智能分析不斷發(fā)展 基本分類(lèi)與常見(jiàn)技術(shù)淺析
加入技術(shù)交流群
目前智能分析技術(shù)已經(jīng)廣泛應用于各種安防領(lǐng)域，從應用角度來(lái)講，目前國內智能分析技術(shù)主要有四大類(lèi)：
第一類(lèi)，實(shí)時(shí)報警類(lèi)。主要是通過(guò)分析技術(shù)對實(shí)時(shí)視頻進(jìn)行內容的分析和判斷，發(fā)現某種狀態(tài)達到報警規則的要求時(shí)，系統即可發(fā)出報警聯(lián)動(dòng)。如最基礎的跨線(xiàn)報警、闖入報警、打架報警、聚眾報警等，當然隨著(zhù)應用的深入，各行業(yè)應用中也出現了很多帶有行業(yè)特征的實(shí)時(shí)報警應用，如校園打架報警;交通行業(yè)的擁堵報警、行人上高速報警;司法行業(yè)的攀高報警、離崗報警;金融行業(yè)的尾隨報警、貼假廣告報價(jià)等等。
第二類(lèi)，數據統計類(lèi)。主要是通過(guò)在特定的場(chǎng)景下，對視頻內容中特定的內容進(jìn)行統計，形成相關(guān)的報表和數據應用。例如，通過(guò)視頻分析對公路上的車(chē)流量進(jìn)行自動(dòng)統計，通過(guò)視頻分析對校園門(mén)口、商場(chǎng)出入口等的人流量進(jìn)行統計等等。
第三類(lèi)，屬性識別類(lèi)。主要是對視頻中特定事務(wù)的屬性進(jìn)行自動(dòng)識別，達到對視頻內容的深入應用和快速檢索等目的。如人臉識別、車(chē)牌識別、車(chē)標識別、顏色識別、性別識別、身高識別、年齡識別、手勢識別等等。目前安防行業(yè)中應用較多的主要還是人臉識別、車(chē)牌識別、車(chē)標識別等。
第四類(lèi)，圖像處理類(lèi)。主要是對圖像整體進(jìn)行分析判斷及優(yōu)化處理以達到更好的效果或者將不清楚的內容通過(guò)算法計算處理達到看得清的效果。如目前的視頻增強技術(shù)(去噪、去霧、銳化、加亮等)、視頻復原技術(shù)(去模糊、畸變矯正等)。
根據其實(shí)現的方式進(jìn)行區分，把其概括為以下幾種類(lèi)型：
1、診斷類(lèi)智能分析。診斷類(lèi)智能分析主要是針對視頻圖像出現的雪花、滾屏、模糊、偏色、增益失衡、云臺失控、畫(huà)面凍結等常見(jiàn)的攝像頭故障、視頻信號干擾、視頻質(zhì)量下降進(jìn)行準確分析、判斷和報警。診斷類(lèi)智能分析技術(shù)實(shí)現起來(lái)較為簡(jiǎn)單，通常以后端管理平臺的形式出現，在大型的監控項目，特別是城市級監控的日常運維中作用十分明顯。目前市面上一些基于DSP的智能分析設備、DVR和DVS等都自帶該項輔助功能。
2、識別類(lèi)智能分析。該項技術(shù)偏向于對靜態(tài)場(chǎng)景的分析處理，通過(guò)圖像識別、圖像比對及模式匹配等核心技術(shù)，實(shí)現對人、車(chē)、物等相關(guān)特征信息的提取與分析。在對車(chē)的識別分析應用上主要是車(chē)牌識別技術(shù)。該技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展與應用，目前已十分成熟。模糊車(chē)牌還原和識別技術(shù)的出現使得該項技術(shù)不再局限高清，開(kāi)始向標清領(lǐng)域普及。車(chē)牌識別技術(shù)被廣泛應用于各停車(chē)場(chǎng)出入口、高速公路收費站等地，近些年更是發(fā)展迅速：配合交通電子卡口系統，車(chē)牌識別技術(shù)被大量用于車(chē)輛交通違章的抓拍，有效降低了車(chē)輛交通違章數量，大大減少了交通事故的發(fā)生。
3、行為類(lèi)智能分析。該項技術(shù)側重于對動(dòng)態(tài)場(chǎng)景的分析處理。典型的功能有：車(chē)輛逆行及相關(guān)交通違章檢測、防區入侵檢測、圍墻翻越檢測、絆線(xiàn)穿越檢測、物品偷盜檢測、占道經(jīng)營(yíng)檢測和客流統計等。移動(dòng)偵測(VMD)是該類(lèi)智能分析中的“早期智能”，VMD依據視頻畫(huà)面中像素塊的運動(dòng)變化來(lái)進(jìn)行判別，缺點(diǎn)明顯：基于二維的分析，誤報太高，無(wú)法識別移動(dòng)的像素塊是干擾還是目標。
智能分析主要有兩個(gè)大的發(fā)展方向，常見(jiàn)的有以下幾種：
智能分析的兩個(gè)發(fā)展方向，一是以車(chē)牌識別、人臉識別為核心代表的智能識別技術(shù)，主要應用于電子警察、機楊、海關(guān)；二是以周界防范、人數統計、自動(dòng)追蹤、逆行、禁停等規則為代表的行為分析技術(shù)，主要應用于圍墻周界警戒區、商場(chǎng)、交通、景點(diǎn)流量統計，道路禁停禁放、違章逆行、場(chǎng)景跟蹤等方面。
常見(jiàn)的智能識別技術(shù)有：
