物聯(lián)網(wǎng)安防典型應用之智能視頻客流統計

　　物聯(lián)網(wǎng)安防，顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)安防就是把物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品和安防產(chǎn)品的功能特點(diǎn)結合起來(lái)，以達到安全防護的作用。也即是應用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)實(shí)現安防的應用。

　　另外一方面，基于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需求，安防產(chǎn)品以及技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現過(guò)程中的應用，是安防應用領(lǐng)域的延伸，其本質(zhì)和最重要的就是安防產(chǎn)品智能化。

　　安防行業(yè)中，視頻監控的應用占據了市場(chǎng)的絕大部分比例，所以安防產(chǎn)品的智能化首先要解決的就是視頻監控技術(shù)的智能化。但是視頻技術(shù)智能化之后，應用智能視頻分析技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)安防的引用絕不僅僅是視頻監控應用，而是產(chǎn)生了以視頻監控應用為核心、圍繞在視頻監控應用周?chē)囊幌盗行碌膽谩?/P>

　　本主題將圍繞智能視頻、物聯(lián)網(wǎng)安防這兩個(gè)主題，來(lái)討論和介紹行業(yè)內成熟的一系列新應用方向。

　　客流統計技術(shù)

　　客流統計是最近比較成熟和熱門(mén)的一種智能應用。無(wú)論是商業(yè)、政府、學(xué)校、工地還是其他一些特別場(chǎng)合，人的數量都是一個(gè)非常重要的、不可忽視的數據信息：

　　1.商業(yè)需要人來(lái)消費，研究客流數據是商業(yè)智能分析的一個(gè)核心組成部分；

　　2.政府需要對人流趨勢進(jìn)行調查和預測，所有的交通規劃、公共服務(wù)都需要客流數據作為支撐；

　　3.學(xué)校、工地等需要自動(dòng)人員計數來(lái)進(jìn)行教學(xué)和生產(chǎn)過(guò)程的管理等。

　　從物聯(lián)網(wǎng)應用的角度來(lái)看，客流統計需要的核心是人體傳感技術(shù)，需要利用各種探測技術(shù)，來(lái)感知、探測、統計人的流動(dòng)數量、方向。

　　早期的一些客流統計的技術(shù)，諸如紅外對射、紅外幕簾、重力感應等，存在著(zhù)諸多的缺陷，導致準確率偏低，統計出來(lái)的數據已經(jīng)失去了應用分析的價(jià)值，在現在的實(shí)際應用中已經(jīng)被、或者趨于淘汰。得益于視頻分析技術(shù)的飛速發(fā)展，現在基于視頻分析的客流統計技術(shù)已經(jīng)日益成熟。

　　智能視頻客流統計

　　智能視頻客流統計技術(shù)，是指利用智能視頻分析技術(shù)來(lái)實(shí)現客流統計的一類(lèi)技術(shù)，常見(jiàn)的實(shí)現方式分為三種：

　　1.基于雙目視差原理的雙目立體視覺(jué)客流統計技術(shù)：它利用兩個(gè)垂直向下的攝像頭的視野差，來(lái)計算出下方經(jīng)過(guò)的目標的高度，并匹配其中與人體高度接近的(如1.5米至1.8米)運動(dòng)目標，統計其運動(dòng)方向和數量。典型的如英國益百利使用的技術(shù)。

　　2.基于運動(dòng)目標檢測的客流統計技術(shù)：它利用面對出入口通道的攝像頭采集來(lái)的視頻，分析其中的運動(dòng)目標，并通過(guò)運動(dòng)目標跨越虛擬線(xiàn)來(lái)判斷人流的運動(dòng)方向和數量。國內絕大部分的廠(chǎng)商均提供的是這樣的技術(shù)。

　　3.基于視頻識別的模式匹配技術(shù)和運動(dòng)跟蹤技術(shù)來(lái)實(shí)現的客流統計技術(shù)：它利用垂直向下的攝像頭來(lái)匹配這個(gè)角度下人頭、肩膀、頭發(fā)等人體通用特征，通過(guò)模式匹配技術(shù)來(lái)進(jìn)行視頻識別，然后再利用運動(dòng)跟蹤技術(shù)來(lái)實(shí)現對人流的運動(dòng)方向和數量的統計。

　　通過(guò)對以上三種實(shí)現技術(shù)的了解，我們不難發(fā)現：

　　第一種方式實(shí)際上只通過(guò)高度這一個(gè)特征來(lái)判斷下方經(jīng)過(guò)的目標是否為人體，對于過(guò)低或過(guò)高的人會(huì )遺漏，而對于與人體高度差別不大的其他目標經(jīng)過(guò)則會(huì )容易產(chǎn)生誤判。

