智能視頻分析是當(dāng)前安防技術(shù)應(yīng)用熱點(diǎn),但一些因素制約了安防智能視頻分析技術(shù)的推廣應(yīng)用。因此,本文分析制約安防智能視頻分析技術(shù)應(yīng)用瓶頸并提出相應(yīng)對策。
技術(shù)層面
開放環(huán)境下夜間光照不足、惡劣天氣(霧、雪、雨、沙塵等)、圖像壓縮處理、網(wǎng)絡(luò)傳輸鏈路帶寬受限等因素造成圖像質(zhì)量下降,給安防智能視頻分析帶來先天困難;針對復(fù)雜異常行為、事件建模困難,相應(yīng)的智能分析算法識別性能不高;目標(biāo)與背景過于接近或背景雜亂等導(dǎo)致目標(biāo)分割以及特征信息提取困難;運(yùn)動目標(biāo)被背景遮擋以及多個運(yùn)動目標(biāo)互相遮擋導(dǎo)致目標(biāo)特征信息不完整。上述因素容易造成虛假報(bào)警、漏報(bào)警、跟蹤困難等不良后果,嚴(yán)重制約安防智能視頻分析應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)戰(zhàn)性能提升。
基于D1或HD分辨率嵌入式智能視頻分析算法效率不高,導(dǎo)致前端DSP硬件運(yùn)算資源緊張,前端設(shè)備集成、散熱工藝欠缺進(jìn)一步限制了DSP性能發(fā)揮,嵌入式智能分析引擎硬件處理能力以及穩(wěn)定性已經(jīng)成為制約安防智能視頻分析應(yīng)用水平的另一個主要因素。
由于目前國內(nèi)安防智能視頻分析應(yīng)用產(chǎn)品絕大部分來自國外廠商,且沒有形成規(guī)模應(yīng)用效應(yīng),因此產(chǎn)品定價(jià)普遍畸高;工程實(shí)施過程中人工標(biāo)定、后臺軟件調(diào)試等工作量大,部分高端產(chǎn)品調(diào)試甚至需要國外廠商技術(shù)人員直接參與,加上嵌入式前端設(shè)備故障率相對較高,難以實(shí)施故障診斷、軟件升級等遠(yuǎn)端維護(hù)工作,導(dǎo)致應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)成本居高不下。上述因素造成安防智能視頻分析應(yīng)用性價(jià)比偏低,嚴(yán)重限制了安防智能視頻分析應(yīng)用的有效推廣。
機(jī)制層面
目前,安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)總體仍處于粗放型的規(guī)模擴(kuò)張階段,作為建設(shè)主體單位,安防用戶更多關(guān)注的仍然是“監(jiān)控覆蓋率”,對事前預(yù)警重視程度還不夠,智能視頻分析應(yīng)用方向的研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入也明顯不足。
安防智能視頻分析產(chǎn)品開發(fā)缺乏有效機(jī)制,一方面,大部分安防用戶沒有認(rèn)真梳理應(yīng)用需求,另一方面,產(chǎn)品研發(fā)部門缺乏對安防行業(yè)的深入理解,導(dǎo)致智能視頻分析產(chǎn)品功能千遍一律,缺乏針對性。同時(shí)大部分系統(tǒng)集成商沒有充分發(fā)揮產(chǎn)品研發(fā)與用戶之間的橋梁作用,有的集成商甚至夸大智能視頻分析產(chǎn)品功能,嚴(yán)重?fù)p傷了智能視頻分析產(chǎn)品的市場形象。
另外,從市場監(jiān)管角度來看,由于缺乏權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證體系,導(dǎo)致用戶對產(chǎn)品性能無法有效度量、把控,嚴(yán)重影響用戶對安防智能視頻分析應(yīng)用的信心。
推動安防智能視頻分析應(yīng)用的主要對策
注重本土研發(fā)力量扶持,集中開展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)
為了應(yīng)對目前安防智能視頻分析應(yīng)用過度依賴國外技術(shù)的局面,同時(shí)有效制止簡單模仿、重復(fù)投入的低效率研發(fā)格局,有必要精心組織部本土專業(yè)研究機(jī)構(gòu)集中開展基礎(chǔ)、共性關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),為突破安防智能視頻分析深度應(yīng)用創(chuàng)造條件。
高效智能視頻分析算法:改進(jìn)基于復(fù)雜場景(如光照條件多變、目標(biāo)與背景顏色接近、背景雜亂、目標(biāo)被背景遮擋、監(jiān)控視場變化等)的目標(biāo)分割、特征提取、目標(biāo)識別、動態(tài)跟蹤算法性能,提升靜態(tài)目標(biāo)庫、動態(tài)規(guī)則庫的容量和有效性,降低對硬件運(yùn)算資源的占用,提高針對開放、復(fù)雜、大尺度監(jiān)控區(qū)域復(fù)雜目標(biāo)、行為、事件自動分析報(bào)警的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性;同時(shí)加大智能分析軟件總體架構(gòu)研究,有效兼顧智能視頻分析軟件的實(shí)時(shí)性、健壯性,并且滿足標(biāo)清、高清等不同分辨率視頻流智能分析需求,使智能分析軟件架構(gòu)更趨合理、高效;開發(fā)基于目標(biāo)特性的自動標(biāo)定技術(shù),增強(qiáng)背影自適應(yīng)“學(xué)習(xí)”能力,降低誤報(bào)警概率,同時(shí)避免繁雜的人工標(biāo)定,降低系統(tǒng)調(diào)試難度,提高系統(tǒng)可維護(hù)性。
