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蓝色星际:智能视频分析深入拓展行业应用
2013/5/22 11:55:00   中国安防行业网

    对于安防行业来说,智能安防已经成为行业发展的一个重要目标,智能安防在视频监控领域具体体现为智能视频分析技术,目前,国内知名的安防视频监控企业都在智能视频分析技术领域取得了较快的发展。

    蓝色星际为面向关键行业提供智能视频网络监控技术解决方案的供应商,视频安全产品的供应商,并为关键行业提供监控安全运营服务。公司致力于以高科技的水准、高性能的产品、高质量的服务及具有竞争力的价格,为关键行业用户提供全球领先的数字视频监控服务,不断创新并与用户共同成长,最终实现最佳客户体验。

    中国安防行业网借此机会采访了北京蓝色星际软件技术发展有限公司产品经理安存,他结合蓝色星际的相关产品系统讲解了目前智能视频分析的现状及发展。

    中国安防行业网:请您比较全面的概括一下什么是智能视频分析技术?

    安存:智能视频分析技术是通过将智能算法嵌入到DSP中,通过分析和提炼人员和车辆二类目标的各种行为模式,形成核心算法;在应用中,通过比较和比对,辨识采集到的视频图像属于何种物体,何种行为,对目标的框架周长和行动轨迹打上标签,做出预警和实时报警,触发录像,并通过网络上传。

    智能视频分析技术利用机器,将“人脑”对于视频画面的监控判断,进行数据分析提炼特征形成算法植入机器,形成“机器脑”对视频画面自动检测分析,并做出报警或其他动作。它借助强大的数据处理能力过滤掉视频画面无用的或干扰信息、自动分析、抽取视频源中的关键有用信息,从而使摄像机、录像机不但成为人的眼睛,也同时可以成为人的大脑

    中国安防行业网:智能视频分析技术主要功能体现在哪些方面?

    安存:智能视频分析技术主要功能体现在对金融、交通、公安、军队以及平安城市等各种领域的广泛应用。目前市场上的智能视频分析系统通常都具有以下功能:

    1、图像采集/接口。绝大多数的智能视频分析算法是基于非压缩图像格式,如RGB或者YUV。所以图像信号在被采集以后不经过压缩直接送给视频分析单元。几乎所有的视频分析系统都自带有图像采集功能,通常是通过BNC输入模拟图像信号。现有的图像监控系统中图像信号通常是以压缩图像流的形式存在。可以将图像流解压还原成原始图像格式后再进行分析。

    2、运动物体检测。简单地说,运动检测就是发现图像中运动的物体,运动物体可以简单定义为图像中变化的部分。一些初级的运动检测算法就是基于这些概念,此类方法的误报警率太高,不适合用作实时报警系统。

    并不是所有图像中的变化都是我们感兴趣的运动物体,例如由相机自身引入的变化,它包括像素噪声,相机自动光圈控制电路引起的整体亮度变化,图像传输中引入的高低频周期噪声信号,红外相机周期校准所带来的突变等。外界环境引入的变化包括地面光照在多云天气里迅速的变化,运动物体阴影,水面波浪或者波光粼粼现象,陆地上树枝的摆动,夜间汽车大灯造成的光晕,雨雪天气等现象。另外相机在大风天,尤其是高灯杆上容易抖动,由上述这些现象造成的图像变化是应该被过滤掉的,它们可以通过算法或者其它技术手段加以解决。

    从算法的角度来看,可以简单地分为两大类。一类是建立背景模型,通过和背景模型相对比来发现运动物体。另一类是通过“光流”法,通过发现运动物体对光流场的影响来发现运动物体。另外就是介于两者之间或者两者结合的方法。

    3、多物体跟踪。跟踪实质上就是将在每一帧上发现的同一物体沿时间顺序串起来。此领域本身就是一个相对独立的活跃的研究领域。主要研究方向是在复杂环境下,如多个运动物体,多个相机,运动物体之间互相遮挡,消失及重现等情况下进行有效跟踪。

    在实际监控应用中,尤其是对一些入侵报警的应用案例中,对跟踪算法的要求比较低。现有的系统对运动物体“融合”及其它复杂应用场景的跟踪效果并不理想。但是参照以往技术发展速度,这方面会很快完善起来。

    4、行为特征分析。行为特征分析是从图像中寻找满足预先设定的行为特征的事件。目前市场上比较典型的应用包括:

