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，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，這項起源于計算機(jī)視覺的技術(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，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，這項起源于計算機(jī)視覺的技術(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產(chǎn)業(yè)。特別是在國內(nèi)，視頻監(jiān)控的智能化趨勢已經(jīng)日漸明顯。

　　隨著2008年22個城市報警與監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)試點和第二批科技強(qiáng)警示范建設(shè)城市先后驗收，標(biāo)志著平安城市試點工作圓滿結(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)營管理階段過渡。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，對視頻監(jiān)控智能化的要求應(yīng)運(yùn)而生。

一、智能化勢在必行

　　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)對視頻中異常行為事件進(jìn)行實時提取和篩選，并及時發(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”的被動狀態(tài)，解決了事后取證難的問題，讓監(jiān)控變得更加主動。其相比于傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)更加快速的反應(yīng)時間以及更加強(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。

　　更主動的監(jiān)控：不僅僅局限于供事后取證，而且能主動、實時的對視頻進(jìn)行分析，及時報告可疑事件的發(fā)生。

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

　　更持續(xù)的監(jiān)控：實現(xiàn)7*24小時的全天候監(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，只為用戶提供有問題的視頻。人機(jī)交互監(jiān)控方式，由其實現(xiàn)可疑行為分析報警，用戶只需要對產(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)充自動識別的行為，可實現(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）源自計算機(jī)視覺（CV，ComputerVision）技術(shù)（計算機(jī)視覺技術(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，達(dá)到自動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)入中國市場，一度造成外國廠商獨(dú)占國內(nèi)智能視頻分析市場的局面。而終究因其技術(shù)與中國國情的差異性，無法真正滲透中國市場。這一現(xiàn)狀給國內(nèi)的智能視頻技術(shù)研究廠家?guī)硖魬?zhàn)的同時，同樣也提供了一個非常好的發(fā)展機(jī)遇。國內(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行業(yè)取得突破性應(yīng)用。正如火如荼開展的平安城市項目中更是不乏一些量身定制的解決方案，像打架斗毆檢測、異常奔跑檢測等行為分析功能就是特別針對城市治安監(jiān)控而量身定制的功能，其對于暴力傷害、搶奪等違法犯罪行為的及時預(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，其通過對視頻內(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，按照目標(biāo)的移動方向、速度、時間等參數(shù)和某些行為特征進(jìn)行關(guān)聯(lián)，從而達(dá)到主動監(jiān)控防御的目的。按說這一技術(shù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用對于提高當(dāng)前治安監(jiān)控系統(tǒng)的利用效率將起到很大的作用，但實際上卻沒有得到有效的推廣，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方面：

　　一是當(dāng)前多數(shù)能夠識別的行為特征僅局限于一些特定的場合。如目標(biāo)跟蹤、越界、計數(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、倉庫、廠區(qū)、地鐵站等相對固定的應(yīng)用場景，而在針對社會層面的監(jiān)控環(huán)境中，因監(jiān)控場景的復(fù)雜和多變性導(dǎo)致監(jiān)控的穩(wěn)定性大打折扣，而以報警事件準(zhǔn)確性為評價標(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；

　　二是實現(xiàn)的方式還不能完全滿足治安監(jiān)控的要求。目前來看，市場上雖然已經(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DSP嵌入到攝像機(jī)或黑匣子中，然而因為現(xiàn)有視頻分析技術(shù)的局限性，目前一般都只能針對特定的某一路或幾路視頻進(jìn)行分析，對于動輒幾千上萬路的治安監(jiān)控系統(tǒng)來講，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題。

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

　　四是用戶本身需求的不確定性。目前國內(nèi)市場對智能視頻的普遍認(rèn)識雖然較幾年前得到了很大的提升，然而在用戶對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際應(yīng)用能解決的問題。這還需要廠家、工程商與用戶多方面的努力。

三、未來智能視頻發(fā)展趨勢

　　基于數(shù)十年來智能視頻分析技術(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：

　　從技術(shù)角度來看，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)品真正市場化。作為智能視頻分析廠商在完善核心算法的同時，必然將向以下方向發(fā)展：

　　（1）適應(yīng)更為復(fù)雜和多變的場景；

　?。?）識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：

　　1.行業(yè)應(yīng)用需求的深入拓展

　　不同的行業(yè)對于視頻監(jiān)控的需求一般有著非常明顯的差異，特別是對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別控制要求的進(jìn)一步提升，各安防領(lǐng)域?qū)⒚媾R越來越多不同的挑戰(zhàn)，其對視頻監(jiān)控的需求也日益復(fù)雜化，如何能夠識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)用過程中不得不面臨的問題。只有結(jié)合行業(yè)應(yīng)用實際，深入了解各不同行業(yè)的具體問題，才能更好的抓住用戶的需求，將智能視頻分析技術(shù)的功能落實到應(yīng)用的實處。這也是智能視頻分析技術(shù)未來產(chǎn)業(yè)化價值的最終體現(xiàn)。

　　2．模塊化設(shè)計的靈活應(yīng)用

　　隨著安防需求的不斷提升，用戶對視頻監(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)實際需求，未來對于特定的用戶，周界、異常行為分析、動態(tài)跟蹤等細(xì)分的高級功能模塊將進(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”等重大工程項目在全國的不斷推進(jìn)，國內(nèi)視頻監(jiān)控市場前景一片看好。智能視頻相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用隨著視頻監(jiān)控市場規(guī)模的不斷壯大也將從相對集中的區(qū)域向各行業(yè)大幅度的伸展。就市場需求而言，目前整個市場對智能視頻分析的認(rèn)知都在不斷提高。一方面用戶從心理上從原來的“是什么”過渡到了“如何來做”；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)用和價格上力求更加注重用戶的實際需求，以實現(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、物體跟蹤等功能業(yè)已在各重點行業(yè)中成功應(yīng)用，并逐步顯現(xiàn)威力。

　　而針對目前用戶期望與現(xiàn)實之間的距離，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，還都還需要整個產(chǎn)業(yè)鏈的緊密合作，這也是未來智能視頻發(fā)展的必然趨勢。