人像采集比對技術(shù):進(jìn)一步改進(jìn)基于開放空間、無配合條件下人像采集比對算法,最大限度消除現(xiàn)場光照復(fù)雜多變、人員自由通行等不利條件的影響,提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)比對的正確率,提高其實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用價(jià)值;通過自動剔除冗余人像數(shù)據(jù)等算法提高后臺人像存儲數(shù)據(jù)可用度;提高基于超大容量人像庫靜態(tài)異源人像目標(biāo)自動搜索查詢比對結(jié)果可信度和實(shí)時(shí)性。此外,加大便攜式、可搬移式人像采集比對終端研發(fā),提高基于人像采集比對技術(shù)的可疑目標(biāo)機(jī)動布控能力,大力拓展人像采集比對技術(shù)在公安實(shí)戰(zhàn)的應(yīng)用范圍。[nextpage]
海量視頻智能搜索技術(shù):進(jìn)一步改進(jìn)視頻語義分析(包括視頻的語義特征提取、多粒度事件表示等)算法性能,提高基于目標(biāo)或事件語義描述以及事件發(fā)生時(shí)段、地點(diǎn)、區(qū)域等信息的海量視頻智能搜索實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性,同時(shí)提供移動目標(biāo)軌跡分析展示;加快便攜式智能視頻搜索比對終端設(shè)備研發(fā),方便公安部門偵察辦案人員對獨(dú)立存儲的歷史視頻的查詢搜索,提高視頻取證的效率。
模糊圖像處理技術(shù):在盡可能選用低照度、高清攝像機(jī)以及提高傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步加大基于圖像增強(qiáng)、圖像復(fù)原、超分辨率重構(gòu)的模糊圖像處理技術(shù)研發(fā),提高因天氣惡劣、目標(biāo)運(yùn)動、光學(xué)鏡頭離焦等原因造成的模糊圖像處理能力,為后續(xù)智能視頻分析應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
加大示范應(yīng)用力度,在實(shí)戰(zhàn)中提升智能視頻分析應(yīng)用水平
安防智能視頻分析水平突破的關(guān)鍵在于應(yīng)用,只有通過實(shí)戰(zhàn)才能真實(shí)檢驗(yàn)系統(tǒng)性能并且不斷加以改進(jìn)。作為安防部門,既不能將智能視頻分析技術(shù)視為無所不能的“靈丹妙藥”,更不應(yīng)該采取被動、消極觀望態(tài)度,而應(yīng)該依據(jù)“需求牽引、示范先行”的應(yīng)用策略,積極穩(wěn)妥提高安防智能視頻分析應(yīng)用水平。根據(jù)安防智能視頻分析技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合安防業(yè)務(wù)需求迫切性,可以優(yōu)先考慮開展以下幾個方面的示范應(yīng)用:
首先考慮在監(jiān)控場景相對固定、光照條件容易保障且目標(biāo)、行為特征信息辨識度較高的場合(如大型活動安保區(qū)域、室內(nèi)ATM機(jī)周邊以及監(jiān)獄、看守所、拘留所、審訊室等特殊場所內(nèi)部)開展異常目標(biāo)、行為、事件自動分析報(bào)警應(yīng)用,提高封閉環(huán)境區(qū)域的安全管控能力;開展治安卡口信息識別、電子警察、市境道口車駕查控等系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)后臺挖掘、智能關(guān)聯(lián)分析應(yīng)用,提高治安卡口和市境道口的車輛查控能力;開展大型活動安保區(qū)域出入口、火車站高鐵(動車組)旅客自助進(jìn)站通道、地鐵車站地下人行通道等區(qū)域的人像采集與比對示范應(yīng)用,提升人員公共集聚區(qū)域可疑目標(biāo)布控能力。
其次,基于復(fù)雜背景或場景的異常目標(biāo)、行為、事件智能分析是安防智能視頻分析應(yīng)用難點(diǎn),也是安防實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用關(guān)鍵領(lǐng)域。為此,需要在高效智能視頻分析算法等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)取得有效突破的前提下,有針對性選擇人流集聚度高、治安形勢復(fù)雜的公共活動區(qū)域開展智能視頻分析深度應(yīng)用,力爭使智能視頻分析應(yīng)用在安防實(shí)戰(zhàn)關(guān)鍵領(lǐng)域盡早取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,為安防智能視頻分析大規(guī)模應(yīng)用創(chuàng)造必要條件。
