吳冬

智能視頻分析技術(shù)應(yīng)用研究

吳冬

智能視頻分析包含的范圍很廣，很多智能視頻分析技術(shù)已經(jīng)在各個(gè)行業(yè)發(fā)揮了重要的作用。本文討論智能視頻分析技術(shù)結(jié)構(gòu)、內(nèi)容、難點(diǎn)、應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)，重點(diǎn)討論智能視頻分析在視頻監(jiān)控行業(yè)中的應(yīng)用，期望能為智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用、研究與發(fā)展提供借鑒。

智能視頻分析概述

智能視頻分析是什么

計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在圖像及圖像描述之間建立映射關(guān)系，從而使計(jì)算機(jī)能夠通過(guò)數(shù)字圖像處理和分析來(lái)理解視頻畫(huà)面中的內(nèi)容。視頻智能分析（IVS，Intelligent Video Surveillance）主要指計(jì)算機(jī)“自動(dòng)的抽取和分析視頻源中的關(guān)鍵信息”，按照一定的規(guī)則進(jìn)行判斷并決定是否給出報(bào)警。如果把攝像機(jī)看作人的眼睛，而智能分析系統(tǒng)可以看作人的大腦。

需求

隨著近年來(lái)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的大力建設(shè)，各個(gè)行業(yè)的攝像機(jī)越建越多。僅僅在平安城市的建設(shè)中，至2010年，根據(jù)北京市公安局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，公安建設(shè)的各類(lèi)監(jiān)控有270多萬(wàn)個(gè)，共享社會(huì)資源300多萬(wàn)個(gè)。在傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控模式下，通過(guò)有限的電視墻人工監(jiān)控來(lái)監(jiān)看實(shí)時(shí)事件；通過(guò)人工根據(jù)時(shí)間段和大致地點(diǎn)來(lái)查找已發(fā)生的事件。如此多的攝像頭，極少量的電視墻，人工實(shí)時(shí)監(jiān)視根本無(wú)法顧及。統(tǒng)計(jì)信息顯示，人工不能有效監(jiān)控多個(gè)電視屏幕，操作人員盯著屏幕電視監(jiān)控超過(guò)10分鐘后將漏掉90%的視頻信息，來(lái)自其他事件將會(huì)干擾監(jiān)控的效果（例如電話(huà)、聊天等）。在發(fā)生事件后，通過(guò)人工來(lái)檢索事件變得比較困難而低效，大部分事件稍一疏忽就會(huì)遺漏過(guò)去。倫敦七七爆炸案中，有100多位安保人員花費(fèi)了70多個(gè)工時(shí)才在大量磁帶中找到了需要的信息。

另外，成千上萬(wàn)的攝像頭給管理部門(mén)的維護(hù)也帶來(lái)麻煩，如何確定每一路視頻是否在正常工作也成為一個(gè)難題；有一些視頻會(huì)因?yàn)榇箫L(fēng)或震動(dòng)出現(xiàn)抖動(dòng)；也有一些視頻因?yàn)榇箪F而變得不清晰等等。

而智能視頻分析技術(shù)的出現(xiàn)正是為解決上述問(wèn)題，它能協(xié)助進(jìn)行視頻質(zhì)量的診斷，幫助確定哪些攝像機(jī)可能存在問(wèn)題；它能對(duì)實(shí)時(shí)視頻進(jìn)行24小時(shí)不間斷的分析，而不會(huì)感覺(jué)疲勞或被打擾；它可以幫助我們智能搜索感興趣的內(nèi)容而不是一幀一幀的查找視頻。但是，它并不能代替我們工作，要明確智能視頻分析所起到的作用是輔助的，它可以通過(guò)科技力量提高工作的效率，做出最終判斷還是人工。

智能視頻分析技術(shù)解析

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

基于現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)，智能視頻分析系統(tǒng)有不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

針對(duì)傳統(tǒng)的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通常增加外置DSP處理主機(jī)（集成軟件License）或工控機(jī)+視頻采集卡+軟件License。

針對(duì)傳統(tǒng)的IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通常增加外置嵌入式主機(jī)+軟件License或服務(wù)器+軟件License。

基于視頻質(zhì)量的分析

基于視頻質(zhì)量的分析主要由兩個(gè)方面，視頻質(zhì)量診斷主要用于設(shè)備運(yùn)營(yíng)管理，在中、大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的作用非常明顯；視頻圖像增強(qiáng)用于改善的視覺(jué)效果，用于某些特定的場(chǎng)合。

