自從911事件發(fā)生以后,世界范圍內(nèi)都將安全防范工作作為一項必不可少的任務(wù)去認真執(zhí)行。中國也不例外,隨著近些年來“平安城市”工程的大力實施,政府以及民間對于安全防范的重視程度也在逐漸加強。視頻監(jiān)控?zé)o疑是預(yù)防和警告危險的最佳方法,在視頻監(jiān)控越來越普遍的同時,大量的圖像信息也是困擾監(jiān)控管理員的一個問題?,F(xiàn)在的視頻監(jiān)控已經(jīng)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(guān)緊要的信息剔除,使有用信息能夠直接呈現(xiàn)給用戶,這也正是智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要的功能之一。視頻監(jiān)控的歷史從最初的模擬階段發(fā)展到今天普遍、穩(wěn)定的數(shù)字化監(jiān)控,更向著日趨成熟的智能化方向發(fā)展,這將是一個必然的趨勢。
日趨廣泛的應(yīng)用范圍
遺留物探測、擁堵監(jiān)測、人流和車流的統(tǒng)計、移動探測、物體跟蹤、入侵探測以及虛擬周界的設(shè)置,這些人性化的功能顯而易見是十分吸引人的。具有智能化視頻分析功能的監(jiān)控系統(tǒng),無疑從多方面改變了傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)完全依賴人工操作的狀況,給監(jiān)控操作人員提供了方便,受到了越來越多客戶的期待和關(guān)注。這也正是目前智能監(jiān)控系統(tǒng)在市場上的需求量越來越大的原因所在,它的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛,已經(jīng)從原來單一的政府、軍隊擴大到現(xiàn)在的金融、工業(yè)以及一些大型商用環(huán)境。
WPG亞太地區(qū)市場經(jīng)理楊沛文介紹說:“目前的智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國土保安、金融、石化工業(yè)和電廠等領(lǐng)域,相信將來的應(yīng)用范圍會更加廣闊?!焙?低暤难邪l(fā)工程師賈永華也做了補充,智能化視頻監(jiān)控應(yīng)用的領(lǐng)域非常廣泛,包括居民小區(qū)的防盜,城市街區(qū)的安防,重要物品的丟失防護(例如博物館內(nèi)的展品防護),公路交通的監(jiān)控(例如路面擁擠程度的判斷,是否有車輛違反交通法規(guī))等等。
就如Verint的Ady Meretz所說:“取決于不同的項目需求,智能化將使很多方面的管理操作更加簡單化。而智能化系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域也更加廣泛,無論是用于安全防范,或者是其他任何的管理方面。”
以整體系統(tǒng)為平臺,實現(xiàn)更多的便捷功能
北京智安邦科技有限公司研發(fā)中心經(jīng)理菅云峰說:“目前的智能處理設(shè)備基本可以完成兩個層面的工作,一個層面是對目標的檢測、跟蹤和分類,得到目標的大小、位置、類型、顏色、運動方向、目標數(shù)、目標之間的距離、運動速度等目標的基礎(chǔ)信息(智能檢測);另一個層面是基于這些目標的基礎(chǔ)信息的分析判斷,如各種行為分析等(即智能識別)?!盵nextpage]
應(yīng)用的廣泛取決于技術(shù)上的完善程度,在采訪中了解到,盡管目前很多廠家的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)僅僅達到了“檢測”的水平,尚未做到“識別”的層面,但是該技術(shù)在很多方面已經(jīng)滿足了產(chǎn)品化的要求,已經(jīng)能夠投入使用了。例如,在威脅狀況預(yù)報警方面,智能化系統(tǒng)已經(jīng)可以幫助操作者分析具有威脅的監(jiān)控畫面,有別于人力監(jiān)控的是,系統(tǒng)能夠保持持續(xù)性的檢測和判斷,而不會產(chǎn)生注意力不集中或者疲勞等現(xiàn)象;在人流、車流統(tǒng)計方面,智能系統(tǒng)更加準確、便捷的提供道路違章車輛的信息,在一些出入量較大的場所也能夠較為準確地統(tǒng)計人流量的數(shù)據(jù);在物體跟蹤方面,系統(tǒng)則幫助監(jiān)控人員通過警報的方法呈現(xiàn)物體的遺失、移動、滯留等現(xiàn)象。這些功能都使得傳統(tǒng)被動式的監(jiān)控工作變的更為主動。
