文/本刊記者 何遙

安防行業(yè)是人工智能的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一。簡單地說，人工智能就是讓計(jì)算機(jī)像人腦那樣工作，但是人工智能并不簡單地等同于人腦。人工智能主要包含以下幾個(gè)方面的技術(shù)：自然語言處理（包括語音和語義識(shí)別、自動(dòng)翻譯）；計(jì)算機(jī)視覺（圖像識(shí)別）；知識(shí)表示；自動(dòng)推理（包括規(guī)劃和決策）；機(jī)器學(xué)習(xí)；機(jī)器人學(xué)。隨著平安城市建設(shè)的繼續(xù)開展和深化，以及交通、教育、金融等各行業(yè)用戶安防意識(shí)的不斷增強(qiáng)，我國視頻監(jiān)控設(shè)備市場將擁有更大的發(fā)展空間，預(yù)計(jì)未來5年年均增長率維持在20%左右。這樣的高增長率將在人工智能技術(shù)的推動(dòng)下實(shí)現(xiàn)。

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)

傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控雖然實(shí)現(xiàn)了記錄功能，計(jì)算機(jī)尚無法準(zhǔn)確識(shí)別視頻中的人、物以及場景，要實(shí)現(xiàn)全方位的實(shí)時(shí)監(jiān)控，還必須依靠大量安保人員時(shí)刻緊盯屏幕， 監(jiān)視所有攝像頭傳過來的全部視頻，這顯然難以在實(shí)際工作中做到。即便能夠做到，安保人員也會(huì)因?yàn)槠诤褪韬龆e(cuò)漏掉某些稍縱即逝的重要情況。以警方辦案為例，往往要調(diào)用案發(fā)現(xiàn)場及周邊大量的歷史監(jiān)控錄像進(jìn)行持續(xù)數(shù)天甚至更長時(shí)間的肉眼識(shí)別，才可能發(fā)現(xiàn)破案線索。而具備視覺的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)將徹底改變現(xiàn)狀，監(jiān)控的及時(shí)性和有效性都得到極大提升。

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用主要包括幾個(gè)大類：1、對人、物的識(shí)別；2、對人、物的運(yùn)動(dòng)軌跡的識(shí)別；3、對視頻環(huán)境影響的判斷和補(bǔ)償。對人、物的識(shí)別是視頻監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)心的內(nèi)容，包括人臉識(shí)別、車牌號(hào)識(shí)別等；人、物運(yùn)動(dòng)軌跡的識(shí)別和處理，目前細(xì)分的很多，主要包括虛擬警戒線、人數(shù)統(tǒng)計(jì)、車流統(tǒng)計(jì)等；對視頻環(huán)境影響的判斷和補(bǔ)償：環(huán)境的影響主要包括雨、雪、大霧等惡劣天氣、夜間低照度情況、攝像頭遮擋或偏移等，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用能夠在惡劣視頻環(huán)境情況下實(shí)現(xiàn)較正常的監(jiān)控功能。在實(shí)現(xiàn)智能分析功能時(shí)，一些關(guān)鍵技術(shù)尤為重要，比如移動(dòng)目標(biāo)檢測提取中的幀差背景去除，光流法，混合高斯模型背景差分等；目標(biāo)分類和行為分析中的相似度分類和特征分類；異常行為分析中的運(yùn)動(dòng)矢量跟蹤，數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，最大似然算法，超分辨率重建等。

生物識(shí)別

人臉識(shí)別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)、模式識(shí)別技術(shù)等技術(shù)的快速進(jìn)步而出現(xiàn)的生物特征識(shí)別技術(shù)。生物識(shí)別技術(shù)是依靠人體的身體特征來進(jìn)行身份驗(yàn)證的一種高科技識(shí)別技術(shù)，人的指紋、掌紋、掌靜脈、眼虹膜、視網(wǎng)膜、DNA以及相貌等人體特征具有人體所固有的不可復(fù)制的唯一性、穩(wěn)定性，無法復(fù)制、失竊或被遺忘。由于每個(gè)人的這些特征都不同，因此利用人體的這些獨(dú)特的生理特征可以準(zhǔn)確地識(shí)別每個(gè)人的身份。

深圳威富集團(tuán)研發(fā)出了基于“高維形象幾何仿生信息科學(xué)”的人臉識(shí)別專利技術(shù)。該技術(shù)的最大特點(diǎn)是超低數(shù)據(jù)量，表達(dá)一張人臉特征僅需48字節(jié)，而在全球范圍內(nèi)模向比較，同行業(yè)量少需要1000字節(jié)以上。同時(shí)由于采用了獨(dú)創(chuàng)的高維空間形象思維模式，因此對傳統(tǒng)人臉識(shí)別技術(shù)及所依賴的邏輯思維模式是一種顛覆。“高維形象幾何仿生信息科學(xué)”由首席科學(xué)家王守覺院士在神經(jīng)網(wǎng)張算法基礎(chǔ)上開創(chuàng)，得到了來自中國科學(xué)院和工程院13位院士的極高評(píng)價(jià)和聯(lián)名推薦。由于使用了高維仿生超低數(shù)據(jù)量人臉識(shí)別技術(shù)，使得我們在生物識(shí)別智能管控領(lǐng)域，已經(jīng)走在世界前列。

