產(chǎn)業(yè)界都有了進(jìn)步，同時，它也從實驗室走出來，被應(yīng)用于商業(yè)化的視頻監(jiān)控產(chǎn)品中。

數(shù)年之前，也就是在計算機(jī)視覺成功應(yīng)用之前，DVR制造商和其他的視頻處理解決方案廠商對一種名為視頻移動偵測（VMD）的技術(shù)存有懷疑。該技術(shù)對視頻圖像進(jìn)行分析，并且探測畫面中的移動部分。其存在的依據(jù)是移動的事物更能喚起使用者的注意，然而很快地，人們發(fā)現(xiàn)世界上有太多處于運動中的事物，比如在跟蹤和探測船只的情況下，由于整個畫面本身就是移動的，VMD技術(shù)就適用了。當(dāng)然，也有智能化的AVS系統(tǒng)能夠從運動中精確地提取相關(guān)信息。

選擇最佳的解決方案
目前市場上很多產(chǎn)品都宣稱具備AVS功能，然而，其中一些難以適應(yīng)實時24X7戶外環(huán)境，或滿足操作環(huán)境對靈活性、精確性、可行性的需求。正確地理解計算機(jī)視覺背后的科學(xué)和技術(shù)，以及如何精確地考察目標(biāo)地點的環(huán)境和操作需求，是為具體應(yīng)用選擇恰當(dāng)解決方案的關(guān)鍵。

ObjectVideo公司提出了一套客戶在購買該類產(chǎn)品之前所需的策略，并鼓勵視頻監(jiān)控廠商評估將要投資的應(yīng)用于現(xiàn)實環(huán)境中的AVS解決方案?！巴妒瘑柭贰笔谴_保解決方案有效運作的唯一方法，以最大化偵測效率及最小化誤報率（警報不會致使操作者忽略掉或?qū)е孪到y(tǒng)癱瘓），并具備足夠的靈活性以作為不斷升級的安防戰(zhàn)略中的有用部分。

ObjectVideo的解決方案觀察視頻流，并提取所有相關(guān)物體的描述。它采用復(fù)雜的算法并在攝像機(jī)的視線中跟蹤所有相關(guān)物體。它還包含物體歸類的算法并將區(qū)別物體類型。例如，機(jī)場周界出現(xiàn)的未授權(quán)的人將被探測并跟蹤到。

這些基本功能本身或許微不足道，重要的是這些功能必須成為一個物理安防系統(tǒng)中的一部分。而要達(dá)到這個目的，系統(tǒng)必須具備：
?可擴(kuò)展性，為了有效地監(jiān)控一個大型企業(yè)，系統(tǒng)必須擴(kuò)展到上百個或上千個傳感器，它能夠穿越時空限制有效整合其它信息；
?可集成，視頻監(jiān)控是整個系統(tǒng)的核心，但不能代替整個系統(tǒng)。任何一個AVS系統(tǒng)都必須能夠無縫集成到其它物理安防系統(tǒng)中去，例如門禁控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、其它傳感器系統(tǒng)等。它還需要具備實時告警能力，以提高操作人員的效率；
?操作有效性，有時VMD系統(tǒng)令人討厭得想將它關(guān)掉，終端用戶希望AVS系統(tǒng)能夠高水平探測相關(guān)事件的同時，誤報率最低。

未來趨勢預(yù)估
目前為止，ObjectVideo所能做到的自動集成化視頻監(jiān)控解決方案僅僅是一個開端。未來數(shù)年之內(nèi)，還會有新技術(shù)被采用進(jìn)來，它們給視頻監(jiān)控帶來更出色的性能。運算能力的提高以及IT與物理安防基礎(chǔ)構(gòu)架的進(jìn)一步融合，預(yù)示著AVS領(lǐng)域?qū)⒊霈F(xiàn)幾大趨勢：
?企業(yè)級監(jiān)控系統(tǒng)：視頻監(jiān)控系統(tǒng)在未來將橫跨整個企業(yè)及其中每一個部分；
?完全集成：視頻監(jiān)控將與其它物理安防系統(tǒng)無縫集成，包括門禁控制、傳感器等；它還將與其它數(shù)據(jù)庫集成，如社團(tuán)錄像、INS、DMV、法律執(zhí)行機(jī)構(gòu)等；
?實時制止：目前已經(jīng)具備實時告警的能力，未來還將體現(xiàn)出更好的實時制止功能；
?直觀的用戶操作界面：ObjectVideo已經(jīng)開始采用簡單說明性圖形語言來描述各種威脅，未來還將從以傳感器為核心的站點，向一種以模仿為核心的視覺效果轉(zhuǎn)移。比如，系統(tǒng)任務(wù)將在電子地圖上以相關(guān)的動作來呈現(xiàn)，而不是簡單的攝像機(jī)“觀看”，并且，各種情境警告將利用基于地圖或模型的范例來顯示；
?更加智能化：系統(tǒng)利用計算機(jī)視覺功能來自動對物體識別，通過視頻生物識別對人的身份進(jìn)行識別。另外，未來的系統(tǒng)能夠偵測普通的行為模式，任何非正常行為提前預(yù)警。

盡管未來市場發(fā)展是可觀的，但我們還需要對客戶進(jìn)行教育，使他明白計算機(jī)視覺技術(shù)的內(nèi)涵及應(yīng)用。目前，對計算機(jī)視覺技術(shù)是否適應(yīng)現(xiàn)實環(huán)境的爭議較多，部分人士認(rèn)為在混亂的環(huán)境中，采用該技術(shù)的系統(tǒng)探測能力低且誤報率高。而我們則堅持認(rèn)為，惟有消費者才有權(quán)判定該技術(shù)在生活環(huán)境中是否具備有效性，以及在環(huán)境壓力之下的適應(yīng)能力。