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恒业国际:结合行业应用 智能分析落到实处

时间:2013-05-29 21:54来源:未知 点击:邮件发送

智能视频分析技术综合了多学科的研究成果。主要包括图像处理、跟踪技术、模式识别、软件工程,数字信号处理(DSP)等领域。2001年“911”事件发生后,美国在安防科研方面大大加强了投资力度。许多研究机构和研究人员纷纷加入了安防类技术研究和开发,智能视频分析是其中的一个亮点。从研究论文的数量来看,2002年到2005年有一个明显的高峰期,这和此期间科研经费的大量投入是相吻合的。目前此研究领域的科研论文逐渐转移到细分问题和方向。这并不代表智能视频监控变成了一个已经解决了的问题,恰恰相反,即使目前最优秀的商业系统离人们对此类技术的期待值还有一些距离。解决问题的方法也没有达成共识,它实际上反映了原创性的理论工作在减少,此项技术的进步在未来可能更多地依赖企业自身科研开发力量。

近日,为贯彻落实《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》,依据《物联网"十二五"发展规划》和《物联网发展专项资金管理暂行办法》的有关要求,工信部、财政部联合发布关于做好2013年物联网发展专项资金项目申报工作的通知,其中把智能安防列为其中重要一项。而对于安防行业来说,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。

恒业国际控股集团有限公司作为一家跻身于全球安防科技前沿的国家级高新技术企业,国际领先的智能安防系统制造商及智能安防整体解决方案提供商。恒业国际坚持品牌战略,努力打造专业安防品牌,集团旗下已拥有NPE、AUSMART“澳思码”、LOOK-COM“可视通”三大智能安防品牌。恒业国际致力于以先进的技术、优质的产品、全面的服务,为客户提供最高性价比的安防系统及行业整体解决方案。

恒业国际控股集团有限公司市场部经理鞠培泉

中国安防行业网藉此时机采访了恒业国际控股集团有限公司市场部经理鞠培泉,他结合恒业国际的相关产品系统讲解了目前智能视频分析技术的应用及发展。

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?

鞠培泉:

智能视频分析国内通常叫IVS(Intelligent Video System),它是计算机图像视觉技术在安防领域应用的一种基于目标行为的智能监控技术。其主要原理:先将场景中背景和目标进行分离,识别出真正的目标,去除背景干扰,进而分析并追踪在摄像机场景内出现的目标行为。一旦目标在场景中出现了违反预定义规则的行为,系统会自动发出报警。

实现智能视频分析技术目前有两种方式。第一种是基于前端设备的智能视频分析方案,所有的目标跟踪、行为判断、报警触发等行为均由前端设备分析完成,然后将报警信息通过网络传输至监控中心。第二种是基于后端智能视频分析方案。这种模式下,所有的前端摄像机仅仅充当视频采集的角色,而所有的视频分析都必须汇集到后端或者关键节点处由计算机统一处理。使用前端分析还是后端分析,应该说,在很大程度上取决于公司的网络能力,以及IT部门对其的支持,因为视频流量往往要占用很大的带宽。

目前市场中,第一种方式应用居多,视频分析设备被放置在IP摄像机之后,这样可以有效的节约视频流占用的带宽。NPE智能分析摄像机正式基于这种方式,主要应用在金融、医院、智能交通、监狱等行业。

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?

鞠培泉:

智能视频分析技术依据不同的规则定义能实现很多功能,比如区域入侵检测、绊线穿越检测、物品移失/遗留检测、设备保护、人脸识别/捕捉、视频增强等等功能。下面简单介绍一下NPE智能分析摄像机的几个重要功能:

区域入侵检测:区域检测是指在监控场景中设置一个或多个任意形状的警戒区域,借助智能视频分析技术,当系统中有运动目标进入或离开警戒区域时,系统将快速响应,实时报警。其中包括进入警戒区域和离开警戒区域,并可设置离开或进入警戒区域的报警方向。NPE采用自己创新的先进算法,可有效检测进入警戒区域的运动目标,快速响应,实时报警,可防止意外或犯罪案件的发生。