    (1)分类。判断运动物体是人、车、船只、飞机,停止或者突然加速,例如车辆在隧道或者公路上抛锚,大街上抢劫得手后逃跑等场景。

    (2)徘徊。如在敏感区域观察的人员。对正常通过的行人、车辆不报警。

    (3)遗留物。如在机场,油库等地放置爆炸物然后离开。

    (4)物品遗失。如博物馆的贵重展品当发现展品消失后系统会立刻报警。

    (5)人数统计。如对进入超市等场所的人数进行统计,并结合销售数据绘制一天当中平均消费额曲线。

    (6)人群密度。如当聚集人员过多时报警,或者人群突然散开出现异常情况时进行报警。

    (7)人员倒地。如当人员由直立突然变成平躺。

    总的来说,智能视频分析可以做很多事情,需要视频分析开发人员和最终用户进行有效沟通。由于智能视频分析还是一个较新的技术,在国内了解此项技术的圈子目前只拓展到集成商这个层面上,很多适合视频分析技术的应用场景还有待市场开发。但有一点是一目了然的,企业必须掌握核心技术并具有自主研究开发能力。智能视频分析市场是由许多细分小市场组成的,新的应用正不断地出现。

    5、设定报警条件。在视频监控里引入“智能”极大地丰富了监控内容。目前可供选择的报警要素包括区域、时间段、物体种类、尺寸、运动方向、速度、行为特征等许多内容。

    6、报警联动。在智能视频分析系统发现异常情况以后,通常需要作核实报警真实性,如通过另外一台云台相机对报警事件拉近进行详细调查,或者及时通知、提醒监控人员。常用实时提示方法包括语音、弹出图像、发送短信、截图等手段提示监控人员。

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    中国安防行业网:请您谈一谈智能视频分析技术发展现状,存在哪些难点和问题?

    安存:从智能视频分析的兴起到目前的发展,智能分析技术已经得到迅猛发展,但是由于智能分析本身的复杂性,个体行为的差异性,导致对智能视频分析的准确度有一定影响。由于个体行为的复杂程度、环境差异、光线强度等影响,智能视频分析准确度可能会收到一定影响,同时存在一定的误报率。同时由于目标行为的复杂程度,则会相应的提高智能视频分析算法的可行性和复杂程度。这也致使智能视频监控存在着“叫好不叫座”的现象。具体来看造成这一现象的主要原因有以下几个方面:

    一是当前多数能够识别的行为特征仅局限于一些特定的场合。如目标跟踪、越界计数、目标丢失、物体遗留等,主要应用于像看守所、监狱、博物馆、仓库、厂区、地铁站等相对固定的应用场景,而在针对社会层面的监控环境中,因监控场景的复杂和多变性导致监控的稳定性大打折扣,而以报警事件准确性为评价标准的智能监控产品也因此而突显了其应用局限性;

    二是实现的方式还不能完全满足治安监控的要求。目前来看,市场上虽然已经存在多种不同形态的智能产品,但是多数的视频分析应用属于前端分析,即通过DSP嵌入到摄像机或黑匣子中,然而因为现有视频分析技术的局限性,目前一般都只能针对特定的某一路或几路视频进行分析,对于动辄几千上万路的治安监控系统来讲,显然是不适合的;如何适应变化多端且规模庞大的监控外部环境,与安防设备进行有效融合是智能视频分析厂家还有待研究解决的问题。

    三是市场价格相对昂贵,因其远高于传统视频设备的开发难度,使得智能化产品普遍存在较高的开发成本,这足以影响智能产品大规模的推广应用。价格可能是一个经久不衰的话题。

    四是用户本身需求的不确定性。目前国内市场对智能视频的普遍认识虽然较几年前得到了很大的提升,然而在用户对智能视频的期待与认知上仍存在一定的差距。一方面用户需要从根本上看清自身的需求,另一方面也必须弄清楚智能视频的功能与实际应用能解决的问题。这还需要厂家、工程商与用户多方面的努力。

    中国安防行业网:智能视频分析技术未来呈现怎样的发展趋势?

