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        視頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化解析技術(shù)在雪亮工程中的應(yīng)用研究

        2020-03-09 13:00:30黃德煌
        四川水泥 2020年1期
        關(guān)鍵詞:雪亮監(jiān)控點(diǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

        黃德煌

        (廈門天圖信息科技有限公司, 福建 廈門 361000)

        0 引言

        隨著我國雪亮工程以及各項(xiàng)行業(yè)安防工作的項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè),各種視頻監(jiān)控點(diǎn)位逐漸增加,促進(jìn)全國公安機(jī)關(guān)各種視頻圖像信息的有效整合,保證信息有效共享機(jī)制的建設(shè),并且在整合過程中積累了大量的視頻圖像資料,但是這些積累的資料很大部分都是一些非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)信息,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)無法對其進(jìn)行有效識別,所以要想從中獲取有效的信息和線索會存在較大的難度,因此推進(jìn)雪亮工程中的視頻結(jié)構(gòu)化建設(shè)和實(shí)際應(yīng)用,將原始視頻圖像中需要的目標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化解析,可以有效提升案件偵查的工作效率,減少人力勞動,實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用的全面深化。

        1 視頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化解析技術(shù)相關(guān)技術(shù)闡述

        1.1 視頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化技術(shù)

        視頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化技術(shù)主要是將視頻內(nèi)容按照一定的語義關(guān)系采用一定的分析手段,例如特征提取、對象識別、對象檢測以及深度學(xué)習(xí)等,將文本信息重新組織成可以被計(jì)算機(jī)和人物識別的一種技術(shù)手段。

        深度學(xué)習(xí)的算法與準(zhǔn)確將視頻中的各種現(xiàn)象和人物等目標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化描述密不可分。人腦可以將一些非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化的視頻資源進(jìn)行有效分析,這時(shí)根據(jù)科學(xué)家對人腦的信息處理流程經(jīng)過一定技術(shù)的模擬操作,將基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的深度學(xué)習(xí)算法進(jìn)行抽象表達(dá),然后實(shí)現(xiàn)視頻和圖像結(jié)構(gòu)化解析。深度學(xué)習(xí)主要是應(yīng)用相關(guān)技術(shù)將人腦中用于分析的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模擬學(xué)習(xí),進(jìn)而將一些非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化的視頻資源進(jìn)行科學(xué)解析。其具有可以自動學(xué)習(xí)的特點(diǎn),通過大量的數(shù)據(jù)信息訓(xùn)練可以提升整體算法的準(zhǔn)確度和效率。并且深度學(xué)習(xí)算法具有極強(qiáng)的泛化能力,即使一些物體處于不同視角或者不同光線時(shí)也能有效的被識別出來。其中對其算法的準(zhǔn)確度和效率影響最大的因素就是訓(xùn)練數(shù)據(jù)的規(guī)模和算法模型的結(jié)構(gòu)。通過視頻圖像結(jié)構(gòu)解析化技術(shù),可以將視頻中的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的挖掘和解析,使視頻向著只能抽取的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)智能化信息提取的操作,減少人工作業(yè)強(qiáng)度。

        1.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)

        大數(shù)據(jù)技術(shù)主要是將大數(shù)據(jù)中所存在具有極大價(jià)值的信息進(jìn)行挖掘和展現(xiàn)的技術(shù)和方式,其中包括預(yù)處理、信息采集、信息存儲以及可視化等[1]。結(jié)合公安視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)的具體需求,在分布式計(jì)算和大數(shù)據(jù)檢索基礎(chǔ)上所設(shè)計(jì)的一項(xiàng)技術(shù),將一些大量結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化的視頻資源進(jìn)行快速分析和檢索,通過大數(shù)據(jù)極強(qiáng)的關(guān)聯(lián)能力為公安機(jī)關(guān)開展視頻圖像信息實(shí)戰(zhàn)中應(yīng)用提供科學(xué)的技術(shù)支持。

        分布式計(jì)算。視頻資源經(jīng)過結(jié)構(gòu)化解析之后會形成大量的半結(jié)構(gòu)化和結(jié)構(gòu)化的價(jià)值數(shù)據(jù),如果想要對其進(jìn)行快速檢索,需要極強(qiáng)的計(jì)算能力,對時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本的要求極大。分布式計(jì)算主要是將一些需要極大計(jì)算能力的信息分成幾個小部分,然后講這些部分分配給較多的計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析和處理,然后進(jìn)行有效整合得出結(jié)果,在節(jié)約總體成本之外還有效的提升信息處理效率。主要的過程如圖一所示。

        圖一:分布式計(jì)算過程

        1.3 云存儲技術(shù)

        云儲存技術(shù)主要是應(yīng)用儲存虛擬化技術(shù)將一些大量不同類型存儲設(shè)備通過各種應(yīng)用軟件進(jìn)行整合協(xié)同工作、提供對外一些數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的技術(shù)系統(tǒng),同時(shí)也可以將云儲存理解為一種具有極大容量儲存設(shè)備的云計(jì)算系統(tǒng)。其主要將業(yè)務(wù)需要進(jìn)行思路設(shè)計(jì)研究,然后將一些虛擬化和集群化等技術(shù)進(jìn)行圖片云儲存的規(guī)劃,這樣可以將網(wǎng)絡(luò)中大量信息進(jìn)行集合處理,進(jìn)而向外界不斷提供高質(zhì)量、高性能以及高可靠性的業(yè)務(wù)訪問服務(wù)。

        2 視頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化解析技術(shù)在雪亮工程中的應(yīng)用

