視頻智能分析很早就應用在安防行業(yè)上，如銀行、企業(yè)、監(jiān)獄等的安全應用方面。隨著社會各行業(yè)的發(fā)展，視頻智能分析已不再僅僅意味著安全，而是擁有了更加多元化的應用需求。

　　現(xiàn)在，視頻智能分析常見的應用有人臉識別及車牌識別等。所有的視頻分析都是建立在對視頻中目標有效識別的基礎上，而且有別于傳統(tǒng)的移動偵測(VMD - Video Motion Detection)技術，雖然兩者都能判斷出畫面內(nèi)容的變化，但是移動偵測只能判斷出畫面內(nèi)容的變化，而無法區(qū)分真正的目標和背景干擾，智能視頻行為分析則首先將場景中的背景和目標分離，識別出真正的目標，去除背景干擾(如樹葉抖動、水面波浪、燈光變化等)，進而分析并追蹤在攝像機場景內(nèi)出現(xiàn)的目標行為，獲得這些目標的行為屬性,從而使得抗干擾能力有本質(zhì)的提高，再與用戶預先設置的各項規(guī)則進行對比，判斷是否需要發(fā)出報警提示。

　　智能視頻分析引擎(VCAsys)的工作原理及過程

　　首先用戶需要預先設置檢測區(qū)域或者檢測線，針對每個檢測區(qū)域或者檢測線指定相應的規(guī)則。在攝像機拍攝的視頻經(jīng)穩(wěn)定處理后(智能視頻分析算法的一部分)，會生成穩(wěn)定的視頻，接著視頻分析引擎VCAsys會分析穩(wěn)定后的視頻，使用一種“背景分離算法”對背景進行學習，并將畫面中的前景(即目標)和背景進行分開，這是VCAsys智能視頻分析算法的核心部分。VCAsys會分析每個像素在前后一段時間內(nèi)的變化，以確定整個畫面中相對靜止的部分和發(fā)生變化的部分，再根據(jù)所有像素在一段時間內(nèi)的變化規(guī)律，確定畫面中屬于背景和前景的部分。

　　與傳統(tǒng)的圖像移動偵測(VMD – Video Motion Detection)不同，VCAsys智能視頻分析算法可以根據(jù)前景和背景的信息，準確地識別出靜止或者移動非常緩慢的目標，其利用復雜的算法識別出真正目標的行為，并濾除背景干擾，如樹葉抖動、水面波浪等，此外還包括一些其它功能，如對畫面亮度變化的濾除、3D校準、輸出穩(wěn)定視頻等。根據(jù)從背景中分離的目標信息，VCAsys建立目標數(shù)據(jù)，包括目標的形狀、大小、速度、軌跡、顏色等信息，依據(jù)這些目標數(shù)據(jù)，VCAsys將目標從背景中標識出來，并使用Metadata(數(shù)據(jù)分析結(jié)果)描述目標的屬性與行為，將這些目標的屬性及行為與每個檢測區(qū)域或者檢測線中預設的規(guī)則相比較，以檢測目標的行為是否違反了預設的規(guī)則。如果檢測到目標違反預設的規(guī)則，則以事件(Event)的形式(包括多種方式如TCP事件、HTTP事件、FTP、Email、觸發(fā)報警設備等)輸出。VCAsys同時也會以Metadata的形式將目標的各類屬性及行為信息通過網(wǎng)絡輸出。用戶還可以利用視頻分析引擎VCAsys輸出報警事件，或者解析Metadata獲取相關信息并觸發(fā)相應操作，或甚至進行深度開發(fā)。

　　智能視頻分析的配置及功能

　　前面的敘述看似復雜，其實其配置簡單易懂，只需將設備通過網(wǎng)線連接到pc上，然后在瀏覽器上輸入設備的ip地址，便可以配置想要的功能和報警輸出了。就目前來看，智能視頻分析的主要功能有以下種類。

　　存在檢測

　　用于檢測指定區(qū)域內(nèi)是否有目標存在，即是指視頻畫面中是否有區(qū)別于背景的其它物體，這些物體不論是從靜止變?yōu)橐苿?，還是從指定的區(qū)域外部進入，都被視為存在。

　　進入檢測

　　用于檢測是否有目標通過指定區(qū)域的邊緣由區(qū)域外部進入?yún)^(qū)域內(nèi)部，即目標的移動軌跡的起點在區(qū)域外部，終點在區(qū)域內(nèi)部。

　　離開檢測

　　用于檢測是否有目標通過指定區(qū)域的邊緣由區(qū)域內(nèi)部到達區(qū)域外部，即目標的移動軌跡的起點在區(qū)域內(nèi)部，終點在區(qū)域外部。

　　出現(xiàn)檢測

　　用于檢測是否有目標未經(jīng)過指定區(qū)域的邊緣而直接出現(xiàn)在該區(qū)域內(nèi)部，即目標的移動軌跡起點在該區(qū)域內(nèi)部。與進入檢測不同之處就在于進入檢測的目標必須由區(qū)域的邊緣進入該區(qū)域，而出現(xiàn)檢測則不必有邊緣進入，假設區(qū)域中有人從井蓋里爬出來，那么進入檢測邊不會報警，而出現(xiàn)檢測會。

　　消失檢測

　　用于檢測是否有目標未經(jīng)過指定區(qū)域的邊緣而直接從區(qū)域內(nèi)部消失，即目標的移動軌跡終點在該區(qū)域內(nèi)部。

　　徘徊檢測

　　用于檢測指定區(qū)域內(nèi)是否有目標正在徘徊，并且其徘徊的時間超過設定的時間。觸發(fā)徘徊報警的目標的移動軌跡在這段時間內(nèi)必須全都位于該區(qū)域內(nèi)，軌跡的起點可在區(qū)域內(nèi)部或者外部。

