作為未來(lái)監(jiān)控發(fā)展方向的智能視頻分析技術(shù)是視頻監(jiān)控技術(shù)一個(gè)里程碑式的創(chuàng)新，是視頻監(jiān)控領(lǐng)域最前沿的應(yīng)用模式之一，這個(gè)技術(shù)將改變傳統(tǒng)監(jiān)控理念，并使用戶(hù)從中獲益，進(jìn)而被接受并大量應(yīng)用。本文將就智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展進(jìn)行闡述，希望讀者喜歡。

需求背景
    視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的發(fā)展歷程，近20多年來(lái)，從第一代的VCR，到第二代的DVR，再到第三代的NVR（網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器），視頻監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)歷了三個(gè)階段的發(fā)展演變。在這一過(guò)程中，視頻監(jiān)控系統(tǒng)從技術(shù)、方案和應(yīng)用均已經(jīng)形成了比較完善的模式，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。不過(guò)傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能往往比較單一，常常要求監(jiān)控人員持續(xù)監(jiān)視屏幕，通過(guò)解讀獲得視頻信息，然后做出相應(yīng)的決策。但這種以人力為主、機(jī)器為輔的監(jiān)控模式存在著較大的弊端，也反映了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控的局限性：安保人員長(zhǎng)時(shí)間注視監(jiān)控屏幕，造成人員疲勞和引發(fā)思想松懈，從而導(dǎo)致漏報(bào)警；依靠人工監(jiān)控造成人力資源浪費(fèi)，即使發(fā)生異常情況也可能未被發(fā)現(xiàn)，或發(fā)生后不能及時(shí)處理。

    近年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的改善、計(jì)算機(jī)處理能力和存儲(chǔ)容量的迅速提高，以及各種視頻信息處理技術(shù)的出現(xiàn)，使得數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)愈發(fā)顯示出優(yōu)勢(shì)。其結(jié)構(gòu)的開(kāi)放性、集成性和靈活性為視頻監(jiān)控系統(tǒng)和設(shè)備的整體性能提升創(chuàng)造了必要的條件，同時(shí)也為整個(gè)安防產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了更加廣闊的發(fā)展空間，嶄新的應(yīng)用模式和市場(chǎng)機(jī)遇不斷涌現(xiàn)。而作為未來(lái)監(jiān)控發(fā)展方向的智能視頻分析技術(shù)（IVS，Intelligence Video Surveillance），行業(yè)稱(chēng)之為第四代視頻監(jiān)控技術(shù)，則是視頻監(jiān)控技術(shù)一個(gè)里程碑式的創(chuàng)新，是視頻監(jiān)控領(lǐng)域最前沿的應(yīng)用模式之一，這個(gè)技術(shù)將改變傳統(tǒng)監(jiān)控理念，并使用戶(hù)從中獲益，進(jìn)而被接受并大量應(yīng)用。

智能視頻分析技術(shù)的概念和發(fā)展現(xiàn)狀
    智能視頻（IV，Intelligent Video）技術(shù)源自計(jì)算機(jī)視覺(jué)（CV，Computer Vision）與人工智能（AI，Artificial Intelligent）的研究，其發(fā)展目標(biāo)在于將圖像與事件描述之間建立一種映射關(guān)系，使計(jì)算機(jī)從紛繁的視頻圖像中分辯出目標(biāo)信息。這一研究應(yīng)用于安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)、將能借助計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力來(lái)過(guò)濾掉圖像中無(wú)用或干擾信息、自動(dòng)分析、抽取視頻源中的關(guān)鍵的有用信息，從而使監(jiān)控?cái)z像機(jī)成為人的眼睛，使計(jì)算機(jī)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，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，大幅度降低人力資源配置，同時(shí)，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)字視頻監(jiān)控應(yīng)用。

