智能視頻分析技術(shù)應(yīng)用

　　隨著光電等高新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)也由數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，而正在逐步走向高清化并向智能化發(fā)展。所謂視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能化，是指在不需要人為干預(yù)的情況下，系統(tǒng)能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控圖像畫面中的異常情況進(jìn)行檢測(cè)、分析與識(shí)別，并及時(shí)作出預(yù)/報(bào)警。

　　智能視頻分析技術(shù)應(yīng)用

　　目前，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)是：手動(dòng)型及事后處理型。就是說(shuō)目前的運(yùn)營(yíng)維護(hù)工作一般是由人工完成。監(jiān)控人員在中心監(jiān)控室，人工監(jiān)控每路視頻圖像，由于監(jiān)視屏數(shù)量有限，監(jiān)控人員往往在一個(gè)監(jiān)視屏同時(shí)監(jiān)看多臺(tái)攝像機(jī)或隨機(jī)抽取攝像頭觀看，造成部分監(jiān)控點(diǎn)被漏看或被忽視;加上人的注意力有限、容易疲勞，會(huì)被其他事物干擾，據(jù)調(diào)查，人在觀察同一視頻22分鐘后，不能感知此畫面95% 的動(dòng)作變化，所以人工監(jiān)控漏掉重要信息的概率非常高。

　　另外隨著城市化建設(shè)的加快，監(jiān)控?cái)z像機(jī)的數(shù)量不斷增加，對(duì)錄像存儲(chǔ)空間的要求越來(lái)越高，如何既能保護(hù)用戶的投資又能使視頻監(jiān)控系統(tǒng)滿足功能要求呢?智能視頻分析技術(shù)為解決這些問(wèn)題提供了更加完善解決方案。

　　為解決目前視頻監(jiān)控存在的被動(dòng)及事后性，視頻監(jiān)控可以結(jié)合視頻智能分析應(yīng)用。

　　這幾年隨著智能分析算法的改進(jìn)及處理芯片的支持，不同的廠家已經(jīng)可以將視頻分析應(yīng)用內(nèi)置到前端攝像機(jī)內(nèi)或者做成視頻分析服務(wù)器，或?qū)⑺惴▋?nèi)置于軟件中在后臺(tái)實(shí)現(xiàn)智能分析功能。

　　智能分析算法可以歸納為幾類：興趣區(qū)域分析、軌跡分析、行人分析、數(shù)字分析等，根據(jù)不同的應(yīng)用而引用。從功能上說(shuō)也衍生出許多功能應(yīng)用，最多的是：人臉識(shí)別、車牌識(shí)別、物品丟失、滯留、區(qū)域非法進(jìn)入、方向判斷、生物判別、圖像合并、物品跟蹤等。雖然開(kāi)發(fā)種類多但實(shí)際得到商業(yè)化應(yīng)用的去很少。究其原因是：1.目前的智能分析器準(zhǔn)確度還不能達(dá)到客戶要求，誤報(bào)率較高。2.分析的處理不能做到相應(yīng)的智能處理，沒(méi)有豐富的后臺(tái)處理平臺(tái)跟進(jìn)。3.沒(méi)有形成規(guī)模效應(yīng)。所以智能分析的普及應(yīng)用仍需較長(zhǎng)的一段時(shí)間。

　　那么智能分析商業(yè)化的實(shí)習(xí)要通過(guò)幾個(gè)步驟，首先實(shí)用功能智能算法的優(yōu)化先在單板實(shí)現(xiàn)單電路的智能實(shí)現(xiàn)，后集成到DSP，在發(fā)展到多線程處理實(shí)現(xiàn)，最后是嫁接到SOC方案上，實(shí)習(xí)芯片智能處理。其二，目前各廠家的智能分析可以說(shuō)是大而全，但是不精，在實(shí)用性上仍有欠缺。所以以后智能的發(fā)展應(yīng)該是結(jié)合各行業(yè)的實(shí)現(xiàn)需求，分發(fā)出許多專用的智能分析功能針對(duì)各行業(yè)應(yīng)用，做到小而精。

