智能分析在高清智能網(wǎng)絡(luò )攝像機中的應用有哪些方面

　　目前新一代的安防系統比如“平安城市”的規劃中都已明確要求高清化，政府、公安、交通、銀行等行業(yè)已經(jīng)是高清化的應用主體，未來(lái)會(huì )有越來(lái)越多的行業(yè)引入高清化的需求。智能視頻分析技術(shù)是未來(lái)視頻監控發(fā)展的方向，是視頻監控領(lǐng)域最高端的應用模式。目前，國外市場(chǎng)已大量應用智能視頻監控系統，國內的智能分析監控市場(chǎng)也在快速增長(cháng)。

　　本文將結合國內一款Full HD 1080P實(shí)時(shí)COMS網(wǎng)絡(luò )攝像機為例進(jìn)行介紹。

　　該網(wǎng)絡(luò )攝像機內嵌英國VCA公司的智能分析技術(shù)(VCA智能分析技術(shù)內嵌于前端DSP中)。該智能視頻分析技術(shù)VCA(Video Content Analysis)，與傳統的VMD(Video Motion Detection)依賴(lài)像素變化檢測運動(dòng)不同，其原理基于計算機視覺(jué)CV(Computer Vision)技術(shù)的人工智能AI(Artificial Intelligent)技術(shù)(見(jiàn)圖1)。它在目標及背景描述之間建立映射關(guān)系，通過(guò)分析和處理數字圖像來(lái)理解視頻畫(huà)面中的各種目標的行為特征。智能視頻分析通過(guò)對運動(dòng)目標的跟蹤與識別，記錄下目標的運動(dòng)軌跡和特征信息(如：大小、速度、方向等)，再實(shí)時(shí)分析這些行為與事先定義的檢測規則是否吻合，從而發(fā)出警報，提示進(jìn)行人工干預。

　　該攝像機的智能分析功能支持入侵檢測、徘徊檢測、尾隨檢測、停止檢測、方向檢測、分類(lèi)檢測、遺棄物和搬移物檢測、室內高密度人物跟蹤、高精度雙向計數、顏色識別等高級智能分析功能，具備檢測效率高、誤報率低、及時(shí)性強等特點(diǎn)，可以廣泛應用于小區安全防監控、智能交通管理、流量控制、軍事，以及銀行、商場(chǎng)、地鐵、機場(chǎng)等公共場(chǎng)所的安全防范，同時(shí)也可以應用于非安防領(lǐng)域，例如零售業(yè)場(chǎng)所，為商業(yè)決策提供相關(guān)統計信息。

　　智能分析功能

　　入侵檢測功能

　　這是智能視頻分析案例中應用最廣泛的功能。

　　自動(dòng)檢測區域內進(jìn)入、離開(kāi)、出現、消失的可疑對象并及時(shí)報警。例如，機場(chǎng)、鐵路、港口、邊境或其他禁止入內的區域。

　　對于周界分散、環(huán)境復雜的場(chǎng)景，一個(gè)人或者多個(gè)人都無(wú)法完全監控到所有周界，以及在保安人員中有犯罪同伙的情況下，該功能模塊可以充分滿(mǎn)足要求，它能夠自動(dòng)檢測出規劃區域內觸發(fā)規則的可疑對象并及時(shí)報警。

　　車(chē)輛檢測

　　運用停止、方向和速度過(guò)濾檢測規則。

　　在高速公路、海關(guān)進(jìn)出口、市區干道、停車(chē)場(chǎng)等場(chǎng)所，使用VCA的車(chē)輛檢測功能可以使管理停車(chē)和維持交通法規變得更加容易，大量減少因超速和非法停車(chē)引起的交通事故。

　　可以在攝像機中標定禁止停車(chē)區域，如果有車(chē)輛在此區域停止，則會(huì )觸發(fā)報警，提醒管理人員采取相關(guān)措施。同時(shí)VMS(Video Management System)也可以使用VCA產(chǎn)生的索引信息迅速定位相關(guān)視頻，便于事后取證。

