感知型攝像機 在大數據時(shí)代的發(fā)展應用簡(jiǎn)析

　　大數據時(shí)代，我們需要的是真正具備感知和識別能力的攝像機。

　　感知型攝像機簡(jiǎn)述

　　感知型攝像機(Intelligent IPC)能夠基于視頻的智能分析，識別出監控畫(huà)面中的內容，并對其進(jìn)行語(yǔ)義描述和最佳圖片抓拍，然后通過(guò)后端云計算平臺進(jìn)行分析，代替人們做出思考和判斷。

　　擁有感知能力的感知型攝像機，相當于物聯(lián)網(wǎng)中的一個(gè)個(gè)視覺(jué)傳感器，大量攝像機感知的海量信息，進(jìn)入大數據和云計算平臺，使人們不僅能從單個(gè)攝像機中識別內容作出判斷，還能從海量的監控數據中，進(jìn)行深度分析和挖掘，從而對社會(huì )管理產(chǎn)生巨大作用。

　　根據監控場(chǎng)景和需要識別的內容，目前感知型攝像機主要包括特征分析攝像機、車(chē)輛卡口攝像機和人員卡口攝像機等。特征分析攝像機適用于視野范圍較大的場(chǎng)景，可識別人和車(chē)的基本特征;車(chē)輛卡口攝像機專(zhuān)門(mén)針對車(chē)，在視野較小的一個(gè)斷面中，可準確識別車(chē)牌、車(chē)標等更詳細車(chē)輛特征信息;人員卡口攝像機專(zhuān)門(mén)針對人，在視野較小的一個(gè)斷面中，可準確抓拍人臉和識別更詳細的人員特征信息。

　　特征分析攝像機

　　特征分析攝像機適用于相對開(kāi)闊的場(chǎng)景，能在較為寬廣的畫(huà)面中捕獲人、車(chē)、物等目標，并準確識別出每一個(gè)目標的類(lèi)型、大小、顏色、方向、速度等特征，然后生成語(yǔ)義與圖片信息，送入后端大數據平臺(如圖1)。

　　通過(guò)特征分析攝像機，能將場(chǎng)景中的運動(dòng)目標全部提取出來(lái)，并且對每個(gè)運動(dòng)目標進(jìn)行軌跡跟蹤，在持續跟蹤的過(guò)程中對該目標進(jìn)行特征分析，例如人車(chē)物屬性、顏色、方向、速度、尺寸等特征屬性，最后與該目標的最佳圖片一并輸出。

　　針對不同應用環(huán)境，特征分析攝像機有槍機、紅外槍機、高速球、紅外高速球、槍球聯(lián)動(dòng)、紅外槍球聯(lián)動(dòng)等多種產(chǎn)品形態(tài)，基本能夠滿(mǎn)足當前絕大部分監控場(chǎng)景下的特征分析應用，比如特征分析槍機就可用于識別固定視野范圍內的人、車(chē)等目標(如圖2)。

　　在一些視野范圍更大的場(chǎng)景中，遠處的目標較小，如果采用特征分析槍機，雖然目標也能被檢測到，但可能無(wú)法準確識別特征。這類(lèi)場(chǎng)合更適合采用槍球聯(lián)動(dòng)特征分析攝像機。槍機負責全景拍攝和目標檢測，球機負責特寫(xiě)跟蹤和特征識別;通過(guò)球機變倍，即使目標較小，其特征也能被準確識別。對于目標較少的場(chǎng)景，可采用一槍一球;對目標較多的場(chǎng)景，可采用一槍多球(如圖3)。

　　車(chē)輛卡口攝像機

　　車(chē)輛卡口攝像機專(zhuān)門(mén)針對車(chē)。

　　雖然特征分析攝像機也能識別車(chē)，但其主要應用于視野較大的場(chǎng)景，難以識別車(chē)牌、車(chē)標等更具體的特征信息。通過(guò)拍攝視野較小的道路斷面，高清車(chē)輛卡口攝像機不僅能夠準確抓拍和識別車(chē)牌信息，還能準確識別車(chē)標、車(chē)型、車(chē)身顏色等更豐富的車(chē)輛特征。而且，無(wú)論是夜間還是白天逆光環(huán)境，它都能看清車(chē)內細節，并準確抓拍車(chē)內司乘人員的人臉照片(如圖4)。

　　人員卡口攝像機

　　除了顏色、方向等基本特征信息，很多重點(diǎn)場(chǎng)所還需要準確識別和抓拍人臉照片，以便于開(kāi)展人臉識別等深度應用。這類(lèi)場(chǎng)所非常適合人員卡口攝像機的部署。

