視頻監控智能分析技術的行業化發展
2014年8月,由全國安全防范報警系統標準化技術委員會(SAC/TC100)歸口并組織起草的國家標準GB/T30147-2013《安防監控視頻實時智能分析設備技術要求》和GB/T30148-2013《安全防范報警設備電磁兼容抗擾度要求和試驗方法》,經過國家標準管理委員會發布,已經開始實施。
其中《安防監控視頻實時智能分析設備技術要求》是我國第一個視頻智能分析方面的國家標準。本標準規定了安防監控視頻實時智能分析設備的功能、性能、接口、電磁兼容性、環境適應性、試驗方法、檢驗規則等內容,是嵌入式視頻實時智能分析設備進行設計、生產、檢驗的依據。本標準適用于安防監控系統中應用的嵌入式視頻實時智能分析設備,其他行業的視頻智能分析產品和應用系統可參考采用。
視頻監控系統作為一種廣泛使用的技術防范手段,在城市社會治安綜合防控體系建設中發揮著越來越重要的作用。然而在視頻監控飛速發展的今天,視頻監控畫面的海量信息大大超過了人力有效處理的范圍已經成為客觀事實。
一、視頻監控智能分析技術的必要性
視頻監控是安全防范系統的重要組成部分,是一種防范能力較強的綜合系統。計算機技術的飛速發展為視頻監控的應用提供了更大的展示舞臺,智能化在數字安全防范領域也得到越來越多的應用。如果在視頻監控中加入視頻的智能分析,可以對所關注的視頻源實時分析,有效避免信息遺漏,使各種高風險行為在發生之初就被發現,并提醒值班人員,從而避免危險發生。這不但能大大提高視頻監控的效果和質量,有力降低監控工作人員的工作強度,同時使也使整個監控系統得到很好的融合。
傳統的視頻監控系統通常是通過人員監控和錄像來實現安全防護,實際上并不能主動有效地保障安全,尤其是監控點過多的時候,人員監控根本無法顧及所有監控場景;同時,監控人員的注意力很難保證二十四小時都能準確高效地監控所有監控場景;此外,"被動錄像"通常只能在“事件”發生之后通過調用錄像進行回放取證,一方面損失已經產生不可能挽回,另一方面,通過人工回放錄像取證的方式效率十分低下。
智能分析視頻監控則可以有效地解決以上問題。智能監控的主要特征是采用計算機視覺方式,在幾乎不需要人為干預的情況下,通過對攝像機拍錄的圖像序列進行定位、識別和跟蹤,并在此基礎上分析和判斷目標的行為,從而做到既能完成日常管理又能在異常情況發生的時候及時作出反應。從另外一個方面來看,隨著高清的逐步普及以及超高清技術的來臨,視頻監控包含的內容越來越多,這從客觀上決定需要借助智能分析來完成人員無法觸及的領域。
智能監控的主要優勢有:群體行為分析、入侵檢測和運動目標跟蹤、有效擴展視頻資源的用途、滯留物和搬移物報警、對攝像機保護、降低人力成本。
二、智能分析技術的行業化發展趨勢
目前智能分析技術有行為分析、特征識別、視頻診斷、分類統計等,而不同行業智能視頻分析技術應用的側重點也有不同。如監獄內的智能分析系統主要是越界檢測、區域內徘徊事件檢測、異常行為識別等,其主要是為防止服刑人員越獄和群毆事件的發生,并維護周界安全;而對于道路交通高速公路等行業的應用需求,則主要是違章檢測、車流統計、逆向行駛、車牌識別、交通事件檢測等;對于機場、車站等人員流動性比較大的公共場所來說,為防止危險物品的爆炸和可疑人員犯罪等行為的發生,其對于遺棄物檢測和徘徊檢測的需求更為突出。
從軟件層面講,行業化需求要求智能視頻技術針對不同的行業有不同的智能視頻分析規則。這里需要智能分析技術供應商、芯片設計商以及國內的視頻監控廠商共同研究用戶的智能化需求以及如何去滿足用戶的需求。
從硬件層面講,行業化需求要求智能化技術具備強大可靠的硬件載體。這里需要國內視頻監控廠商認真研究特定行業化用戶,將用戶需求功能模塊化,從而整合確定最佳差異化產品形態。
根據各行業需求進行有效合理的智能分析技術開發和應用十分必要。明確智能分析技術對于不同行業的開發方向,使其有的放矢,從而提高智能分析技術的適應性與準確性,才能取得各行業用戶的認可和價值。
三、智能分析技術存在的問題
盡管近幾年眾多安防廠商、工程商、集成商、媒體進行多方面的宣傳,但智能化技術的推進和應用卻十分緩慢,究其原因是因為還有諸多基礎性問題沒有解決。
從行業客戶來看,制約智能分析技術在視頻監控發展的因素是客戶需求與監控所能達到的實際應用之間的脫節。
