高速球發(fā)展至今,各項技術(shù)都已經(jīng)相當成熟了,但是受產(chǎn)品同質(zhì)化的嚴重影響,高速球的發(fā)展前景也在經(jīng)歷著較大的變革,更多的廠商在智能化的趨勢推動下將自動跟蹤技術(shù)列為自身創(chuàng)新的重頭戲。然而受到技術(shù)及成本的制約智能化的功能還不能得到大范圍的應用,那么智能化道路該如何發(fā)展將是業(yè)內(nèi)人士普遍關(guān)心的大問題。
作為最具代表性的前端監(jiān)控設(shè)備,高速球的遠距離控制、變倍、高清圖像、預置位巡航、自動跟蹤等功能在平安城市、銀行、工廠、港口等行業(yè)越來越發(fā)揮出重要的作用。但是隨著恐怖活動的不斷出現(xiàn),再加上整個監(jiān)控行業(yè)朝著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的進程,高速球的智能化功能被更多地提上議事日程。而在此發(fā)展趨勢下,自動跟蹤成為了高速球近年來取得飛速發(fā)展的智能化技術(shù)之一。
前端智能化是趨勢
目前的智能高速球已經(jīng)具備隨時檢測球機內(nèi)部溫度和濕度、自動啟動內(nèi)部加熱和降溫設(shè)備、智能監(jiān)控風扇轉(zhuǎn)動狀態(tài)、智能識別系統(tǒng)協(xié)議等功能,然而這些智能功能只是針對球機內(nèi)部工作環(huán)境及球機性能的智能檢測,并非對外界被監(jiān)控對象的智能檢測及分析,而要真正在前端球機對監(jiān)控目標進行智能化的檢測則需要結(jié)合IVS等智能功能來共同完成。雖然現(xiàn)在的智能化并未形成普遍的應用需求,但是可以預計,它將會在很多應用場合發(fā)揮傳統(tǒng)產(chǎn)品無法比擬的作用,而且在未來的道路上它也將成為高速球技術(shù)的主流趨勢之一。
高速球的智能化功能主要分為由前端球機獨立完成和由后端軟件平臺配合前端攝像機操作來共同完成兩種,以自動跟蹤技術(shù)為例,球機不需要通過后端的軟件平臺去控制,只要在前端就可以自動完成跟蹤的任務。廣州瀚祺電子科技有限公司技術(shù)工程師鄧勝文表示,三星泰科光電子的SPD-3750TP高速智能球是在前端攝像機獨立完成識別與跟蹤的,不需要后端軟件協(xié)助。它的工作過程如下:當目標物體進入該球機視覺范圍時,球機可自動識別目標運動的方向,并自動控制云臺旋轉(zhuǎn),對移動目標進行追蹤,使物體位于畫面中央,同時可自動對目標進行放大。自動跟蹤持續(xù)到目標離開球機的可視范圍,球機返回原觀測點準備下一次跟蹤。
由此可知,通過前端球機實現(xiàn)智能化功能是今后高速球應用趨勢之一,而且要實現(xiàn)前端的控制并不難。據(jù)天地偉業(yè)相關(guān)技術(shù)人士介紹,高速球智能化的功能可以通過兩種方法來實現(xiàn),一是將智能模塊的算法嵌入到球機的DSP芯片中來實現(xiàn),另一種是增加智能模塊,將模塊的智能功能輸入到球機的控制中完成。
實際上,自動跟蹤技術(shù)是球機獨立控制完成的一種智能化功能,它的跟蹤實現(xiàn)并不需要后端的軟件來管理與操控。此外,自動跟蹤技術(shù)自發(fā)展以來經(jīng)歷了較大的起伏,也有一些成功的創(chuàng)新,具體表現(xiàn)在對目標物體跟蹤的差異化上。[nextpage]
自動跟蹤技術(shù)
