智能視頻分析技術(shù)將呈現(xiàn)飛速發(fā)展

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2015-01-12 14:16:46

摘自:慧聰國際

智能跟蹤:對可疑人或物體進(jìn)行目標(biāo)鎖定,對目標(biāo)的運動軌跡進(jìn)行記錄,同時攝像機將跟隨目標(biāo)轉(zhuǎn)動并報警。智能碼流技術(shù),可以減少非敏感圖像占用視頻存儲資源,從而對敏感圖像提供了充裕的記載能力。

采用計算機視覺的方法,在幾乎不需要人為干預(yù)的情況下,通過對攝像機拍錄的圖像序列進(jìn)行自動分析,對動態(tài)場景中的目標(biāo)進(jìn)行定位、識別和跟蹤,并在此基礎(chǔ)上分析和判斷目標(biāo)的行為,從而做到既能完成日常管理又能在異常情況發(fā)生的時候及時做出反應(yīng)這就是智能分析技術(shù)。

在大數(shù)據(jù)時代,如何在海量數(shù)據(jù)中準(zhǔn)確抓取有效信息進(jìn)行快速反應(yīng)成為當(dāng)下問題,智能分析技術(shù),通過大數(shù)據(jù)檢索,可以快速的找出與之相關(guān)的信息,加快有關(guān)部門的辦事效率,能更好的服務(wù)于人民群眾,因此備受關(guān)注。

當(dāng)下常見的智能識別技術(shù)有:

1、雙機自動跟蹤:智能分析攝像機加普通快球方式??蓱?yīng)用于城市報警應(yīng)急預(yù)案。突發(fā)事件的物體跟蹤。

2、人流量統(tǒng)計:統(tǒng)計框選區(qū)域進(jìn)出人員的數(shù)量,應(yīng)用于超市商場顧客流量的分析統(tǒng)計,幫助商家制定相應(yīng)的銷售策略。應(yīng)用于景點、地鐵口,提供流量數(shù)據(jù)供人員管制應(yīng)用。

3、穿越警戒區(qū):通過設(shè)置虛擬圍籬,對周界進(jìn)行偵測。當(dāng)發(fā)現(xiàn)可疑人員或者物體穿越圍籬,即觸發(fā)報警,并將報警信號上傳至監(jiān)控管理中心。同時可將報警畫面通過網(wǎng)絡(luò)上傳至遠(yuǎn)程監(jiān)看用戶。應(yīng)用于交通馬路人行橫道或斑馬線、廠區(qū)重點區(qū)域圍墻、學(xué)校、看守所圍墻等。

4、丟失分析:通過在監(jiān)控畫面上畫出一塊放置重要物品的區(qū)域作為警戒區(qū)域,只要此物品離開了警戒區(qū)域,那么將立即觸發(fā)報警規(guī)則。應(yīng)用于重點保護(hù)區(qū)域如博物館,展覽廳,拍賣會,金銀店等。

5、方向分析:在實際監(jiān)控中,人們可能會關(guān)心人流的方向和車流的運動方向,通過方向的識別可以判斷目標(biāo)是否為不合法走動或行駛,如果出現(xiàn)逆向行為,目標(biāo)將會被自動鎖定,并同時報警。應(yīng)用于單向行駛的道路;重要出入口等。

6、智能跟蹤:對可疑人或物體進(jìn)行目標(biāo)鎖定,對目標(biāo)的運動軌跡進(jìn)行記錄,同時攝像機將跟隨目標(biāo)轉(zhuǎn)動并報警。應(yīng)用于高檔小區(qū),人員禁入?yún)^(qū)域,機密區(qū)域,重要保護(hù)區(qū)域等。并可作為案發(fā)后,對案件回放過程的軌跡進(jìn)行分析。達(dá)到迅速破案的作用。雖然近年智能視頻分析技術(shù)迅速發(fā)展,應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)展,市場上已經(jīng)有了網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的各種產(chǎn)品,如網(wǎng)絡(luò)攝像機、網(wǎng)絡(luò)矩陣等,但由于這些產(chǎn)品的質(zhì)量還有待提高,圖像看起來有明顯的延遲、跳動、不夠清晰等缺陷,由于硬件本身性能不夠穩(wěn)定,易出現(xiàn)死機、重啟、誤漏報等問題。而智能視頻分析本身算法的局限,在理想環(huán)境下才可實現(xiàn)其全部功能,所以在實際應(yīng)用中,只能初步實現(xiàn)較簡單的功能。

