解析：視頻圖像智能分析處理技術(shù)

視頻監控是安防系統中最有效的手段之一。自上世紀九十年代大量應用以來(lái)，特別是隨著(zhù)平安城市等大型工程的建設，成千上萬(wàn)的視頻圖像給廣大工作人員的監看與管理工作帶來(lái)困難。一個(gè)監控人員往往要兼顧幾百路甚至上千路的監控視頻信號，長(cháng)時(shí)間工作后監控人員將逐漸進(jìn)入一個(gè)生理疲勞狀態(tài)，往往會(huì )因過(guò)度疲勞而無(wú)法在第一時(shí)間對視頻畫(huà)面中潛在的安全事件作出響應。

　　如何從海量圖像中自動(dòng)發(fā)現、分析有用的信息并立即進(jìn)行處理，使視頻監控系統重新成為防患于未然的重要手段，這已經(jīng)成為安全系統建設和安全管理部門(mén)越來(lái)越關(guān)心的重要問(wèn)題之一。面對越來(lái)越多的監控點(diǎn)，海量視頻監控系統如果不加視頻分析將只是“可視”而不能有效“監控”。因此，人們期望有一種產(chǎn)品能通過(guò)對視頻圖像的識別、分析而自動(dòng)捕獲到可疑目標，及時(shí)對可能發(fā)生的安全事件進(jìn)行預警，降低監控人員工作強度。

　　智能分析處理技術(shù)的涵義國內技術(shù)現狀智能視頻分析利用智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，對視頻圖像進(jìn)行分層處理，分離出對系統有用的人或物體。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )是基于模擬人腦智能特點(diǎn)和結構的一種信息處理系統，它通過(guò)對人腦的基本單元的建模和典型的激勵函數的設計，來(lái)探索模擬人腦神經(jīng)系統功能的模型，并研制一種具有并行分布處理與存儲、高度自適應和自學(xué)功能、能分析較為復雜的非線(xiàn)性系統的軟件模擬技術(shù)。

　　視頻圖像智能分析處理技術(shù)就是自動(dòng)的分析和抽取視頻源中的關(guān)鍵信息。如果把攝像機看作人的眼睛，而智能視頻系統或設備則可以看作人的大腦。智能視頻技術(shù)借助計算機強大的數據處理功能，對視頻畫(huà)面中的海量數據進(jìn)行高速分析，過(guò)濾掉冗余的信息，為監控者提供有用的關(guān)鍵信息。

智能分析的“心臟”：DSP+算法

　　智能視頻監控之所以能夠擔當起智能視頻分析的重要角色，從而以主動(dòng)監控改變傳統被動(dòng)監控方式，其根本的實(shí)現手段在于采用高速數字信號處理器（DSP）的高速實(shí)時(shí)的性能，極大地提高監控的即時(shí)性和有效性。德州儀器通用DSP業(yè)務(wù)發(fā)展部經(jīng)理鄭小龍認為，隨著(zhù)DSP性能的增強，視頻智能分析算法可以由CPU處理轉到DSP實(shí)時(shí)處理，于是視頻智能分析實(shí)現了由后臺轉到前端的過(guò)渡。更多設備的數字視頻監控產(chǎn)品可以借助于DSP增加視頻分析功能以實(shí)現全面智能化。TI的通用數字媒體處理平臺（DaVinci）經(jīng)過(guò)幾年的推廣已為很多數字視頻監控客戶(hù)所認可，在拓展到智能視頻分析應用中，有利于數字監控系統兼顧降低系統成本、縮短開(kāi)發(fā)周期，以及支持豐富的接口標準。其中具有代表性是帶有AMR核心的DM644x和不帶有AMR核心的DM643X系列平臺，兩者都有C64x+的DSP核心，這是由C64x核心的升級，既可以兼容C64x的算法軟件，又具有更高的性能和效率。

場(chǎng)景復雜性促智能分析技術(shù)多元化發(fā)展

　　近年來(lái)，智能視頻分析技術(shù)得到了迅速發(fā)展。智能視頻分析技術(shù)以及其市場(chǎng)正在慢慢的滲透到各個(gè)行業(yè)中。

　　把智能化技術(shù)和現有的安防產(chǎn)品相結合可以用于很多方面，從目前的技術(shù)和安防產(chǎn)品結合情況來(lái)看，以下幾種需求可以得到滿(mǎn)足：對運動(dòng)目標進(jìn)行檢測、跟蹤，對其行為進(jìn)行分析，提高實(shí)時(shí)預警的性能；對輸入圖像流進(jìn)行邏輯抽象，生成視頻索引，提高視頻檢索的效率；根據場(chǎng)景內容進(jìn)行鏡頭控制、視頻壓縮，既降低視頻數據的總量，又保證異常事件發(fā)生時(shí)采集圖像的質(zhì)量；利用預警時(shí)視頻中捕獲的人臉圖像進(jìn)行時(shí)候調查、認證。

