何謂視頻分析
視頻分析技術(shù)通俗地說即是通過計算機的運算和分析,從視頻信息中提取有用信息的技術(shù)。計算機處理或存儲的視頻信息只是一組組數(shù)據(jù)數(shù)列,即一個包含每一幀每一個像素點的灰度值或彩色值的數(shù)列。視頻分析技術(shù)讓計算機通過特定的算法程序提取視頻信號中所包含的內(nèi)容信息或個體運動信息,賦予計算機具備“理解”視頻的能力,即“明白”視頻中所展現(xiàn)的是什么內(nèi)容或者發(fā)生的是什么事件。
視頻分析通常采用背景減除技術(shù)來實現(xiàn)圖像變化的檢測(如入侵、丟包、逆行等都是一種模式的圖像變化),即將實時視頻圖像與基準背景圖像進行比較,相同位置的像素(區(qū)域)變化則認為是變化了的區(qū)域,對這些區(qū)域進一步處理、識別、跟蹤,得到包括目標位置、尺寸、形狀、速度、停留時間等基本形態(tài)信息和動態(tài)信息,完成目標的跟蹤和行為理解之后,也就完成了圖像與圖像描述之間的映射關(guān)系,再交由系統(tǒng)作進一步的規(guī)則判定,直到觸發(fā)報警。其適用范圍很廣泛,只要基于對視頻進行運算處理,繼而提取有用信息的都可以稱為視頻分析技術(shù)?;趯σ曨l進行“分析、識別和理解”的原理,目前,如車牌識別、視頻人臉識別等技術(shù)都已經(jīng)比較成熟,并在實際項目中均已得到了廣泛的應用。
智能視頻分析技術(shù)
智能視頻分析技術(shù),起源于計算機視覺技術(shù)。計算機視覺,是人工智能研究的分支之一,它在圖像及圖像描述之間建立映射關(guān)系,從而通過數(shù)字圖像處理和分析來理解視頻畫面中的內(nèi)容。它使計算機得以從紛繁的視頻圖像中分辯、識別出關(guān)鍵目標。應用于安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)后,其可借助計算機強大的數(shù)據(jù)處理能力過濾掉圖像中無用的或干擾信息,并自動分析、抽取視頻源中關(guān)鍵的有用信息,使監(jiān)控系統(tǒng)不但有眼睛(攝像機),更由于智能視頻分析計算機或?qū)S肈SP處理器,使監(jiān)控系統(tǒng)具有智慧的大腦功能,使監(jiān)控變得“聰明”,能自動學習和思考,從而替代人力或者協(xié)助人力進行監(jiān)控。
視頻內(nèi)容分析與識別軟件能通過分析實時視頻流,檢測識別出可疑的活動、事件或者行為模式。視頻監(jiān)控智能化是指在不需要人為干預的情況下,系統(tǒng)能自動對監(jiān)控畫面中異常情況進行檢測、識別,并及時作出預/報警。正因為視頻分析與識別需要通過定制的軟件來識別出各類異常的行為,因此必然會涉及到復雜的軟件算法,現(xiàn)在的智能視頻分析軟件已具有如周界監(jiān)控與行為分析等多種類功能。
現(xiàn)在的智能視頻分析技術(shù)從硬件上來說,常會有二種表現(xiàn)形態(tài),一種是基于具高速運算性能的工業(yè)計算機(或稱服務器),另一種是基于嵌入式技術(shù)的高性能DSP處理器,二種形態(tài)都需裝載專用的智能視頻分析軟件算法。前一種形態(tài)具有功能多樣性、高速、多路處理等特點,一般應用于后端;后一種形態(tài)往往功能單一、適合于單路處理,具有布置方便等特點,一般應用于前端。特別后一種形態(tài),基于針對性強和布置方便等,其應用態(tài)勢很強勁。
智能視頻分析技術(shù)應用
下面以嵌入式單DSP智能視頻分析服務器為例,介紹智能視頻分析系統(tǒng)應用特點。嵌入式系統(tǒng)體積小,性能強,運行穩(wěn)定。其采用先進的嵌入式技術(shù),又為在精簡硬件的同時還能提升系統(tǒng)性能,故采用高性能的DSP算法,移植與優(yōu)化了網(wǎng)絡編解碼等先進技術(shù),并可根據(jù)用戶具體需要,選擇目標行為規(guī)則,能較好地與監(jiān)控攝像機等前端設備配合工作,實現(xiàn)智能視頻監(jiān)控,同時可實現(xiàn)安防監(jiān)控按需報警、按需傳輸、按需存儲,最大限度地發(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)潛力,提高監(jiān)控管理水平,同時實現(xiàn)智能化高效監(jiān)控。
嵌入式單DSP智能視頻分析服務器可在前端嵌入式設備,實現(xiàn)各種類的智能視頻分析功能。以人臉捕捉功能為例,其能自動捕捉人臉照片,通過網(wǎng)絡傳送到人臉資料庫,進行篩選與備案。新建項目、小型項目、分散型項目一般都會采用此方式。
現(xiàn)在,嵌入式單DSP智能視頻分析服務器已在視頻狀態(tài)檢測、越線檢測、禁區(qū)檢測、物品遺留檢測、物品移走檢測、密度超標檢測、人群突然聚集檢測、人群突然發(fā)散檢測、徘徊檢測、非法停車、人員計數(shù)等方面被廣泛應用,且都獲得了出色的應用表現(xiàn),能真正實現(xiàn)監(jiān)控智能化,提高安全防范級別和監(jiān)控管理工作效率,既節(jié)省了施工和管理成本,又為客戶提供了全面的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案。
智能視頻分析技術(shù)及相應設備現(xiàn)在已被廣泛應用于軍隊、公安、監(jiān)獄、銀行、交通、鐵路、機場、港口、電力、石油、煤礦、景區(qū)、文博、校園、住宅小區(qū)、商場、工廠、森林等行業(yè)。