　　車(chē)輛檢測功能支持設定各種區域，比如：停車(chē)區、行人區、公交車(chē)專(zhuān)用車(chē)道，同時(shí)可以檢測逆向行駛和超速行駛。

　　徘徊檢測

　　廣場(chǎng)、商場(chǎng)、停車(chē)場(chǎng)、門(mén)禁系統、銀行24小時(shí)ATM機、敏感地區周界等地區，如果發(fā)現可疑人員徘徊、滯留很久或有人在學(xué)校、幼兒園附近徘徊等可疑行為時(shí)，該功能模塊能根據徘徊滯留時(shí)間對移動(dòng)目標進(jìn)行跟蹤并報警。

　　尾隨檢測

　　尾隨規則可以監視運動(dòng)對象的后面是否有人或者車(chē)輛跟蹤，有效保障對象的安全以及特定場(chǎng)所的保密要求。例如應用于監獄或看守所的公職人員離開(kāi)監區時(shí)后面是否有尾隨行為，另外還可用于銀行的押款車(chē)、學(xué)校周邊以及需要特殊監控的場(chǎng)所。

　　遺棄物檢測

　　機場(chǎng)、地鐵站等人流量大的區域有人遺留“包裹”或銀行ATM機前有人安裝了其他裝置等,該功能模塊能及時(shí)檢測到目標物體并會(huì )立即發(fā)出報警。

　　物品搬移檢測

　　物品搬移檢測模塊，可以自動(dòng)檢測物品搬移事件——當檢測區域內物品被拿走或搬走時(shí)發(fā)出報警。

　　本檢測模塊適用于需要對物品搬移進(jìn)行錄像或報警的場(chǎng)合，例如對超市內的高價(jià)商品、家庭里的電腦和家具、工廠(chǎng)內的金屬建材、博物館內的文物、車(chē)庫內的汽車(chē)和貴重設備、特定場(chǎng)所，如展廳里的展品等的偷竊行為進(jìn)行監視和跟蹤。發(fā)現有人搬動(dòng)或移開(kāi)物品時(shí)能及時(shí)檢測到并觸發(fā)報警。

　　目標統計

　　可以對商場(chǎng)超市、高速公路、車(chē)站廣場(chǎng)、學(xué)?？紙?chǎng)，銀行大廳、醫院收費、黃金廣告位等地區流量進(jìn)行統計，支持雙向分別計數。

　　該功能模塊能精確統計人流或者車(chē)輛的數量，尤其在室外時(shí)支持“消除陰影影響”，支持累計增加、累計減少和及時(shí)計數等計數模式。[nextpage]

　　計數報表功能

　　數據庫集成于攝像機中，自動(dòng)記錄統計數據并實(shí)現本地保存，可以按照1分鐘、10分鐘、1小時(shí)、24小時(shí)等不同的采樣頻率進(jìn)行統計數據上報，支持多種數據查詢(xún)方式，可以完全脫機工作，支持多種數據報表形式，如網(wǎng)頁(yè)表格，分色條形圖和導出Excel表格，并可將導出的Excel表格進(jìn)行進(jìn)一步的處理，且數據是實(shí)時(shí)更新的。

　　顏色過(guò)濾

　　顏色檢測規則是該設備的智能分析應用中一個(gè)最新的功能，可以在People Track 的許可證下使用，可提供10種檢測顏色：黑色、棕色、深綠、藍色、綠色、天藍、紅色、粉紅、黃色、白色。支持對象的顏色百分比設置和顏色餅圖顯示。

　　廣泛應用于有顏色要求的工作場(chǎng)所，如：醫院、看守所、政法機關(guān)、監獄等特定場(chǎng)合。

　　煙火檢測

　　煙火檢測規則也是該設備智能分析應用中的一個(gè)最新規則，目前僅提供測試版本，正式版本退出后將提供獨立的煙火檢測規則?？梢詸z測視頻場(chǎng)景中的煙、火和白色氣體等隱患，廣泛應用于工廠(chǎng)，倉庫，候車(chē)室，候機廳，商業(yè)場(chǎng)所，森林防火，石化行業(yè)等。

