智能分析技术在集成领域的应用与发展浅析

2014-08-05 19:25:23来源: 天地伟业 关键字:智能

    智能分析技术的发展背景     

    近年来,随着安防产业的壮大以及科学技术的发展,普通的视频画面监控早已无法满足市场需求监控人员在总控中心不但希望能了解到前端的视频信息,更希望全面掌握声音、温度、报警等信息,在总控中心不仅需要控制摄像机的云台,还需对前端的灯光、空调、语音播放进行控制,视频监控系统已成为系统集成化的核心媒介之一。

    系统集成,势必带来多种设备的接入与整合,在实现复杂功能的同时,设备数量随之增多,现场施工布线的难度也随之加大,视频的智能分析技术应运而生。

    智能分析技术是将智能算法嵌入到DSP中,通过分析和提练移动目标的各种行为模式,形成核心算法。随着市场需求的激增,视频智能分析技术迅速发展。

    智能分析技术的发展现状

    从实现方式来讲,智能分析分的实现方法主要为三大类,前端、传输、平台。最初的智能分析技术,通过智能分析仪实现,只能够对单路视频进行处理分析;随着需求的提升,智能分析被整合到平台,结合视频监控平台对前端点位统一控制管理的优势,智能分析效率得到提升,单一设备可实现同时对多路视频的智能分析;近年来,人们对智能分析的需求更加强烈,不仅在大型平安城市、金融等系统性安防建设中应用普遍,一些中小型项目对智能分析的需求更是逐渐增多,因此,不依托与视频监控平台的智能分析设备市场前景广阔。随着前端摄像机芯片处理能力的提升,智能分析算法被逐渐移植到摄像机中。

    从技术角度来讲,目前国内智能分析技术主要分为两大类:一类是通过前景提取等方法对画面中的物体的移动进行检测,通过设定规则,来区分不同的行为,如拌线、物品遗留、周界等。另一类是利用模式识别技术,对画面中所需要的物体进行针对性的建模,从而达到对视频中的特定物体进行检测及相关应用,如车辆检测、人流统计、人脸检测、等应用。

    智能分析技术在系统集成领域的优势

    1、设备数量减少

    在系统集成的工程中,视频的智能分析技术应用广泛。在民用领域,摄像机的拌线功能可应用到周界防范,进而取代了传统的红外对射,视频智能分析功能在一定程度上取代了振动传感器、三鉴探测器等设备,报警主机已不再是报警系统的必需品,由此来看,智能分析技术的应用减少了系统集成工程中的设备数量。

    2、施工布线难度降低

    在交通领域,纯视频交通摄像机可实现车辆逆行、压线、不按车道行驶、闯红灯等交通违章行为,还可实现测速、车身颜色视频、车型、车标、信号灯颜色识别等功能,在一定程度上取代了传统的车检器、线圈、雷达、红灯信号检测器等多种交通常用附带设备,大大节约了布线的费用,降低了施工难度。

    3、报警联动及时稳定

    视频分析报警信号生成于传统安防系统内部,与通过开关量接入报警信号相比较,不存在因为接口等问题,影响报警信号回传,也不用担心外设报警设备因供电或自身设备损坏问题无法产生报警信号,因此视频分析技术使得整个系统的报警联动功能更加及时稳定。

    智能分析技术集成化应用案例解析

    资料显示,2012年智能摄像机市场规模约为18亿元,2013年该市场依然发展迅猛,市场规模达到25亿元左右,涨幅接近40%。其中,平安城市、交通行业、机场、军事基地是智能摄像机应用最多的行业,达到了30%以上。

    天地伟业公司作为业内领先的安防领军企业,对智能视频分析技术的发展也做出了重要创新及技术贡献;天地伟业智能视频分析技术主要实现单拌线检测、区域检测、物品遗留检测、丢失检测、逆行检测、人员聚集检测、双拌线检测、人员徘徊检测、人脸检测、人数统计检测、违停车辆检测、烟火识别检测等十五大分析功能;通过独立自主研发的算法,成功实现了由前端到后端的设备智能化,并通过与其他系统设备厂商广泛合作,在系统集成领域做出一定贡献。