有目标穿越设定的围墙绊线,系统及时报警,并标出相应区域

绊线穿越检测:用户可以在监控区域中设定一条或多条绊线,当有目标穿越绊线时,系统将实时自动报警,从而提醒相关人员注意。根据客户具体要求,用户还可以设定穿越绊线的报警方向。可分为“单向绊线”和“和双向绊线”。

物品移失检测:在摄像机监控区域内,对特定位置的物品进行状态设定,当该目标物品消失或被移动时,系统将实时自动发出报警信息,同时在目标物品原放置位置显示告警框来提醒相关人员此位置的物品已被移动或拿走。主要适用于对博物馆、展览馆,珠宝行、古董店、停车场、车库、仓库、超市等地方的贵重物品的监控。

当某件物品移失,系统会报警,并标出相应区域

物品遗留检测:在视频监控区域内,自动检测出场景中的遗留物品(比如:顾客遗失物品,非法张贴,非法设备安装,非法涂写等),实时发出报警。同时,在物品遗留位置准确标出告警框提醒相关人员注意。

摄像头保护:在众多的不法案件中,不法分子通过对摄像头的改动或者破坏来达到不法目的的违法犯罪事件更是为数不少。NPE智能视频分析技术结合先进的DSP处理系统,可以自动识别镜头是否被移动、被遮挡、转向或者图像变模糊等情况,从而极大的避免了不法人员对于摄像头的破坏,保证了安防工作的正常运行。可自由设定镜头的遮挡警戒范围,镜头的警戒转向角度,移动警戒位置,图像模糊警戒程度。

当摄像头发生遮挡、位移等状况时,系统会检测并报警

最佳人脸捕捉:NPE人脸捕捉具备优秀的算法和完善的人脸模型,可以轻易的在视频画面中区分其它物件,找到有人脸的视频进行储存,具有很高的准确性和抗干扰能力。

人脸识别技术:借助智能视频分析算法,系统可自动检测、捕捉到人脸图像,自动评分,并储存三张分值最高的人脸图像。图像可用于与数据库中的图片进行比对,从而有效协助公安机关破案。NPE采用最先进的算法,快速采集人脸图像,自动评选、储存。结合人脸比对算法,可有效地识别出最接近的人脸图像。

人数统计:借助智能视频分析技术对视频图像的处理和分析,系统可以对通过监控区域的双向人数、监测区域内的当前人数进行检测。可在监控区域内设定多个监控区域,并对每个监控区域内的进出人数进行统计。借助维得利精确的算法对视频图像的分析,人数统计的精确度可以达到95%以上,足以满足一般场合的需求。

视频增强:当摄像头摄像范围内光线不足时,将影响报警的准确性和快速响应能力,容易导致误报,漏报等现象。如夜间、阴天、角落、背光灯导致的光线不足现象。借助视频增强算法,可以有效地增强视频光线,弥补光线不足造成的影响。即使在光线不足的情况下,视频增强技术也可以有效地帮助系统找到目标的准确位置,实时监控场景内的任何变化,并实时报警。视频增强有效地增加了报警的准确性,可有效地防止漏报、误报。采用最先进的算法,自主研发视频增强技术,可以有效地防止光线不足引起的系统不准确,保证了系统的稳定持续运行。

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?

鞠培泉:

业界有一句描述:高清不智能,智能不高清。这句话道出了目前智能分析技术的处境,应该来说该项技术还不够成熟,第一跟我们摄像机本身的画质有很大关系,越高清的产品,才会越有利于智能视频的分析,而现实情况是还有很大一部分产品依然是传统的模拟视频监控设备。第二,在实际应用中,环境的光照变化、目标运动复杂性、遮挡、目标与背景颜色相似、杂乱背景等都会增加目标检测与跟踪算法设计的难度,其难点问题主要在以下几个方面:

摄像机的问题

在大型监控项目中,摄像机的品牌千差万别,成像效果差别较大,包括视频亮度、颜色、清晰度等等,这种差异给智能视频分析带来了一定的障碍。另外摄像机安装条件各不相同,包括安装的高度、角度、参数设置等,安装条件导致建立二维到三维的映射模型变得相当困难,给智能视频分析带来更多的难度。

场景问题

摄像机会安装在不同的场合,如广场、通道、室内、十字路口、道路断面、街道、厂房等等。而每个摄像机又会遇到场景环境的变化,白天、黑夜、黄昏、阴天等等,特别是对于室外使用的摄像机,风、雪、雨、雾以及季节性气候变化都会给环境场景带来变化。智能视频分析系统必须适应或排除这些变化才能取得比较好的应用效果。目前并没有技术能很好的解决这一问题。

大场景、小目标与多种类的复杂

事件对于固定总像素的摄像机,场景越大,针对的目标像素就相对越小,用户总是希望能再同一台产品实现所有的功能。对于目标检测,小于一定的像素值时误差将会呈指数形式的增长,过大的场景中会发生过多过复杂的事件,以目前设备及算法的性能难以负担,这也是在应用中遇到的挑战。

遮挡问题

遮挡是目标跟踪中必须解决的难点问题。运动目标被部分或完全遮挡,又或是多个目标相互遮挡时,目标部分不可见会造成目标信息缺失,影响跟踪的稳定性。为了减少遮挡带来的歧义性问题,必须正确处理遮挡时特征与目标间的对应关系。大多数系统一般是通过统计方法预测目标的位置、尺度等,都不能很好地处理较严重的遮挡问题。

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?

鞠培泉:

随着智能化技术的普及使用,市场渐渐不再满足于现有的智能化技术种类,而是寻求更新的算法、更丰富的业务应用、更整体化的系统应用,力求实现在应用的广度、深度上的突破。为此,安防行业已经开始进行对新一代智能视频分析技术的研究,提出了一些新的产品形态,新的应用模式,新的系统架构。这些新技术、新产品正在逐渐与市场结合,探求新的发展空间。

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。智能视频分析厂家在完善核心算法的同时,必然会关注几个问题:

一是,适应更为复杂和多变的场景;

二是,识别和分析更多的行为和异常事件;

三是,更低的成本;

四是,更灵活的产品形态。

随着视频监控的需求日益复杂化,如何能识别与分析更多的行为成为了智能视频在深化行业应用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,才能更好地抓住用户需求,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。

从模块化设计的灵活应用来看,用户对视频监控系统投入的加大,应用和依赖程度的加深,单一功能或者基本功能已远不能满足行业实际需求,未来对于特定的用户,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到应用,使得视频监控系统将通过智能化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。

因此,深入研究不同行业客户需求,通过前端的市场人员,与后端的技术、研发人员的协同配合,完成适用于不同系统的独特解决方案是智能视频监控的未来发展趋势。

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?

鞠培泉:

恒业国际在智能视频分析技术方面一直走在行业的前沿,产品方面主要集中在前端摄像机设备,包括标清网络智能分析摄像机和高清网络智能分析摄像机,从外型上分包括枪式摄像机、半球摄像机、高速球摄像机以及红外摄像机产品。目前主推高清网络智能视频分析摄像机,该系列产品采用广播级200万像素高灵敏度1/3“逐行扫描CMOS传感器,高色彩还原度,高感光度。采用标准H.264mainprofile视频压缩技术,压缩比高,码流控制准确、稳定。支持双码流、数字水印加密、I/O报警、RS485控制、SD卡存储功能。

中国安防行业网:贵公司是否有比较好的案例,请介绍一下?

鞠培泉:

恒业国际的智能视频分析技术主要在银行用的比较多,比如NPE已经将物品移失检测这一技术成功应用于ATM机智能视频分析系统解决方案中,有效地杜绝了违法犯罪分子试图通过诈骗广告信息、对ATM机改装盗取密码等方式获取不法利益的行为,智能技术的加入使安防系统有效地维护人民的财产安全,防止犯罪案件的发生。

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