智能攝像機監控系統分析算法及核心技術(shù)

　　隨著(zhù)計算機技術(shù)、視頻分析技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )存儲技術(shù)等的飛速發(fā)展，視頻監控信息的采集、管理、存儲等環(huán)節已經(jīng)大幅度提高和完善。盡管如此，視頻監控的最重要環(huán)節仍舊是需持續的監控。而人工監控不光成本高，而且通常會(huì )存在無(wú)法避免的弊端，譬如人總是會(huì )眨眼睛，或人還會(huì )疲勞、會(huì )注意力不集中等等，所以人工監控漏掉重要信息的概率非常高。而將智能處理算法加載在攝像機內，形成智能攝像機的智能安防系統，能夠及時(shí)、自動(dòng)地從原始視頻信息中只提取有用信息。

　　以完成視頻傳輸、保存和檢索，也可以驅動(dòng)其他數據、觸發(fā)其他行為，從而輕而易舉地完成人力很難完成的任務(wù)。該類(lèi)智能視頻系統前端攝像機不但能采集前端的視頻，還能對從前端接收的視頻流進(jìn)行智能分析處理，從而去聯(lián)動(dòng)相應的安全防范設備。對此，深圳貝爾信科技有限公司研發(fā)部經(jīng)理張濤解釋說(shuō)，智能攝像機之所以受到用戶(hù)的青睞就是因其既可以實(shí)現普通攝像機的圖像采集功能，又內嵌具有視頻分析功能的智能模塊，使攝像機由被動(dòng)變成為主動(dòng)，在事發(fā)前始終處于警戒狀態(tài)，事發(fā)時(shí)能及時(shí)聯(lián)網(wǎng)上傳報警和處置，再加上事后的取證，最終實(shí)現主動(dòng)有效的全過(guò)程監控，實(shí)現安全防范的最終目的。

　　核心：智能分析算法

　　智能視頻分析算法即是計算機圖像視覺(jué)分析技術(shù)，其通過(guò)將場(chǎng)景中背景和目標分離進(jìn)而分析，并追蹤場(chǎng)景內出現的目標。用戶(hù)可以根據視頻分析功能，通過(guò)在不同的場(chǎng)景中預設不同的報警規則，當一旦場(chǎng)景中出現了違反預定義規則的行為，系統便會(huì )自動(dòng)發(fā)出報警，對于前置式的智能攝像機便會(huì )自動(dòng)將報警圖像上傳到后端監控PC機，使用戶(hù)可以采取相關(guān)措施。

　　現在，隨著(zhù)嵌入式系統運算能力的增強和智能視頻分析算法的改進(jìn)，在視頻服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò )攝像機等前端設備嵌入視頻分析模塊已成為趨勢。在前端做視頻智能分析的好處是實(shí)時(shí)性高，并且傳輸到后臺的只是有用的報警畫(huà)面，這樣既可大大減少數據傳輸量而減輕網(wǎng)絡(luò )占有壓力，也可減少后臺存儲的負擔。

　　前端智能分析是將視頻分析功能嵌入到前端網(wǎng)絡(luò )攝像機DSP芯片來(lái)實(shí)現智能功能的，而后端智能則是利用計算機純軟件的方式進(jìn)行分析。但無(wú)論是前端嵌入式的還是后端純軟件方式，其功能的實(shí)現都是通過(guò)智能核心算法程序的運行來(lái)對視頻信號進(jìn)行分析而完成的。?？低?/U>的行業(yè)總監浦世亮表述：“由于智能功能的復雜性，所需處理的數據量非常龐大，運算非常復雜，這必然需要CPU具有超常的計算能力。如果將智能分析算法處理的部分和攝像機編碼、控制的CPU合用，肯定會(huì )造成很多干擾，且會(huì )產(chǎn)生大量不穩定因素，會(huì )對系統性能造成很大影響。為此，?？低暡捎昧讼冗M(jìn)的處理方案，運用先進(jìn)的Ti Davinci 芯片來(lái)專(zhuān)門(mén)負責智能分析算法，其不僅保證了智能分析的優(yōu)異性能，還保障了整個(gè)系統的穩定可靠?！?/FONT>

　　無(wú)論從理論還是從技術(shù)上說(shuō)，模擬視頻信號經(jīng)A/D轉換和視頻壓縮后，會(huì )失去一部分真實(shí)的信息，并產(chǎn)生一些噪聲信號，所以智能軟件分析系統如果被后置在視頻壓縮后對壓縮的視頻進(jìn)行分析處理，則相對會(huì )產(chǎn)生更多的漏報警或誤報警?，F在有的智能攝像機方案將智能軟件分析系統前置在視頻壓縮處理前，即該類(lèi)智能網(wǎng)絡(luò )攝像機是對沒(méi)有壓縮的原始圖像進(jìn)行目標提取并進(jìn)行分析處理，這樣盡管要分析處理較多的視頻信息，但也明顯可獲得較好的分析處理效果，并大幅降低漏報警或誤報警問(wèn)題的發(fā)生。并且，它只有在出現異常的情況下，才需要把相關(guān)的視頻發(fā)送到后端進(jìn)行監視和記錄，因此經(jīng)網(wǎng)絡(luò )只需要傳送很少量的數據信息。

　　這些數據信息的流量，據統計還不到總視頻流量的1/50，從而大大減少了對網(wǎng)絡(luò )帶寬的要求和消耗，減少了用戶(hù)在網(wǎng)絡(luò )方面的投資，而同時(shí)對網(wǎng)絡(luò )條件不是很好的用戶(hù)也帶來(lái)了使用智能視頻網(wǎng)絡(luò )監控系統的可能。對此，北京文安科技發(fā)展有限公司董事長(cháng)兼CEO陶海表示，“基于智能攝像機的視頻分析，一般來(lái)說(shuō)，比基于PC架構的智能視頻分析系統，在運算性能上要略遜一籌。所以說(shuō)，要求在保持基本性能不變的情況下，需要對智能攝像機的圖像處理算法、其DSP性能等進(jìn)行深入的優(yōu)化和提高，以適合智能攝像機內嵌入式的要求?！?/FONT>

　　不過(guò)，隨著(zhù)嵌入式系統運算能力的增強和智能視頻分析算法的改進(jìn)，在視頻服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò )攝像機等前端設備嵌入視頻分析模塊將成為趨勢。在前端做視頻智能分析的好處是不僅實(shí)時(shí)性、分析正確率較高，并且傳輸到后臺的僅只是有用的信息，這樣既大大減少數據傳輸量，也減輕了后臺存儲的負擔。