1、雙機自動(dòng)跟蹤：智能分析攝像機加普通快球方式?？蓱糜诔鞘袌缶瘧鳖A案。突發(fā)事件的物體跟蹤。
2、人流量統計：統計框選區域進(jìn)出人員的數量，應用于超市商場(chǎng)顧客流量的分析統計，幫助商家制定相應的銷(xiāo)售策略。應用于景點(diǎn)、地鐵口，提供流量數據供人員管制應用。
3、穿越警戒區：通過(guò)設置虛擬圍籬，對周界進(jìn)行偵測。當發(fā)現可疑人員或者物體穿越圍籬，即觸發(fā)報警，并將報警信號上傳至監控管理中心。同時(shí)可將報警畫(huà)面通過(guò)網(wǎng)絡(luò )上傳至遠程監看用戶(hù)。應用于交通馬路人行橫道或斑馬線(xiàn)、廠(chǎng)區重點(diǎn)區域圍墻、學(xué)校、看守所圍墻等。
4、丟失分析：通過(guò)在監控畫(huà)面上畫(huà)出一塊放置重要物品的區域作為警戒區域，只要此物品離開(kāi)了警戒區域，那么將立即觸發(fā)報警規則。應用于重點(diǎn)保護區域如博物館，展覽廳，拍賣(mài)會(huì )，金銀店等。
5、方向分析：在實(shí)際監控中，人們可能會(huì )關(guān)心人流的方向和車(chē)流的運動(dòng)方向，通過(guò)方向的識別可以判斷目標是否為不合法走動(dòng)或行駛，如果出現逆向行為，目標將會(huì )被自動(dòng)鎖定，并同時(shí)報警。應用于單向行駛的道路；重要出入口等。
6、智能跟蹤：對可疑人或物體進(jìn)行目標鎖定，對目標的運動(dòng)軌跡進(jìn)行記錄，同時(shí)攝像機將跟隨目標轉動(dòng)并報警。應用于高檔小區，人員禁入區域，機密區域，重要保護區域等。并可作為案發(fā)后，對案件回放過(guò)程的軌跡進(jìn)行分析。達到迅速破案的作用。
雖然近年智能視頻分析技術(shù)迅速發(fā)展，應用范圍也在不斷擴展，市場(chǎng)上已經(jīng)有了網(wǎng)絡(luò )監控的各種產(chǎn)品，如網(wǎng)絡(luò )攝像機、網(wǎng)絡(luò )矩陣等，但由于這些產(chǎn)品的質(zhì)量還有待提高，圖像看起來(lái)有明顯的延遲、跳動(dòng)、不夠清晰等缺陷，由于硬件本身性能不夠穩定，易出現死機、重啟、誤漏報等問(wèn)題。而智能視頻分析本身算法的局限，在理想環(huán)境下才可實(shí)現其全部功能，所以在實(shí)際應用中，只能初步實(shí)現較簡(jiǎn)單的功能。
目前智能視頻分析主要面臨以下幾個(gè)方面問(wèn)題：
第一是技術(shù)層面：室外夜間光照不足、惡劣天氣、圖像壓縮處理、網(wǎng)絡(luò )傳輸鏈路帶寬受限等因素造成圖像質(zhì)量下降，給安防智能視頻分析帶來(lái)先天困難；目標與背景相似或背景雜亂等導致目標分割以及特征信息提取困難；針對復雜異常行為、事件建模困難，相應的智能分析算法識別性能不高。上述因素容易造成虛假報警、漏報警、跟蹤困難等不良后果，制約了智能視頻分析應用系統實(shí)戰性能的提升。
第二是產(chǎn)業(yè)層面：主要的困惑還是客戶(hù)對智能視頻分析產(chǎn)品的過(guò)高期望與該技術(shù)的性能表現易受使用條件的限制。由于用戶(hù)對智能分析這類(lèi)產(chǎn)品接觸不多，對這類(lèi)產(chǎn)品的效果有疑問(wèn)。而有的廠(chǎng)家為了能夠吸引客戶(hù)進(jìn)行夸大宣傳，結果實(shí)際使用效果與宣傳效果不符，使得這些客戶(hù)對智能視頻分析產(chǎn)品再無(wú)好感。廠(chǎng)商對產(chǎn)品大部分用戶(hù)沒(méi)有認真梳理應用需求；產(chǎn)品研發(fā)部門(mén)缺乏對安防行業(yè)的深入理解，導致智能視頻分析產(chǎn)品功能千遍一律，缺乏針對性。再者，缺少權威的標準認證體系，導致用戶(hù)對產(chǎn)品的性能無(wú)法有效把控。
第三是市場(chǎng)層面：目前很多智能視頻分析產(chǎn)品多是自主研發(fā)，而這類(lèi)企業(yè)就需要攤薄早期的開(kāi)發(fā)成本。因此，這類(lèi)產(chǎn)品在定價(jià)方面可能要高于一般客戶(hù)的承受能力，這也就決定了智能分析產(chǎn)品尤其是行為分析產(chǎn)品只能在監獄、高檔小區或者機關(guān)重地等具有嚴格、精準監控需求的地方。
只有開(kāi)展基礎、共性的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，為突破智能視頻分析深度應用創(chuàng )造條件；做好典型項目的示范作用，引導用戶(hù)從管理流程上重視智能視頻分析提供的信息；深化行業(yè)的智能應用，建立“研發(fā) 集成商 行業(yè)用戶(hù)”的合作機制，為研發(fā)和應用提供一個(gè)互動(dòng)平臺；加快制定標準和規范，提高智能視頻分析產(chǎn)品性能鑒定的權威性和可操作性，才能為智能視頻分析應用推廣“保駕護航”，智能視頻分析也才能在更多行業(yè)、領(lǐng)域得到應用。
評論