浅析智能分析摄像机的应用与发展趋势
2015/2/6 15:35   中国安防行业网      关键字:智能分析,摄像机      浏览量:
近年来,市场上虽然有相关的各种智能分析产品不断面世,但一些产品往往存在易死机、重启、误漏报等多种问题,同时智能视频分析由于本身算法的局限,需要在理想环境下才可实现全部功能,因此目前在实际应用中主要是以实现基本的功能为主。

  在视频监控飞速发展的今天,网络化、数字化、高清化的视频监控摄像机已经在各个行业中得到了广泛的应用,然而高清化监控的同时必然会带来大量数据和海量信息,视频监控通常是通过人员监控和录像来实现安全防护,实际上并不能主动有效地保障安全,尤其是监控点多的时候,人员监控无法顾及所有监控场景,且监控人员的注意力很难保证24小时都准确高效地监控所有监控场景。

    此外,目前的视频监控通常在事件发生之后通过调用录像进行回放取证,一方面损失已经产生不可能挽回,另一方面通过人工回放录像取证的方式效率十分低下,基于上述种种弊端,智能分析摄像机的出现把视频监控从以往的“被动监控”变成了“主动监控”。它通过智能化的识别工具对影像进行分析,并将信息转换成有价值的数据,最后以关键性的信息向使用者提供警示。同时,它又能够去除大量的垃圾信息,有效地控制监控范围内的所有动静,不但能大大提高视频监控的效果和质量,有力降低监控工作人员的工作强度,同时也使整个监控系统得到很好的融合。

  一、智能分析摄像机实现方式与特点

  目前智能分析摄像机主要分为两个发展方向,一是以智能识别功能为主,如:车牌识别、人脸识别等,主要应用于交通、港口、机场、车站等场所;二是以行为分析功能为主,如周界防范、人数统计、自动追踪、逆行、禁停等,主要应用于围墙周界警戒区、商场、交通、景区流量统计,道路禁停禁放、违章逆行、场景跟踪等方面。

  其中入侵检测是智能视频分析案例中应用最广泛的功能,它通过设置虚拟警戒线或虚拟警戒区域,自动检测区域内进入、离开、出现、消失的可疑对象并及时报警,可广泛应用在学校、企业、监狱、机场、铁路、港口等周界以及其它禁止入内的场所。

  遗弃物检测,通过设置特定区域,当区域中出现遗弃特时,及时检测到目标物体并会立即发出报警,适用于机场、地铁站等人流量大的区域有人遗留“包裹”或银行ATM机前有人安装了其他装置等场所。

  人流统计,以区域或划线的方式计算人流,可以对商场超市、学校考场,银行大厅、医院收费、黄金广告位等地区流量进行统计。

  车流统计,可划定多条分界线,并设定方向,计算每个车道的流量,可以对高速公路、城市主要出入口及重要主干道进行车流统计。

  徘徊检测,当人员或车辆在设置区域中俳佪超过设定时间,即会触发报警,可广泛应用于广场、商场、停车场、门禁系统、自助银行ATM机等场所。

  车牌识别,能够检测到受监控路面的车辆并自动提取车辆牌照信息(含汉字字符、英文字母、阿拉伯数字及号牌颜色)进行自动处理,可广泛应用于监测报警、超速违章处罚、车辆出入管理、自动放行、高速公路收费管理等场所。

  一言以蔽之,智能视频监控将视频监控人员从繁琐的操作,海量的信息中解脱出来,并帮助他们更高效更精确地管理监控目标。

  视频诊断,对视频图像出现的雪花、滚屏、模糊、偏色、画面冻结、增益失衡、云台失控、视频信号丢失等常见摄像头故障、视频信号干扰、视频质量下降进行准确分析、判断和报警。可广泛应用于如政府、公安、交通、银行等对视频质量要求较高的行业。