視頻質(zhì)量診斷

功能：視頻信號(hào)缺失、遮擋、清晰度異常、亮度異常、噪聲、雪花、偏色、畫(huà)面凍結(jié)、PTZ運(yùn)動(dòng)失控等。

通過(guò)基于視頻圖像比對(duì)的方法、機(jī)器自動(dòng)學(xué)習(xí)的方法、模擬運(yùn)動(dòng)指令圖像分析等方法對(duì)視頻質(zhì)量的異常進(jìn)行分析，并對(duì)異常的攝像機(jī)提出報(bào)警，由人工進(jìn)行檢查修正。機(jī)器自動(dòng)學(xué)習(xí)的方法在實(shí)際視頻監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)提取大量的視頻片斷，包括正常視頻以及存在各種故障的視頻，形成訓(xùn)練樣本，并模擬人類(lèi)視覺(jué)特性，針對(duì)不同故障類(lèi)型提取了大量視頻圖像特征參數(shù)，用以訓(xùn)練檢測(cè)系統(tǒng)。

在實(shí)際運(yùn)行場(chǎng)景中，視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)通過(guò)自動(dòng)學(xué)習(xí)適應(yīng)攝像機(jī)在室外環(huán)境下的光線變化、場(chǎng)景變化、季節(jié)變化、各種不同的安裝視角、球機(jī)或云臺(tái)的運(yùn)動(dòng)適應(yīng)，特別需要加強(qiáng)自動(dòng)學(xué)習(xí)能力方面的設(shè)計(jì)，與人眼的識(shí)別不同，機(jī)器是通過(guò)各種參數(shù)來(lái)識(shí)別，場(chǎng)景變化對(duì)機(jī)器來(lái)說(shuō)更加敏感，所以自動(dòng)學(xué)習(xí)適應(yīng)能力對(duì)視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)來(lái)說(shuō)尤為重要，通過(guò)對(duì)新樣本的訓(xùn)練來(lái)提高系統(tǒng)的性能是可行的。

視頻圖像增強(qiáng)

功能：抖動(dòng)穩(wěn)定、去霧、降噪、增強(qiáng)清晰度、雨天增強(qiáng)、昏暗環(huán)境增強(qiáng)、沙塵天氣增強(qiáng)等。

視頻圖像增強(qiáng)是加強(qiáng)圖像中感興趣的信息，它可以是一個(gè)失真的過(guò)程，其目的是要改善圖像的視覺(jué)效果，針對(duì)給定圖像的應(yīng)用場(chǎng)合，有目的地強(qiáng)調(diào)圖像的整體或局部特性，將原來(lái)不清晰的圖像變得清晰或強(qiáng)調(diào)某些感興趣的特征，擴(kuò)大圖像中不同物體特征之間的差別，抑制不感興趣的特征，使之改善圖像質(zhì)量、豐富信息量，加強(qiáng)圖像識(shí)別效果，滿(mǎn)足某些特殊分析的需要。

圖像增強(qiáng)技術(shù)根據(jù)增強(qiáng)處理過(guò)程所在的空間不同可分成兩大類(lèi)：空間域法和頻率域法。

空間域法是對(duì)圖像中的像素點(diǎn)進(jìn)行操作，用公式描述如下：

其中是f(X,y)原圖像；h(X,y)為空間轉(zhuǎn)換函數(shù)；g(X,y)表示進(jìn)行處理后的圖像。

頻率域法是間接的處理方法，是先在圖像的頻域中對(duì)圖像的變換值進(jìn)行操作，然后變回空間域。例如,先對(duì)圖像進(jìn)行傅里葉變化到頻域，再對(duì)圖像的頻譜進(jìn)行某種濾波修正，最后將修正后的圖像進(jìn)行傅里葉反變化到空域，以此增強(qiáng)圖像。

在實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)景中，專(zhuān)業(yè)的圖像增強(qiáng)系統(tǒng)應(yīng)用比較少，很多IP攝像機(jī)集成了視頻圖像增強(qiáng)功能，只要在參數(shù)中選擇設(shè)置即可。視頻圖像增強(qiáng)技術(shù)雖然取得了一定的進(jìn)步，例如模糊映射理論、交互式圖像增強(qiáng)技術(shù)的應(yīng)用，在特定的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域有比較好的應(yīng)用，在通信領(lǐng)域中應(yīng)用的效果有待改進(jìn)。