　　北京博睿視科技是一家成立于2007年6月，致力于智能視頻監控算法的研究和智能視頻監控系統的開(kāi)發(fā)工作的公司。擁有雄厚的智能視頻監控技術(shù)儲備和研發(fā)能力，擁有一流的、具有高度實(shí)戰能力的研發(fā)團隊，能夠將智能視頻監控技術(shù)最優(yōu)化的應用于智能視頻監控產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，已經(jīng)推出了幾大系列的智能視頻監控系統，包括博睿視防衛系統、博睿視煙霧檢測系統、博睿視火焰檢測系統、博睿視人群監控系統、博睿視統計系統、博睿視跟蹤系統、博睿視診斷系統，可以滿(mǎn)足多個(gè)應用場(chǎng)所的視頻分析處理要求。

　　在目前日益復雜的視頻監控系統的狀況下，智能視頻分析不僅要保持日常管理操作的簡(jiǎn)單和便捷，還要考慮系統覆蓋范圍越來(lái)越廣的特點(diǎn)以及兼顧系統的經(jīng)濟、有效性。最后，它還必須將監控系統與門(mén)禁控制系統、報警系統融合到同一個(gè)平臺，允許集成其他相關(guān)技術(shù)，同時(shí)保持系統的靈活性和可擴展性。

　　上海卓揚科技有限公司基于全球領(lǐng)先的ObjectVideoOnBoard？智能視頻分析技術(shù)，率先開(kāi)發(fā)出了自主品牌的IVOSystem系列智能視頻分析系統，得到了各界的廣泛關(guān)注。該系統將攝像機、智能視頻分析、視頻編碼、通信網(wǎng)絡(luò )完美結合，對人、車(chē)及其它物體進(jìn)行自動(dòng)識別，并對其行為進(jìn)行識別、分析、判斷，可以對各種安全事件進(jìn)行主動(dòng)預警。包括穿越單警戒線(xiàn)、穿越雙警戒線(xiàn)、進(jìn)入、離開(kāi)、出現、消失、棄置、取走、場(chǎng)景變化、滯留等規則可供設置。

　　日本NEC公司推出的SmartCatch智能視頻分析技術(shù)是一種用于CCTV監控的行為識別解決方案。它可以捕捉到各種預先設定的違規組合行為，如進(jìn)入安全敏感區域、違規停車(chē)、遺留物品、移動(dòng)或破壞物品等，系統能通過(guò)各種方式（響鈴、短信息、郵件）自動(dòng)產(chǎn)生告警信號。SmartCatch適合現有的監控系統，包括與 CCTV視頻監控錄像、門(mén)禁系統共同使用。它可以隨時(shí)根據需要進(jìn)行擴充，通過(guò)軟件來(lái)配置管理、監控和報告。SmartCatch兼容模擬和數字攝像機，也可以與其他的感應器，如門(mén)禁控制、生物識別、微波設備結合。

視頻圖像智能分析的作用

　　智能視頻分析需要自動(dòng)識別監控對象，及時(shí)感知目標對象所發(fā)生的變化，而當異常情況出現時(shí)能夠實(shí)現自動(dòng)報警等功能。我們知道，“監”和“控”是相輔相承的，前一部分的“監”做到并不太難，而后一部分“控”要真正做到才是至關(guān)重要的。能夠更好更快的實(shí)現“控”的要求，就必須通過(guò)智能視頻分析技術(shù)，來(lái)提升“監”的有效性。

　　智能視頻分析技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展為視頻監控智能化提供了絕好的機遇。智能視頻分析系統對視頻中異常行為事件進(jìn)行實(shí)時(shí)提取和篩選，并及時(shí)發(fā)出預警，改變了傳統視頻監控系統只能“監”不能“控”的被動(dòng)狀態(tài)，解決了事后取證難的問(wèn)題，讓監控變得更加主動(dòng)。其相比于傳統視頻監控系統更加快速的反應時(shí)間以及更加強大的數據檢索和分析功能，使得監控能力得到極大的改善。

