安防智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

安防智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

　自20世紀(jì)90年代智能視頻分析技術(shù)誕生以來(lái)，經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，這項(xiàng)起源于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的技術(shù)伴隨著商業(yè)化的逐步應(yīng)用正日益受到人們的普遍重視。

　　自20世紀(jì)90年代智能視頻分析技術(shù)誕生以來(lái)，經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，這項(xiàng)起源于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的技術(shù)伴隨著商業(yè)化的逐步應(yīng)用正日益受到人們的普遍重視。作為視頻監(jiān)控的關(guān)鍵組件，智能視頻分析市場(chǎng)正隨著技術(shù)的不斷成熟而逐步擴(kuò)大，并慢慢的形成為一個(gè)產(chǎn)業(yè)。特別是在國(guó)內(nèi)，視頻監(jiān)控的智能化趨勢(shì)已經(jīng)日漸明顯。

　　隨著2008年22個(gè)城市報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)試點(diǎn)和第二批科技強(qiáng)警示范建設(shè)城市先后驗(yàn)收，標(biāo)志著平安城市試點(diǎn)工作圓滿結(jié)束。而城市治安監(jiān)控系統(tǒng)作為平安城市建設(shè)、公安“科技強(qiáng)警”和公安信息化建設(shè)的主要內(nèi)容也將逐漸由系統(tǒng)建設(shè)向運(yùn)營(yíng)管理階段過(guò)渡。在系統(tǒng)的應(yīng)用階段，大規(guī)模系統(tǒng)建成后如何應(yīng)用？如何和公安業(yè)務(wù)緊密結(jié)合，發(fā)揮其最大的效能？如何最大程度的體現(xiàn)系統(tǒng)的建設(shè)效益？為此，對(duì)視頻監(jiān)控智能化的要求應(yīng)運(yùn)而生。

一、智能化勢(shì)在必行

　　智能視頻分析技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展為視頻監(jiān)控智能化提供了絕好的機(jī)遇。智能視頻分析系統(tǒng)對(duì)視頻中異常行為事件進(jìn)行實(shí)時(shí)提取和篩選，并及時(shí)發(fā)出預(yù)警，改變了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)只能“監(jiān)”不能“控”的被動(dòng)狀態(tài)，解決了事后取證難的問(wèn)題，讓監(jiān)控變得更加主動(dòng)。其相比于傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)更加快速的反應(yīng)時(shí)間以及更加強(qiáng)大的數(shù)據(jù)檢索和分析功能，使得監(jiān)控能力得到極大的改善。

　　更主動(dòng)的監(jiān)控：不僅僅局限于供事后取證，而且能主動(dòng)、實(shí)時(shí)的對(duì)視頻進(jìn)行分析，及時(shí)報(bào)告可疑事件的發(fā)生。

　　更全面的監(jiān)控：可實(shí)現(xiàn)所有接入視頻的實(shí)時(shí)處理，不只限于電視墻上看到的，不遺漏任何一個(gè)可疑事件。

　　更持續(xù)的監(jiān)控：實(shí)現(xiàn)7*24小時(shí)的全天候監(jiān)控，“機(jī)器眼”代替人眼克服了人力疲憊的局限性。

　　更有效的監(jiān)控：從大量視頻中提取出有用的關(guān)鍵信息，只為用戶提供有問(wèn)題的視頻。人機(jī)交互監(jiān)控方式，由其實(shí)現(xiàn)可疑行為分析報(bào)警，用戶只需要對(duì)產(chǎn)生告警的視頻進(jìn)行確認(rèn)和處理。

　　更強(qiáng)大的監(jiān)控：功能應(yīng)用多樣化，逐步擴(kuò)充自動(dòng)識(shí)別的行為，可實(shí)現(xiàn)更為廣泛的應(yīng)用。

二、智能視頻分析技術(shù)的進(jìn)展

　　智能視頻分析技術(shù)定義

　　智能視頻（IV，IntelligentVideo）源自計(jì)算機(jī)視覺(jué)（CV，ComputerVision）技術(shù)（計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)是人工智能（AI，ArtificialIntelligent）研究的分支之一），它就是在圖像及圖像描述之間建立關(guān)系，從而使計(jì)算機(jī)能夠通過(guò)數(shù)字圖像處理和分析來(lái)理解視頻畫(huà)面中的內(nèi)容，達(dá)到自動(dòng)分析和抽取視頻源中關(guān)鍵信息的目的，也就是智能視頻分析技術(shù)（IVS:intelligentvideosurveillance）。