    周界报警系统

    近年来,周界防范报警系统不仅在军工厂、军营、机场、港口、政府机关等高端领域可见其“踪影”,同时还被广泛应用到住宅小区,并在这些领域保持着相当高的应用增长速度。周界防范报警系统作为安防系统的第一道防线,作用十分重要。当前,周界报警已从过去被动的报警探测,发展为今天的威慑阻挡加报警。随着安防监控技术的发展和安防市场的成熟,数字化、集成化、网络化将成为周界防范报警系统发展的必然趋势。

    红外等传统方案,防护等级较低,对于蓄意侵入者而言,很容易跨越或规避;同时易受地形条件的高低、曲折、转弯、折弯等环境限制,而且它们不适合恶劣气候,容易受高温、低温、强光、灰尘、雨、雪、雾、霜等自然气候的影响,误报率高。

    泄露电缆和振动电缆报警属于电缆传感,传感部分都是有源的,系统功耗很大;电子围栏、电网等方案又有一定危害性。上述方案可监测的距离较短,单位距离成本高,在需要进行长距离监测的情况下,系统造价高昂。且传感器单元的寿命较短,长时间连续使用,维护成本较高。

    天地伟业作为业内最早将智能分析算法移植到前端摄像机的企业之一,通过前端摄像机的拌线功能,为周界报警系统提供了一套新的解决方案,通过纯视频算法的分析,有效避免了传统周界报警的不足,将视频监控与周界报警设备合二为一,提高了系统的集成度。

    门禁控制系统

    门禁控制器是新型现代化安全管理系统,它集微机自动识别技术和现代安全管理措施为一体,它涉及电子,机械,光学,计算机技术,通讯技术,生物技术等诸多新技术。它是解决重要部门出入口实现安全防范管理的有效措施。适用各种机要部门,如银行、宾馆、机房、军械库、机要室、办公间,智能化小区,工厂等。

    门禁控制系统就是对出入口通道进行管制的系统,管理特定人在特定时间可以进出哪些门,并提供事后的查询报表等。它是在传统的门锁基础上发展而来的,且早已超越了单纯的门道及钥匙管理,它已经逐渐发展成为一套完整的出入管理系统。它在工作环境安全、人事考勤管理等行政管理工作中发挥着巨大的作用。

    传统门禁系统的识别类型可以分为量大类:密码识别和卡片识别。密码识别,即通过检验输入密码是否正确来识别进出权限。虽然操作方便,无须携带卡片且成本低,但同时只能容纳三组密码,容易泄露,安全性很差,只能单向控制;卡片识别即通过读卡或读卡加密码方式来识别进出权限,虽然安全性有所增加,可联微机,有开门记录,但卡片设备易产生磨损,寿命较短,卡片容易复制,不易双向控制,且卡片信息容易因外界磁场丢失,使卡片无效。

    目前,在基于视频智能分析技术研发生产的门禁系统已逐渐应用到市场中,该系统采用高清摄像机快速人脸检测技术可以从监控视频图象中实时查找人脸,并与人脸数据库进行实时比对,从而实现快速身份识别。天地伟业基于综合管理平台建设的人脸识别系统主要由人脸智能识别比对单元和人脸智能抓拍检测单元组成。主要特点是直观自然,非接触性,非强制性,并发性,实际应用场景下可以进行多个人脸的同时检测、判断与识别。主要实现实名验证、重点人员布控、报警联动、自动检测、人脸数据库实时比对等基础功能,还可实现多人脸同时检测识别、人员流量统计功能。

    交通管控系统

    高清卡口是作为城市安全的重要屏障,主要设置与城市的出入口,天桥,国道,高速公路等等车辆往来密集的重要地区。他采用高清卡口系统是采用先进的光电技术、图像处理技术、模式识别技术对过往的每一辆汽车均拍下车辆的图像,并自动识别出车辆的牌照,所采集到的车辆的信息数据均保存在服务器数据库中。采用高清卡口系统对道路的建设非常有意义,它可以很迅速地捕捉到肇事车辆、违章车辆、黑名单车辆等,对公路运行车辆的构成、流量分布、违章情况进行常年不间断的自动记录,为交通规划,交通管理,道路养护部门提供重要的基础和运行数据,为快速纠正交通违章行为,快速侦破交通事故逃逸和机动车盗抢案件提供重要的技术手段和证据,对道路的平安运行和提高公路交通管理的快速反应能力有着十分重要的意义。

