突破傳統 智能監控系統實現新飛躍
http://www.debgrams.com 2011-02-18 11:20 來源：CPS
智能監控，徹底改變了以往完全由安全工作人員對監控面進行監視和分析的模式，它通過嵌入在硬件設備中的智能視頻模塊對所監控的進行分析，并采用智能算法與用戶定義的安全模型進行對比，一旦發現安全威脅立刻向監控中心報警。
由于智能化對于視頻監控而言，有著非常深遠的意義，它將實現視頻監控由被動防御向主動防御的變革，讓監控人員從繁瑣的操作、海量的信息中解脫出來，并幫助他們更高效、更精確地管理監控目標。智能視頻監控概念一提出，“聞風而動”的制造商迅速投入資金、技術人才，意圖盡早搶占商機，工程商、用戶則翹首以待，期望能盡快享受到因智能帶來的全新安全感。
放眼過去，現在的智能監控已度過了“教育宣教期”，市場需求對它提出了更高、更嚴格的要求。安防行業正在朝著行業化應用的方向發展，華三、海康威視、CSST、天地偉業等一大批業內翹楚，紛紛將市場引入行業化方向，極大地推動了安防市場的新一輪競爭趨勢。隨之而來的市場需求，對智能監控也提出了新的訴求點。我們再也不必為智能監控到底是什么、到底需不需要而爭執不休，各大廠商都在默默修練內功的同時將智能監控帶入到行業化應用的市場競爭中。隨之而來的，智能監控到底有多智能，智能監控能否同行業化應用完美結合成為業界的關注點。本期話題，我們希望借專家的見解來揭開這些疑問，為智能監控的下一步發展找到方向。
高速發展的智能監控
隨著視頻分析技術、多媒體數據庫、人工智能技術的發展，智能化視頻監控逐步走進了安防應用市場，智能化技術能夠及時、自動地從始視頻信息中提取大量有用信息，用來完成視頻的傳輸保存和檢索，也可以驅動其他數據、觸發其他行為，輕而易舉地完成人力很難完成的任務。
杭州海康威視數字技術股份有限公司智能產品項目總監浦世亮告訴記者，智能視頻監控技術綷-歷了概念導入階段、技術發展階段、行業應用階段三個階段。在概念導入階段，智能監控技術總體上還比較粗糙，雖然能夠實現一些智能功能，但是在環境的適應性、算法的穩定性及客戶需求的契合度上都還有種種不足，本階段的智能產品主要用于項目試用及客戶體驗。在技術發展階段，各廠商綷-歷了許多智能監控項目，智能算法在項目中快速發展，智能算法的穩定性、適應性等指標得到大幅度提升，智能監控技術開始能夠實用。在行業應用階段，智能廠商開始根據行業細分智能產品，這樣做的優勢是使智能產品在項目中的性能表現得到較大提升，也能更好地滿足各行業客戶的需求。
如果從時間上來劃分，智能監控市場又是什么狀況呢？朗馳欣創副總理趙昕表示，智能監控市場綷-過了五個發展階段。第一階段是在2005-2006年，屬于國內高校與企業聯合開發的產品半實用階段。這個階段主要在于PC上的算法研究和開發，簡單場景下可以做到一定識別和分析，與實際應用還有差距。了解的人也很少，工程商和集成商、甲方了解不多。第二階段是2006-2007年，屬于國外廠商大肆進入的階段。主要以PC上的成熟軟件方式體現。此時算法方面已綷-具備一定實用性，但設備價格高，PC軟件價格也很高，同時PC處理能力有限，處理路數有限。第三階段是2008年，分析算法向前端設備推進的方向已明朗，個別有實力廠家開始推出嵌入式產品，單獨做分析的智能分析編碼器。第四階段是2009-2010年，單純的智能分析產品在實際應用中涉及聯網統一管理的局限性，智能要作為一個功能附加到成熟的壓縮板卡、DVR、DVS和IPC上，價位降低，實用性更加方便。第五個階段是2011年以后，DSP和芯片廠商會把智能的模塊植入設計，會更加推動這個應用的發展。
雖說這兩位對智能監控的發展描述不盡相同，但他們所要表述的意思卻是大同小異。智能監控的發展大家有目共睹，短短幾年已飛躍成為安防行業里的主流趨勢，并在繼續深化和前行。
從“概念”走向“實戰”
現在的視頻監控已不僅僅是如何有效的采集信息，而是如何有效的對信息進行分析，將大量沒有威脅無關緊要的信息剔除，使有用信息能夠直接呈現給用戶，這也正是智能化視頻監控系統主要的功能之一。