　　隨著(zhù)技術(shù)的不斷成熟，在世界范圍內逐漸出現了一些專(zhuān)業(yè)的IVS研究廠(chǎng)家，像美國的ObjectVideo、Vidient；以色列的NICE、Mate、IOImage；澳大利亞的IOmniscient等。這些廠(chǎng)家都相繼進(jìn)入中國市場(chǎng)，一度造成外國廠(chǎng)商獨占國內智能視頻分析市場(chǎng)的局面。而終究因其技術(shù)與中國國情的差異性，無(wú)法真正滲透中國市場(chǎng)。這一現狀給國內的智能視頻技術(shù)研究廠(chǎng)家帶來(lái)挑戰的同時(shí)，同樣也提供了一個(gè)非常好的發(fā)展機遇。國內逐漸出現了像智安邦、飛瑞斯、貝爾信等專(zhuān)業(yè)的智能視頻分析研究廠(chǎng)家，相關(guān)產(chǎn)品也先后在平安城市以及各重點(diǎn)行業(yè)取得突破性應用。

　　公安部在其“十一五”規劃中明確提出：將人臉識別、智能的目標識別與分析作為其七個(gè)重點(diǎn)發(fā)展方向當中的兩個(gè)，由此可見(jiàn)其重要性。如今，智能視頻監控在國內已經(jīng)有了一定規模的應用：青藏鐵路2007年10月竣工驗收，全線(xiàn)1300路通道采用智能視頻分析，對全線(xiàn)鐵路進(jìn)行入侵保護；北京地鐵5號線(xiàn)，全線(xiàn)23個(gè)車(chē)站，重點(diǎn)區域均采用了丟炸彈及入侵探測；北京航空信息中心機房，采用了入侵及防尾隨探測；北京奧運會(huì )、上海世博會(huì )、廣州亞運會(huì )場(chǎng)館建設項目，均已建和預算使用智能視頻分析技術(shù)……

結束語(yǔ)

　　有專(zhuān)家指出，繼模擬、數字和IP監控之后，下一波興起的將是包含智能監視和智能分析的智能監控技術(shù)。智能視頻監控是一種執行智能視頻分析和全自動(dòng)視頻監控的高級解決方案。它能從模擬或數字視頻流中自動(dòng)跟蹤并識別對象，分析運動(dòng)并提取視頻信息。智能視頻監控允許用戶(hù)利用安全攝像機輕松監測并保證各區域的安全，同時(shí)還降低了人工成本，并提高了生產(chǎn)效率。

　　當前，一些專(zhuān)業(yè)視頻分析研究廠(chǎng)家也正著(zhù)手完善現有的核心技術(shù)，進(jìn)一步提升和優(yōu)化現有算法結構，在功能、應用和價(jià)格上力求更加注重用戶(hù)的實(shí)際需求，以實(shí)現最佳的系統產(chǎn)品形式。

　　為使智能視頻技術(shù)得到更廣泛應用，TI所推出的視頻分析基礎函數庫，該函數庫名位VLIB，支持基于C64+x核心開(kāi)發(fā)具有特色的智能視頻應用算法。VLIB的實(shí)質(zhì)是集合了超過(guò) 40 種軟件的DSP函數內核，客戶(hù)通過(guò)調用這些函數庫，即可實(shí)現背景建模與背景抽取算法、目標特性提取、跟蹤與識別、以及低級別像素處理等功能。鄭小龍告訴記者，如果把研發(fā)視頻分析產(chǎn)品看作是建造智能化大廈，則VLIB函數庫所提供的好比是建筑材料，開(kāi)發(fā)者無(wú)須再從頭新型最底層的工作，而只需專(zhuān)注于具體的應用實(shí)現。

　　據深圳市永研科技發(fā)展有限公司總經(jīng)理張永福介紹，近年來(lái)，有單一算法、對象跟蹤算法、多對象行為檢測算法三種方法出現于視頻分析市場(chǎng)。單一算法：可以識別和捕捉出現在監控畫(huà)面里移動(dòng)的物體。雖然此方法起到些作用，但它不能作為一個(gè)完整的解決方案，而且畫(huà)面中人數多的時(shí)候或復雜的行為就不能用。對象跟蹤算法：通過(guò)使用一種圖形化的地圖，攝像機可以捕捉移動(dòng)的物體，這些對象被完全秘密監控。雖然這種方法有所進(jìn)步，但它無(wú)法識別一些可以導致違規的行為，而且這種方法跟蹤對象需要攝像頭畫(huà)面的重疊。多對象行為檢測：這是通過(guò)一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法，可以識別多個(gè)物體的多種行為，可以作為一個(gè)完備的安全方案，十分有效地應用到監控系統里，實(shí)時(shí)地發(fā)現各種違規行為。