解析智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建以及應用

標簽：智能視頻 全模擬系統(tǒng)

1.亂花漸欲迷人眼

眾所周知，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了第一代的全模擬系統(tǒng)，第二代的半數(shù)字化的系統(tǒng)，第三代的全數(shù)字化的系統(tǒng)(網(wǎng)絡攝像機和視頻服務器)三個階段的發(fā)展演變，現(xiàn)在整個行業(yè)正在醞釀視頻監(jiān)控新的革命——智能視頻監(jiān)控。

視頻分析技術(shù)近年發(fā)展迅速，無論是從媒體的宣傳，還是從大大小小的展會，人們似乎感覺到“智能視頻、視頻分析、IVS/CV”已經(jīng)向我們走來了。幾年前的概念，如今成了現(xiàn)實，并且來勢洶洶，似乎要顛覆傳統(tǒng)的監(jiān)控方式、顛覆人們的監(jiān)控理念。的確，視頻分析技術(shù)早已經(jīng)從概念、從實驗室、從歐美應用進入了中國，青藏鐵路、地鐵5號線、13號線、民航中心等，均已經(jīng)有多路視頻分析產(chǎn)品在日已夜繼的工作;入侵、丟包、防尾隨等均有所應用。

近期，一份來自IMS Research調(diào)查機構(gòu)的研究報告預測，下一個五年內(nèi)，視頻內(nèi)容分析市場將空前繁榮，從2004年的677萬美元急增至2009年的8392萬美元，漲幅達65.5%，并且，許多開發(fā)商對其前景相當樂觀。

2.撥云去霧存真諦

視頻分析產(chǎn)生的背景很簡單，其一為安防應用，就是當安保人員面對十、百、千的攝像機，無法真正的在風險或報警產(chǎn)生時預防或干預，多數(shù)靠事后回放相關(guān)的錄象;其二為非安防應用，如商業(yè)上人流統(tǒng)計、防止扒竊等等。其理念是將風險的分析和行為識別轉(zhuǎn)交給計算機或者芯片，使安保人員從“死盯”監(jiān)視器的工作中解脫出來，當計算機發(fā)現(xiàn)問題時候，產(chǎn)生報警，此時安保人員進行響應。

作為傳統(tǒng)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的下一波浪潮，數(shù)字錄像系統(tǒng)的到來無疑標志著24*7全天候監(jiān)控系統(tǒng)進入了更加高效的新紀元。然而當前仍然存在著一些嚴重的問題。接連數(shù)小時盯著通常顯示著靜止墻壁和護欄的多個監(jiān)視器，即使是最為訓練有素的安保人員也會為此而面臨注意力極限的挑戰(zhàn)。再加上黑暗或惡劣的天氣情況等客觀條件，這一問題變得更加復雜。隨著數(shù)字監(jiān)控網(wǎng)絡中部署的攝像機和閉路電視監(jiān)視器不斷增多，安保人員有效審視網(wǎng)絡上所有各點圖像的能力實際上卻由于信息過載而有所下降。顯而易見，保安人員迫切需要一款更加智能化的系統(tǒng)來發(fā)揮自動“電子眼”的作用，以便對潛在入侵者、可疑目標和其它安全侵犯活動進行至關(guān)重要的瞬間刺激型準確檢測，由此安保人員將可以對事件做出迅速而明智的決定和實時響應。

視頻分析技術(shù)就是使用計算機圖像視覺分析技術(shù)，通過將場景中背景和目標分離進而分析并追蹤在攝像機場景內(nèi)出現(xiàn)的目標。用戶可以根據(jù)視頻內(nèi)容分析的功能，通過在不同攝像機的場景中預設(shè)不同的報警規(guī)則，一旦目標在場景中出現(xiàn)了違反預定義規(guī)則的行為，系統(tǒng)會自動發(fā)出報警，監(jiān)控工作站自動彈出報警信息并發(fā)出警示音,用戶可以通過點擊報警信息，實現(xiàn)報警的場景重組并采取相關(guān)措施。

