智能視頻分析技術(shù)發(fā)展趨勢和應(yīng)用規(guī)劃
2014-10-23 08:30:00
隨著視頻監(jiān)控清晰度的不斷提升和儲存設(shè)備的不斷發(fā)展，智能監(jiān)控分析成為解決當(dāng)前后端設(shè)備矛盾的最佳方法。
一、智能視頻監(jiān)控分析技術(shù)的幾大發(fā)展趨勢
（一）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。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。
?。ǘ﹦討B(tài)區(qū)域自適應(yīng)的智能監(jiān)控技術(shù)
以車庫視頻監(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）。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。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。
?。ㄈ┓敲舾袇^(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。
?。ㄋ模┤四?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。
?。ㄎ澹┬蛄袔曨l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。
二、智能視頻分析技術(shù)應(yīng)用與成果規(guī)劃
多年從事安防與視頻監(jiān)控系統(tǒng)集成和產(chǎn)品研發(fā)的公司在進(jìn)一步成熟傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)的同時，將智能分析引入視頻監(jiān)控中。目前，已將視頻的智能分析運用到電力行業(yè)、平安城市等的監(jiān)控系統(tǒng)中。
?。ㄒ唬╇娏π袠I(yè)的變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)
目前電力行業(yè)中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)遇到異常情況一般都是進(jìn)行事后處理，往往為時已晚。因此為防范于未然，可在變電站內(nèi)在一定范圍內(nèi)進(jìn)行周界防范，當(dāng)發(fā)現(xiàn)可疑人物入侵或跨入警戒線時，要求監(jiān)控系統(tǒng)能夠自動檢測入侵目標(biāo)，并標(biāo)識其入侵軌跡，同時發(fā)出報警通知管理人員前去處理。
將周界監(jiān)控范圍內(nèi)所有的禁止入侵的區(qū)域設(shè)置為防區(qū)。這樣當(dāng)有入侵者侵入防范區(qū)域時就會被智能監(jiān)控系統(tǒng)自動鎖定并標(biāo)識出行動軌跡，同時發(fā)出報警。這里的報警分前端和后端兩種，前端報警可通過聲光報警器來實現(xiàn)，入侵者觸發(fā)報警時，監(jiān)控系統(tǒng)會發(fā)出警報聲警告入侵者，并可打開強(qiáng)光燈使入侵者無法藏身；后端報警在系統(tǒng)軟件平臺應(yīng)用來實現(xiàn)，通過管理人員對入侵行為進(jìn)行處理，這樣可以做到“事前防范”，避免損失。
?。ǘ┢桨渤鞘斜O(jiān)控系統(tǒng)
對平安城市監(jiān)控系統(tǒng)來說，其一方面主要體現(xiàn)在一些重要的路段、社區(qū)、公共場所等，以通過視頻監(jiān)控方式對出現(xiàn)的可疑目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控報警。另一方面則集中在監(jiān)控系統(tǒng)的后期運營管理過程中，以通過視頻分析技術(shù)檢測前端攝像頭常見故障與視頻圖像質(zhì)量問題，實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的有效維護(hù)。
平安城市視頻監(jiān)控需求復(fù)雜、系統(tǒng)容量龐大，不僅涉及到交通車輛、人員聚集監(jiān)控及違規(guī)報警，違章停車等智能交通的監(jiān)控，還涉及到小區(qū)里可疑人物的出現(xiàn)和逗留徘徊的報警等等；甚至要結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)及云計算技術(shù)，構(gòu)建海量視頻存儲與內(nèi)容分析檢索系統(tǒng)。
?。ㄈ┲悄芊治龀晒?guī)劃
目前，安防與視頻監(jiān)控系統(tǒng)集成和產(chǎn)品研發(fā)公司已成功實現(xiàn)部分視頻智能分析成果：入侵檢測、過絆線檢測、遺留物檢測，在一些典型復(fù)雜場景進(jìn)行了魯棒測試；正在規(guī)劃實現(xiàn)：人員聚集及人員統(tǒng)計、火焰及煙霧的檢測及報警等等。
入侵檢測：給定一個虛擬的禁區(qū)，若有運動物體入侵到這個禁區(qū)中，則實現(xiàn)報警；
過線檢測：給定一條虛擬的線，若有運動物體跨過這條虛擬線，則報警；
遺留物檢測：當(dāng)一個物體（如箱子、包裹、車輛、人物等）在敏感區(qū)域停留的時間過長，或超過了預(yù)定義的時間長度就產(chǎn)生報警。典型應(yīng)用場景包括機(jī)場、火車站、地鐵站等；
人數(shù)統(tǒng)計：統(tǒng)計穿越入口或指定區(qū)域的人或物體的數(shù)量。例如為業(yè)主計算某天光顧其店鋪的顧客數(shù)量；
煙霧檢測：在實現(xiàn)運動目標(biāo)檢測的基礎(chǔ)上，能判斷出運動目標(biāo)是煙霧，從而實現(xiàn)報警；將煙霧用矩形框標(biāo)識出來，實現(xiàn)對煙霧的跟蹤；
火焰檢測：在實現(xiàn)運動目標(biāo)檢測的基礎(chǔ)上，能判斷出運動目標(biāo)是火焰，從而實現(xiàn)報警；將火焰用矩形框標(biāo)識出來，實現(xiàn)對火焰的跟蹤。