圖像識(shí)別

通過計(jì)算機(jī)視覺（圖像識(shí)別）技術(shù)，可以擴(kuò)大人眼的機(jī)能，代替人工進(jìn)行長時(shí)間監(jiān)視，讓人能夠看到被監(jiān)視現(xiàn)場的實(shí)際發(fā)生的一切情況，并通過錄像機(jī)記錄下來。同時(shí)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備對非法入侵進(jìn)行報(bào)警，產(chǎn)生的報(bào)警信號(hào)輸入報(bào)警主機(jī)，報(bào)警主機(jī)觸發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)并記錄。

如蘇州科達(dá)公司的智能視頻檢索技術(shù)融合了視頻處理和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，極大地提高了監(jiān)控的效率和監(jiān)控系統(tǒng)的準(zhǔn)確度和聯(lián)動(dòng)性，促使視頻監(jiān)控系統(tǒng)從傳統(tǒng)安全向現(xiàn)代安防理念轉(zhuǎn)化，為大數(shù)據(jù)應(yīng)用提供全面的技術(shù)支撐。

大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)

大數(shù)據(jù)已成為信息應(yīng)用的新引擎，視頻大數(shù)據(jù)的獲得是機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。大數(shù)據(jù)包含的信息量大、實(shí)時(shí)性高等特點(diǎn)決定了其特殊地位。在智慧社區(qū)、大型智能小區(qū)建筑群的智能安防中需要640x960小時(shí)獲取視頻信息，是海量視頻數(shù)據(jù)，屬于大數(shù)據(jù)。

大數(shù)據(jù)的應(yīng)用最重要的是數(shù)據(jù)大集中，只有集中數(shù)據(jù)，才能對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，挖掘出有利用價(jià)值的信息。智慧交通、智慧社區(qū)、智慧安防、平安城市、數(shù)據(jù)、視頻、信息集成化、集成管理等都應(yīng)用到大數(shù)據(jù)技術(shù)。

機(jī)器學(xué)習(xí)模擬人類在生活中學(xué)習(xí)成長的過程，從數(shù)據(jù)中自動(dòng)分析獲得規(guī)律，并利用規(guī)律對未知數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測。因?yàn)闄C(jī)器學(xué)習(xí)算法中涉及了大量的統(tǒng)計(jì)學(xué)理論，所以也被稱為統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論。機(jī)器學(xué)習(xí)的本質(zhì)就是將人的操作/思維過程的輸入與輸出記錄下來，然后統(tǒng)計(jì)（又叫做訓(xùn)練）出一個(gè)模型用來對新的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測，使得這個(gè)模型對輸入輸出達(dá)到和同人類相似的表現(xiàn)，這種方式也慢慢成了現(xiàn)代人工智能最基本的核心理念。

深度學(xué)習(xí)在機(jī)器學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步深入模擬人腦進(jìn)行分析學(xué)習(xí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它模仿人腦的機(jī)制來訓(xùn)練和預(yù)測數(shù)據(jù)，例如圖像、聲音和文本。

以智能家居為例，智能家居的發(fā)展已經(jīng)走過了兩個(gè)階段：一是聯(lián)網(wǎng)控制，諸如名目繁多的智能水壺、智能插座等；二是家電聯(lián)網(wǎng)，終端接入傳感器，去觸發(fā)其他設(shè)備聯(lián)動(dòng)。現(xiàn)在市場上的智能家居產(chǎn)品，并沒有大數(shù)據(jù)和智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)的支撐，因此，智能路由器與傳統(tǒng)路由器沒有明顯的邊界；智能空調(diào)與傳統(tǒng)空調(diào)的差別，無非是可以上網(wǎng)；智能冰箱與傳統(tǒng)冰箱的區(qū)別，只是多了一個(gè)手機(jī)操控這一遠(yuǎn)程控制功能。當(dāng)智能家居發(fā)展到第三個(gè)階段，重點(diǎn)在人機(jī)交互，大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)將成為其核心。

結(jié)束語

與云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)緊密相聯(lián)的人工智能正在安防系統(tǒng)中迅速興起。隨著核心算法的進(jìn)一步發(fā)展及完善，智能安防產(chǎn)品將拓展到更大的應(yīng)用范圍，并發(fā)展出更多的服務(wù)于細(xì)分領(lǐng)域的具有針對性的產(chǎn)品。