    传统卡口系统,采用线圈或雷达触发。对于线圈而言,卡口建设过程中,需要破路,并且大车经过,会大大降低线圈的使用寿命,因此,当设备损坏时,线圈卡口的维护成本较高,雷达卡口因设备本身价格较高,也使得整体工程成本增加。

    随着智能分析技术的发展,视频检测的检测精度和干扰问题得到了比较大的提升,视频触发检测方式已经逐渐脱颖而出,受到各地甲方的青睐。

    视频触发技术指的是采用图像智能分析理解技术,对连续视频序列进行分析,自动侦测单个或多个目标在特定区域的出现、滞留、变化、运动和消失等,进而对其行为的合法性做出判定。尽管视频检测技术受很多因素干扰,在稳定特性上没有超越感应线圈,但是安装实施便捷、维护简单的优点,使其一出现,便得到客户的认可。

    车位引导系统

    车位引导系统主要用于对进出停车场的停泊车辆进行有效引导和管理。该系统可实现导车辆停入空车位的智能泊车引导系统,由智能电脑系统对车位进行检测,通过显示屏显示空车位信息,司机通过该信息,实现轻松停车,并对车位进行监控,使停车场车位管理更加规范、有序,提高车位利用率

    传统车位引导系统,车场中车位探测采用超声波检测技术,对每个车位的占用或空闲状况进行可靠检测。在每个车位上方安装超声波探测器即可探测到有无车辆停泊在车位上,管理系统将所有探测信息实时采集到系统中,系统通过计算机实时将引导信息反馈给每个引导指示信号器。

    视频车位引导系统是一款基于视频智能分析的车位引导,采用在每个车位安装视频车位检测终端来判断当前车位状态。从而统计出当前车场的空车位数,再通过引导屏的显示来引导车主快速停车。系统独有的优势即后期可以通过增配设备实现功能升级,升级为具有找车功能的智能寻车及引导一体化系统。

    系统采用摄像机与指示灯一体的百万高清智能视频终端,同时管理二个车位,识别率达到99%。部署在车位上前方,通过视频触发方式,抓拍车辆图片,实时监控车位当前的占用状态并进行车牌识别。整个定位过程无需用户进行操作,实现真正的智能化、自动化。

    智能分析技术应用中的实际问题

    1、分析准确率受环境影响大

    系统针对复杂异常行为建模困难,目标与背景接近会导致目标特征信息提取困难;运动目标被遮挡,会造成目标信息缺失;目标移动速度过快或算法计算过于复杂导致跟踪的有效性较低,上述因素易造成误报、漏报、跟踪困难等结果。

    2、海量数据分析速度较慢

    针对后端平台的智能分析而言,前端采集设备回传大量的视频、图片等信息,都需要在平台服务器上叠加算法进行分析,由于服务器本身处理性能的限制,无法并行处理大量数据,因此,虽然智能分析服务器的应用,为公安、交警等需要大量检索视频的情况节省了人力与时间,但整体的效率仍有提高的空间。

    智能分析技术的发展前景与趋势

    1、前端智能分析算法更加强大

    随着前端摄像机芯片处理能力的提升以及算法结构的优化,越来有多高集成度的算法将被移植到前端摄像机中,智能分析算法向着适应更为复杂和多变的场景深化发展,也向着更为细化和具体的行业深化发展,贴近实战应用。

    2、前端设备与平台服务器相结合

    目前,海量海量数据的智能分析处理速度还有待提高,且前端摄像机的智能分析的技术发展较快,技术也日趋成熟,为减小后端平台智能分析服务器的信息处理压力,可以让前端摄像机分担一部分数据处理,即通过摄像机的算法,在图片、视频等数据回传之前,将目标物体的移动数据进行标定,平台服务器只需设定规则,便可完成处理。

    结语

    以当前的应用来看,智能分析虽然有了长足的进步,但应用效果仍有待提高,智能视频分析技术在依托于物联网大背景下,将会随着安防监控大平台发展,向更加集成化,智能化的方向发展。

关键字:智能

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2014/0805/article_7424.html
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