　　第二種方式在使用時(shí)需要對應用的環(huán)境、使用的鏡頭、安裝的遠近、角度等各中因素綜合考慮，需要較多的現場(chǎng)項目配置才能達到比較好的效果，所以會(huì )導致這類(lèi)技術(shù)還停留于項目型技術(shù)，很難產(chǎn)品化。

　　第三種方式，由于所有人體從上向下角度觀(guān)看時(shí)，特征差異比較小，所以采用了垂直向下的角度進(jìn)行模式特征匹配，這樣可以精確匹配到視野內的人體目標，所以幾乎無(wú)需進(jìn)行任何設置即可適應絕大部份場(chǎng)合的客流統計工作，在市面上已經(jīng)出現了產(chǎn)品化程度非常高的嵌入式客流統計終端產(chǎn)品。

　　從物聯(lián)網(wǎng)系統的角度來(lái)講，產(chǎn)品化的嵌入式客流統計終端，即是一種感知人體運動(dòng)方向和數量的智能感知器，具有完整的感知、數據預處理和網(wǎng)絡(luò )連接功能，是物聯(lián)網(wǎng)安防應用的最重要的智能感知設備。嵌入式客流統計終端通過(guò)視頻分析技術(shù)，挖掘了視頻場(chǎng)景內的更深層次的“人流量”數據信息，是為一種物聯(lián)網(wǎng)安防的優(yōu)秀的感知器。

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　　智能視頻客流統計的應用

　　根據物聯(lián)網(wǎng)的三要素感知、連接和應用，典型的智能視頻客流統計的應用也主要分為三個(gè)有機的組成部分：前端的嵌入式客流統計終端，中間的網(wǎng)絡(luò )連接和后端的客流統計分析應用平臺。

　　現有的嵌入式客流統計終端，可選配內置3G模塊，通上電源即可實(shí)現感知和連接的絕大部份功能。也可以通過(guò)普通的有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )接入應用系統平臺。

　　由于嵌入式客流統計終端上已經(jīng)完成了人體識別和運動(dòng)軌跡跟蹤的所有工作，所以從嵌入式客流統計終端上輸出的是客流數據信息，對網(wǎng)絡(luò )的依賴(lài)程度也非常非常低；系統應用平臺基于B/S架構構建，建設、部署、維護都非常的便利和靈活，給用戶(hù)提供的應用途徑也支持固定的PC和移動(dòng)的手機服務(wù)等。

　　基于以上的客流統計分析平臺，現在已經(jīng)發(fā)展和實(shí)施的應用包括：

　　1.商業(yè)客流統計：基于時(shí)間趨勢和空間趨勢，來(lái)統計和分析客流量在商業(yè)場(chǎng)合的時(shí)間分布、空間分布狀況，以便為商業(yè)經(jīng)營(yíng)著(zhù)提供更直觀(guān)和有效的決策依據。

　　2.礦井、生產(chǎn)車(chē)間等的出入人數進(jìn)行統計和限制：通過(guò)嵌入式客流統計終端來(lái)統計進(jìn)出礦井、生產(chǎn)車(chē)間等場(chǎng)合的人數，配合核對考勤記錄，防止工人在復雜、危險場(chǎng)所迷失。

　　3.公交車(chē)輛、長(cháng)途車(chē)輛以及校車(chē)的人數統計：通過(guò)對移動(dòng)車(chē)輛上下車(chē)人數的實(shí)時(shí)分析，可以實(shí)現對公交車(chē)輛的動(dòng)態(tài)調度決策、對長(cháng)途車(chē)輛的中途上下客和收費進(jìn)行監管、對校車(chē)的超載行為進(jìn)行預警管理等。

　　4.KTV、夜總會(huì )、網(wǎng)吧、電影院等經(jīng)營(yíng)性文化娛樂(lè )場(chǎng)所的場(chǎng)內人數超限管理：根據文化部2006年發(fā)布的文件要求，為了防止安全隱患，經(jīng)營(yíng)性文化娛樂(lè )場(chǎng)所的人均經(jīng)營(yíng)面積不得低于1.5平方米。政策的執行和監管可以通過(guò)客流統計來(lái)實(shí)現應用。

　　智能視頻分析技術(shù)支持下的客流統計分析系統，由于分析的對象是人的移動(dòng)狀態(tài)、信息、數據，所以具有非常廣闊的應用空間。在物聯(lián)網(wǎng)安防的框架下，嵌入式客流統計終端作為客流量信息的智能感知器，能為后端平臺應用系統挖掘出有效和準確的客流量信息，從而可以帶來(lái)諸多具體的實(shí)際應用和優(yōu)秀的應用潛力。