    從市場(chǎng)的需求來(lái)看，隨著反恐形勢(shì)的不斷嚴(yán)峻，智能視頻分析技術(shù)正越來(lái)越引起人們關(guān)注，需求量正不斷上升。從總體看，國(guó)外的智能視頻應(yīng)用市場(chǎng)正從“概念驗(yàn)證”向“規(guī)模應(yīng)用”發(fā)展，智能視頻已經(jīng)開(kāi)始形成一個(gè)產(chǎn)業(yè)。與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)的智能視頻市場(chǎng)還有很大的差距，目前基本上還剛起步。但隨著市場(chǎng)上開(kāi)始出現(xiàn)與國(guó)外類(lèi)似的智能視頻應(yīng)用需求后，尤其是“平安城市”監(jiān)控的需求，國(guó)內(nèi)已有研究機(jī)構(gòu)也開(kāi)始著手研發(fā)。

智能視頻分析技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
    視頻分析技術(shù)使用計(jì)算機(jī)圖像視覺(jué)分析技術(shù)，通過(guò)將場(chǎng)景背景和目標(biāo)分離進(jìn)而分析并追蹤攝像機(jī)場(chǎng)景中出現(xiàn)的目標(biāo)?？梢愿鶕?jù)視頻分析功能，通過(guò)在不同的場(chǎng)景中預(yù)設(shè)不同的報(bào)警規(guī)則，一旦目標(biāo)在場(chǎng)景中出現(xiàn)并違反預(yù)定的規(guī)則，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警，監(jiān)控工作站會(huì)自動(dòng)彈出報(bào)警信息并發(fā)出警示音，用戶(hù)可以通過(guò)點(diǎn)擊報(bào)警信息，實(shí)現(xiàn)報(bào)警場(chǎng)景重組并采取相關(guān)措施。其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。[nextpage]

24×7全天候可靠監(jiān)控
    徹底改變以往完全由安保人員對(duì)監(jiān)控畫(huà)面進(jìn)行監(jiān)視和分析的模式，通過(guò)嵌入在網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、視頻服務(wù)器或錄像機(jī)中的智能視頻模塊對(duì)所監(jiān)控的畫(huà)面進(jìn)行不間斷分析。

大大提高報(bào)警精確度
    前端設(shè)備（網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和視頻服務(wù)器）集成強(qiáng)大的圖像處理能力，并運(yùn)行高級(jí)智能算法，使用戶(hù)可以更加精確地定義安全威脅的特征，有效降低誤報(bào)和漏報(bào)現(xiàn)象，減少無(wú)用數(shù)據(jù)量。

大大提高響應(yīng)速度
    識(shí)別可疑活動(dòng)，在安全威脅發(fā)生之前就能夠提醒安保人員關(guān)注相關(guān)監(jiān)控畫(huà)面，還可以更確切地定義在特定的安全威脅出現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)采取的措施，并由監(jiān)控系統(tǒng)本身按照預(yù)定的計(jì)劃來(lái)確定危機(jī)處理步驟和確保能夠精確執(zhí)行，有效防止在混亂中由于人為因素而造成的延誤。

智能視頻分析監(jiān)控系統(tǒng)
    智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)是利用“智能分析技術(shù)”從紛繁復(fù)雜的圖像畫(huà)面中提取目標(biāo)特征，可以正確地識(shí)別出不同目標(biāo)及其運(yùn)動(dòng)軌跡，并過(guò)濾掉干擾的影響，特別是以往傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用的場(chǎng)合，一旦發(fā)現(xiàn)監(jiān)控畫(huà)面中“關(guān)鍵目標(biāo)”出現(xiàn)或“違反預(yù)定的規(guī)則”時(shí)，系統(tǒng)能夠以最快、最佳的方式提供告警信息。它將有效地提高報(bào)警的精確度，同時(shí)拓展了視頻報(bào)警的應(yīng)用范圍。

    智能視頻分析系統(tǒng)的應(yīng)用范圍廣泛，可提供研發(fā)和實(shí)現(xiàn)的功能很多，歸結(jié)起來(lái)，這些應(yīng)用功能一般可分為兩類(lèi)。

    第一類(lèi)是與安全相關(guān)的應(yīng)用，也是目前智能視頻分析最主要的應(yīng)用，其主要作用是協(xié)助安全部門(mén)提高對(duì)重要部位、重要物品的安全防護(hù)，對(duì)可疑人員的識(shí)別。此類(lèi)應(yīng)用主要包括：高級(jí)視頻移動(dòng)偵測(cè)、物品丟失或位移檢測(cè)、物體追蹤、人物面部識(shí)別、車(chē)輛識(shí)別、非法滯留、煙火檢測(cè)等。