　　智能分析的前景是一片廣闊的，結(jié)合智能分析的視頻監(jiān)控將會(huì)由目前的被動(dòng)、事后性向主動(dòng)性及預(yù)防性發(fā)展。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，視頻監(jiān)控會(huì)有一片新的發(fā)展天地，眾所周知視頻是物聯(lián)網(wǎng)最重要的傳感元素之一，智能分析與視頻監(jiān)控的結(jié)合將引申視頻監(jiān)控新的應(yīng)用行業(yè)，及擴(kuò)展出更多特殊的功能需求。

　　智能化評(píng)估方法的等級(jí)劃分

　　智能化評(píng)估方法的等級(jí)劃分

　　這種5個(gè)等級(jí)計(jì)分的智能化評(píng)估方法的等級(jí)劃分是：

　　第一個(gè)等級(jí)范圍的產(chǎn)品

　　該等級(jí)范圍的產(chǎn)品或系統(tǒng)的智能IQ為1分，或小于50分，即智能化水平極差。

　　一般，采用視頻移動(dòng)偵測(cè)VMD來(lái)探測(cè)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的移動(dòng)情況。即通過(guò)一幀影像的像素和緊接著的下一幀影像的像素比較，就構(gòu)成了視頻移動(dòng)偵測(cè)的最簡(jiǎn)單形式。如果有一點(diǎn)差異，就意味著監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)有一些變化，通常都被稱為有移動(dòng)。顯然，僅能偵測(cè)到視頻有移動(dòng)的系統(tǒng)沒(méi)有多少智能，且很容易產(chǎn)生誤報(bào)警。

　　因?yàn)閷?shí)際上一些干擾，如光線的變化、水的反射、陰影或者其他的變化都會(huì)使系統(tǒng)認(rèn)為有移動(dòng)而發(fā)出誤報(bào)警。因此，這一個(gè)等級(jí)范圍的產(chǎn)品，智能視頻分析的作用極差，所以該產(chǎn)品根本不能實(shí)用。[nextpage]

　　第二個(gè)等級(jí)范圍的產(chǎn)品

　　該等級(jí)范圍的產(chǎn)品或系統(tǒng)的智能IQ為2分，或大于等于50而小于60 分，即智能化水平不及格。該等級(jí)范圍的產(chǎn)品或系統(tǒng)不僅能排除第一個(gè)等級(jí)范圍的干擾，還能夠分析進(jìn)入監(jiān)控畫面的目標(biāo)特征(比如目標(biāo)的大小或者形狀)，因而能夠區(qū)分出是人還是其他的動(dòng)物，或者是小汽車還是卡車等。

　　這一等級(jí)范圍的產(chǎn)品或系統(tǒng)雖能識(shí)別出人與物(即目標(biāo)的大小或形狀)，但不能判別人與物的行為異常，其智能視頻分析的作用還比較差，即不及格，因而該產(chǎn)品也未達(dá)到實(shí)用。

　　第三個(gè)等級(jí)范圍的產(chǎn)品

　　該等級(jí)范圍的產(chǎn)品或系統(tǒng)的智能IQ為3分，或大于等于60而小于75 分，即智能化水平為及格或中等。該等級(jí)范圍的產(chǎn)品或系統(tǒng)除能夠排除干擾清楚區(qū)分人與物外，并在室溫條件下還能夠簡(jiǎn)單區(qū)分與識(shí)別人與物的行為異常，如實(shí)現(xiàn)遺棄物檢測(cè)，人與物的過(guò)線檢測(cè)，并能準(zhǔn)確地對(duì)人與物進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。該等級(jí)范圍的產(chǎn)品或系統(tǒng)被設(shè)置了較好的專業(yè)算法，因而使其計(jì)算比較精確。

　　這一等級(jí)范圍的產(chǎn)品或系統(tǒng)能在室溫等室內(nèi)條件下識(shí)別出人與物的某些異常行為，其智能視頻分析的作用還可以，即達(dá)到及格，因而該產(chǎn)品還能夠應(yīng)用，但只能限于在室內(nèi)常溫等條件下的應(yīng)用。