據(jù)了解,自動跟蹤是在智能識別的基礎(chǔ)上,對圖像進行差分計算,自動識別視覺范圍內(nèi)目標運動的方向,并自動控制云臺對移動目標進行追蹤,同時配合高清晰的自動變焦鏡頭,當目標在進入智能球機視線范圍內(nèi)直到離開的這段時間內(nèi),所有視頻都被清晰地傳往監(jiān)控中心。一旦系統(tǒng)的某個區(qū)域發(fā)生報警時,相關(guān)高速球便自動旋轉(zhuǎn)到報警點開始追蹤,并可設(shè)定啟動錄像或抓拍及啟動周邊的燈光、警鈴等。對于自動跟蹤的實現(xiàn)方式,杰偉世(中國)投資有限公司監(jiān)控產(chǎn)品技術(shù)總監(jiān)譚耀明認為,當球機探測到某個物體移動后,給球機的處理芯片發(fā)出一個命令,然后結(jié)合齒輪的轉(zhuǎn)動,控制傳動芯片來觸發(fā)報警,從而完成跟蹤命令。天津嘉杰電子的企劃經(jīng)理吳東坡也表示,高速球的自動跟蹤也是對球機機械性的考量,對于目標物體的跟蹤取決于它的速度和精度,而在操作上則是采取中心定位,局部放大的特點來達到圖像的清晰。
目前高速球智能跟蹤主要有區(qū)域跟蹤和鎖定跟蹤兩種不同的跟蹤方式。這兩種跟蹤技術(shù)研發(fā)較成功的有松下、三星泰科光電子等廠家。據(jù)各廠家介紹的情況分析,區(qū)域跟蹤被稱為第一代自動跟蹤技術(shù),而鎖定跟蹤被稱為第二代自動跟蹤技術(shù),兩種自動跟蹤技術(shù)既有共性亦存有差異。第一代自動跟蹤技術(shù)與高速球的移動偵測功能有著很多相似之處,且存在著跟丟目標物體的缺點,而第二代跟蹤技術(shù)則跟蹤相對比較穩(wěn)定且不會跟丟目標物體。
區(qū)域跟蹤
廣州瀚祺電子科技有限公司技術(shù)工程師鄧勝文介紹說,區(qū)域跟蹤主要是指如果有物體進入球機的設(shè)定區(qū)域,則跟蹤其運動軌跡,跟蹤超出范圍后,球機自動返回原觀測點進行新一輪的跟蹤。對于區(qū)域跟蹤,松下(中國)有限公司項目推進中心的郭辰見也表示,區(qū)域跟蹤功能主要適用于監(jiān)控對象或移動物體較少的環(huán)境,如果有某一移動的人物或物體進入攝像機的監(jiān)控范圍,攝像機會對其進行自動跟蹤,但是無法鎖定特定的人物或目標。松下WV-CW960系列和WV-CS950系列快球便是此種跟蹤方式的代表產(chǎn)品。但區(qū)域跟蹤存在著一些缺陷,一旦在該監(jiān)控區(qū)域內(nèi)有多處物體同時移動時,球機會把目標物體跟丟,因此區(qū)域跟蹤在實際的應用中還有提升的空間。
鎖定跟蹤
目前,第二代自動跟蹤技術(shù)是球機市場上最新的跟蹤技術(shù),第二代跟蹤采用的是鎖定跟蹤的方法,即指用戶指定目標后,球機會自動跟蹤該物體的運動軌跡。松下(中國)有限公司項目推進中心的郭辰見介紹說,松下的WV-CW970系列高速球是第二代自動跟蹤的代表產(chǎn)品,它既可以實現(xiàn)區(qū)域跟蹤功能,也可以實現(xiàn)鎖定跟蹤功能。針對特定的人物或移動物體,通過控制鍵盤對其進行“鎖定”操作后,攝像機可以進行鎖定跟蹤,也就是說,即使有其它的人物或移動物體進入攝像機監(jiān)控范圍,攝像機也不會跟丟之前的人物或物體。具體的操作步驟如下:通過鍵盤選擇需要被鎖定跟蹤的移動目標,然后利用屏幕上的“十”字,按下遙桿上的鎖定按鈕,鎖定目標,此時“十”字變成方框,快球即將目標鎖定住,且開始自動跟蹤。鎖定跟蹤技術(shù)是通過模板匹配算法實現(xiàn)的,它在廣場這類大范圍、人流量高的區(qū)域內(nèi)也能有很好的監(jiān)控效果,只要手動鎖定被跟蹤的目標之后,即便有其它移動物體在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)也不會跟丟原先鎖定的目標。[nextpage]