    第二類(lèi)是與非安全相關(guān)的應(yīng)用，主要面向零售、服務(wù)、管理等行業(yè)，做為管理和服務(wù)的輔助工具，用以提高服務(wù)水平和營(yíng)業(yè)額。此類(lèi)應(yīng)用主要包括：人流量統(tǒng)計(jì)、人群控制、行為分析、注意力控制、交通流量控制等。

    為順應(yīng)市場(chǎng)需求，藍(lán)色星際推出了帶智能視頻分析功能的DVR。該DVR借助高性能的DSP處理器對(duì)監(jiān)控圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行高速處理、分析、過(guò)濾、識(shí)別、從中提取關(guān)鍵信息，并包括圖像錄制、安全規(guī)則比對(duì)、報(bào)警控制管理、以及網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸、集中控制管理等多項(xiàng)功能，是一套完整的帶智能視頻分析功能的DVR系統(tǒng)。

    智能視頻監(jiān)控技術(shù)將加速數(shù)字視頻取代模擬視頻的速度。隨著智能視頻分析系統(tǒng)的采用，進(jìn)一步提高了監(jiān)控效能，保安人員將從枯燥的屏幕監(jiān)視中解放出來(lái)，而由智能視頻分析系統(tǒng)向保安人員自動(dòng)傳達(dá)可疑目標(biāo)的位置信息，使保安人員能迅速處理現(xiàn)場(chǎng)情況，滿(mǎn)足長(zhǎng)久監(jiān)視與“反恐”快速反應(yīng)的需求?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨著監(jiān)控模式的變革，智能監(jiān)控將迅速融入到各類(lèi)安全控制系統(tǒng)中，并發(fā)揮重要作用。

智能DVR介紹
    視頻監(jiān)控智能分析功能的實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像質(zhì)量、算法的效率、處理器的數(shù)字處理能力以及系統(tǒng)成本提出了更高要求。其中智能視頻分析算法屬于最核心也是最前沿的技術(shù)，挑戰(zhàn)性很強(qiáng)。針對(duì)傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)所存在的局限性以及新一代智能監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，智能DVR將先進(jìn)的視頻智能分析技術(shù)嵌入到硬盤(pán)錄像機(jī)中，與監(jiān)控技術(shù)相結(jié)合，不僅大大增強(qiáng)了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功效，而且可以在潛在危險(xiǎn)的征兆之初，及時(shí)偵測(cè)出危機(jī)并作出響應(yīng)。[nextpage]

    該硬盤(pán)錄像機(jī)（如圖1所示）是業(yè)內(nèi)首次將智能技術(shù)應(yīng)用于DVR，可實(shí)現(xiàn)高清D1格式硬盤(pán)錄像，適用于ATM機(jī)監(jiān)控錄像應(yīng)用。其除提供數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)所有功能外，還能對(duì)ATM監(jiān)控環(huán)境提供智能視頻分析，通過(guò)自動(dòng)識(shí)別和提取圖像中的信息，有針對(duì)性的重點(diǎn)監(jiān)控和聯(lián)動(dòng)報(bào)警、錄像，大幅度提升了監(jiān)控的效率和質(zhì)量。