目前,這些技術(shù)應(yīng)用也已經(jīng)十分廣泛,它們就圍繞在我們生活中。

如在商場超市,智能視頻分析技術(shù)通過對進(jìn)店顧客、或從店門口過往的顧客、或在店內(nèi)瀏覽購物的顧客,實現(xiàn)對顧客行為的數(shù)據(jù)采集,并進(jìn)行系統(tǒng)的、深層次的顧客數(shù)據(jù)分析,能了解到顧客的消費行為、消費方式、顧客的特征(性別/年齡),同時還可了解到店鋪的客流量、店內(nèi)陳列貨品熱門區(qū)域(顧客熱點瀏覽區(qū)域)、廣告/櫥窗關(guān)注度等重要信息。

另外,還可以通過智能視頻分析系統(tǒng),采集某區(qū)域、街道、路口等的車流量、人流量和過往人流的男女比例、年齡段等,為店鋪選址提供更有價值、更精確、更有說服力的參考依據(jù)。

相對于傳統(tǒng)店鋪監(jiān)控系統(tǒng),智能監(jiān)控系統(tǒng)有著非常大的優(yōu)勢,系統(tǒng)使用更加靈活、方便,能讓店鋪管理者能隨時隨地了解店鋪的情況。而新增的智能周界入侵、客流統(tǒng)計功能,讓原本“呆滯”的監(jiān)控系統(tǒng)變得“聰明”,也讓監(jiān)控系統(tǒng)變成了可以幫助店鋪經(jīng)營管理的系統(tǒng)。

在旅游景區(qū),視頻監(jiān)控有效防止游客對景點文物建筑的傷害,同時對規(guī)范游客行為,防止游客意外發(fā)生,發(fā)現(xiàn)森林火險。智能視頻監(jiān)控在景區(qū)中應(yīng)用,大大提高響應(yīng)速度,將一般監(jiān)控系統(tǒng)的事后分析變成了事中分析和預(yù)警,能識別可疑活動(例如有人在公共場所遺留了可疑物體,或者有人在敏感區(qū)域停留的時間過長),在安全威脅發(fā)生之前就能夠提示工作人員關(guān)注相關(guān)監(jiān)控畫面以提前做好準(zhǔn)備,還可以使用戶更加確切的定義在特定的安全威脅出現(xiàn)時應(yīng)當(dāng)采取的動作,并由監(jiān)控系統(tǒng)本身來確保危機處理步驟能夠按照預(yù)定的計劃精確執(zhí)行,有效防止在混亂中由于人為因素而造成的延誤。

在智能交通領(lǐng)域,應(yīng)用最多的智能視頻分析技術(shù)主要是:車牌識別、交通流量檢測、車輛逆行、遺棄物、車牌數(shù)據(jù)管理、黑名單比對、交通事件管理、交通流數(shù)據(jù)管理和違法數(shù)據(jù)管理等。智能分析技術(shù)可以通過智能化的信息挖掘給交通管理部門帶來多樣化的應(yīng)用。

安防分析技術(shù)是智能交通眾多技術(shù)中的一種,安防技術(shù)和智能交通最大的切入點是對車輛的檢測和識別,然后是對交通事件的檢測和交通參與人的檢測。對這些檢測用的最多最有效的是視頻檢測技術(shù)。通過視頻檢測技術(shù)獲得車輛的相關(guān)信息,對相關(guān)的交通事件和交通行為的分析和檢測。另外,從對交通參與人,行人、機場、車站行人的檢測,獲得相應(yīng)的信息并作為信息源的來源提供給智能交通系統(tǒng)。智能分析在智能交通的建設(shè)發(fā)揮著舉足輕重的作用。

其它的如在金融、校園、平安城市中,智能分析技術(shù)都越來越被重視,對智能分析技術(shù)的要求也越來越高,伴隨著智能分析技術(shù)的進(jìn)步。

未來智能分析技術(shù)在以下五中技術(shù)中將進(jìn)一步完善。

智能碼流技術(shù)

智能碼流,是系統(tǒng)根據(jù)圖像識別后,根據(jù)畫面運動主體的運動速度,將正常錄制的視頻進(jìn)行碼流調(diào)整,進(jìn)行最后的視頻存儲。對于運動慢的運動主體,碼流記錄甚至可以低至8幀/秒(fps)以下,對于正常速度運動的主體,碼流設(shè)定正常的25fps,對于敏感圖像的運動物體的視頻碼流可設(shè)定在30fps以上。對于高速的運動主體,在高速攝像機的配合下,碼流可高達(dá)1000fps以上。智能碼流技術(shù),可以減少非敏感圖像占用視頻存儲資源,從而對敏感圖像提供了充裕的記載能力。

動態(tài)區(qū)域自適應(yīng)的智能監(jiān)控技術(shù)

