智能摄像机监控系统分析算法及核心技术

2010-12-17 18:51:33来源: 安防知识网 关键字:智能摄像机  监控系统  分析算法
  在电视监控系统里,人们常常会把前端的摄像机比喻为“眼睛”,长期以来,摄像机也确实充当着眼睛的作用。近年,随着视频技术的持续进步,摄像机也开始具有一些视频分析功能,智能化的应用使得“眼睛”逐渐学会了“思考”。

  随着计算机技术、视频分析技术、网络存储技术等的飞速发展,视频监控信息的采集、管理、存储等环节已经大幅度提高和完善。尽管如此,视频监控的最重要环节仍旧是需持续的监控。而人工监控不光成本高,而且通常会存在无法避免的弊端,譬如人总是会眨眼睛,或人还会疲劳、会注意力不集中等等,所以人工监控漏掉重要信息的概率非常高。而将智能处理算法加载在摄像机内,形成智能摄像机智能安防系统,能够及时、自动地从原始视频信息中只提取有用信息。

  以完成视频传输、保存和检索,也可以驱动其他数据、触发其他行为,从而轻而易举地完成人力很难完成的任务。该类智能视频系统前端摄像机不但能采集前端的视频,还能对从前端接收的视频流进行智能分析处理,从而去联动相应的安全防范设备。对此,深圳贝尔信科技有限公司研发部经理张涛解释说,智能摄像机之所以受到用户的青睐就是因其既可以实现普通摄像机的图像采集功能,又内嵌具有视频分析功能的智能模块,使摄像机由被动变成为主动,在事发前始终处于警戒状态,事发时能及时联网上传报警和处置,再加上事后的取证,最终实现主动有效的全过程监控,实现安全防范的最终目的。

  核心:智能分析算法

  智能视频分析算法即是计算机图像视觉分析技术,其通过将场景中背景和目标分离进而分析,并追踪场景内出现的目标。用户可以根据视频分析功能,通过在不同的场景中预设不同的报警规则,当一旦场景中出现了违反预定义规则的行为,系统便会自动发出报警,对于前置式的智能摄像机便会自动将报警图像上传到后端监控PC机,使用户可以采取相关措施。

  现在,随着嵌入式系统运算能力的增强和智能视频分析算法的改进,在视频服务器网络摄像机等前端设备嵌入视频分析模块已成为趋势。在前端做视频智能分析的好处是实时性高,并且传输到后台的只是有用的报警画面,这样既可大大减少数据传输量而减轻网络占有压力,也可减少后台存储的负担。

  前端智能分析是将视频分析功能嵌入到前端网络摄像机DSP芯片来实现智能功能的,而后端智能则是利用计算机纯软件的方式进行分析。但无论是前端嵌入式的还是后端纯软件方式,其功能的实现都是通过智能核心算法程序的运行来对视频信号进行分析而完成的。海康威视的行业总监浦世亮表述:“由于智能功能的复杂性,所需处理的数据量非常庞大,运算非常复杂,这必然需要CPU具有超常的计算能力。如果将智能分析算法处理的部分和摄像机编码、控制的CPU合用,肯定会造成很多干扰,且会产生大量不稳定因素,会对系统性能造成很大影响。为此,海康威视采用了先进的处理方案,运用先进的Ti Davinci 芯片来专门负责智能分析算法,其不仅保证了智能分析的优异性能,还保障了整个系统的稳定可靠。”

  无论从理论还是从技术上说,模拟视频信号经A/D转换和视频压缩后,会失去一部分真实的信息,并产生一些噪声信号,所以智能软件分析系统如果被后置在视频压缩后对压缩的视频进行分析处理,则相对会产生更多的漏报警或误报警。现在有的智能摄像机方案将智能软件分析系统前置在视频压缩处理前,即该类智能网络摄像机是对没有压缩的原始图像进行目标提取并进行分析处理,这样尽管要分析处理较多的视频信息,但也明显可获得较好的分析处理效果,并大幅降低漏报警或误报警问题的发生。并且,它只有在出现异常的情况下,才需要把相关的视频发送到后端进行监视和记录,因此经网络只需要传送很少量的数据信息。

  这些数据信息的流量,据统计还不到总视频流量的1/50,从而大大减少了对网络带宽的要求和消耗,减少了用户在网络方面的投资,而同时对网络条件不是很好的用户也带来了使用智能视频网络监控系统的可能。对此,北京文安科技发展有限公司董事长兼CEO陶海表示,“基于智能摄像机的视频分析,一般来说,比基于PC架构的智能视频分析系统,在运算性能上要略逊一筹。所以说,要求在保持基本性能不变的情况下,需要对智能摄像机的图像处理算法、其DSP性能等进行深入的优化和提高,以适合智能摄像机内嵌入式的要求。”

  不过,随着嵌入式系统运算能力的增强和智能视频分析算法的改进,在视频服务器和网络摄像机等前端设备嵌入视频分析模块将成为趋势。在前端做视频智能分析的好处是不仅实时性、分析正确率较高,并且传输到后台的仅只是有用的信息,这样既大大减少数据传输量,也减轻了后台存储的负担。

 

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关键字:智能摄像机  监控系统  分析算法

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2010/1217/article_3351.html
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