  在实现方式上,早期实现视频智能分析功能的方式主要是在平台集成智能分析算法,由后端平台实现,前端摄像机仅仅具备基本的视频采集功能,所有的视频分析汇集到后端或者关键节点处由计算机统一处理。这种方式最大的缺点是只能控制若干关键的监控点,并且对计算机性能和网络传输带宽要求比较高。目前智能前置发展不断受到重视。智能前置简单点说就是把一些智能分析算法嵌入前端摄像机产品中,直接利用摄像机来进行智能分析或行为侦测等,再把分析结果或报警信号传给后台。比如景阳极光系列智能分析摄像机,采用安霸S2芯片,将智能分析技术内嵌于前端DSP中,所有的目标跟踪、行为判断、报警触发都是由前端智能分析设备完成,只将报警信息通过网络传输至监控中心。其最大的优点是视频分析设备被放置在IP摄像机之后,这样可以有效地节约视频流占用的带宽。

  二、智能分析摄像机面临的挑战

  近年来,市场上虽然有相关的各种智能分析产品不断面世,但一些产品往往存在易死机、重启、误漏报等多种问题,同时智能视频分析由于本身算法的局限,需要在理想环境下才可实现全部功能,因此目前在实际应用中主要是以实现基本的功能为主,其发展面临的挑战主要包括以下三个方面:

  第一,从技术角度看,智能分析的准确率受环境影响较大,室外环境与图像压缩处理、网络传输链路带宽受限等因素都会造成图像质量下降。系统针对复杂异常行为建模困难,目标与背景接近易导致目标分割以及目标特征信息提取困难,相应的智能分析算法识别性能不高,于是造成虚假报警、漏报警、跟踪困难等不良后果,制约了智能视频分析应用系统实战性能的提升。

  第二,从需求角度看,客户对智能视频分析产品的过高期望与该技术的性能表现易受使用条件的限制。不少用户对智能分析类产品接触不多,对这类产品抱有疑问,而生产厂家对产品大部分用户没有认真梳理应用需求,缺乏对用户需求深入理解,所推出的智能视频分析产品功能千遍一律,缺乏针对性,又因缺少权威的标准认证体系,导致用户对产品的性能无法有效把控。同时在智能化监控项目运行过程中,在需求的确定、方案的制定、工程的实施等各环节中,生产厂家也很难对项目运行问题进行准确快速的响应。

  第三,从市场推广看,目前智能视频分析产品主要是自主研发,这样企业就需要摊薄早期的开发成本。因此,产品在定价方面要高于一般客户的承受能力,这也是缩少了智能分析产品的应用范围。

  三、智能分析摄像机未来发展趋势

  总体来看,限制智能分析技术应用的最大因素就是准确率问题。所以智能分析摄像机的发展趋势肯定是朝着提高准确率的方向前进的。同时另一方面,大家也会寻找一些不关心准确率,而更多关注效率的一些应用方向。

  主要应该有几个方面的发展:

  (一)从源头增加可判断信息。双目摄像机的推广应该是一个大方向,双目摄像机带有两个镜头,获取的视频中带有目标的深度信息。分析算法计算能够通过这些信息跟进,准确的判断物体之间的距离、深度、高度等信息,能够提高整体算法的准确性。

  (二)各种自学习和自适应算法的研究和应用。后续的智能分析产品应该是带有强大的自学习和自适应功能的。能够根据不同的复杂环境进行自动学习和过滤,能够将视频中的一些干扰目标进行自动过滤。从而达到提高准确率,降低调试复杂度的目的。例如,抗抖动算法、重复运动物体过滤、微小物体自动过滤、强光自动抑制、三维建模等技术的发展和深入应用。

  (三)视频数据深入挖掘应用迅速发展。随着视频分析技术的快速发展,视频数据量也非常大,如何让视频分析技术在大数据中发挥作用也成为人们关注的一个方向。利用各种不同的算法计算,将大量视频数据中不同属性的事物进行检索、标注、识别等应用,以达到对大量数据中内容的快速查找检索。大大降低人工成本,提高效率。甚至在有些方面让一些人工无法完成的任务成为可能。如:人脸大数据库检索,身份证库重复人员查找、视频中穿某种衣服、某种颜色的车辆查找、车牌查找、甚至可以做到以图搜图等应用(输入一张图片找到和图片类似的片段)。

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