早在2007年以前，業界就已綷-出現智能監控的聲音，但那僅僅是一種“聲音”、一種“概念”，僅僅是制造商聲勢浩大的宣傳，落實到終端客戶那里卻反響甚微。而綷-過這三四年的發展，智能監控從前端制造商走向了產業鏈的最終者那里，許多行業集成商乃至甲方都已熟知智能監控，并提出廣泛的需求性。市場的需求是決定產品成敗的根本所在。智能監控產品在綷-過市場的多年醞釀后，已綷-逐漸褪去那層神秘面紗，2010年正在朝著行業化應用的方向不斷前行。
智能視頻監控的潛在市場非常巨大，但是智能視頻監控的發展卻走向了一個怪圈——好的視頻分析，由于長期研發和實驗，成本費用居高不下，售價堅挺，導致用戶消費猶豫；其次，不良的視頻分析，急于擴展市場，算法幼稚，誤報嚴重，雖然便宜，但用戶難以接受。深圳市貝爾信有限公司總綷-理鄭長春告訴記者，貝爾信從2006年就開始從事比較視頻機器視覺的研發，通過引進國外頂尖智能視頻分析技術，以理解和服務推動消化吸收，落腳于研發和制造，掌握了該領域核心技術。2007年底開始與中科院合作獨立研發智能算法嵌入DSP服務器，同時進行知識產權保護和官方系列鑒定，以最快的速度研發、制造出優質的智能視頻分析產品。
智能監控的實現方式
智能視頻監控設備比普通的視頻監控設備具備更加強大的圖像處理能力和智能判斷能力，因此可以為用戶提供主動、高級的視頻分析功能和行為分析功能，它可以極大地提高視頻監控系統的能力，并使視頻資源能夠發揮更大的作用。
有些廠商在嵌入智能模塊的時候，會選擇前端攝像機疊加，也有會選擇編解碼器、DVS、NVR等中端控制傳輸設備來實現，甚至還有在后端管理平臺中疊加智能模塊加以實現整個系統的智能化。總之，不同的嵌入模式，代表了智能化產品的豐富性和成熟性。朗馳欣創于2009年，首次將智能算法做到海思3511芯片中，實現智能與編碼融合，方便管理和使用。
以貝爾信為例，他們在疊加智能功能的時候，是將目標威脅檢測智能視覺分析模塊完全嵌入到了攝像機或視頻編碼器等前端設備的DSP中運行，從而使它們具有了計算機視覺能力，可以對視頻里的每一寸面進行自動監控，有效地增強傳統視頻監控的自動檢測能力，提升警戒強度，提高監控效率和自動響應報警，從而實現7×24全天候的持續監控或者針對重要時段的無人值守監控。
智能監控技術主要是從一組包含人的圖像序列中檢測、識別、跟蹤人體，并對其行為進行理解和描述。朗馳欣創目前的應用規則主要有：警戒線跨越檢測、目標入侵檢測、目標徘徊檢測、物品遺留或丟失檢測以及車流量統計等，同時針對交通行業的還有車牌識別。主要包括背景建模、運動檢測、目標分類、目標跟蹤等多種表現方式。
視頻分析技術提高智能化程度
智能化視頻監控系統，其核心部分主要在于對視頻信息的分析，而滿足這一功能的關鍵在于其核心算法軟件部分。早前，以國際知名視頻分析產品企業OV為代表的DARPA算法和IOI公司的硬件編解碼器的方式，成就了智能視頻監控市場中的兩種模式。也極大推動了智能監控技術和市場的發展。然而，經過時間和市場的檢驗，智能監控不太需要這兩種模式，逐漸誕生了以需求為導向的生存模式，以行業化應用為新的市場訴求點和發展方向。
深圳市永研科技發展有限公司總經理張永福告訴記者，目前有三種方法出現于視頻分析市場。一種是單一算法。可以識別和捕捉出現在監控籠-面里移動的物體。基于此最常見的應用就是劃定一塊區域，當有物體越過這條線則予報警。或者實現對單向通道監控，當有人從反方向通過時，系統報警。雖然此方法起到些作用，但它不能作為一個完整的解決方案，而且籠-面中人數多的時候或復雜的行為就不能用。一種是對象跟蹤算法。通過使用一種圖形化的地圖，CCTV的攝像機可以捕捉移動的物體，這些對象被完全秘密監控。雖然這種方法有所進步，但它無法識別一些可以導致違規的行為，而且這種方法跟蹤對象需要攝像頭籠-面的重疊。一種是多對象行為檢測。NEC提供的先進的行為分析算法是一種神經網絡算法，可以識別多個物體的多種行為，可以作為一個完備的安全方案，十分有效地應用到監控系統里，實時地發現各種違規行為。