　　智能視頻分析市場(chǎng)概況

　　隨著技術(shù)的不斷成熟，在世界范圍內(nèi)逐漸出現(xiàn)了一些專業(yè)的IVS研究廠家，像美國(guó)的ObjectVideo、Vidient；以色列的NICE，Mate，IOImage；澳大利亞的IOmniscient等。這些廠家都相繼進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，一度造成外國(guó)廠商獨(dú)占國(guó)內(nèi)智能視頻分析市場(chǎng)的局面。而終究因其技術(shù)與中國(guó)國(guó)情的差異性，無(wú)法真正滲透中國(guó)市場(chǎng)。這一現(xiàn)狀給國(guó)內(nèi)的智能視頻技術(shù)研究廠家?guī)?lái)挑戰(zhàn)的同時(shí)，同樣也提供了一個(gè)非常好的發(fā)展機(jī)遇。國(guó)內(nèi)逐漸出現(xiàn)了像文安、智安邦、飛瑞斯這樣的專業(yè)智能視頻分析研究廠家，相關(guān)產(chǎn)品也先后在平安城市以及各重點(diǎn)行業(yè)取得突破性應(yīng)用。正如火如荼開(kāi)展的平安城市項(xiàng)目中更是不乏一些量身定制的解決方案，像打架斗毆檢測(cè)、異常奔跑檢測(cè)等行為分析功能就是特別針對(duì)城市治安監(jiān)控而量身定制的功能，其對(duì)于暴力傷害、搶奪等違法犯罪行為的及時(shí)預(yù)警已成為提高城市治安監(jiān)控系統(tǒng)能力，加強(qiáng)技術(shù)防范力度的有效措施。

　　 智能視頻分析技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

　　作為強(qiáng)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用的一門(mén)主要技術(shù)——視頻智能分析技術(shù)，近幾年一直得到業(yè)界的廣泛的關(guān)注，其通過(guò)對(duì)視頻內(nèi)容的分析，將客戶所關(guān)注的目標(biāo)從監(jiān)控背景中分離出來(lái)，按照目標(biāo)的移動(dòng)方向、速度、時(shí)間等參數(shù)和某些行為特征進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而達(dá)到主動(dòng)監(jiān)控防御的目的。按說(shuō)這一技術(shù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用對(duì)于提高當(dāng)前治安監(jiān)控系統(tǒng)的利用效率將起到很大的作用，但實(shí)際上卻沒(méi)有得到有效的推廣，所謂“叫好不叫座”。筆者認(rèn)為，造成這一現(xiàn)象的主要原因有以下幾個(gè)方面：

　　一是當(dāng)前多數(shù)能夠識(shí)別的行為特征僅局限于一些特定的場(chǎng)合。如目標(biāo)跟蹤、越界、計(jì)數(shù)、目標(biāo)丟失、物體遺留等，主要應(yīng)用于像看守所、監(jiān)獄、博物館、倉(cāng)庫(kù)、廠區(qū)、地鐵站等相對(duì)固定的應(yīng)用場(chǎng)景，而在針對(duì)社會(huì)層面的監(jiān)控環(huán)境中，因監(jiān)控場(chǎng)景的復(fù)雜和多變性導(dǎo)致監(jiān)控的穩(wěn)定性大打折扣，而以報(bào)警事件準(zhǔn)確性為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的智能監(jiān)控產(chǎn)品也因此而突顯了其應(yīng)用局限性；

　　二是實(shí)現(xiàn)的方式還不能完全滿足治安監(jiān)控的要求。目前來(lái)看，市場(chǎng)上雖然已經(jīng)存在多種不同形態(tài)的智能產(chǎn)品，但是多數(shù)的視頻分析應(yīng)用屬于前端分析，即通過(guò)DSP嵌入到攝像機(jī)或黑匣子中，然而因?yàn)楝F(xiàn)有視頻分析技術(shù)的局限性，目前一般都只能針對(duì)特定的某一路或幾路視頻進(jìn)行分析，對(duì)于動(dòng)輒幾千上萬(wàn)路的治安監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)講，顯然是不適合的；如何適應(yīng)變化多端且規(guī)模龐大的監(jiān)控外部環(huán)境，與安防設(shè)備進(jìn)行有效融合是智能視頻分析廠家還有待研究解決的問(wèn)題。

　　三是市場(chǎng)價(jià)格相對(duì)昂貴，因其遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)視頻設(shè)備的開(kāi)發(fā)難度，使得智能化產(chǎn)品普遍存在較高的開(kāi)發(fā)成本，這足以影響智能產(chǎn)品大規(guī)模的推廣應(yīng)用。價(jià)格可能是一個(gè)經(jīng)久不衰的話題。

　　四是用戶本身需求的不確定性。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)智能視頻的普遍認(rèn)識(shí)雖然較幾年前得到了很大的提升，然而在用戶對(duì)智能視頻的期待與認(rèn)知上仍存在一定的差距。一方面用戶需要從根本上看清自身的需求，另一方面也必須弄清楚智能視頻的功能與實(shí)際應(yīng)用能解決的問(wèn)題。這還需要廠家、工程商與用戶多方面的努力。