    安存:从技术角度来看,为提升智能视频分析技术的应用性,使得智能视频分析产品真正市场化。作为智能视频分析厂商在完善核心算法的同时,必然将向以下方向发展:(1)适应更为复杂和多变的场景;(2)识别和分析更多的行为和异常事件;(3)更低的成本;(4)更灵活的产品形态。而从应用的角度,也不难理解为以下两点:

    1.行业应用需求的深入拓展,不同的行业对于视频监控的需求一般有着非常明显的差异,特别是对于智能视频分析技术的应用需求,由此也决定了不同行业间检测行为类型与异常事件的特殊性。随着各行业应用的不断深入以及安全级别控制要求的进一步提升,各安防领域将面临越来越多不同的挑战,其对视频监控的需求也日益复杂化,如何能够识别与分析更多的行为成为了智能视频分析技术在深化行业应用过程中不得不面临的问题。只有结合行业应用实际,深入了解各不同行业的具体问题,才能更好的抓住用户的需求,将智能视频分析技术的功能落实到应用的实处。这也是智能视频分析技术未来产业化价值的最终体现。

    2.模块化设计的灵活应用随着安防需求的不断提升,用户对视频监控系统投入的加大,应用和依赖程度的加深。单一、基本的功能已远不能满足行业实际需求,对于特定的用户,周界、异常行为分析、动态跟踪等细分的高级功能模块将进一步得以应用,使得视频监控系统将通过模块化的方式按需灵活拓展。提供以行业应用为前提的一整套智能解决方案将是智能视频分析技术发展的主要方向。

    智能视频分析技术未来向着高准确度、低误报率、抗干扰性、多样化不断发展。更加复杂精准的智能视频分析算法大大提高了分析结果的准确度,降低了外部环境的干扰程度,扩展了智能视频分析技术的应用领域和使用场景。

    中国安防行业网:目前公司在智能视频分析技术方面有哪些产品?

    安存:目前蓝色星际在智能视频分析方面拥有比较完善的产品系列,主要包括前端支持智能视频分析的网络摄像机产品、智能硬盘录像机产品、智能视频服务器产品,同时还拥有支持人脸检测、视频诊断等智能分析功能的监控管理平台等软件产品。下面介绍几款蓝色星际在智能视频分析方面个产品:

    智能视频分析视频服务器BSR-VS200Ai系列是蓝色星际具有自主知识产权的第二代高性能智能视频分析技术,提供4路视频图像的智能视频分析,通过自动识别和提取图像中所含的信息,以达到自动识别不同的物体,以及识别各类行为的目的。当发现监控画面中有异常情况事,以最快和最佳的方式发出警报和提供有用信息,从而能更加有效地协助安全人员处理危机,并最大限度降低误报和漏报现象。

    蓝色星际第二代高性能智能视频分析技术,更切合用户需求,更适合实际环境,检测率高,误报率低,抗干扰能力强。a)周界防范,警戒线等通用智能视频分析功能,适用不同行业需求。b)ATM看护,哨兵管控等行业定制化智能视频分析功能,更专业,更适应特殊行业的专业化需求

    BSR-IM1110-B0507枪型网络摄像机,是一款集智能视频分析和高清视频与一体的高性能网络摄像机。该机采用130万像素1/3〃CMOS传感器,ICR红外滤片式自动切换,满足日夜两用;支持H.264/MPEG4/MJPEG多种压缩编码,保证图像质量的同时有效降低网络带宽占用;最大全实时传输图像支持720P30帧/秒;具有优良的低照度和宽动态特性。集成业内领先的智能视频分析功能,采用蓝色星际自主研发的第二代高性能智能视频分析技术,切合用户的实际需求,适应不同应用环境,具有检测率高,误报率低,抗干扰能力强的特点。该网络摄像机还支持完备的网络协议,内置WEB,方便远程控制;支持MicroSD/SDHC卡前端存储,为录像存储提供更便利的方式和更可靠的保障。

    智能型数字硬盘录像机BSR-8000AHNi系列适用于多路音视频且对录像画质有很高要求的监控场所,如银行柜员制录像系统、银行营业报警录像系统、ATM自动提款机监控系统、军队/监狱等关键行业监控系统等。特别适用于银行、仓库、监狱、机场、港口、油田、岗哨、小区监控等有特殊防范需求,即对智能视频分析预警有特定需求的场所。还可用在城市道路交通监控、高速公路监控、商场、超市、宾馆、酒店、智能小区、仓库、机场、车站、码头等监控场所。

    中国安防行业网:贵公司是否有比较好的案例,请介绍一下?

    安存:具有智能视频分析技术的监控产品,在安防行业应用中起了突出重要作用,比如在某省建设银行的自助银行内部,正是由于蓝色星际智能硬盘录像机BSR-8004AMNi的智能视频分析技术,智能识别出了自动取款室里面的暴力抢劫案件,发出了相应的报警提醒,同时储存了抢劫犯的作案录像,使得安保值班人员接到报警迅速处理,抓捕到犯人的同时,也保障了人员的身体安全和减少财产损失。以下是当时案例中的截图:

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