基于視頻內(nèi)容的分析

基于視頻內(nèi)容的分析主要集中在對(duì)目標(biāo)的識(shí)別（人、物體、圖標(biāo)等）以及目標(biāo)是否違反了設(shè)定規(guī)則的判斷，另外還有對(duì)環(huán)境變化的分析。

人、物體、圖標(biāo)等各類(lèi)目標(biāo)識(shí)別

對(duì)人的分析無(wú)疑是智能視頻內(nèi)容分析的重點(diǎn)中的重點(diǎn)，絕大部分智能視頻分析的規(guī)則都涉及到人。單個(gè)攝像機(jī)成像是二維的，而實(shí)際場(chǎng)景中的人是在三維的立體空間中活動(dòng)，對(duì)于智能視頻分析系統(tǒng)而言，精確的識(shí)別出人以及跟蹤人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)非常重要，這將作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行下一步的分析。為適應(yīng)各種不同的安裝角度、視場(chǎng)大小的攝像機(jī)，基于采集的二維圖像建立三維的立體模型是一個(gè)有效的方法，利用三維的立體模型設(shè)置相關(guān)的檢測(cè)參數(shù)，再將三維的模型映射到二維的場(chǎng)景中是一個(gè)可行的方法。在更加高級(jí)的智能分析中，針對(duì)變焦攝像機(jī)的場(chǎng)景變化自動(dòng)適應(yīng)而無(wú)需額外的設(shè)置，但這種技術(shù)尚不成熟。

對(duì)于物體、圖標(biāo)等的識(shí)別原理與人的識(shí)別類(lèi)似，應(yīng)用三維模型、機(jī)器自動(dòng)學(xué)習(xí)、模式識(shí)別庫(kù)等技術(shù)能夠有效的區(qū)分物體。對(duì)于不同的物體還可以增加該物體的特征以獲得更好的識(shí)別結(jié)果，例如對(duì)于車(chē)輛的識(shí)別，可以增加車(chē)燈、車(chē)窗、車(chē)體、車(chē)型方面的特征，對(duì)于圖標(biāo)的識(shí)別可以增加圖案、紋理等方面的特征。根據(jù)具體的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行特定的優(yōu)化有助于更好的識(shí)別目標(biāo)。

規(guī)則

規(guī)則就是由用戶(hù)預(yù)先設(shè)定的一些參數(shù)條件，智能視頻分析最常見(jiàn)的就是對(duì)目標(biāo)違反預(yù)設(shè)規(guī)則提供的報(bào)警：

最常見(jiàn)的規(guī)則是入侵檢測(cè)：虛擬警戒線、警戒區(qū)、區(qū)域進(jìn)入及離開(kāi)、區(qū)域出現(xiàn)及消失、區(qū)域逗留、虛擬圍欄等。入侵檢測(cè)的重點(diǎn)是對(duì)目標(biāo)類(lèi)型的準(zhǔn)確判斷，對(duì)于入侵行為的檢測(cè)的精細(xì)度，以及極少的誤報(bào)率。

針對(duì)人的分析常見(jiàn)的類(lèi)型：尾隨、徘徊、反向移動(dòng)、人員計(jì)數(shù)、人群密度、人群聚集、劇烈運(yùn)動(dòng)、異常動(dòng)作、值崗檢測(cè)等。針對(duì)人的分析重點(diǎn)是對(duì)人的精確識(shí)別，對(duì)于規(guī)則建立機(jī)器自動(dòng)學(xué)習(xí)的模式庫(kù)，加強(qiáng)對(duì)真實(shí)樣本的訓(xùn)練，對(duì)特定應(yīng)用領(lǐng)域安裝條件、補(bǔ)光條件的限制。

其它規(guī)則：非法停車(chē)、遺留物、目標(biāo)移動(dòng)、靜態(tài)跟蹤、PTZ自動(dòng)跟蹤、PTZ接力自動(dòng)跟蹤、車(chē)輛事故、車(chē)輛排隊(duì)等。

特征識(shí)別

特征識(shí)別是智能視頻分析系統(tǒng)根據(jù)動(dòng)態(tài)分析的結(jié)果連續(xù)或抓拍單張圖片對(duì)某些特征進(jìn)行識(shí)別。

