智能视频监控技术应用与发展趋势
2013/10/11 16:34   中国安防行业网      关键字:智能视频监控技术      浏览量:
智能视频监控是基于计算机视觉技术对监控场景的视频图像内容进行分析,提取场景中的关键信息,并形成相应事件和告警的监控方式,是新一代基于视频内容分析的监控系统。经过近几年的迅猛发展,智能视频分析技术对人们来说已不再陌生。从业人数的增加、企业数量的攀升、技术的不断提高,带动了国内智能视频监控产业的发展。

  一、概念

  智能视频监控(IVS Intelligent Video Surveillance)是基于计算机视觉技术对监控场景的视频图像内容进行分析,提取场景中的关键信息,并形成相应事件和告警的监控方式,是新一代基于视频内容分析的监控系统。如果把摄像机看作人的眼睛,而智能视频监控系统或设备则可以看作人的大脑。智能视频监控技术借助计算机强大的数据处理功能,对视频画面中的海量数据进行高速分析,过滤掉用户不关心的信息,仅仅为监控者提供有用的关键信息。

  二、智能视频监控的市场现状

  经过近几年的迅猛发展,智能视频分析技术对人们来说已不再陌生。从业人数的增加、企业数量的攀升、技术的不断提高,带动了国内智能视频监控产业的发展。目前的智能化视频监控主要包括:身份识别、智能行为分析、视频诊断等。其中身份识别包括人脸识别、车牌识别等;智能行为分析包括虚拟警戒区域、智能跟踪、物体的遗留和丢失、异常行为检测、人员聚集等;视频诊断主要检测视频信号异常、画面冻结、镜头的遮挡和偏移、抖动等。

  智能视频分析技术起源于国外,但是,在智能视频监控市场需求快速增长的刺激下,国内安防厂商和一些研究所开始进行自主研发及与外国公司进行技术合作从事产品生产。目前,国内专注于智能视频分析领域的厂商也越来越多,如天津天地伟业、浙江海康威视、北京汉王科技、上海卓扬科技、北京智安邦科技和北京文安科技等等。

  从产品形态来看,目前市场上存在的智能视频分析技术相关产品主要分为嵌入式视频分析产品与纯软件视频分析产品两大类。嵌入式视频分析产品的主要有智能一体摄像机、智能DVR等,一般应用在监控系统的前端。纯软件视频分析产品主要运行于普通PC或服务器上,使之成为智能视频分析服务器。

  三、智能视频监控的问题与完善

  目前,有不少厂家提供IVS系统与解决方案,但不论是前端嵌入式视频分析产品还是后端纯软件视频分析产品,不论是国内的产品还是国外的产品,与用户的真正需求都还有相当的距离,智能视频分析技术的未来之路仍然不乏挑战。主要存在的问题有:误报、漏报、缺乏行为判断能力、实时性与鲁棒性难以兼顾等等。为提升智能视频分析产品的应用性,在完善核心算法的同时,必然将向以下方向发展:

  首先,要提高视频分析功能模块的适应性,使之适应更为复杂和多变的现场环境,提高产品的鲁棒性。系统的鲁棒性的提高,必然要增加算法的复杂度,要兼顾实时性的需求,我们可以引入对GPU的应用。同时智能视频监控技术与云计算技术相结合是未来发展的一个必然趋势。

  其次,要立足行业用户需求,推出具有针对性的产品,以识别和分析更多的行为和异常事件,提高产品的判别能力。对于视频监控的需求,特别是对于智能视频分析技术的应用需求,不同的行业间一般有着非常明显的差异,由此也决定了不同行业检测行为类型与异常事件的差异性。只有把整个垂直行业所需的主要功能满足,才能真正提供完善而全面的解决方案。

  另外,必须完善产品性能指标,提高产品检测率,降低误报、漏报。

  四、智能视频监控的优势

  智能视频监控以普通的网络视频监控为基础,除了具备广为人知的网络视频监控的优势外,智能视频监控系统还能为用户带来更大收益:

  (1)24x7全天候可靠监控:彻底改变以往完全由安全工作人员对监控画面进行监视和分析的模式,通过嵌入在前端处理设备(智能视频网络摄像机或智能视频服务器)中的智能视频模块对所监控的画面进行不间断分析;

  (2)大大提高报警精确度:前端处理设备(智能视频网络摄像机或智能视频服务器)集成强大的图像处理能力,并运行高级智能算法,使用户可以更加精确的定义安全威胁的特征,有效降低误报和漏报现象,减少无用数据量;

