隨著行業(yè)的發(fā)展,傳統(tǒng)的安防行業(yè)由原來單純的視頻監(jiān)控系統(tǒng),慢慢的擴(kuò)展為視頻綜合管理系統(tǒng)。其功能逐漸從視頻采集、視頻編解碼和錄像存儲為主、逐步過渡到視覺內(nèi)容(VisioAnalytics)分析和元數(shù)據(jù)應(yīng)用為主。不論是視頻監(jiān)控系統(tǒng),還是視頻綜合管理系統(tǒng),就其本質(zhì)而言,是通過光電傳感器來代替人眼來獲取外部有用信息并加以利用,智能視覺分析技術(shù)由此而生。
關(guān)于智能視覺技術(shù)
智能視覺分析技術(shù)是指計算機(jī)圖像視覺分析技術(shù),計算機(jī)圖像視覺技術(shù)是人工智能研究的分支之一,它能夠在圖像及圖像描述之間建立映射關(guān)系,從而使計算機(jī)能夠通過數(shù)字圖像處理和分析來理解視頻畫面中的內(nèi)容。而視頻監(jiān)控中所提到的智能視頻技術(shù)主要指的是"自動分析和抽取視頻源中的關(guān)鍵信息"。如果把攝像機(jī)看作人的眼睛,智能視頻系統(tǒng)或設(shè)備則可以看作人的大腦。智能視頻技術(shù)借助計算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能,通過將場景中背景和目標(biāo)分離,進(jìn)而分析并追蹤在攝像機(jī)場景內(nèi)出現(xiàn)的目標(biāo),對視頻畫面中的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行高速分析,過濾用戶不關(guān)心的信息,僅僅為監(jiān)控者提供有用的關(guān)鍵信息。
智能視覺技術(shù)核心是運(yùn)動目標(biāo)檢測、分類、跟蹤與識別技術(shù)等。目前研究人員已經(jīng)開發(fā)了多種運(yùn)動目標(biāo)檢測的方法,包括幀間差分法,光流法和背景減除算法。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求的不同,不同的檢測算法都是在可靠性、實(shí)時性和準(zhǔn)確性之間折衷得到的。目標(biāo)分類的目的是從檢測到的運(yùn)動區(qū)域中將對應(yīng)于人的運(yùn)動區(qū)域提取出來。不同的運(yùn)動區(qū)域可能對應(yīng)于不同的運(yùn)動目標(biāo),比如交通道路上監(jiān)控攝像機(jī)所捕捉的序列圖像中可能包含行人、車輛及其它諸如飛鳥、流云、搖動的樹枝等運(yùn)動物體,為了便于進(jìn)一步對行人進(jìn)行跟蹤和行為分析,運(yùn)動目標(biāo)的正確分類是完全必要的。注意,這個步驟在一些情況下可能是不必要的(比如已經(jīng)知道場景中僅僅存在人的運(yùn)動時)。運(yùn)動目標(biāo)跟蹤是在需要監(jiān)控的環(huán)境里,如何能夠判斷出進(jìn)入特定區(qū)域的目標(biāo),并且能夠跟蹤目標(biāo)的軌跡。
具體可分為兩種情況:一是靜態(tài)背景下的目標(biāo)跟蹤;二是動態(tài)背景下的目標(biāo)跟蹤。靜態(tài)背景下的目標(biāo)跟蹤方法具體可分為單目標(biāo)跟蹤與多目標(biāo)跟蹤。單目標(biāo)的靜態(tài)背景下的目標(biāo)跟蹤指的是攝像頭是固定在某一方位,其所觀察的視野也是靜止的。多目標(biāo)跟蹤是指在靜態(tài)環(huán)境下的多目標(biāo)跟蹤,需要確定每個目標(biāo)的特征,位置,運(yùn)動方向,速度等信息。動態(tài)背景下的目標(biāo)跟蹤指的是攝像頭在云臺控制下旋轉(zhuǎn),會使得他所采集的圖像時可在變化,所以,對于整個目標(biāo)跟蹤過程來說,背景是變化,目標(biāo)也是在整個過程中運(yùn)動的,所以跟蹤起來較有難度。人的行為理解與描述是越來越被廣泛關(guān)注的研究熱點(diǎn),它是指對人的運(yùn)動模式進(jìn)行分析和識別,并用自然語言等加以描述。行為理解可以簡單地認(rèn)為是時變數(shù)據(jù)的分類問題,即將測試序列與預(yù)先標(biāo)定的代表典型行為的參考序列進(jìn)行匹配。
智能視覺分析技術(shù)在安防領(lǐng)域應(yīng)用
在安防監(jiān)控中,智能視頻解決方案以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控為基礎(chǔ),用戶可以根據(jù)視頻內(nèi)容分析功能,通過在不同攝像機(jī)的場景中預(yù)設(shè)不同的報警規(guī)則,系統(tǒng)識別不同的物體,同時識別目標(biāo)行為是否符合這些規(guī)則,一旦目標(biāo)在場景中出現(xiàn)了違反預(yù)定義規(guī)則的行為,系統(tǒng)能夠以最快和最佳的方式發(fā)出警報并提供有用信息,從而能夠更加有效的協(xié)助安全人員處理危機(jī),最大限度的降低誤報和漏報現(xiàn)象,切實(shí)提高監(jiān)控區(qū)域的安全防范能力。
