智能分析不斷發(fā)展 基本分類與常見技術(shù)淺析
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目前智能分析技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種安防領(lǐng)域，從應(yīng)用角度來講，目前國內(nèi)智能分析技術(shù)主要有四大類：
第一類，實(shí)時(shí)報(bào)警類。主要是通過分析技術(shù)對實(shí)時(shí)視頻進(jìn)行內(nèi)容的分析和判斷，發(fā)現(xiàn)某種狀態(tài)達(dá)到報(bào)警規(guī)則的要求時(shí)，系統(tǒng)即可發(fā)出報(bào)警聯(lián)動。如最基礎(chǔ)的跨線報(bào)警、闖入報(bào)警、打架報(bào)警、聚眾報(bào)警等，當(dāng)然隨著應(yīng)用的深入，各行業(yè)應(yīng)用中也出現(xiàn)了很多帶有行業(yè)特征的實(shí)時(shí)報(bào)警應(yīng)用，如校園打架報(bào)警;交通行業(yè)的擁堵報(bào)警、行人上高速報(bào)警;司法行業(yè)的攀高報(bào)警、離崗報(bào)警;金融行業(yè)的尾隨報(bào)警、貼假廣告報(bào)價(jià)等等。
第二類，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)類。主要是通過在特定的場景下，對視頻內(nèi)容中特定的內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，形成相關(guān)的報(bào)表和數(shù)據(jù)應(yīng)用。例如，通過視頻分析對公路上的車流量進(jìn)行自動統(tǒng)計(jì)，通過視頻分析對校園門口、商場出入口等的人流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)等等。
第三類，屬性識別類。主要是對視頻中特定事務(wù)的屬性進(jìn)行自動識別，達(dá)到對視頻內(nèi)容的深入應(yīng)用和快速檢索等目的。如人臉識別、車牌識別、車標(biāo)識別、顏色識別、性別識別、身高識別、年齡識別、手勢識別等等。目前安防行業(yè)中應(yīng)用較多的主要還是人臉識別、車牌識別、車標(biāo)識別等。
第四類，圖像處理類。主要是對圖像整體進(jìn)行分析判斷及優(yōu)化處理以達(dá)到更好的效果或者將不清楚的內(nèi)容通過算法計(jì)算處理達(dá)到看得清的效果。如目前的視頻增強(qiáng)技術(shù)(去噪、去霧、銳化、加亮等)、視頻復(fù)原技術(shù)(去模糊、畸變矯正等)。
根據(jù)其實(shí)現(xiàn)的方式進(jìn)行區(qū)分，把其概括為以下幾種類型：
1、診斷類智能分析。診斷類智能分析主要是針對視頻圖像出現(xiàn)的雪花、滾屏、模糊、偏色、增益失衡、云臺失控、畫面凍結(jié)等常見的攝像頭故障、視頻信號干擾、視頻質(zhì)量下降進(jìn)行準(zhǔn)確分析、判斷和報(bào)警。診斷類智能分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來較為簡單，通常以后端管理平臺的形式出現(xiàn)，在大型的監(jiān)控項(xiàng)目，特別是城市級監(jiān)控的日常運(yùn)維中作用十分明顯。目前市面上一些基于DSP的智能分析設(shè)備、DVR和DVS等都自帶該項(xiàng)輔助功能。
2、識別類智能分析。該項(xiàng)技術(shù)偏向于對靜態(tài)場景的分析處理，通過圖像識別、圖像比對及模式匹配等核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對人、車、物等相關(guān)特征信息的提取與分析。在對車的識別分析應(yīng)用上主要是車牌識別技術(shù)。該技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展與應(yīng)用，目前已十分成熟。模糊車牌還原和識別技術(shù)的出現(xiàn)使得該項(xiàng)技術(shù)不再局限高清，開始向標(biāo)清領(lǐng)域普及。車牌識別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各停車場出入口、高速公路收費(fèi)站等地，近些年更是發(fā)展迅速：配合交通電子卡口系統(tǒng)，車牌識別技術(shù)被大量用于車輛交通違章的抓拍，有效降低了車輛交通違章數(shù)量，大大減少了交通事故的發(fā)生。
3、行為類智能分析。該項(xiàng)技術(shù)側(cè)重于對動態(tài)場景的分析處理。典型的功能有：車輛逆行及相關(guān)交通違章檢測、防區(qū)入侵檢測、圍墻翻越檢測、絆線穿越檢測、物品偷盜檢測、占道經(jīng)營檢測和客流統(tǒng)計(jì)等。移動偵測(VMD)是該類智能分析中的“早期智能”，VMD依據(jù)視頻畫面中像素塊的運(yùn)動變化來進(jìn)行判別，缺點(diǎn)明顯：基于二維的分析，誤報(bào)太高，無法識別移動的像素塊是干擾還是目標(biāo)。
智能分析主要有兩個(gè)大的發(fā)展方向，常見的有以下幾種：
智能分析的兩個(gè)發(fā)展方向，一是以車牌識別、人臉識別為核心代表的智能識別技術(shù)，主要應(yīng)用于電子警察、機(jī)楊、海關(guān)；二是以周界防范、人數(shù)統(tǒng)計(jì)、自動追蹤、逆行、禁停等規(guī)則為代表的行為分析技術(shù)，主要應(yīng)用于圍墻周界警戒區(qū)、商場、交通、景點(diǎn)流量統(tǒng)計(jì)，道路禁停禁放、違章逆行、場景跟蹤等方面。