常見(jiàn)的特征包括：車(chē)牌號(hào)碼、車(chē)牌顏色、車(chē)輛類(lèi)型、車(chē)身顏色、車(chē)輛廠商標(biāo)志、人臉識(shí)別、人的性別、人的身高、人的年齡、特定圖標(biāo)識(shí)別、細(xì)胞類(lèi)型識(shí)別等。

特征的識(shí)別對(duì)于安裝環(huán)境條件的要求比較高，一般會(huì)有特定的攝像機(jī)類(lèi)型、安裝位置限制、補(bǔ)光條件等，以獲得穩(wěn)定可靠的高質(zhì)量圖片，取得比較好的識(shí)別效果。特征識(shí)別往往會(huì)采用模式識(shí)別的方法，綜合利用機(jī)器自動(dòng)學(xué)習(xí)技術(shù)、模式庫(kù)技術(shù)、樣本訓(xùn)練提高識(shí)別的準(zhǔn)確率，在實(shí)際環(huán)境中的不斷應(yīng)用改進(jìn)能極大提高識(shí)別準(zhǔn)確率。

環(huán)境變化

環(huán)境變化指對(duì)視頻中用戶(hù)特別關(guān)注的某些特定變化進(jìn)行報(bào)警。

常見(jiàn)的類(lèi)型：煙霧、火災(zāi)、大雪、冰雹、暴雨等。此類(lèi)為特定應(yīng)用，較少使用。

關(guān)鍵難點(diǎn)

復(fù)雜的視頻源

視頻來(lái)源復(fù)雜，特別是在平安城市的項(xiàng)目中，往往有來(lái)自多個(gè)廠商的不同型號(hào)、規(guī)格的攝像機(jī)，這些攝像機(jī)成像效果差別較大，包括：視頻亮度、顏色、清晰度等等。對(duì)于智能視頻分析系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，必須克服這種差別，提供一致的結(jié)果。

攝像機(jī)安裝條件不同與補(bǔ)光條件不同

攝像機(jī)安裝條件各不相同，包括安裝高度、角度、參數(shù)設(shè)置等，可能針對(duì)的場(chǎng)景也不相同：廣場(chǎng)、通道、室內(nèi)、十字路口、道路斷面、街道、廠房等等。這些地方有的有路燈，有的完全沒(méi)有補(bǔ)光，有的安裝了專(zhuān)用的補(bǔ)光燈，最終成像也千差萬(wàn)別。如此多的安裝條件導(dǎo)致建立二維到三維的映射模型變得相當(dāng)困難，補(bǔ)光條件的差異會(huì)導(dǎo)致成像效果的巨大差別，給智能視頻分析帶來(lái)更多的難度。

不受控制的攝像機(jī)參數(shù)

增加智能視頻分析系統(tǒng)往往只是從已建視頻監(jiān)控系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)，并不能控制攝像機(jī)的參數(shù)，這對(duì)于視頻分析來(lái)說(shuō)非常不利。例如，要對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的物體成像清晰需要比較高的快門(mén)，但對(duì)于夜間比較弱的補(bǔ)光要使動(dòng)態(tài)監(jiān)控圖像清晰則需要相對(duì)較低的快門(mén)。不受控制的攝像機(jī)參數(shù)對(duì)于智能視頻分析應(yīng)用也是一個(gè)限制。

變化的場(chǎng)景

球機(jī)或云臺(tái)槍機(jī)一般都可以變化場(chǎng)景與聚焦，對(duì)于智能視頻分析來(lái)說(shuō)，要比較精確的識(shí)別就要對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行建模并進(jìn)行用戶(hù)預(yù)先的設(shè)定，而動(dòng)態(tài)變化的球機(jī)或云臺(tái)槍機(jī)則難以進(jìn)行標(biāo)定。適應(yīng)變化的場(chǎng)景對(duì)智能視頻分析系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)艱巨的挑戰(zhàn)，目前并沒(méi)有技術(shù)能很好的解決這一問(wèn)題。

大場(chǎng)景、小目標(biāo)與多種類(lèi)的復(fù)雜事件

對(duì)于固定總像素的攝像機(jī)，場(chǎng)景越大，針對(duì)的目標(biāo)像素就相對(duì)越小，用戶(hù)總是希望能再同一臺(tái)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)所有的功能。對(duì)于目標(biāo)檢測(cè)，小于一定的像素值時(shí)誤差將會(huì)呈指數(shù)形式的增長(zhǎng)，過(guò)大的場(chǎng)景中會(huì)發(fā)生過(guò)多過(guò)復(fù)雜的事件，以目前設(shè)備及算法的性能難以負(fù)擔(dān)，這也是在應(yīng)用中遇到的挑戰(zhàn)。