眾所周知,上述功能的實現(xiàn)需要整套監(jiān)控系統(tǒng)的配合,智能化圖像分析功能無論是在系統(tǒng)的前端、中端或是后端去實現(xiàn),都會對整個系統(tǒng)產(chǎn)生影響,尤其會影響到安防設(shè)備工作的穩(wěn)定性和精確性,因此,在此方面,各個廠家都對此進行了認真的規(guī)劃。
以SONY的DEPA(Distributed & Enhanced Processing Architecture)為例,該系統(tǒng)采取分布結(jié)構(gòu)和增強型處理比較有效的實現(xiàn)智能視頻監(jiān)控,其分布式結(jié)構(gòu)把分析任務(wù)分散到前端攝像機和后端軟件或NVR,使整個系統(tǒng)具有更高效的視頻分析能力。
國內(nèi)智能化產(chǎn)業(yè)仍不容樂觀
核心技術(shù)的開發(fā)任重道遠
智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng),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(guān)鍵在于其核心算法軟件部分。據(jù)了解,目前大部分智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心算法技術(shù)仍然掌握在美國以及歐洲地區(qū)等先進國家。據(jù)IMS Research調(diào)查顯示,世界范圍內(nèi)IVS(Intelligent Video Software)的市場占有率為35%~36%,其中美國的OV(Object Video)就占有了9%左右的比例。而大部分國內(nèi)廠家則仍處在同國外開發(fā)商合作的階段。隨著市場需求的不斷擴大,國內(nèi)的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)供應(yīng)商已經(jīng)開始逐步的涉足研發(fā)和提供專門的硬件平臺,這些平臺將支持智能化分析軟件達到更好的監(jiān)控效果;并且根據(jù)國內(nèi)市場的需求,開發(fā)更人性化、更友好的適合不同領(lǐng)域的相關(guān)外圍軟件與國外的核心軟件配套使用。
北京兆維泰奇技術(shù)總監(jiān)沈宇楓表示,目前中國科學(xué)院已經(jīng)有專門針對智能圖像處理的研究專家,正朝著如何解決核心算法、IT以及圖像處理等問題的方向不懈努力,相信在不久的將來,中國將會擁有完全屬于自己的獨立智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)。[nextpage]
系統(tǒng)功能與穩(wěn)定性有待完善
索尼中國專業(yè)系統(tǒng)集團B2B銷售及市場開發(fā)部產(chǎn)品市場科產(chǎn)品經(jīng)理文軍表示:“目前智能監(jiān)控系統(tǒng)在中國的市場普及率應(yīng)該是小于5%的?!痹蛟谟冢M管這一領(lǐng)域的發(fā)展日新月異,客戶給予很大的期待值,但是就目前的應(yīng)用狀況來看,仍然有很多不盡如人意的地方。例如產(chǎn)品功能與客戶的需求相差較遠,客戶往往過高的估計了智能化系統(tǒng)所能提供的便利功能;其次智能化分析仍然受到環(huán)境的限制,面對各種各樣復(fù)雜的環(huán)境,智能化系統(tǒng)目前還無法進行準確、實時地判斷和分析;同時智能化系統(tǒng)的有效工作需要較高端的配套設(shè)備,甚至對設(shè)備的安裝也有嚴格的要求,而很多工程商在這方面仍處在學(xué)習(xí)的階段,這也同樣造成智能化視頻分析的難度。另外,產(chǎn)品的價格仍然十分昂貴,這就造成了使用者覺得自己的投入和得到的產(chǎn)品效果不成正比。
文軍補充到,“目前智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)不完善的原因在于:首先是智能視頻分析規(guī)則的不全和不完善,只能在一些比較理想的應(yīng)用場合才能使用;第二是系統(tǒng)效率的問題,用戶花很大的投資卻只能實現(xiàn)很有限的功能和應(yīng)用;第三是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的限制,特別對于集中處理的方式,需要把高分辨率的圖像發(fā)送到后端進行處理,需要占用很高的帶寬?!?