常見的智能識別技術(shù)有：
1、雙機(jī)自動跟蹤：智能分析攝像機(jī)加普通快球方式?？蓱?yīng)用于城市報(bào)警應(yīng)急預(yù)案。突發(fā)事件的物體跟蹤。
2、人流量統(tǒng)計(jì)：統(tǒng)計(jì)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(jì)，幫助商家制定相應(yīng)的銷售策略。應(yīng)用于景點(diǎn)、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(bào)警，并將報(bào)警信號上傳至監(jiān)控管理中心。同時(shí)可將報(bào)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(diǎn)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(bào)警規(guī)則。應(yīng)用于重點(diǎn)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(shí)際監(jiān)控中，人們可能會關(guān)心人流的方向和車流的運(yùn)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(shí)報(bào)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(yùn)動軌跡進(jìn)行記錄，同時(shí)攝像機(jī)將跟隨目標(biāo)轉(zhuǎn)動并報(bào)警。應(yīng)用于高檔小區(qū)，人員禁入?yún)^(qū)域，機(jī)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(jī)、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(jī)、重啟、誤漏報(bào)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(shí)現(xiàn)其全部功能，所以在實(shí)際應(yīng)用中，只能初步實(shí)現(xiàn)較簡單的功能。
目前智能視頻分析主要面臨以下幾個(gè)方面問題：
第一是技術(shù)層面：室外夜間光照不足、惡劣天氣、圖像壓縮處理、網(wǎng)絡(luò)傳輸鏈路帶寬受限等因素造成圖像質(zhì)量下降，給安防智能視頻分析帶來先天困難；目標(biāo)與背景相似或背景雜亂等導(dǎo)致目標(biāo)分割以及特征信息提取困難；針對復(fù)雜異常行為、事件建模困難，相應(yīng)的智能分析算法識別性能不高。上述因素容易造成虛假報(bào)警、漏報(bào)警、跟蹤困難等不良后果，制約了智能視頻分析應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)戰(zhàn)性能的提升。
第二是產(chǎn)業(yè)層面：主要的困惑還是客戶對智能視頻分析產(chǎn)品的過高期望與該技術(shù)的性能表現(xiàn)易受使用條件的限制。由于用戶對智能分析這類產(chǎn)品接觸不多，對這類產(chǎn)品的效果有疑問。而有的廠家為了能夠吸引客戶進(jìn)行夸大宣傳，結(jié)果實(shí)際使用效果與宣傳效果不符，使得這些客戶對智能視頻分析產(chǎn)品再無好感。廠商對產(chǎn)品大部分用戶沒有認(rèn)真梳理應(yīng)用需求；產(chǎn)品研發(fā)部門缺乏對安防行業(yè)的深入理解，導(dǎo)致智能視頻分析產(chǎn)品功能千遍一律，缺乏針對性。再者，缺少權(quán)威的標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證體系，導(dǎo)致用戶對產(chǎn)品的性能無法有效把控。
第三是市場層面：目前很多智能視頻分析產(chǎn)品多是自主研發(fā)，而這類企業(yè)就需要攤薄早期的開發(fā)成本。因此，這類產(chǎn)品在定價(jià)方面可能要高于一般客戶的承受能力，這也就決定了智能分析產(chǎn)品尤其是行為分析產(chǎn)品只能在監(jiān)獄、高檔小區(qū)或者機(jī)關(guān)重地等具有嚴(yán)格、精準(zhǔn)監(jiān)控需求的地方。
只有開展基礎(chǔ)、共性的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，為突破智能視頻分析深度應(yīng)用創(chuàng)造條件；做好典型項(xiàng)目的示范作用，引導(dǎo)用戶從管理流程上重視智能視頻分析提供的信息；深化行業(yè)的智能應(yīng)用，建立“研發(fā) 集成商 行業(yè)用戶”的合作機(jī)制，為研發(fā)和應(yīng)用提供一個(gè)互動平臺；加快制定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，提高智能視頻分析產(chǎn)品性能鑒定的權(quán)威性和可操作性，才能為智能視頻分析應(yīng)用推廣“保駕護(hù)航”，智能視頻分析也才能在更多行業(yè)、領(lǐng)域得到應(yīng)用。
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