場(chǎng)景環(huán)境變化

基本上所有的攝像機(jī)都會(huì)遇到場(chǎng)景環(huán)境的變化，白天、黑夜、黃昏、陰天等等，特別是對(duì)于室外使用的攝像機(jī)，風(fēng)、雪、雨、霧以及季節(jié)性氣候變化都會(huì)給環(huán)境場(chǎng)景帶來(lái)變化。智能視頻分析系統(tǒng)必須適應(yīng)或排除這些變化才能取得比較好的應(yīng)用效果。

智能視頻分析應(yīng)用分析

成功的應(yīng)用

平安城市之高清卡口

平安城市之高清卡口的應(yīng)用中，通過(guò)單一的攝像機(jī)規(guī)格型號(hào)、一致的安裝條件要求、特殊的補(bǔ)光系統(tǒng)設(shè)計(jì)、可以控制的攝像機(jī)參數(shù)、固定的攝像機(jī)場(chǎng)景，使室外斷面的成像在白天、黑夜以及各種環(huán)境變化情況下保持很好的一致性，使系統(tǒng)能夠捕獲高清晰的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的圖片并進(jìn)行特征的識(shí)別。

監(jiān)獄、看守所及戒毒所

監(jiān)獄、看守所及戒毒所的應(yīng)用中，主要應(yīng)用于室內(nèi)，室內(nèi)環(huán)境相對(duì)單一而且環(huán)境變化比較穩(wěn)定，通過(guò)對(duì)各種智能視頻分析功能在此環(huán)境中實(shí)際應(yīng)用的分析，將一些重要并且檢測(cè)準(zhǔn)確率高的應(yīng)用提煉出來(lái)，例如：視頻質(zhì)量診斷、警戒線、起身、區(qū)域看防、劇烈運(yùn)動(dòng)、值崗等，以達(dá)到比較高的檢測(cè)準(zhǔn)確率（99%），較低的誤報(bào)率（小于1個(gè)/天.路），達(dá)到比較好的輔助管理效果。

銀行ATM自動(dòng)取款機(jī)

銀行ATM自動(dòng)取款機(jī)一般范圍比較小，環(huán)境相對(duì)單一，而且補(bǔ)光條件一般都比較好，這對(duì)于智能視頻分析來(lái)說(shuō)是非常好的條件。而且銀行ATM自動(dòng)取款機(jī)涉及敏感的金錢(qián)，對(duì)安保的需求比較高，特定的智能視頻分析功能應(yīng)用比較成功，例如：人臉識(shí)別、尾隨、劇烈運(yùn)動(dòng)、異常動(dòng)作等。

工業(yè)檢測(cè)

工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域已經(jīng)廣泛應(yīng)用了智能視頻分析技術(shù)，利用智能工業(yè)攝像機(jī)分辨率可以達(dá)到1/10mm，超過(guò)人工的視覺(jué)，特殊的攝像機(jī)可以達(dá)到更高的精度。在飲料行業(yè)，智能視頻分析可以輔助判斷安裝飲料的高度、瓶蓋安裝是否正確、廠商標(biāo)志是否清晰等，工業(yè)檢測(cè)一般都在室內(nèi)，可以固定攝像機(jī)安裝條件、充足的補(bǔ)光、相對(duì)單一的檢測(cè)功能使智能視頻分析相對(duì)可以得到更成功的應(yīng)用。包括在汽車(chē)制造業(yè)、輪胎制造業(yè)、物流業(yè)、機(jī)械制造業(yè)、印刷質(zhì)量檢測(cè)、視頻加工業(yè)、鋼鐵鑄造業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域獲得比較成功的應(yīng)用。