杭州數(shù)爾電子技術(shù)工程人員也介紹道,目前,國內(nèi)廠家也研發(fā)了帶鎖定跟蹤智能高速球,此跟蹤方式分為手動鎖定跟蹤和移動自動鎖定跟蹤兩種。手動鎖定跟蹤通過鼠標在屏幕上對跟蹤目標劃一個框,就鎖定跟蹤該目標。無論該目標運動或靜止,都對其它移動物體進行自動跟蹤,跟蹤快速而且流暢。即使在屏幕上出現(xiàn)多個移動物體,球機也不會對其進行跟蹤。該功能適用于復雜環(huán)境下的治安監(jiān)控。例如抓小偷:監(jiān)控畫面上發(fā)現(xiàn)一小偷在行竊,在該小偷上劃一個框,進行手動鎖定,球機就會只跟蹤小偷,而不會去跟蹤被扒竊的受害者,有利于及時得知小偷去向,為抓捕小偷爭取有利時機。而移動自動鎖定跟蹤則自動跟蹤第一個移動目標,即誰先動就跟誰。若第一個移動目標停下來,有第二個目標移動,就會自動跟蹤第二個移動目標,跟蹤快速而流暢。該功能適用于無人值守場合,如金庫、軍火庫、電站等重要場所。
具有鎖定跟蹤技術(shù)的高速球可以應用在金融行業(yè)、軌道交通行業(yè),以及平安城市等多種領(lǐng)域。它可以實時解決無人值守時的監(jiān)控,尤其是對可疑人物或目標進入防范區(qū)域的跟蹤監(jiān)控,使得監(jiān)控更加準確有效。一旦在布防區(qū)有可疑人物進入攝像機的監(jiān)控范圍后,攝像機便進行自動跟蹤,并且觸發(fā)報警錄像。
智能化還有待完善
由于自動跟蹤有跟丟目標的實際缺陷,所以要將它推廣到廣泛的應用中還有待改善。上海美贊美數(shù)碼科技有限公司總經(jīng)理唐海峰認為,目前的球機智能化還不是很到位,因而自動跟蹤時還存在著較大的缺陷。此外,某安防行業(yè)人士還認為,IVS等智能視頻技術(shù)目前價格還比較昂貴,一個萬元左右的球機加入3~5萬的IVS智能模塊有些不劃算,因而在具體的功能推廣上還是存在著較大的落差。
因而,根據(jù)實際的應用情況分析,球機在前端實現(xiàn)自動跟蹤功能,在治安監(jiān)控應用中可能只是一個賣點,真正的使用價值目前還沒有顯現(xiàn),現(xiàn)在很多廠商都在嘗試。如果在室內(nèi)誤差率會比較小一點,但在室外環(huán)境下,環(huán)境變化太大,誤差率是比較高的,一般情況下是采集圖像之后在后端利用軟件進行行為分析,這種方式會比在前端直接分析更有效果。現(xiàn)在人臉識別技術(shù)發(fā)展比較快,如果能夠?qū)⑷四樧R別技術(shù)應用到球機的自動追蹤系統(tǒng)中,應該能夠?qū)崿F(xiàn)追蹤功能,從而使球機的智能化真正深入到應用領(lǐng)域。
結(jié)語
目前高速球的智能識別和跟蹤等技術(shù)在國際尚處于新興階段,功能尚未完全成熟,但不可否認這些先進技術(shù)已經(jīng)給安防監(jiān)控行業(yè)帶來新的氣象,預計此類智能技術(shù)會成為未來的重要發(fā)展方向。
深圳市景陽數(shù)碼科技有限公司技術(shù)部人員表示,未來球機的智能化是很可能實現(xiàn)的,例如按照設(shè)定,高速球?qū)崿F(xiàn)自動跟蹤監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的移動目標、判斷監(jiān)控區(qū)域內(nèi)目標的行為狀態(tài)、自動統(tǒng)計監(jiān)控區(qū)域內(nèi)人流量等功能是完全有可能的。如果再加入人臉識別等智能分析技術(shù),必然會發(fā)展出更出色的功能,推廣到更廣泛的應用領(lǐng)域。
除了這些功能之外,高速球還有很多智能功能有待開發(fā)。如:協(xié)議自動識別、ID自動分布。目前高速球普遍采用的是通過撥碼開關(guān)或菜單來選擇協(xié)議,對機芯和控制協(xié)議的自動識別將對產(chǎn)品使用或工程安裝都有著重要的實際意義。