在眾多智能化監控產品中,從生產廠家來看,產品形態的缺失以及其當前業務形態無法滿足智能化監控項目實施運作的需要是制約現階段智能監控發展的重要因素。國內智能監控生產廠商大多引用國外廠商智能核心算法,其經典應用規則不能適用于所有的國內行業,很多行為分析的場景也不能用現有的算法來滿足。比如內河航道智能監控,現有的方案大多集中在船舶航向、航速的業務上,智能分析技術能夠協助監管人員對可能的違法行為起到預警作用。然而,這些并非當前內河航道智能監控的核心訴求,如何預警、監測、取證內河航運船舶超載才是智能監控亟需要解決的問題。另一種業務形態的缺陷體現在智能化監控項目運行過程,在需求的確定、方案的制定、工程的實施各環節中,作為智能監控設備的生產廠家很難對項目運行問題進行準確快速響應。
以前視頻監控系統的應用建設總體處于粗放型的規模擴張階段,很多人更關注的仍然是“監控覆蓋率”,而智能分析技術的開發缺乏有效的機制、技術,應用方向的投入明顯不足。目前智能分析技術主要問題具體體現為:一是檢測準確率效果不理想;二是受環境影響大;三是安裝調試較復雜。
隨著大數據時代背景下各項集成分析技術的成熟與應用,在智能化、高清化、網絡化視頻監控發展的必然趨勢下,智能化是解決視頻監控領域大數據篩選、檢索技術問題的必經之路,還是降低監控系統整體運行成本的很好選擇。因此,盡管智能分析技術在智能監控發展遇到一些困境,有自身的原因也有客觀原因,但我們仍然相信未來智能分析技術是行業化發展的必然趨勢。
四、未來智能分析技術行業化的發展方向
從技術角度來看,為提升智能視頻分析技術的應用性,使得智能視頻分析產品真正市場化,智能視頻分析的廠商在完善核心算法的同時,必然將向以下方向發展:一是適應更為復雜和多變的場景;二是識別和分析更多的行為和異常事件;三是更低的成本;四是更靈活的產品形態。隨著視頻監控的需求日益復雜化,如何能識別與分析更多的行為成為了智能視頻在深化行業應用中不得不面臨的問題。只有結合行業應用實際,深入了解各不同行業的具體問題,才能更好地抓住用戶需求,將智能視頻分析的技術的功能落實到應用的實處,這也是智能視頻分析技術未來產業化價值的最終體現。
從模塊化設計的靈活應用來看,隨著用戶對視頻監控系統投入的加大以及應用和依賴程度的加深,單一功能或者基本功能已遠不能滿足行業實際需求。未來對于特定的用戶,周界、異常行為分析、動態跟蹤等細分的高級功能模塊將進一步得到應用,使得視頻監控系統將通過智能化、模塊化、集成化的方式按需靈活拓展,提供以行業應用為前提的一整套智能解決方案將是智能視頻分析技術發展的主要方向。
以前安防監控系統的建設主要是為了安全防范,但現在有更多的客戶在使用過程中越來越看重管理方面的需求。如在金融業,銀行業務監控最需要解決的問題,表面看是圖像的清晰度,實際上最終目的是實現對人臉的識別和現場真實的還原。銀行監控系統最需要的是穩定可靠的人臉識別功能,對于ATM取款機,銀行方面除了需要知道取款人的身份以外,還需要保護好昂貴的取款機設備,盡早杜絕一些欺詐行為,人臉遮擋識別、特殊動作識別(尾隨、貼膠布等)功能就非常適合在ATM取款機上進行大面積推廣。在營業點,視頻監控一方面是為了保障銀行安全,另一方面也可以記錄營業人員的金融操作過程,以便在產生金融糾紛時(如:點錯錢、發現假幣),可以通過視頻監控追蹤并確認是哪個環節出了錯誤。
在其他領域,如高清平安城市項目,用戶不僅僅希望系統為公安提供破案的依據,還希望用于政府的應急指揮、搶險救災、環保部門的排污檢測等多種業務應用;教育行業除了需要進行校園安保的視頻監控外,還希望利用系統實現電子考場管理、遠程教育等功能;交通行業的視頻監控不僅用于交通違章,還可用于交通擁堵直播、交通流量監測等;保險理賠行業則將視頻監控系統用于遠程定損等應用。因此,深入研究不同行業客戶需求,通過前端的市場人員與后端的技術、研發人員的協同配合,完成適用于不同系統的獨特解決方案是智能化視頻監控的未來發展趨勢。
五、結束語
面對物聯網技術突飛猛進的今天,智能視頻分析技術要解決的不僅是海量視頻數據的分析、存儲等問題,其還將配合云計算及云存儲技術,適用于未來的物聯網架構,幫助物聯網系統進行城市交通、家居、醫療各方面的信息分配,全面提升智能分析技術的應用規模和應用層次,擺脫智能分析技術的應用限制,高效人性地服務于社會信息體系。來源:中國安防行業網
老楊獨家點評:智能視頻分析技術的發展必然會帶動視頻監控領域進入一個新的發展時期,智能分析將大幅提升產業附加值.存在問題:客戶需求與監控所能達到的實際應用之間的脫節.智能分析技術發展方向:一是適應更為復雜和多變的場景;二是識別和分析更多的行為和異常事件;三是更低的成本;四是更靈活的產品形態。