　　停止檢測

　　用于檢測指定區(qū)域內(nèi)是否有目標停止，并且停止時間超過設定的時間。觸發(fā)停止報警的目標的移動軌跡終點必須位于該區(qū)域內(nèi)，軌跡的起點則可以位于區(qū)域內(nèi)部或者外部。

　　尾隨檢測

　　是指一個目標經(jīng)過檢測線或者檢測區(qū)域后，另一個目標在設定的時間間隔內(nèi)也經(jīng)過相同的檢測線或者檢測區(qū)域。這種情況下會觸發(fā)尾隨警報。比如，將時長設置為5秒，那么對于檢測線來說，一個目標經(jīng)過檢測線后，5秒內(nèi)如果有任何目標也經(jīng)過這條檢測線，尾隨警報將會被觸發(fā)。此功能正確率在90%左右。

　　方向檢測

　　用于檢測目標在經(jīng)過檢測區(qū)域或者檢測線時，是否在指定的方向范圍內(nèi)。該方向范圍由起始方向和可接受角度范圍兩個參數(shù)來控制。

　　速度檢測

　　用于檢測目標經(jīng)過檢測區(qū)域或者檢測線時，其速度是否在指定的范圍內(nèi)，如果是，則發(fā)出報警。該規(guī)則的速度范圍由上限和下限兩個參數(shù)設定。此功能需要根據(jù)環(huán)境與角度調(diào)整，正確率在90%左右。

　　目標分類

　　VCA可以基于目標的屬性(即目標的面積和速度)對目標進行分類。系統(tǒng)內(nèi)置了一些比較常見的分類，用戶可以根據(jù)三維校準的結(jié)果修改這些分類的參數(shù)，或者添加新的分類。每個檢測區(qū)域或者檢測線都可以進行分類過濾檢測，即設置為只檢測某些分類，或者不檢測某些分類。比如是車輛、人群或者小動物等，此外還可以添加自定義分類。

　　顏色檢測

　　用于檢測指定區(qū)域內(nèi)目標的顏色組成比例，如果某種顏色的比例超過設定比例，則發(fā)出報警。最多支持10種顏色的比例檢測。該檢測對恒定的光照條件要求較高，主要用于室內(nèi)場景。

　　遺棄物/物品搬移檢測

　　用于檢測指定區(qū)域內(nèi)是否有物體被遺棄，或者是否有物體被搬移。該物體可以是被進入該區(qū)域的人遺棄或者搬走，也可以是自行的進入/離開該區(qū)域(比如被人丟在區(qū)域內(nèi)的箱子、被風吹走的紙張)。

　　火焰檢測

　　檢測指定區(qū)域內(nèi)是否有明火發(fā)生，此功能對環(huán)境要求較高，最好在室內(nèi)使用且離目標距離不要超過30米，同時最好只單獨開啟此功能。

　　煙霧檢測

　　檢測指定區(qū)域內(nèi)是否有煙霧發(fā)生,見圖1。

　　計數(shù)器

　　將計數(shù)器綁定一個或者多個各種規(guī)則，以統(tǒng)計各種事件的數(shù)量，最常用的就是過線計數(shù)-指定檢測線功能，該功能可統(tǒng)計經(jīng)過該線的兩個方向的目標數(shù)量，常用在商場和客運站。見圖2，從藍線兩邊的計數(shù)器可以看到從右往左走過，計數(shù)器的數(shù)量便增加，目前最多支持五條線。

　　遮擋檢測

　　檢測攝像機是否被遮擋、方向是否被改變、焦距是否被調(diào)整過。如果室外的攝像機不小心被人為或者意外事件所觸發(fā)的障礙物遮擋在攝像頭前，也會觸發(fā)報警，見圖3。

　　視頻穩(wěn)定功能

　　將不穩(wěn)定的視頻(手持、車載、高空攝像機)穩(wěn)定后輸出，便于觀看，同時還可選是否添加除霧功能。

　　PTZ自動跟蹤

　　控制PTZ高速球機自動跟蹤目標，支持三種模式觸發(fā)：自動、手動 、VCA規(guī)則觸發(fā)。此功能用在監(jiān)獄最為合適，可以指定某區(qū)域若有犯人經(jīng)過便跟蹤其行走的路線并報警通知警衛(wèi)。

　　視頻智能分析的局限

　　在敘述了以上如此多的功能和優(yōu)點后，那么是不是就會覺得視頻智能分析就完美無瑕了呢?答案是否定的。其實，視頻智能分析其分析判斷的準確率無法達到百分之百,通常區(qū)域檢測和過線檢測的準確率在95%左右，尤其在夜間時如果光線太過黑暗、噪點上升、成像清晰度減損時等等外界因素都會導致其準確率下降。如果同時打開多種功能檢測，如同時打開存在檢測、煙霧檢測和火焰檢測等也會影響其準確率。最好的辦法就是按照實際需要，關閉不必要的功能，減少誤報率。

　　結(jié)語

　　隨著時間的推移，科技也會愈發(fā)進步，視頻分析的功能將會越來越強大，其準確率也將得以提升，智能判斷行為方式的應用也會相應地增多，如當判斷出有小偷偷東西時，可及時進行逮捕等。未來視頻智能行為分析將會更加有效地替代人力，從而得到更加廣泛的應用。