  (3)大大提高响应速度:将一般监控系统的事后分析变成了事中分析和预警,它能识别可疑活动(例如有人在公共场所遗留了可疑物体,或者有人在敏感区域停留的时间过长),在安全威胁发生之前就能够提示安全人员关注相关监控画面以提前做好准备,还可以使用户更加确切的定义在特定的安全威胁出现时应当采取的动作,并由监控系统本身来确保危机处理步骤能够按照预定的计划精确执行,有效防止在混乱中由于人为因素而造成的延误;

  (4)有效利用和扩展视频资源的用途:对事件和画面经过了智能分析和过滤,仅保留和记录了有用的信息,使得对事件的分析更为有效和直接,同时可利用这些视频资源在非安全领域进行更高层次的分析,如智能视频系统还可以帮助零售店的老板统计当天光顾的客户数量,用以分析销售情况等等。

  五、智能视频监控系统具备的功能

  (1)周界警戒及入侵检测:在复杂的天气环境中(例如雨雪、大雾、大风等)精确的侦测和识别单个物体或多个物体的运动情况并进行运动轨迹跟踪,包括运动方向、运动特征等;

  (2)物品被盗或移动检测;当监控场景中的物体被盗和移动,算法将自动检测这种动作,常用于贵重物品和关键设备的监控。

  (3)遗留、遗弃物品检测:当一个物体(如箱子、包裹、车辆、人物等)在敏感区域停留的时间过长,或超过了预定义的时间长度就产生报警。典型应用场景包括机场、火车站、地铁站等。

  (4)流量统计:统计穿越入口或指定区域的人或物体的数量。例如为业主计算某天光顾其店铺的顾客数量;

  (5)拥挤检测;识别人群的整体运动特征,包括速度、方向等等,用以避免形成拥塞,或者及时发现异常情况。典型的应用场景包括超级市场、火车站等人员聚集的地方;

  (6)PTZ跟踪;侦测到移动物体之后,根据物体的运动情况,自动发送PTZ控制指令,使摄像机能够自动跟踪物体,在物体超出该摄像机监控范围之后,自动通知物体所在区域的摄像机继续进行追踪;

  (7)焰火检测:根据发生火情过程中烟火表现出的时-空特征进行烟火的实时检测;

  (8)人体行为分析:在目标检测分类的基础上,利用人体的各种行为特征对其所进行各种行为的描述和分析,提取哪些危险和有潜在危险的行为,如打斗、抢夺和突然倒地等行为;

  (9)人脸识别:自动检测和识别人物的脸部特征,并通过与数据库档案进行比较来识别或验证人物的身份;

  (10)车辆识别:识别车辆的形状、颜色、车牌号码等特征,并反馈给监控者。此类应用可以用在被盗车辆追踪等场景中。

  六、智能视频监控的发展趋势

  从市场的需求情况来看,随着反恐形势的不断严峻,智能视频监控系统正在越来越多的引起人们的关注,需求量处于不断上升的过程当中。从总体上看,智能视频应用市场正在从“概念验证”阶段向“规模应用”阶段转化,智能视频已经慢慢开始形成为一个产业。

  从技术角度来看,智能视频监控将向着:

  (1)适应更为复杂和多变的场景发展;

  (2)识别和分析更多的行为和异常事件的方向发展;

  (3)更低的成本方向发展;

  (4)真正“基于场景内容分析”的方向发展。

  从应用角度来看,当前的智能视频监控还是一种高档次应用,主要应用于一些特定的场合,但随着市场和技术的日趋成熟,智能视频监控必将在各行各业得到大面积的推广,甚至走进千家万户。

  智能化、数字化、网络化是视频监控发展的必然趋势,智能视频监控的出现正是这一趋势的直接体现。智能视频监控设备比普通的网络视频监控设备具备更加强大的图像处理能力和智能因素,因此可以为用户提供更多高级的视频分析功能,它可以极大的提高视频监控系统的能力,并使视频资源能够发挥更大的作用。为了推动智能视频产业的发展,达到多方共赢效果,需要将监控设备硬件供应商、智能视频软件供应商、分销商和经销商和系统集成商所有这些参与者合理的组织起来,使他们能够充分发挥各自的优势,创造出能够满足最终用户需求的全面解决方案。

 

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