智能化概念標準有待統(tǒng)一
另外一方面,目前的智能分析行業(yè)欠缺一個標準化的概念,各廠商對智能化的定義出入較大,有的廠家認為系統(tǒng)具備了智能化分析的能力,而其他廠家則認為太過簡單,甚至根本稱不上智能化。例如,有些系統(tǒng)只是簡單的完成了一些運動檢測工作,并不能從根本上實現(xiàn)自動分析并提取有威脅信息的功能;而一些系統(tǒng)雖然可以滿足復(fù)雜的模式識別、目標跟蹤等功能,但是在多變的實際應(yīng)用環(huán)境中的工作狀況卻并不理想,很多功能形同虛設(shè)。所以有人認為,行業(yè)內(nèi)應(yīng)該規(guī)定一個統(tǒng)一的標準,對智能化的的概念做出明確的定義。這樣有利于產(chǎn)業(yè)的規(guī)范,也同時達到了教育客戶的目的,使用戶能夠更清楚地了解智能化監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品。
GE中國的安防業(yè)務(wù)項目經(jīng)理張達明就明確表示:“目前的智能化監(jiān)控系統(tǒng)需要一個標準化的定義,制定這個標準也是GE努力的方向。我們希望和更多專注于視頻分析的廠商合作,制定一個明確的標準,給市場上越來越多的客戶提供能夠更加完善使用的智能系統(tǒng)?!?/P>
智能化時代,我們充滿期待
監(jiān)控行業(yè)整體發(fā)展為智能化提供原動力
任何一項新技術(shù)從概念到普及應(yīng)用都是需要一個過程的,可喜的是,目前中國的監(jiān)控行業(yè)保持飛速發(fā)展的速度。無論是國內(nèi)還是國際廠商都共同表示,在未來的時間里,他們將在智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)領(lǐng)域都加大研發(fā)力度。由于中國的市場和應(yīng)用領(lǐng)域是比較復(fù)雜的,眾多的客戶群體決定了產(chǎn)品必須適應(yīng)個性化的需求,因此,目前廠商在技術(shù)層面研發(fā)的重點在于建立智能化監(jiān)控產(chǎn)品的標準、加強產(chǎn)品的穩(wěn)定性和準確性以及對基于目標的描述表示、針對性的壓縮算法和有效的存儲檢索機制等方面。[nextpage]
索尼中國的文軍表示,下一個階段,公司在智能化視頻監(jiān)控方面發(fā)展的方向是:首先是適用性方面需要有比較大的提高,以解決目前只能在比較理想的環(huán)境和條件下才能使用的情況;其次是系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可用性,即提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,減少誤報警和漏報警;另外,還需要增強智能分析的規(guī)則實現(xiàn)多種規(guī)則的組合應(yīng)用,以適應(yīng)各種不同的應(yīng)用和需求;最后當(dāng)然需要考慮系統(tǒng)的成本,降低成本勢必需要提高系統(tǒng)的效率。
技術(shù)研發(fā)力度的加強是毋庸置疑的,而市場層面的進步也是不容忽視的,目前,廠商要做的除了著力于產(chǎn)品的研發(fā)之外,更重要的一點就是教育客戶,在推廣自己產(chǎn)品的同時,讓客戶了解到智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)并不是萬能的,并且明確客戶對于產(chǎn)品功能的認識,避免客戶認為智能監(jiān)控名不副實,進而對其失去信心。市場的關(guān)注,客戶的期待加上整體行業(yè)的發(fā)展,都為智能化的前進提供了原動力。
配套資源的完善支持智能化前進的步伐
無論是前端采集圖像的質(zhì)量,還是后端對海量數(shù)據(jù)的分析,都對整個監(jiān)控系統(tǒng)的配套設(shè)備有著較高的要求,而周邊資源的匱乏,必然限制分析的速度、準確度以及精確度。
隨著攝像機的圖像采集能力、CPU的處理能力、網(wǎng)絡(luò)傳輸能力等周邊資源的不斷完善,智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)以及應(yīng)用也會越來越趨于完美。將來的智能監(jiān)控會根據(jù)不同用戶以及環(huán)境的要求,實現(xiàn)更多更完善的功能。
WPG的楊沛文透露:“目前公司亟待改善的問題之一在于攝像機等配套設(shè)備的完善,例如各種不同應(yīng)用環(huán)境的光線問題,這需要一套被強化的影像解決方案,用以適應(yīng)復(fù)雜的現(xiàn)實環(huán)境。
而北京藍色之星賀才廣補充到:“很多智能化系統(tǒng)的使用,是一個龐大的系統(tǒng)工程,并不是傾某一個公司之力可以完成的。另外,還有一些技術(shù)上的問題,很多新的應(yīng)用現(xiàn)在還沒有得到實際的驗證,如何保證這些應(yīng)用在真實的場景中達到預(yù)期的效果?這可能會是一條很長的路,需要更多的公司、更多的技術(shù)開發(fā)人員來共同努力?!?/P>
總體來說,國際市場上的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)占據(jù)了領(lǐng)先的優(yōu)勢,這取決于他們長期的發(fā)展和積累,以及來自政府或軍隊的強有力的支持;國內(nèi)的廠商由于起步較晚,以及研發(fā)力度的欠缺,加之國內(nèi)復(fù)雜的環(huán)境以及用戶群體,目前這一領(lǐng)域仍處在起步階段。但是其發(fā)展的空間是不容忽視的,市場的需求決定了智能化監(jiān)控系統(tǒng)未來的主流地位。
BOX:學(xué)術(shù)界一般將智能化視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展程度分為四個階段,初級階段是從視頻圖像中將運動物體提取出來,第二階段是運用模式識別技術(shù)對運動物體進行分類,第三階段是運用目標跟蹤技術(shù)獲得運動物體的運動軌跡,最高階段是分析運動物體的行為及身份。