醫(yī)學(xué)成像分析

在醫(yī)學(xué)中，視頻智能分析也獲得了比較成功的應(yīng)用，利用現(xiàn)代化的科技儀器，可以在顯微鏡下拍攝清晰的圖片，利用物理的方法進(jìn)行分析是醫(yī)學(xué)上最可靠的方法。一種典型的應(yīng)用是尿液分析儀器，雖然可以用試紙等化學(xué)的方法進(jìn)行分析，但由于進(jìn)行了化學(xué)上的變化可能導(dǎo)致原有的細(xì)胞發(fā)生變化，利用物理的方法進(jìn)行攪拌沉淀后，采用高清攝像機(jī)進(jìn)行拍攝，可以得到穩(wěn)定清晰的圖片，再利用視頻智能分析的方法對(duì)各個(gè)不同種類(lèi)的細(xì)胞進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，這能保持最真實(shí)的結(jié)果，在高端或疑難病因檢測(cè)時(shí)往往采用此方法。

探索中的應(yīng)用

平安城市之監(jiān)控視頻分析

平安城市之監(jiān)控視頻分析的應(yīng)用中，監(jiān)控視頻來(lái)源復(fù)雜，場(chǎng)景大小多，安裝條件復(fù)雜，補(bǔ)光條件也各不相同，而平臺(tái)城市的視頻監(jiān)控中客戶(hù)要求實(shí)現(xiàn)的功能也比較多，因此大多數(shù)項(xiàng)目都是雷聲大雨點(diǎn)小，最后不了了之。需要引導(dǎo)的是，目前并非所有的攝像機(jī)都適合進(jìn)行智能視頻分析，具備一定的外部條件才可以，并非所有的功能都能在一路視頻上實(shí)現(xiàn)，需要根據(jù)應(yīng)用的環(huán)境選擇合適的應(yīng)用功能。

機(jī)場(chǎng)安防

機(jī)場(chǎng)是重點(diǎn)的安防場(chǎng)所，安防投入也比較多，但智能視頻分析在機(jī)場(chǎng)沒(méi)有取得比較成功的應(yīng)用。在機(jī)場(chǎng)的周界中，除了防范地面的破壞還要防范地下的破壞，智能視頻分析只能防范地面上的入侵。另外，與其他大場(chǎng)景的視頻監(jiān)控一下，不同安裝條件、不同型號(hào)的攝像機(jī)，不同的補(bǔ)光條件對(duì)智能視頻分析的準(zhǔn)確性和誤報(bào)率造成比較大的影響。在機(jī)場(chǎng)室內(nèi)安防中，主要關(guān)注人和物的安全問(wèn)題，人臉識(shí)別獲得一定的應(yīng)用，而其它的智能視頻分析功能則有待進(jìn)一步開(kāi)拓。

平安校園

校園是一個(gè)特殊的場(chǎng)合，特別是近年來(lái)針對(duì)校園的暴力事件發(fā)生后，國(guó)家對(duì)校園的安防投入增加了許多，但同樣的問(wèn)題是視場(chǎng)、安裝條件、補(bǔ)光環(huán)境等方面的差異比較大，另外，針對(duì)有干擾的圍墻入侵檢測(cè)更容易發(fā)生誤報(bào)而導(dǎo)致系統(tǒng)實(shí)用性能不佳。

軌道交通安防

軌道交通同樣是一個(gè)對(duì)安防有比較高的需求的行業(yè)，但目前沒(méi)有比較好的應(yīng)用。與其它探索中的應(yīng)用不同，軌道交通中的地鐵市內(nèi)監(jiān)控環(huán)境相對(duì)比較好，如找到比較合適的應(yīng)用切入點(diǎn)，其功能相對(duì)會(huì)比較穩(wěn)定。

其它行業(yè)及領(lǐng)域

在其它行業(yè)及領(lǐng)域，智能視頻分析也有探索與應(yīng)用，包括平安社區(qū)。與大部分探索中的應(yīng)用一樣，克服安裝條件的限制、補(bǔ)光條件的限制是智能視頻分析需要持續(xù)改進(jìn)的，現(xiàn)階段，對(duì)于安裝場(chǎng)景的大小必須具有一定的約束，適應(yīng)變化的場(chǎng)景是一個(gè)長(zhǎng)期的任務(wù)。

智能視頻分析技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

特定領(lǐng)域優(yōu)化應(yīng)用

開(kāi)發(fā)在特定領(lǐng)域的優(yōu)化應(yīng)用將是智能視頻分析進(jìn)入實(shí)用的重要階段，例如在高清卡口領(lǐng)域，限定安裝環(huán)境、補(bǔ)光環(huán)境、可控制的參數(shù)與一致的攝像機(jī)，從而在室外環(huán)境中獲得高度可用的視頻源信息。在其它的領(lǐng)域，可以針對(duì)核心的應(yīng)用需求制定特定的解決方案，使用專(zhuān)用的產(chǎn)品提高性能，從而達(dá)到比較高的可靠性與比較低的誤報(bào)率。

