監(jiān)控視頻分析技術(shù)是指通過對(duì)視頻畫面的監(jiān)控判斷和檢測(cè)分析,過濾掉視頻畫面中無用的或干擾的信息,抽取視頻源中關(guān)鍵的有用信息,從而為刑偵工作的順利推進(jìn)提供直觀且有價(jià)值的視頻圖像依據(jù)。視頻圖像偵查技術(shù)已成為新的破案增長點(diǎn),視頻圖像業(yè)務(wù)已成為公安行業(yè)發(fā)展最快的業(yè)務(wù)。
目前的傳統(tǒng)視頻監(jiān)控存在的典型問題即是采用以人海戰(zhàn)術(shù)為主的視頻線索查找,顯然不能滿足高效查找,因此急需高效的、自動(dòng)的、智能的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)上述的需求。對(duì)此,新興的智能監(jiān)控視頻圖像分析技術(shù)為解決上述需求提供了解決方案。
監(jiān)控視頻圖像分析技術(shù)智能化的主要標(biāo)志之一是:系統(tǒng)由人眼的目視解釋(視讀)走向機(jī)器解釋(機(jī)讀)。智能監(jiān)控視頻圖像分析技術(shù)將“人腦”對(duì)視頻畫面的監(jiān)控判斷、數(shù)據(jù)分析和提煉特征形成算法植入計(jì)算機(jī),使計(jì)算機(jī)對(duì)視頻畫面能進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和分析。其借助計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和優(yōu)良的算法設(shè)計(jì),過濾掉視頻畫面中無用的或干擾的信息,并進(jìn)行自動(dòng)分析和抽取視頻源中的關(guān)鍵的、有用的信息,從而使攝像機(jī)不但成為人的眼睛,也使計(jì)算機(jī)成為人的大腦。該領(lǐng)域被稱為人工智能中的模式識(shí)別,其即利用智能分析技術(shù)提煉出視頻流中人員和車輛等目標(biāo)的各種行為特征和結(jié)構(gòu)模式,從而形成核心算法;進(jìn)而通過比對(duì)和分析判別,辨識(shí)出采集到的視頻圖像中的目標(biāo)屬于何種物體、何種行為,對(duì)目標(biāo)的框架周長和行動(dòng)軌跡打上標(biāo)簽,或根據(jù)已知行為、結(jié)構(gòu)模式,利用模糊圖像處理技術(shù)重建出真實(shí)可信的清晰圖像。因此,智能監(jiān)控視頻圖像分析技術(shù)的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用將大大提高破案效率。
目前主要的智能監(jiān)控視頻圖像分析技術(shù)有如下幾種。
1,智能視頻轉(zhuǎn)碼技術(shù)
錄像轉(zhuǎn)碼功能將各個(gè)不同廠家的案件視頻錄像轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一格式,為視頻瀏覽、分析檢索以及案件管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
視頻格式識(shí)別技術(shù)能自動(dòng)識(shí)別主流的視頻格式,無須在調(diào)取錄像時(shí)人工記錄廠家設(shè)備型號(hào)、轉(zhuǎn)碼時(shí)再進(jìn)行選擇確定;基于“云計(jì)算”的智能批量轉(zhuǎn)碼和播放同步轉(zhuǎn)碼技術(shù),實(shí)現(xiàn)了“即播即轉(zhuǎn)”,能根據(jù)偵查需要自動(dòng)調(diào)度轉(zhuǎn)碼進(jìn)程,實(shí)現(xiàn)了案件數(shù)據(jù)準(zhǔn)備的“零”等待;轉(zhuǎn)碼過程中模式選擇的復(fù)雜度最高,快速轉(zhuǎn)碼通過重用模式信息,降低模式選擇復(fù)雜度,從而減少轉(zhuǎn)碼時(shí)間。針對(duì)生僻的錄像格式或無法調(diào)取錄像的情況,則可通過屏幕錄制工具進(jìn)行轉(zhuǎn)碼。
2,可信視頻智能檢索技術(shù)