以某車庫視頻監(jiān)控畫面為例,畫面上的敏感信息為運動的車輛和人。不敏感畫面是背景(地面和屋頂)。但在實際的視頻記錄中,背景(地面和屋頂)占據(jù)了50%以上的存儲空間。通過圖像識別技術(shù),可以判定固定背景與運動物體圖像,因而,具備了只在記載畫面的中有運動的技術(shù)可能。動態(tài)區(qū)域智能監(jiān)控,就是只記載除背景以外的運動物體,從而大大減少了視頻存儲空間的需求,相同的存儲空間,可保留的視頻時間長度可以成倍提高。攝像系統(tǒng),通過圖像識別技術(shù),可以智能學(xué)習(xí),判斷哪些圖像是背景,即便是由云臺控制的攝像頭,通過設(shè)定的時間內(nèi)的自動學(xué)習(xí),也可以自動判定錄制視頻中的新背景,從而實現(xiàn)對運動物體圖像的智能監(jiān)控。

非敏感區(qū)域的低碼流記載技術(shù)

視頻上方的25%到30%的區(qū)域,通常是天空或建筑的頂部圖像,基本屬于敏感要素不太可能出現(xiàn)的區(qū)域。如某些典型監(jiān)控圖像中的紅色馬賽克部分的圖像,基本不會含有人們關(guān)心的視頻內(nèi)容,因此可以把視頻圖像的非敏感區(qū)域的忽略或者用低碼流另外記錄,只需在回放的時候與高碼流的視頻做一個同步。值得說明的是,非敏感區(qū)域在不同應(yīng)用場景,各有不同,有的也許在視頻圖像的下方,有的監(jiān)控場景,非敏感區(qū)域是不規(guī)則的,可以在視頻監(jiān)控系統(tǒng)安置好后,根據(jù)實際情況再進(jìn)行應(yīng)用層面的人工設(shè)定。

人臉/車輛識別(或其他敏感移動物體)驅(qū)動高清攝錄技術(shù)

在特殊的場景下,比如大樓的進(jìn)口處、電梯等地方,人臉是敏感圖像。在車庫內(nèi)、小區(qū)的進(jìn)出口處,車輛及其號牌是敏感圖像。若全部用高清的視頻固然可以滿足監(jiān)控需求,但視頻存儲,特別是長時間的保存就會需要海量的存儲空間;若根據(jù)圖像識別技術(shù),判斷出現(xiàn)設(shè)定的敏感圖像的時候,才驅(qū)動攝像頭啟動高清記錄,對于一般的非敏感圖像,則啟動標(biāo)清甚至低碼率的視頻流來記錄。這樣高清與標(biāo)清相結(jié)合的監(jiān)控記錄,即保證了記錄敏感圖像的質(zhì)量,同時又較大程度上減少了視頻存儲量。

序列幀視頻文件分布存儲技術(shù)

把視頻在一秒內(nèi)產(chǎn)生的幀為標(biāo)識成序列幀,同時編制存儲與播放序列,把不同序列的幀劃分為數(shù)個文件存儲;單個幀序列文件可以單獨播放,效果等同于低碼流記錄的視頻效果。

所有幀序列可以合成完全視頻一起播放時,則是高清(或標(biāo)清)的視頻效果。當(dāng)需要回收存儲空間的時候,可按存儲策略規(guī)劃,先將一部分序列幀視頻文件所占的區(qū)域覆蓋。另一部份則保存下來,從而更有效的利用存儲空間。

例如按原存儲能力可以保留1個月的視頻數(shù)據(jù),經(jīng)過視頻幀文件的分布存儲后,可以保留數(shù)個月的有選擇的序列幀視頻的文件數(shù)據(jù)。對已保留了中長期的序列幀視頻文件進(jìn)行部分覆蓋,實現(xiàn)淡入淡出式的視頻逐漸丟棄,長期保留的視頻數(shù)據(jù)不是一下完全消失,而是慢慢的消失、丟棄。從而最大限度地延長監(jiān)控視頻保留的時間。

隨著云計算、大數(shù)據(jù)的發(fā)展,智能視頻分析在未來的大數(shù)據(jù)應(yīng)用中起著至關(guān)重要的作用,隨著眾多高校、科研院校、大型安防企業(yè)、專業(yè)的算法公司對智能視頻分析技術(shù)不斷的探索和創(chuàng)新,基于云計算、云存儲概念的智能分析應(yīng)用產(chǎn)品已經(jīng)露出了苗頭,所以說智能視頻分析技術(shù)在未來必將會呈現(xiàn)出飛速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。

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