3.智能分析非萬能

也許，乍一聽到“智能”這個詞時，有些人會立馬聯(lián)想到高精尖的、監(jiān)測可疑行為的人工智能軟件。沒錯，IVS的確是一個優(yōu)秀的監(jiān)控工具，但它并非無所不能。為了使IVS的性能達到最佳效果，用戶除了不能選錯應用場所之外，還必須根據(jù)具體需求制定相應的升級策略，兼顧不同的標準協(xié)議。惟有如此，才能物盡其能。

無論IVS軟件已經(jīng)進步到何種程度，始終有其局限性。當前IVS技術(shù)標準欠缺，且沒有得到成熟和廣泛的應用。以“無人看管的行李”為例，廠商解釋與實際功能之間有太多讓人疑惑的地方。目前，運行正常且更切實際的視頻分析功能有邊界保護、入侵探測、人群及路線控制、定向報警、車牌識別、遺留物體探測、移動和溢出監(jiān)測。其次，在非繁華地段，較成熟的應用有人數(shù)統(tǒng)計、車輛統(tǒng)計以及逗留跟蹤。

在極度繁忙或攝取距離過遠的情況下，諸如人數(shù)統(tǒng)計、面部識別、扒手或偷竊監(jiān)測、物體跟蹤是難以完成的。人數(shù)統(tǒng)計的最佳時機為當人進入或離開某區(qū)域、路過走廊和通道、肩并肩行走之時。而當人群擁擠交錯時，軟件無法精確識別并分析，因為攝取的圖像模糊不清，導致了非常高的誤報率。

另一個局限性是其面部識別功能。眾所周知，偽裝可能導致這項功能無法可靠進行。目前，不單是自動威脅監(jiān)測，IVS監(jiān)測扒手或偷竊的功能也不容人過于樂觀。同樣，在十分繁忙的環(huán)境中跟蹤目標也相當困難。比如，在有成千上萬的人進出、逗留、拿起或放下行李的大型地下車站，假警報異常多且毫無用處。

4.傳統(tǒng)智能兩相宜

綜上所述，既然傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控發(fā)展遇到了瓶頸，而新興的智能監(jiān)控亦有局限性，最終用戶將如何選擇?我們?nèi)绾谓o用戶提供最優(yōu)的解決方案?天津天地偉業(yè)經(jīng)過深入的用戶需求分析，結(jié)合國內(nèi)外智能監(jiān)控技術(shù)現(xiàn)狀，為用戶提供多套針對不同環(huán)境的完整、完善的解決方案，亦即傳統(tǒng)視頻監(jiān)控與智能監(jiān)控技術(shù)相結(jié)合的解決方案。

首先，由于應用的千差萬別，智能視頻監(jiān)控將表現(xiàn)出多種產(chǎn)品形態(tài)，包括：

(1)智能處理算法加載在網(wǎng)絡視頻服務器(NVS/DVS)上，形成智能視頻服務器;

(2)智能處理算法加載在硬盤錄像機內(nèi)，形成智能分析硬盤錄像機;

(3)智能處理算法還將以純軟件的方式和視頻監(jiān)控管理軟件一起實現(xiàn)集中式分析和處理的能力。

解決方案一：對于傳統(tǒng)模擬監(jiān)控(已建或新建)，選擇重點、高危監(jiān)控目標和場所，針對此部分圖像進行分析功能，主動監(jiān)控，將預警、警情實時發(fā)給模擬矩陣和DVR，完成快速切換和錄像，選擇智能視頻服務器(IVS BOX)，解決方案如圖所示：

解決方案二：對于傳統(tǒng)模擬監(jiān)控(已建或新建)，選擇重點、高危監(jiān)控目標和場所，針對此部分圖像進行分析功能，主動監(jiān)控，將預警、警情實時發(fā)給模擬矩陣和DVR，完成快速切換和錄像，選擇智能分析硬盤錄像機，解決方案如圖所示：

解決方案三、對于網(wǎng)絡的數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)，同樣選擇重點、高危監(jiān)控目標和場所，直接在前端選擇智能視頻服務器(IVS BOX)，主動監(jiān)控，將預警、警情實時發(fā)給后端管理平臺，完成快速切換和錄像，解決方案如圖所示：