        2.1 活動目標(biāo)結(jié)構(gòu)化檢索應(yīng)用

        活動目標(biāo)主要包含的內(nèi)容有人和車的分析結(jié)果,可以在雪亮工程項(xiàng)目建設(shè)過程中提供一些模糊的檢索,例如人體的穿衣顏色、性別以及車輛的顏色和車配號碼等。同時(shí)還可以將檢索條件進(jìn)行固定,進(jìn)而縮小檢索范圍,一般都是以固定的監(jiān)控點(diǎn)或者固定的時(shí)間段進(jìn)行檢索。其中固定監(jiān)控點(diǎn)支持樹形選擇地點(diǎn)以及地圖選擇地點(diǎn)兩種,通過視頻結(jié)構(gòu)化解析技術(shù)可以自動對監(jiān)控點(diǎn)內(nèi)的視頻資源進(jìn)行即系,并且可以以幾十倍的加速能力對視頻加以解析,使相關(guān)部門掌握信息的工作效率明顯提升。

        2.2 人目標(biāo)結(jié)構(gòu)化檢索應(yīng)用

        在對人目標(biāo)結(jié)構(gòu)檢索進(jìn)行應(yīng)用時(shí),可以根據(jù)各種情況進(jìn)行檢索,然后分析人物是否為具體的需求目標(biāo),例如實(shí)踐斷、監(jiān)控點(diǎn)、人物目標(biāo)穿衣的顏色、所行走的方向、身高和體重外觀、行走的速度、性別、是否戴眼鏡、帽子或者其他飾品、上身穿著類型、下身穿著類型,同時(shí)還包括人物的發(fā)型及顏色、是否身上背有包裹、手上是否拿著東西以及年齡段的判斷等,這些項(xiàng)目都可以成為主要的檢索目標(biāo),另外還能夠?qū)θ梭w顏色和性別進(jìn)行專項(xiàng)模糊檢索,進(jìn)而能夠更加了解目標(biāo)人物的主要特點(diǎn),然后以公安機(jī)關(guān)目標(biāo)人物進(jìn)行對比,提升偵查效率。

        2.3 車目標(biāo)條件檢索應(yīng)用

        車輛檢索主要是根據(jù)車輛本身的具體條件進(jìn)行檢索工作的實(shí)施。其中包括時(shí)間、監(jiān)控點(diǎn)、車輛品牌及類型、車輛外觀顏色及大小、車輛行駛的方向和速度,還包括車牌的顏色和類型,或者看車內(nèi)司機(jī)是否在打電話、是否打開遮陽板、是否懸掛一些危險(xiǎn)物品標(biāo)志以及司機(jī)是否正確系安全帶等,另外可以將車身的顏色和車牌號碼進(jìn)行模糊減速,然后將視頻監(jiān)控的車輛與公安機(jī)關(guān)目標(biāo)車輛進(jìn)行快速對比,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)偵查工作的效率性。

        2.4 以人搜人應(yīng)用

        主要是通過視頻結(jié)構(gòu)化解析技術(shù)的建設(shè),將原始用戶視頻查看視頻的方式進(jìn)行科學(xué)改革,將人為操作轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器提取,并且利用多維度的檢索方式以人搜人的功能應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)案件中重要線索的快速提取,提升案件偵查工作效率,有效減少人工成本。在此應(yīng)用中可以選擇一張或者多張的人體圖像或者照片進(jìn)行以人搜人、以圖搜圖。

        第一:單張圖片或照片以圖搜圖。這種工作方式支持從搜索結(jié)果中選擇有關(guān)的圖片進(jìn)行以圖搜圖,并且可以從本體圖片中選擇一張作為檢索條件進(jìn)行以人搜人。

        第二:多張圖片或照片進(jìn)行以圖搜圖。這種方式的結(jié)果主要是將單張搜圖的結(jié)果進(jìn)行結(jié)合,進(jìn)而得出總體結(jié)果。通常該方式的檢索結(jié)果會以網(wǎng)格化的方式進(jìn)行展示,主要的內(nèi)容包括以圖搜圖過程中的目標(biāo)圖片檢索結(jié)果,以及目標(biāo)所出現(xiàn)的時(shí)間或者地點(diǎn)等,并將檢索條件的匹配程度進(jìn)行展示。

        2.5 軌跡回放應(yīng)用

        一般在檢索結(jié)果中會選取存放在暫存架的圖片并且需要其支持在地圖上現(xiàn)實(shí)軌跡等功能,并且需要將圖片顯示的相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)和運(yùn)動軌跡進(jìn)行檢索,與目標(biāo)需要進(jìn)行對比,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)檢索目標(biāo)行動軌跡的目的,這樣可以有效的跟進(jìn)目標(biāo),快速預(yù)判目標(biāo)下一地點(diǎn)的存留情況,提升偵查和抓捕的效率。

        3 結(jié)論

        根據(jù)國家科技發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)狀,雪亮工程建設(shè)應(yīng)當(dāng)積極引進(jìn)關(guān)鍵的高科技技術(shù),將建設(shè)起點(diǎn)定位提升,以視頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化解析技術(shù)的應(yīng)用為基本建設(shè)目標(biāo),進(jìn)而引領(lǐng)工程項(xiàng)目建設(shè)的總體規(guī)劃、設(shè)計(jì)和工作實(shí)施,在建設(shè)過程中,不斷要保持“眼亮”,更要將“心亮”的實(shí)際涵義表現(xiàn)出來,讓這些高科技應(yīng)用真正成為一雙充滿智慧和思想的“雪亮”的眼睛,進(jìn)而保證城市建設(shè)的穩(wěn)定。在目前視頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化解析技術(shù)發(fā)展中,其具有較大的建設(shè)和應(yīng)用前景,因此加強(qiáng)該技術(shù)在實(shí)際實(shí)踐中的應(yīng)用是未來時(shí)代發(fā)展的必然趨勢,也是國家建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容。

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