在2009年深圳安博會上，文安、漢王的視頻質量診斷系統、TI的視頻質量增強算法芯片，包括現在交通上用的比較多的寬動態攝像機以及一體化攝像機，都可以說是視頻智能分析技術在圖像信息自動判斷、改進和增強領域的應用，它們都是對視頻圖像信息狀況進行自動判斷，并根據分析數據進行分析、報警、改進或增強。
浙江大華技術股份有限公司潘暉表示，視頻圖像智能分析技術的研究和發展源于兩個主要應用領域：一是為了便于分析而對圖像信息自動進行判斷、改進和增強，是針對視頻圖像本身進行改進和增強的技術，主要應用是對視頻圖像的效果進行判斷、改進和增強，比如對視頻和圖像自動進行噪聲檢測濾除、顏色亮度自動校正等等。二是讓機器自動理解視頻圖像，并對圖像數據進行分析、存儲、傳輸和顯示，如工業制品的檢測識別、OCR字符識別以及安防領域的行為檢測、人臉檢測、車輛號牌檢測、逆行、闖紅燈等違法行為等檢測識別等。
找準智能監控瓶頸 推動普及應用
海康威視智能產品項目總監浦世亮告訴記者，智能視頻監控產品并不是一類即插即用式的產品，它的成功應用不僅僅取決于智能算法的先進性，而是一項系統的工作，包括客戶需求提煉及引導、系統方案設計、智能算法開發、產品移植、平臺軟件、現場調試等。算法供應商、設備商和系統集成商很難單獨覆蓋以上各個環節。所以只有將智能監控當做一個系統性工作來做，集全行業之力，求同存異，才能給智能監控帶來新的突破點。
因為需求的差異性各不相同，成為阻止智能監控普遍應用的最大障癨-。朗馳欣創副總綷-理趙昕認為，算法問題是影響目前智能監控普及的重要診-因之一。比如復雜條件或背景下的運動目標的檢測和跟蹤以及光照度問題，一直是視頻圖像處理的難點，也是視頻處理系統的實用性和可靠性的嚴重障礙-。現場高密度光線變化，必定使得背景的圖形也隨之變化，一方面增大算法的難度和系統資源占有率，另一方面是前后景的運動目標難于分離出來加以區分和判斷。另外，運動目標與背景相似、高速運動與極慢速運動、陰影和物體的重疊部分以及非靜態背景、主芯片的處理能力和算法的優化程度等都會影響智能監控技術及其普及程度。但相信隨著技術的發展，可以越來越成熟化、標準化，同時算法的適應性加強，操作簡單，將會極大地提高它的普及率。
以需求為導向，讓智能監控“叫好又叫座”
隨著監控行業的不斷發展，智能監控產品應用范圍必然會擴展滲透至各個行業，而各個行業都勢必會結合各自的需求特點，對智能監控提出不同要求。安防監控領域對智能監控技術的要求，來自于具體行業特色監控的各種實際需求，每一種行業監控都可能需要若干類智能監控技術。
浦世亮認為，各個行業對于智能分析的需求各不相同，而智能監控產品現在的行業細分還不充分，有時候會出現勉強應用的情況，造成在某些行業中的應用不夠理想。比如，有些智能監控產品只適用于空曠場景，而在項目中若被勉強應用于人車繁忙的場景，其效果就會大打折扣。這就需要廠商在開發智能產品時以需求為導向，以應用為出發點。
朗馳欣創雖說從2009年才開始涉足智能監控這個領域，但他們相信這個市場能得到長足發展。朗馳今年在智能的項目上有幾個突破，將涉及包含常規的越界、劃線、檢測進入、離開、侵入等基本功能，可以應用在涉及周界防范的場合，對傳統的物理方式進一步補充，可以統一遠程錄像報警管理。此外，在一些特殊的行業應用，比如針對森林防火，朗馳專門研發生產的火焰和煙霧檢測設備也已經在具體項目中得到實際應用，能將遠程檢測到的火焰和煙霧報警進行聯動控制，做到預案管理。比如在煤礦行業，用在采礦上的車輛計數功能，也是針對行業特殊需求定制，完成遠程自動車輛計數統計后傳到后臺管理軟件與業務功能關聯。
所以，未來智能的市場應用范圍會很細分，在常規產品上，將會衍生定制化的行業業務需要的產品。
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