智能視頻分析技術(shù)與攝像機(jī)集成

智能視頻分析技術(shù)對(duì)視頻源進(jìn)行分析，由于數(shù)據(jù)量巨大，算法復(fù)雜，因而非常消耗CPU資源。采用集中處理將增加大量額外的處理器，使整個(gè)系統(tǒng)變得復(fù)雜，增加系統(tǒng)故障節(jié)點(diǎn)。隨著智能攝像機(jī)技術(shù)的發(fā)展，攝像機(jī)集成CPU處理運(yùn)算能力的提高，攝像機(jī)集成智能視頻分析技術(shù)將是未來(lái)的趨勢(shì)。實(shí)際上，目前已經(jīng)有相關(guān)的產(chǎn)品，但產(chǎn)品的類(lèi)型、功能上尚存在不足，價(jià)格相對(duì)比較高，未能進(jìn)入主流的應(yīng)用。

不同場(chǎng)景中相同特征提取與識(shí)別技術(shù)

相同的品牌、型號(hào)的攝像機(jī)安裝在不同場(chǎng)景中成像效果都會(huì)發(fā)生一定偏差，不同品牌、型號(hào)的攝像機(jī)之間這種偏差就更大。智能視頻分析針對(duì)同一目標(biāo)在不同攝像機(jī)間進(jìn)行分析時(shí)，需要獲得相同的結(jié)果，這就需要加強(qiáng)在不同場(chǎng)景中同一目標(biāo)相同特征的提取與識(shí)別技術(shù)，否則跨攝像機(jī)的目標(biāo)搜索將會(huì)是一個(gè)災(zāi)難。

智能存儲(chǔ)

視頻監(jiān)控發(fā)展到現(xiàn)在的階段，各種優(yōu)化技術(shù)層出不窮，最新的IP監(jiān)控系統(tǒng)中利用H.264編碼能極大的減少監(jiān)控存儲(chǔ)的碼流。但在平安城市的建設(shè)中，數(shù)萬(wàn)個(gè)攝像機(jī)中，大部分?jǐn)z像機(jī)在絕大部分存儲(chǔ)的無(wú)效的視頻信息。通過(guò)智能視頻分析，除了重點(diǎn)監(jiān)控目標(biāo)外，大部分?jǐn)z像機(jī)可以只存儲(chǔ)感興趣的碼流（例如有動(dòng)態(tài)目標(biāo)），另外，可以進(jìn)行智能的標(biāo)記，方便進(jìn)行檢索，從而實(shí)現(xiàn)智能存儲(chǔ)，極大的減少無(wú)用的信息存儲(chǔ)。

對(duì)動(dòng)態(tài)場(chǎng)景的自適應(yīng)建模與分析

變化的球機(jī)或云臺(tái)對(duì)智能視頻分析一直是一個(gè)困擾，動(dòng)態(tài)場(chǎng)景的自適應(yīng)建模與分析將是智能視頻分析系統(tǒng)前進(jìn)道路上必須克服的一座大山。

智能檢索歷史視頻內(nèi)容

在平安城市建設(shè)中的公安應(yīng)用中，智能視頻內(nèi)容檢索一直是公安客戶(hù)非常關(guān)注和有用的一個(gè)功能，甚至，只要準(zhǔn)確率能達(dá)到30-50%也非常有用，這非常罕見(jiàn)，大部分的功能都要求準(zhǔn)確率達(dá)到90%以上。但這確實(shí)是一個(gè)艱難的任務(wù)，在復(fù)雜的視頻源中，不同安裝條件下，不同的場(chǎng)景中，不同的攝像機(jī)中，尋找同一個(gè)目標(biāo)非常困難?？蛻?hù)的強(qiáng)烈需求會(huì)推動(dòng)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，而技術(shù)持續(xù)研發(fā)就是為客戶(hù)解決問(wèn)題，相信不久的將來(lái)會(huì)有新的技術(shù)、新的方法來(lái)解決這一問(wèn)題，從而推動(dòng)安防監(jiān)控行業(yè)不斷前行。

作者單位：深圳市博康系統(tǒng)工程有限公司