物聯網安防典型應用之智能視頻客流統計

　　物聯網安防，顧名思義，物聯網安防就是把物聯網的產品和安防產品的功能特點結合起來，以達到安全防護的作用。也即是應用物聯網技術來實現安防的應用。

　　另外一方面，基于物聯網發展的需求，安防產品以及技術在物聯網實現過程中的應用，是安防應用領域的延伸，其本質和最重要的就是安防產品智能化。

　　安防行業中，視頻監控的應用占據了市場的絕大部分比例，所以安防產品的智能化首先要解決的就是視頻監控技術的智能化。但是視頻技術智能化之后，應用智能視頻分析技術的物聯網安防的引用絕不僅僅是視頻監控應用，而是產生了以視頻監控應用為核心、圍繞在視頻監控應用周圍的一系列新的應用。

　　本主題將圍繞智能視頻、物聯網安防這兩個主題，來討論和介紹行業內成熟的一系列新應用方向。

　　客流統計技術

　　客流統計是最近比較成熟和熱門的一種智能應用。無論是商業、政府、學校、工地還是其他一些特別場合，人的數量都是一個非常重要的、不可忽視的數據信息：

　　1.商業需要人來消費，研究客流數據是商業智能分析的一個核心組成部分；

　　2.政府需要對人流趨勢進行調查和預測，所有的交通規劃、公共服務都需要客流數據作為支撐；

　　3.學校、工地等需要自動人員計數來進行教學和生產過程的管理等。

　　從物聯網應用的角度來看，客流統計需要的核心是人體傳感技術，需要利用各種探測技術，來感知、探測、統計人的流動數量、方向。

　　早期的一些客流統計的技術，諸如紅外對射、紅外幕簾、重力感應等，存在著諸多的缺陷，導致準確率偏低，統計出來的數據已經失去了應用分析的價值，在現在的實際應用中已經被、或者趨于淘汰。得益于視頻分析技術的飛速發展，現在基于視頻分析的客流統計技術已經日益成熟。

　　智能視頻客流統計

　　智能視頻客流統計技術，是指利用智能視頻分析技術來實現客流統計的一類技術，常見的實現方式分為三種：

　　1.基于雙目視差原理的雙目立體視覺客流統計技術：它利用兩個垂直向下的攝像頭的視野差，來計算出下方經過的目標的高度，并匹配其中與人體高度接近的(如1.5米至1.8米)運動目標，統計其運動方向和數量。典型的如英國益百利使用的技術。

　　2.基于運動目標檢測的客流統計技術：它利用面對出入口通道的攝像頭采集來的視頻，分析其中的運動目標，并通過運動目標跨越虛擬線來判斷人流的運動方向和數量。國內絕大部分的廠商均提供的是這樣的技術。

　　3.基于視頻識別的模式匹配技術和運動跟蹤技術來實現的客流統計技術：它利用垂直向下的攝像頭來匹配這個角度下人頭、肩膀、頭發等人體通用特征，通過模式匹配技術來進行視頻識別，然后再利用運動跟蹤技術來實現對人流的運動方向和數量的統計。

　　通過對以上三種實現技術的了解，我們不難發現：

　　第一種方式實際上只通過高度這一個特征來判斷下方經過的目標是否為人體，對于過低或過高的人會遺漏，而對于與人體高度差別不大的其他目標經過則會容易產生誤判。

　　第二種方式在使用時需要對應用的環境、使用的鏡頭、安裝的遠近、角度等各中因素綜合考慮，需要較多的現場項目配置才能達到比較好的效果，所以會導致這類技術還停留于項目型技術，很難產品化。

　　第三種方式，由于所有人體從上向下角度觀看時，特征差異比較小，所以采用了垂直向下的角度進行模式特征匹配，這樣可以精確匹配到視野內的人體目標，所以幾乎無需進行任何設置即可適應絕大部份場合的客流統計工作，在市面上已經出現了產品化程度非常高的嵌入式客流統計終端產品。

　　從物聯網系統的角度來講，產品化的嵌入式客流統計終端，即是一種感知人體運動方向和數量的智能感知器，具有完整的感知、數據預處理和網絡連接功能，是物聯網安防應用的最重要的智能感知設備。嵌入式客流統計終端通過視頻分析技術，挖掘了視頻場景內的更深層次的“人流量”數據信息，是為一種物聯網安防的優秀的感知器。

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　　智能視頻客流統計的應用

　　根據物聯網的三要素感知、連接和應用，典型的智能視頻客流統計的應用也主要分為三個有機的組成部分：前端的嵌入式客流統計終端，中間的網絡連接和后端的客流統計分析應用平臺。

　　現有的嵌入式客流統計終端，可選配內置3G模塊，通上電源即可實現感知和連接的絕大部份功能。也可以通過普通的有線網絡接入應用系統平臺。

　　由于嵌入式客流統計終端上已經完成了人體識別和運動軌跡跟蹤的所有工作，所以從嵌入式客流統計終端上輸出的是客流數據信息，對網絡的依賴程度也非常非常低；系統應用平臺基于B/S架構構建，建設、部署、維護都非常的便利和靈活，給用戶提供的應用途徑也支持固定的PC和移動的手機服務等。

　　基于以上的客流統計分析平臺，現在已經發展和實施的應用包括：

　　1.商業客流統計：基于時間趨勢和空間趨勢，來統計和分析客流量在商業場合的時間分布、空間分布狀況，以便為商業經營著提供更直觀和有效的決策依據。

　　2.礦井、生產車間等的出入人數進行統計和限制：通過嵌入式客流統計終端來統計進出礦井、生產車間等場合的人數，配合核對考勤記錄，防止工人在復雜、危險場所迷失。

　　3.公交車輛、長途車輛以及校車的人數統計：通過對移動車輛上下車人數的實時分析，可以實現對公交車輛的動態調度決策、對長途車輛的中途上下客和收費進行監管、對校車的超載行為進行預警管理等。

　　4.KTV、夜總會、網吧、電影院等經營性文化娛樂場所的場內人數超限管理：根據文化部2006年發布的文件要求，為了防止安全隱患，經營性文化娛樂場所的人均經營面積不得低于1.5平方米。政策的執行和監管可以通過客流統計來實現應用。

　　智能視頻分析技術支持下的客流統計分析系統，由于分析的對象是人的移動狀態、信息、數據，所以具有非常廣闊的應用空間。在物聯網安防的框架下，嵌入式客流統計終端作為客流量信息的智能感知器，能為后端平臺應用系統挖掘出有效和準確的客流量信息，從而可以帶來諸多具體的實際應用和優秀的應用潛力。