智能視覺分析技術(shù)在安防領(lǐng)域發(fā)揮著而重要作用,具有廣泛的應(yīng)用前景,可以應(yīng)用在公安、司法、交通、教育、金融等主流行業(yè)應(yīng)用,比如十字路口、高速公路、停車場、飛機(jī)場等交通場景;比如軍事基地、銀行等軍事場景監(jiān)控、國家重要部門以及人們?nèi)粘I畹膱鏊?比如天安門廣場、火車站等敏感的公共場合監(jiān)控,相關(guān)智能視覺分析產(chǎn)品也隨著技術(shù)的發(fā)展不斷地細(xì)化,比如人臉識別比對系統(tǒng),公安機(jī)關(guān)搭建人臉識別比對系統(tǒng),建立人臉捕捉數(shù)據(jù)庫,將人臉信息歸檔,并與個人身份建立關(guān)系,在實(shí)際運(yùn)用過程中采用人臉?biāo)阉?、黑名單布防、陌生人識別等多項(xiàng)智能分析功能,大大提高視頻監(jiān)控的防范功效,可以讓犯罪分子無可遁形。由于和智能視覺分析相關(guān)的高清產(chǎn)品并未得到真正的普及,社會上的監(jiān)控布局點(diǎn)也并不完善,目前還只是針對某些行業(yè)進(jìn)行使用,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到全面普及,只有大批量的使用高清攝像機(jī),增大捕獲到清晰、正面人臉的可能性,才能有更好的實(shí)戰(zhàn)效果。此外,還需要公安和企業(yè)加強(qiáng)合作,加大監(jiān)控點(diǎn)的部署密度。由于大量監(jiān)控點(diǎn)的部署會帶來海量視頻,需要重視智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用,合理利用技術(shù),人機(jī)配合,發(fā)揮技術(shù)的長處,從而有效輔助偵辦人員。
智能視覺在其他領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用
其實(shí)智能視覺技術(shù)不僅在安防中發(fā)揮著重要作用,在其它各領(lǐng)域中也有廣泛應(yīng)用。大規(guī)模的應(yīng)用領(lǐng)域由最初的電子、制藥行業(yè),逐步擴(kuò)展到包裝、汽車等領(lǐng)域,而且在交通、印刷等行業(yè)也有大量應(yīng)用。
食品安全監(jiān)測
在流水化作業(yè)生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量檢測方面,有時候需要工作人員觀察、識別、發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的錯誤和疏漏。無論人的責(zé)任心有多強(qiáng),注意力有多集中,他都有可能會疲勞、疏忽、走神,造成瑕疵品流向市場。
制造業(yè)
制造業(yè)競爭加劇、成本壓力迫使其重視生產(chǎn)效率質(zhì)量將促進(jìn)智能視覺技術(shù)的應(yīng)用。為了提高生產(chǎn)效率,降低人力成本,工業(yè)生產(chǎn)和管理中的某些人工環(huán)節(jié)正逐漸被機(jī)器代替。智能視覺系統(tǒng)的特點(diǎn)是提高生產(chǎn)的柔性和自動化程度。在一些不適合于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場合,常用智能視覺來替代人工視覺;同時在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中,用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高,用智能視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動化程度。而且智能視覺易于實(shí)現(xiàn)信息集成,是實(shí)現(xiàn)計算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。
同時,智能視覺技術(shù)還能在超標(biāo)準(zhǔn)排放煙塵、污水等方面發(fā)揮作用。利用智能視覺,能夠及時發(fā)現(xiàn)機(jī)房及生產(chǎn)車間的的火災(zāi)、煙霧等異常情況。利用智能視覺中的面相檢測、人臉識別技術(shù),可以幫助企業(yè)加強(qiáng)出入口的控制和管理,提高管理水平,降低管理成本。
由此看來,智能視覺技術(shù)顯示出了巨大的市場價值。
智能視覺技術(shù)未來發(fā)展走向
視頻監(jiān)控行業(yè)的本質(zhì)需求是,類似于人眼,從攝像機(jī)采集的圖像視頻中提取對行業(yè)有用的信息,而剔除無關(guān)信息。不同行業(yè)需求不同,感興趣的信息不同,有的是車輛信息、有的是行人信息、有的是運(yùn)動信息、有的是軌跡信息。
不僅僅在視頻監(jiān)控行業(yè),在移動互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,尤其是智能終端設(shè)備上攝像頭使得每個人都成為圖像視頻采集者,這帶來了視頻圖像素材的爆炸性增長,由此大大促進(jìn)了智能視覺技術(shù)的進(jìn)步?,F(xiàn)在越來越多的國際頂級研究機(jī)構(gòu)和學(xué)者在智能視覺分析領(lǐng)域大力投入,由此不斷涌現(xiàn)出性能更優(yōu)秀的算法,不斷提高產(chǎn)品中視覺分析技術(shù)的性能。