　　第四個(gè)等級(jí)范圍的產(chǎn)品

　　該等級(jí)范圍的產(chǎn)品或系統(tǒng)的智能IQ為4分，或大于等于75而小于 85，即智能化水平為良好。該等級(jí)范圍的產(chǎn)品或系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)行為分析，即能夠區(qū)分與識(shí)別更多的人與物的行為異常，如系統(tǒng)能在室外環(huán)境檢測(cè)到上一個(gè)等級(jí)的異常外，還能在室外檢測(cè)到目標(biāo)的游蕩、跑動(dòng)、滑動(dòng)和下落(如人從樓上跌下)、人的打架斗毆、汽車撞人或兩車相撞、室內(nèi)外出現(xiàn)的火災(zāi)前兆等異常行為。

　　該等級(jí)范圍的產(chǎn)品或系統(tǒng)還可以檢測(cè)到擁擠場(chǎng)景中的遺棄物(丟棄物)，能非常有效地檢測(cè)諸如機(jī)場(chǎng)被單獨(dú)留下的行李，或者博物館和倉(cāng)庫(kù)中存放的可能被盜的物品。一般能與防盜、防火、門禁等系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，并能較準(zhǔn)確地檢測(cè)識(shí)別人的面像、步態(tài)、聲音等。

　　這一等級(jí)范圍的產(chǎn)品或系統(tǒng)能在一般室外等條件下識(shí)別出人與物的行為異常，其智能視頻分析的作用不錯(cuò)，排干擾的能力較好，即達(dá)到良好，因而該產(chǎn)品能獲得室內(nèi)外使用。

　　第五個(gè)等級(jí)范圍的產(chǎn)品

　　該等級(jí)范圍的產(chǎn)品或系統(tǒng)的智能IQ為5分，或大于等于85分到100分，即智能化水平為優(yōu)秀。該等級(jí)范圍的產(chǎn)品或系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)擁擠場(chǎng)景(比如機(jī)場(chǎng)候機(jī)大廳、火車站檢票口)的檢測(cè)。

　　系統(tǒng)可以提供多種功能，如計(jì)算某時(shí)間段非常擁擠的場(chǎng)景中有多少人;如果單位時(shí)間通過(guò)入口的人數(shù)過(guò)多(系統(tǒng)可以預(yù)先設(shè)定)就會(huì)發(fā)出警報(bào)等。

　　該產(chǎn)品或系統(tǒng)能比第4個(gè)等級(jí)范圍更惡劣的氣候條件下檢測(cè)到上述等級(jí)的人與物的行為異常外，并能檢測(cè)到更全面更多的人與物的行為異常，如人的蒙面、拿出刀或槍對(duì)準(zhǔn)人等，并能準(zhǔn)確地與防盜、防火、門禁等系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，能準(zhǔn)確地檢測(cè)識(shí)別人的面像、步態(tài)、聲音等。尤其處于95分以上的系統(tǒng)，能排除一切干擾，檢測(cè)分辨?zhèn)€體極小或者對(duì)比反差極低而人眼看不到的目標(biāo)。[nextpage]

　　顯然，處于該等級(jí)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能視頻分析的作用非常好，即為優(yōu)秀等級(jí)。因?yàn)樗芘懦磺懈蓴_，并可在極惡劣的環(huán)境下使用，因而其智能化水平是極高的。

　　由上可知，不是只要有智能視頻分析作用的產(chǎn)品就是智能化的好產(chǎn)品，關(guān)鍵是看它屬于哪個(gè)等級(jí)。如產(chǎn)品只是屬于第一、二個(gè)等級(jí)范圍的，雖然它也有智能視頻分析的作用，但作用差而不能在安防中實(shí)用;而屬于第三、四、五個(gè)等級(jí)范圍的產(chǎn)品的智能視頻分析的作用才是有效的、好的，即是安防中所需的實(shí)用的產(chǎn)品。因此，對(duì)有智能視頻分析作用的產(chǎn)品，必須要進(jìn)行智能化等級(jí)范圍的評(píng)估，只有屬于第三、四、五個(gè)等級(jí)范圍的產(chǎn)品，安防工程商與用戶才能選用。