　　3D校準功能

　　3D校準過(guò)程中，采用人物模型對比，操作直觀(guān)，只需要簡(jiǎn)單三步即可完成3D校準。校準后可顯示對象的分類(lèi)、面積、速度和高度，并對場(chǎng)景內物體進(jìn)行分類(lèi)，提高目標檢測精準度。

　　應用案例

　　河南某大型煤礦

　　河南某大型煤礦集團共有煤礦十三個(gè)，斜井全長(cháng)有1200多米，坡度在30-～45度之間，主通道是料車(chē)通道，旁邊是人行通道，料車(chē)通道禁止礦工通行。

　　由于絞車(chē)操作工無(wú)法看到實(shí)際的情況，導致運行效率低下，料車(chē)撞人的情況時(shí)有發(fā)生。

　　集團使用該智能分析產(chǎn)品對通道進(jìn)行監控管理，使用到的檢測規則有：

　　· 目標分類(lèi)和入侵檢測規則

　　只當人出現在料車(chē)道時(shí)發(fā)出報警，而物料車(chē)通過(guò)時(shí)則不會(huì )發(fā)生報警。

　　· 物體分類(lèi)和徘徊規則

　　當物料通道有礦工滯留超過(guò)5秒，智能分析設備檢測到徘徊目標并觸發(fā)報警。

　　· 遺棄物檢測和停止規則

　　檢測是否有物件跌落的現象發(fā)生，甚至有礦工坐在路軌上休息，防止造成災難后果。

　　使用智能分析產(chǎn)品之后，煤礦采礦過(guò)程中極大的地降低了人員傷害的機率，并且生產(chǎn)效率有了相當大的提高。

　　無(wú)人值守變電站

　　變電所作為電力傳輸的重要環(huán)節，由于無(wú)人值守，重要設備經(jīng)常被盜竊或破壞，給整個(gè)電網(wǎng)的安全運行造成重大隱患，確保變電所的安全運行非常重要。

　　在此項目中的應用到的智能分析功能有：

　　· 防止室外變壓器等設備被盜或被破壞;

　　· 防止人或大型動(dòng)物進(jìn)入危險區;

　　· 防止室內的重要設備被盜或被破壞;

　　· 大大提高了報警的準確率，和減少了誤報率;

　　· 事件發(fā)生及時(shí)報警并通知監控中心;

　　· 保留事件現場(chǎng)有力證據;

　　在該技術(shù)方案中，主要使用完成對變電站的保護的檢測規則有：物體分類(lèi)、入侵檢測、視頻丟失、物品盜移、滯留檢測、徘徊檢測。

　　智能交通

　　交管部門(mén)需要有效地實(shí)現交通違章和突發(fā)事件的自動(dòng)檢測以及交通流量自動(dòng)統計，并根據城市路口、城市道路、快速路、高速公路、治安卡口、隧道、橋梁和停車(chē)場(chǎng)等各種實(shí)際路面環(huán)境進(jìn)行針對性的優(yōu)化方案設計，滿(mǎn)足7×24小時(shí)全天候各種環(huán)境下的可靠工作。

　　同時(shí)在特殊情況下需要采取及時(shí)有效的調度和部署，提高交通系統的安全性和穩定性。

　　該智能攝像機在智能交通中應用到的規則有：

　　· 逆行檢測：采用智能分析算法中的方向檢測，檢測車(chē)輛是否逆行，一旦發(fā)現則自動(dòng)報警，杜絕事故發(fā)生。

　　· 違規停車(chē)：檢測城市車(chē)輛是否違規停車(chē)，保證路道的規范性。

　　· 遺棄物檢測：及時(shí)檢測公路上影響交通的滯留物，保證道路暢通。

　　· 車(chē)流統計：對公路車(chē)輛進(jìn)行流量統計。

　　· 速度檢測：對高速公路上的車(chē)輛的速度進(jìn)行實(shí)行監控。

　　使用智能分析產(chǎn)品后，相關(guān)路段事故發(fā)生的概率明顯降低，并有效降低了人員成本，提高了交通的規范性。