解析智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的構建以及應用

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)展經歷了第一代的全模擬系統(tǒng)，第二代的半數字化的系統(tǒng)，第三代的全數字化的系統(tǒng)(網絡攝像機和視頻服務器)三個階段的發(fā)展演變，現在整個行業(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”已經向我們走來了。幾年前的概念，如今成了現實，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，視頻分析技術早已經從概念、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，均已經有多路視頻分析產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調查機構的研究報告預測，下一個五年內，視頻內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生時預防或干預，多數靠事后回放相關的錄象;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)現問題時候，產生報警，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。隨著數字監(jiān)控網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。

視頻分析技術就是使用計算機圖像視覺分析技術，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出現的目標。用戶可以根據視頻內容分析的功能，通過在不同攝像機的場景中預設不同的報警規(guī)則，一旦目標在場景中出現了違反預定義規(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，實現報警的場景重組并采取相關措施。

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，還必須根據具體需求制定相應的升級策略，兼顧不同的標準協議。惟有如此，才能物盡其能。

無論IVS軟件已經進步到何種程度，始終有其局限性。當前IVS技術標準欠缺，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?我們如何給用戶提供最優(yōu)的解決方案?天津天地偉業(yè)經過深入的用戶需求分析，結合國內外智能監(jiān)控技術現狀，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)控技術相結合的解決方案。

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

(1)智能處理算法加載在網絡視頻服務器(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，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、對于網絡的數字化監(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：