　　評(píng)估智能視頻分析技術(shù)的方法和步驟

　　評(píng)估智能視頻分析技術(shù)的方法和步驟

　　由上可知，不是只要有智能視頻分析作用功能的產(chǎn)品就是已“智能化”的產(chǎn)品，我們必須要進(jìn)行智能化評(píng)估，看其智能視頻分析作用功能有多少，能否起作用等，從而可幫助用戶選擇所需要的智能化水平的視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)品。

　　評(píng)估的方法

　　看智能化產(chǎn)品屬于哪個(gè)等級(jí)即可了解智能視頻分析的作用

　　具體的評(píng)估方法可用“5個(gè)等級(jí)計(jì)分的智能化評(píng)估方法的等級(jí)劃分”來(lái)評(píng)估智能視頻分析技術(shù)的作用。第一個(gè)等級(jí)范圍的產(chǎn)品，其智能視頻分析的作用極差，根本不能實(shí)用;第二個(gè)等級(jí)范圍的產(chǎn)品，雖能識(shí)別出人與物(即目標(biāo)的大小或形狀)，但不能判別人與物的行為異常，其智能視頻分析的作用不及格，因而該產(chǎn)品也不能達(dá)到實(shí)用;第三個(gè)等級(jí)范圍的產(chǎn)品，能在室溫等室內(nèi)條件下識(shí)別出人與物的某些異常行為，其智能視頻分析的作用還可以，即達(dá)到及格，因而該產(chǎn)品只能限于在室內(nèi)常溫等條件下的應(yīng)用;第四個(gè)等級(jí)范圍的產(chǎn)品，可以檢測(cè)到擁擠場(chǎng)景中的遺棄物(丟棄物)，能非常有效地檢測(cè)諸如機(jī)場(chǎng)被單獨(dú)留下的行李，或者博物館和倉(cāng)庫(kù)中存放的可能被盜的物品。一般能與防盜、防火、門禁等系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，并能較準(zhǔn)確地檢測(cè)識(shí)別人的面像、步態(tài)或聲音等。這一等級(jí)范圍的產(chǎn)品或系統(tǒng)能在一般室外等條件下識(shí)別出人與物的行為異常，其智能視頻分析的作用不錯(cuò)，抗干擾的能力較好，即達(dá)到良好，因而該產(chǎn)品能獲得室內(nèi)外使用;第五個(gè)等級(jí)范圍的產(chǎn)品，能比第四個(gè)等級(jí)范圍更惡劣的氣候條件下檢測(cè)到上述等級(jí)的人與物的行為異常外，并能檢測(cè)到更全面更多的人與物的行為異常，如人的蒙面、拿出刀或槍對(duì)準(zhǔn)人等，并能準(zhǔn)確地與防盜、防火、門禁等系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，能準(zhǔn)確地檢測(cè)識(shí)別人的面像、步態(tài)、聲音等。由于它能排除一切干擾，并可在極惡劣的環(huán)境下使用，因而該等級(jí)為優(yōu)秀等級(jí)，其智能視頻分析的作用非常好，即智能化水平極高(這是我們努力的方向)。

　　從智能軟件算法評(píng)估智能視頻分析技術(shù)的作用

　　智能視頻分析與識(shí)別技術(shù)的核心是智能軟件算法。因此，可從智能軟件算法著手評(píng)估智能視頻分析與識(shí)別技術(shù)的作用是否真正實(shí)用。一般，起作用的智能視頻分析與識(shí)別技術(shù)，即實(shí)用的智能軟件算法，主要看是否能滿足下列幾點(diǎn)要求：