專門針對(duì)視頻偵查業(yè)務(wù)對(duì)視頻檢索“可靠、高效、使用便捷”的要求而研發(fā)的可信視頻智能檢索技術(shù),實(shí)現(xiàn)在“零漏檢、低誤檢”的前提下,從海量視頻錄像中快速提取偵查員關(guān)注的重要視頻片段,達(dá)到“少看、快看”的目的,方便于偵查員聚焦、觀察、分析嫌疑對(duì)象。檢索方法有區(qū)域活動(dòng)目標(biāo)檢索、跨線檢索、目標(biāo)行進(jìn)方向檢索、目標(biāo)類型檢索(行人檢索)、色彩檢索等。不同的檢索方法應(yīng)用于不同的偵查場(chǎng)景,可以起到較好的檢索效果。系統(tǒng)可根據(jù)偵查條件,提供多種組合檢索方法,能更好地發(fā)揮檢索作用,真正達(dá)到視頻錄像“快看、少看”的目標(biāo)。大大縮短了觀看視頻的時(shí)長,減少了刑偵人員的工作負(fù)擔(dān)。
3,案件線索的時(shí)空分析技術(shù)
時(shí)空分析是依據(jù)嫌疑目標(biāo)時(shí)空關(guān)聯(lián)關(guān)系,分析嫌疑目標(biāo)的行為、軌跡和甄別嫌疑對(duì)象。時(shí)空分析包含:
· 視頻導(dǎo)航:刑偵員需調(diào)閱各監(jiān)控點(diǎn)大量錄像,支離破碎的信息不便于對(duì)嫌疑目標(biāo)行為進(jìn)行連貫性分析,為了在大腦中逐漸形成對(duì)嫌疑目標(biāo)行為模式的綜合思考和分析,按照拼接規(guī)則,將包含嫌疑目標(biāo)的視頻拼接播放,實(shí)現(xiàn)“電視劇”式嫌疑目標(biāo)行為分析,進(jìn)而甄別嫌疑目標(biāo);
· 空間分析:展示嫌疑目標(biāo)的空間分布、出現(xiàn)頻度,進(jìn)行分析;
· 時(shí)序分析:通過時(shí)間軸,還原嫌疑目標(biāo)活動(dòng)時(shí)序;
· 軌跡追蹤:通過時(shí)間-空間約束關(guān)系,追蹤嫌疑目標(biāo)軌跡。
通過對(duì)嫌疑目標(biāo)的時(shí)空規(guī)律分析、嫌疑目標(biāo)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系分析,逐步排查嫌疑目標(biāo),進(jìn)而獲得偵查線索直至破案。應(yīng)用智能特征比對(duì)與關(guān)聯(lián)分析等數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),不僅可提高分析比對(duì)、綜合研判的效率,而且還可以通過對(duì)不同地區(qū)、不同時(shí)段的海量案件數(shù)據(jù)的研判分析,為串并案處理提供科學(xué)依據(jù)。
4,圖像增強(qiáng)技術(shù)
操作方便、使用靈活的多種實(shí)際監(jiān)控環(huán)境的圖像增強(qiáng)功能,能幫助偵查員改善實(shí)際監(jiān)控圖像的質(zhì)量,為偵查員提供可辨識(shí)的關(guān)鍵信息。針對(duì)需要局部增強(qiáng)的目標(biāo)圖像(如刑偵工作中最常見的低質(zhì)量車牌圖像和人臉圖像),利用同一監(jiān)控視頻段中多幀圖像序列間的互補(bǔ)信息,或同類目標(biāo)對(duì)象固定的結(jié)構(gòu)內(nèi)容信息作為先驗(yàn)信息,通過圖像超分辨率技術(shù)重建出與原始低分辨率圖像最相似的高分辨率圖像,增強(qiáng)實(shí)際噪聲環(huán)境下低質(zhì)量監(jiān)控圖像質(zhì)量,恢復(fù)重點(diǎn)關(guān)注目標(biāo)的細(xì)節(jié)信息,提高實(shí)際監(jiān)控圖像特征辨識(shí)的準(zhǔn)確率。圖像處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)模糊圖像的清晰化、校正畸變圖像,對(duì)于提高視頻偵查工作的質(zhì)量具有重要的意義。例如運(yùn)用國際領(lǐng)先的“基于形狀語義的人臉超分辨率算法”,由于傳統(tǒng)方法以像素值差異作為人臉相似性準(zhǔn)則,但是由于環(huán)境噪聲會(huì)對(duì)像素值產(chǎn)生干擾,導(dǎo)致相似性準(zhǔn)則的精確性降低,對(duì)此,該算法在國際上首次提出了基于形狀語義的人臉超分辨率算法,通過引入人對(duì)圖像理解的形狀語義信息,提高在噪聲環(huán)境下重建人臉的相似性,攻克了環(huán)境噪聲導(dǎo)致人臉重建圖像質(zhì)量急劇下降的重大技術(shù)難題,這對(duì)于增加實(shí)際監(jiān)控人臉辨識(shí)的準(zhǔn)確性,提高公安部門破案率具有重要意義 。
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