積極探索實(shí)踐,努力突破傳統(tǒng)機(jī)制約束
創(chuàng)新產(chǎn)品研發(fā)機(jī)制。智能視頻分析產(chǎn)品性能與行業(yè)應(yīng)用特點(diǎn)高度相關(guān),考慮安防行業(yè)的特殊性、敏感性,如果完全沿用傳統(tǒng)的市場自主研發(fā)模式,專業(yè)研發(fā)機(jī)構(gòu)很難準(zhǔn)確理解、把握安防部門復(fù)雜的業(yè)務(wù)需求,其產(chǎn)品也很難真正符合安防實(shí)戰(zhàn)要求。鑒于此,有必要通過類似“智能視頻分析應(yīng)用技術(shù)聯(lián)合重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”的形式,依據(jù)“利益共享、風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)”的原則,創(chuàng)新“研發(fā)、集成、用戶”三方合作機(jī)制。在合作研發(fā)過程中,安防用戶主要通過梳理應(yīng)用需求、組織示范建設(shè)、協(xié)調(diào)性能改進(jìn)等方式,主動深度介入產(chǎn)品研發(fā)過程;專業(yè)研發(fā)機(jī)構(gòu)在深入理解安防業(yè)務(wù)需求的基礎(chǔ)上,著力提高智能視頻分析算法性能,在提高實(shí)時(shí)性、可靠性同時(shí)降低系統(tǒng)誤報(bào)、漏報(bào)概率,同時(shí)提高智能視頻分析產(chǎn)品的性價(jià)比;系統(tǒng)集成商通過攝像機(jī)選型、輔助補(bǔ)光、監(jiān)控角度調(diào)整、標(biāo)定等措施,最大限度提供高質(zhì)量監(jiān)控圖像,突出監(jiān)控目標(biāo)特征信息,為智能視頻分析應(yīng)用創(chuàng)造基礎(chǔ)條件。通過上述合作機(jī)制,促成三方良性互動,引領(lǐng)安防智能視頻分析研發(fā)和應(yīng)用的正確方向。更重要的是,通過安防用戶共享知識產(chǎn)權(quán)、研究成果等方式有效降系統(tǒng)建設(shè)成本,充分調(diào)動安防用戶內(nèi)在積極性、主動性、創(chuàng)造性,加快推動安防智能視頻分析應(yīng)用推廣。
拓展經(jīng)費(fèi)保障渠道。目前,基于物聯(lián)網(wǎng)等核心支撐技術(shù)的智慧城市建設(shè)在國內(nèi)不少城市已經(jīng)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性啟動階段,智能安防作為物聯(lián)網(wǎng)示范應(yīng)用重點(diǎn)之一,也同時(shí)納入了智慧城市建設(shè)范疇。因此,為了有效解決安防智能視頻分析產(chǎn)品因應(yīng)用規(guī)模不足導(dǎo)致定價(jià)偏高的問題,可以通過安防用戶、研發(fā)機(jī)構(gòu)、集成商聯(lián)合申請關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)及示范應(yīng)用工程等形式,構(gòu)建“政府科研經(jīng)費(fèi)支持、公司自有資金配套”的經(jīng)費(fèi)保障模式,拓展關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和示范應(yīng)用經(jīng)費(fèi)保障渠道,降低專業(yè)研發(fā)機(jī)構(gòu)經(jīng)費(fèi)投入壓力。
加快制定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。由安防市場管理部門牽頭整合產(chǎn)品研發(fā)部門、工程集成商、第三方檢測機(jī)構(gòu)、安防專業(yè)用戶等力量,加快推進(jìn)安防智能視頻分析應(yīng)用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)研究,從基本功能和總體技術(shù)性能要求、應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)、性能等級劃分、檢測認(rèn)證方法等方面編制相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)通過組建 “智能視頻分析產(chǎn)品認(rèn)證檢測中心”等實(shí)體機(jī)構(gòu),提高智能視頻分析性能鑒定的權(quán)威性和可操作性,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善市場準(zhǔn)入、日常監(jiān)管制度,營造規(guī)范、有序的市場環(huán)境,為安防智能視頻分析應(yīng)用推廣“保駕護(hù)航”。