　　不同的監(jiān)控場(chǎng)景與智能軟件算法數(shù)學(xué)模型之間是否有較好的吻合程度。所用的智能軟件算法的數(shù)學(xué)模型是否考慮到不同的監(jiān)控場(chǎng)景的因素的影響，即是否使監(jiān)控環(huán)境與智能軟件算法模型達(dá)到最大的一致性。如將目標(biāo)尺寸作為重要的分類特征時(shí)，通常在大景深的場(chǎng)景中，目標(biāo)尺寸變化幅度很大，此時(shí)目標(biāo)分類的精度就會(huì)大大降低。這可通過(guò)降低場(chǎng)景的景深，或加入場(chǎng)景標(biāo)定算法，或降低尺寸特征在分類算法中的權(quán)重等方法解決。

　　智能軟件算法框架中是否根據(jù)不同場(chǎng)景附加了一些軟件模塊：

　　對(duì)安置在汽車等移動(dòng)物體上的攝像機(jī)獲取的視頻圖像，必須要增加一個(gè)抗抖動(dòng)軟件模塊，這樣就可以提升在攝像機(jī)抖動(dòng)情況下的處理效果;

　　在陰影嚴(yán)重的室外場(chǎng)景下，要增加陰影抑制軟件模塊，從而可提升在陰影嚴(yán)重的室外場(chǎng)景下的處理效果;

　　在光照劇烈變化場(chǎng)景下，要增加光變抑制軟件模塊，從而可提升在光照劇烈變化場(chǎng)景下的處理效果;[nextpage]

　　在目標(biāo)圖像頻繁互相遮擋場(chǎng)景下，可增加遮擋處理軟件模塊，以提升在目標(biāo)圖像頻繁互相遮擋場(chǎng)景下的跟蹤精度等。

　　是否考慮到低照度、高擾動(dòng)、高擁擠程度等復(fù)雜的監(jiān)控場(chǎng)景的視頻對(duì)系統(tǒng)性能的影響。

　　如有否潮汐過(guò)濾器，即過(guò)濾掉在形狀上經(jīng)常變化或移動(dòng)方向不規(guī)則，速度過(guò)快的物體，如水面反射的陽(yáng)光等。

　　是否有物體尺寸過(guò)濾器(即過(guò)濾掉太大或太小的物體)與物體尺寸驟變過(guò)濾器(即過(guò)濾掉尺寸瞬間巨變的物體)，以免錯(cuò)誤報(bào)警等。

　　評(píng)估的步驟

　　一個(gè)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)或產(chǎn)品及其智能視頻分析技術(shù)的作用的智能化評(píng)估，可按下列具體步驟進(jìn)行：

　　組織智能化評(píng)估的專家評(píng)估鑒定組

　　首先，為進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的評(píng)估，必須組織5人或以上的副高級(jí)職稱以上的真正的安防監(jiān)控技術(shù)或光電信息技術(shù)專家，以組成智能化評(píng)估的專家評(píng)估鑒定組。

　　對(duì)送審材料進(jìn)行智能化水平的評(píng)估

　　其次，由副高級(jí)職稱以上的安防監(jiān)控或光電信息技術(shù)專家對(duì)送審材料進(jìn)行理論上的智能化水平的初步評(píng)估。

　　測(cè)試監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件

　　再次，由副高級(jí)職稱以上的安防監(jiān)控或光電信息技術(shù)專家組織測(cè)試監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件，并評(píng)定其智能軟件算法模型與監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件的吻合程度。

　　模仿人與物的異常，對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)或產(chǎn)品的實(shí)際智能化功能進(jìn)行測(cè)試

　　第四步，在監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件下，模仿人與物的異常，由副高級(jí)職稱以上的安防監(jiān)控或光電信息技術(shù)專家組織對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)或產(chǎn)品在不同距離條件下測(cè)試的實(shí)際智能化功能，并按5級(jí)計(jì)分評(píng)估法進(jìn)行測(cè)試評(píng)估。

　　專家綜合評(píng)估打分

　　最后，由副高級(jí)職稱以上的安防監(jiān)控或光電信息技術(shù)專家根據(jù)上述情況按5級(jí)計(jì)分評(píng)估法進(jìn)行綜合評(píng)估打分，并最后簽字認(rèn)可，以形成評(píng)估鑒定的最后結(jié)論性意見(jiàn)。