三、未來(lái)智能視頻發(fā)展趨勢(shì)

　　基于數(shù)十年來(lái)智能視頻分析技術(shù)研究廠家在商業(yè)化應(yīng)用中的不斷嘗試，筆者認(rèn)為智能視頻分析技術(shù)在技術(shù)與應(yīng)用上有以下發(fā)展趨勢(shì)：

　　從技術(shù)角度來(lái)看，為提升智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用性，使得智能視頻分析產(chǎn)品真正市場(chǎng)化。作為智能視頻分析廠商在完善核心算法的同時(shí)，必然將向以下方向發(fā)展：

　　（1）適應(yīng)更為復(fù)雜和多變的場(chǎng)景；

　?。?）識(shí)別和分析更多的行為和異常事件；

　?。?）更低的成本；

（4）更靈活的產(chǎn)品形態(tài)。

　　而從應(yīng)用的角度，也不難理解為以下兩點(diǎn)：

　　1.行業(yè)應(yīng)用需求的深入拓展

　　不同的行業(yè)對(duì)于視頻監(jiān)控的需求一般有著非常明顯的差異，特別是對(duì)于智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用需求，由此也決定了不同行業(yè)間檢測(cè)行為類型與異常事件的特殊性。隨著各行業(yè)應(yīng)用的不斷深入以及安全級(jí)別控制要求的進(jìn)一步提升，各安防領(lǐng)域?qū)⒚媾R越來(lái)越多不同的挑戰(zhàn)，其對(duì)視頻監(jiān)控的需求也日益復(fù)雜化，如何能夠識(shí)別與分析更多的行為成為了智能視頻分析技術(shù)在深化行業(yè)應(yīng)用過(guò)程中不得不面臨的問(wèn)題。只有結(jié)合行業(yè)應(yīng)用實(shí)際，深入了解各不同行業(yè)的具體問(wèn)題，才能更好的抓住用戶的需求，將智能視頻分析技術(shù)的功能落實(shí)到應(yīng)用的實(shí)處。這也是智能視頻分析技術(shù)未來(lái)產(chǎn)業(yè)化價(jià)值的最終體現(xiàn)。

　　2．模塊化設(shè)計(jì)的靈活應(yīng)用

　　隨著安防需求的不斷提升，用戶對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)投入的加大，應(yīng)用和依賴程度的加深。單一功能或者基本的功能已遠(yuǎn)不能滿足行業(yè)實(shí)際需求，未來(lái)對(duì)于特定的用戶，周界、異常行為分析、動(dòng)態(tài)跟蹤等細(xì)分的高級(jí)功能模塊將進(jìn)一步得以應(yīng)用，使得視頻監(jiān)控系統(tǒng)將通過(guò)模塊化的方式按需靈活拓展。提供以行業(yè)應(yīng)用為前提的一整套智能解決方案將是智能視頻分析技術(shù)發(fā)展的主要方向。

四、智能視頻分析技術(shù)的前景展望

　　隨著“國(guó)家應(yīng)急體系”、“平安城市”、“平安建設(shè)”、“科技強(qiáng)警”等重大工程項(xiàng)目在全國(guó)的不斷推進(jìn)，國(guó)內(nèi)視頻監(jiān)控市場(chǎng)前景一片看好。智能視頻相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用隨著視頻監(jiān)控市場(chǎng)規(guī)模的不斷壯大也將從相對(duì)集中的區(qū)域向各行業(yè)大幅度的伸展。就市場(chǎng)需求而言，目前整個(gè)市場(chǎng)對(duì)智能視頻分析的認(rèn)知都在不斷提高。一方面用戶從心理上從原來(lái)的“是什么”過(guò)渡到了“如何來(lái)做”；另一方面一些專業(yè)視頻分析研究廠家也正著手完善現(xiàn)有的核心技術(shù)，進(jìn)一步提升和優(yōu)化現(xiàn)有算法結(jié)構(gòu)，在功能、應(yīng)用和價(jià)格上力求更加注重用戶的實(shí)際需求，以實(shí)現(xiàn)最佳的系統(tǒng)產(chǎn)品形式。作為視頻監(jiān)控的高端應(yīng)用，像周界檢測(cè)、物體跟蹤等功能業(yè)已在各重點(diǎn)行業(yè)中成功應(yīng)用，并逐步顯現(xiàn)威力。

　　而針對(duì)目前用戶期望與現(xiàn)實(shí)之間的距離，視頻分析研究廠家與用戶都在努力尋找一種功能與應(yīng)用的平衡。如何能正確的對(duì)智能視頻分析進(jìn)行規(guī)劃，用什么策略去做，如何有更清晰的認(rèn)識(shí)，還都還需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的緊密合作，這也是未來(lái)智能視頻發(fā)展的必然趨勢(shì)。