    該智能DVR具有以下五項(xiàng)智能視頻分析功能。

遺留物檢測(cè)：可以通過(guò)設(shè)定警戒區(qū)域，監(jiān)控非法遺留物。如非法張貼廣告、加裝微型攝像頭、增加屋頂攝像頭和遺留其他危險(xiǎn)物品。通過(guò)自動(dòng)對(duì)視頻圖像分析，判斷是否有此類(lèi)非法遺留物，一旦發(fā)現(xiàn)非法遺留物則提示監(jiān)控人員，另一方面觸發(fā)報(bào)警并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行錄像。
人員計(jì)數(shù)：監(jiān)測(cè)室內(nèi)人員數(shù)量，在全景監(jiān)控?cái)z像頭的監(jiān)控畫(huà)面中，人員數(shù)量超過(guò)預(yù)訂值時(shí)，可以提示監(jiān)控中心值班人員查看。
絆線(xiàn)報(bào)警：可設(shè)置只允許單方向穿越的特定區(qū)域，在監(jiān)視的范圍內(nèi)可設(shè)置警戒區(qū)域，并規(guī)定其禁止穿越方向。一旦有移動(dòng)目標(biāo)沿禁止穿越的方向穿越警戒線(xiàn)即報(bào)警，并用報(bào)警框標(biāo)出該移動(dòng)目標(biāo)。
區(qū)域報(bào)警：可根據(jù)監(jiān)控需要設(shè)置警戒區(qū)域，一旦有目標(biāo)進(jìn)入警戒區(qū)域，則自動(dòng)報(bào)警，并用報(bào)警框標(biāo)示出進(jìn)入警戒區(qū)域的目標(biāo)，提醒有移動(dòng)目標(biāo)入侵。
異常人臉檢測(cè)：能自動(dòng)監(jiān)測(cè)是否有非正常人臉進(jìn)行提款，因?yàn)橐话惴缸锓肿泳鶗?huì)對(duì)面部進(jìn)行偽裝而實(shí)施犯罪，如紙袋、絲襪、口罩、頭套等遮蓋面部或頭部。對(duì)此種情況系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢測(cè)出異常，并聯(lián)動(dòng)報(bào)警、錄像等。

    該硬盤(pán)錄像機(jī)主要有兩點(diǎn)創(chuàng)新，一是業(yè)內(nèi)首次將智能視頻分析技術(shù)應(yīng)用于DVR。當(dāng)發(fā)生異常時(shí)，能準(zhǔn)確及時(shí)地發(fā)出警告，大大提高了主動(dòng)監(jiān)控性能，同時(shí)也大大提高了監(jiān)控響應(yīng)速度，節(jié)省了存儲(chǔ)空間，提高了檢索效率。二是集DVR與報(bào)警主機(jī)功能于一體，實(shí)現(xiàn)DVR/報(bào)警主機(jī)雙重功能。

總結(jié)與展望
    智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化是視頻監(jiān)控發(fā)展的必然趨勢(shì)，智能視頻監(jiān)控的出現(xiàn)正是這一趨勢(shì)的直接體現(xiàn)。智能視頻監(jiān)控設(shè)備比普通的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控設(shè)備具備更強(qiáng)大的圖像處理能力和智能因素，因此可以為用戶(hù)提供更多高級(jí)的視頻分析功能，它可以極大地提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)的能力，并使視頻資源發(fā)揮更大的作用。智能視頻監(jiān)控不僅符合信息產(chǎn)業(yè)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，而且代表了監(jiān)控行業(yè)的未來(lái)發(fā)展方向。將智能視頻分析技術(shù)推廣到各個(gè)監(jiān)控領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控，轉(zhuǎn)變“事后查詢(xún)”為“事先預(yù)警”，由“被動(dòng)”變“主動(dòng)”，真正實(shí)現(xiàn)了7×24全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)控，發(fā)揮了監(jiān)控系統(tǒng)的最大效力，有效地提高了監(jiān)控的工作效率。

    經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展，智能視頻分析技術(shù)慢慢趨于成熟，并在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了一些專(zhuān)業(yè)的 IVS廠(chǎng)家。隨著逐步的發(fā)展，這項(xiàng)技術(shù)在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家得到了相當(dāng)程度的應(yīng)用。然而自 2006 年開(kāi)始，對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)IVS基本都是外來(lái)品，一方面缺乏針對(duì)國(guó)內(nèi)實(shí)際項(xiàng)目情況的具體技術(shù)支持，另一方面其性能價(jià)格比也遠(yuǎn)高于用戶(hù)的預(yù)望期，并國(guó)外產(chǎn)品在其功能和應(yīng)用上都還存在著一定的局限性。從目前國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)上看，用戶(hù)對(duì)智能視頻監(jiān)控的應(yīng)用還在摸索階段，定制開(kāi)發(fā)很多，國(guó)外廠(chǎng)商在建立一個(gè)相當(dāng)規(guī)模的本地開(kāi)發(fā)隊(duì)伍之前還很難適應(yīng)中國(guó)的市場(chǎng)，所以從現(xiàn)在的情況看，留給國(guó)內(nèi)IVS的發(fā)展空間還是比較大的。