　　人員卡口攝像機專(zhuān)門(mén)針對人。同樣的，雖然特征分析攝像機也能識別人，但其主要應用于視野較大的場(chǎng)景，難以準確抓拍人臉及識別更豐富的人員特征信息。人員卡口攝像機通過(guò)視野較小的斷面視頻，能夠準確抓拍最佳的人臉照片。而且，通過(guò)專(zhuān)利技術(shù)，人員卡口攝像機還能抓拍人的整個(gè)輪廓，即使背對鏡頭，頭部的輪廓和全身也能被準確抓拍，同時(shí)還能識別人員行進(jìn)的方向、速度等特征(如圖5)。

　　感知型攝像機與傳統智能監控設備的區別

　　以前，大家較為熟知的智能監控設備主要有智能分析服務(wù)器和Smart IPC。智能分析服務(wù)器屬于后端智能，Smart IPC屬于前端智能，但感知型攝像機與這兩者均有著(zhù)本質(zhì)的差異。

　　先說(shuō)感知型攝像機與智能分析服務(wù)器的差別。

　　以前，平安城市中的智能分析主要采用的是后端智能方式，其部署方案是：普通攝像機采集視頻信號，由后臺進(jìn)行存儲，再通過(guò)后端智能服務(wù)器進(jìn)行分析，并將分析結果返送至存儲設備中。這種部署方案的最大弊端是對后端智能分析設備的動(dòng)用量相當大，成本很高。一個(gè)項目如果要實(shí)現2000路智能分析，則至少需要動(dòng)用250臺服務(wù)器。

　　而感知型攝像機將智能功能前移，在攝像機中就完成了目標識別、特征描述以及圖片抓拍工作，這樣后端就節省了大量的智能分析服務(wù)器?？梢哉f(shuō)，感知型攝像機是智能分析經(jīng)濟性和規?；渴鸬幕A，也是智慧城市大數據應用的關(guān)鍵，只有感知型攝像機才能真正推動(dòng)大數據應用在智慧城市中的普及。

　　再看感知型攝像機與Smart IPC的區別。

　　Smart IPC的出現推廣了“智能前移”的理念，其本身有著(zhù)非常積極的意義。但是，Smart IPC存在的兩個(gè)問(wèn)題使得它的實(shí)用價(jià)值不大：第一，當前的Smart IPC主要提供禁戒線(xiàn)、區域看防等行為檢測功能，輸出的只是告警信息，這種信息對于深度應用價(jià)值不大，所以Smart IPC理論上只能替代傳統的紅外對射等告警設備;第二，由于應用環(huán)境的復雜性，使Smart IPC的行為檢測很容易受到外界干擾，帶來(lái)過(guò)高的誤報率，所以當前來(lái)看，Smart IPC即使要代替傳統告警設備也還有很長(cháng)的路要走。

　　而感知型攝像機則能夠基于視頻的智能分析，識別出監控畫(huà)面中的目標及其特征，并通過(guò)語(yǔ)言描述出來(lái)，然后傳送給后端大數據平臺。因此，雖然同為智能攝像機，但感知型攝像機與Smart IPC有著(zhù)本質(zhì)的區別：感知型攝像機識別的是目標的特征，是內容，而不是簡(jiǎn)單的告警信息，且海量的特征信息在大數據平臺下可以開(kāi)展一系列實(shí)戰化的應用，進(jìn)而在智慧城市、智能交通等領(lǐng)域發(fā)揮巨大作用。

　　感知型攝像機在公共安全中的應用

　　智能分析對平安城市意義重大。但是，以前的平安城市主要通過(guò)后端智能進(jìn)行分析識別，成本非常高，因此只能開(kāi)展小規模的應用，無(wú)法真正成為大數據的基礎。

　　感知型攝像機的出現，改變了一切。首先，它的成本遠低于后端智能;其次，它為智能分析的規?；渴饞叱系K;其三，海量的智能分析前端結合后端的大數據平臺，使平安城市、智能交通等巨型體量項目真正具備了深度分析和挖掘的能力。這樣的部署方式，才是大數據時(shí)代下的平安城市。

　　實(shí)際應用過(guò)程中，單個(gè)場(chǎng)景的目標特征提取在前端完成的，這些數據處理完成后將送到后臺大數據庫。接下來(lái)的碰撞、搜索等一系列復雜的功能都基于大數據、云計算來(lái)實(shí)現，通過(guò)調動(dòng)成百上千的節點(diǎn)數據同時(shí)來(lái)做分析。這樣，通過(guò)與平安城市大數據平臺的結合，感知型攝像機可以在平安城市中實(shí)現實(shí)時(shí)布控、基于語(yǔ)義的智能搜索、高危人員比對、人臉照片搜索、全身像搜索、人像多點(diǎn)碰撞、車(chē)輛以圖搜圖、車(chē)輛多點(diǎn)碰撞等諸多豐富的智能應用。

　　此外，基于大數據平臺對感知型攝像機上傳的海量視頻、圖片以及結構化信息的深度挖掘，我們還能進(jìn)行公共安全管理、城市交通管理、社會(huì )管理以及應急管理等更多實(shí)戰應用。