前端+后端 智能分析才能双赢

2015-04-28 18:16:16来源: 安防知识网 关键字:智能

    谈及智能分析,“前端好”VS“后端好”的问题总免不了被屡次提及。如果上网去搜,你会发现行业观点呈现一片倒的局面,智能前置化正在不断成为摄像机知名厂商产品研发的主要核心内容,被企业和媒体大力吹捧;相反,后端平台化成为厂商们相继诟病的技术缺陷,需要进一步的技术考究而陷入尴尬局面。两者相较,究竟谁更胜一筹?要如何才能共同发挥两者的优势?

 

  智能分析系统是指利用计算机图像分析技术、理解视频画面的内容,通过将场景中背景和目标分离进而分析并追踪在摄像机场景内出现的目标。一旦目标在场景中出现了违反预定义分析规则的行为,系统会触发预设置的联动规则,从而达到主动提醒的功能。

  天津天地伟业数码科技有限公司研发总监杨清永介绍,“智能视频分析技术是计算机视觉技术在安防领域应用的一个分支,是一种基于目标行为的智能监控技术。它能够在图像或图像序列与事件描述之间建立映射关系,从而使计算机从纷繁的视频图像中分辩、识别出关键目标的行为,过滤掉用户不关心的信息,其实质是自动分析和抽取视频源中的关键信息。”

  苏州科达科技股份有限公司监控产品线副总经理晋兆龙则表示,“目前视频图像智能分析主要是指运用智能分析算法,对输入视频图像进行自动或半自动的内容分析,提取客户所感兴趣的,关键有效的信息。”从智能分析系统的产品形态来说,分为两类:一类是由智能算法+DSP来实现,常见于安装在前端的智能分析摄像机与智能分析视频服务器;另一类是采用后端PC服务器加智能分析软件的运行模式。

  前端监控智能化

  大安防时代,视频监控逐步朝着“三化”发展,网络化、高清化技术不断出现亮点,智能化却始终难以取得突破。但随着嵌入式摄像机的出现,智能分析前置化正逐步让摄像机真正“智能”起来。

  前端智能是将智能分析算法嵌入到前端摄像机,对采集的视频内容立即进行分析,提取出画面中关键的、感兴趣的、有效的信息,形成结构化的数据。嵌入式视频分析可以在前端直接对视频信息进行处理,减少了视频信息上传的网络带宽压力,并且安装简单易于系统集成。同时还可以支持前端存储,无需进行图像的远程传输,并因此可以对图像进行高质量的前端存储,如果用户需要获得图像信息,则可以通过分布式事件搜索完成,并通过点播获得高质量现场画面。

  科达晋兆龙介绍到,“前端智能分析的优势在于每一路前端摄像机都可以做智能的实时分析,消灭延时,减轻后端的计算压力,可以做到无遗漏的智能分析。同时,解放后端的计算资源,以集中优势计算资源做更深入的分析。在实现方式上,智能前端化是目前的一大趋势。”。天地伟业杨清永表示:“虽然后端服务器可以应用更为复杂的算法,特别是那些移植到相机中需要大量优化和改进的、以及前端无法实时运行的复杂算法,分析效果相对前端产品要好。但随着前端处理芯片性能的不断提升,智能分析功能前移已经是现在技术发展的一个必然趋势”。

  后端管理平台化

  在“前置分析”的智能时代,后端的管理显得暗淡了些,但在智能化进程发展过程中,很长一段时间内,视频监控系统的智能分析功能都是采用中心分析的方式来实现。这种方式有其独特的优势,比如后端分析模式方便排除故障,并可以有效的解决存储容量的压力;比如不需要前端摄像机具有智能分析功能,只需要上传视频流给智能分析服务器即可;再比如因为硬件结构决定了智能分析服务器具有超高的处理性能,一台智能分析服务器可以同时处理几十路前端视频流等等。

  “后端服务器可以应用更为复杂的算法,特别是那些移植到相机中需要大量优化和改进的、以及前端无法实时运行的复杂算法,分析效果相对前端产品要好,”天地伟业杨清永表示。

  分析运算集中化使基于后端服务器的选择获得了大量机会。设备配置和设备故障排除变得简化,用户在一个地方就可完成安装或修改,可操作性得到了保障。

  智能分析服务器在市场上应该还算是主流产品,服务器产品有软件开发周期短、项目应用灵活、改造项目适用性强等特点。同时比较复杂的智能分析功能需要的计算量还是很大,完全移植到摄像机中需要大量优化和改进算法性能和提高前端设备硬件成本。而基于x86的服务器是目前运行这些复杂算法的最好选择,成本相对较低,能够达到的分析效果也最好。

  前端VS后端 合力才是赢家

  无论是前端智能,还是后端平台,都有优缺点,无法相互取代,两者最合理、最平衡的折中方式即是前端+后端的双赢模式。广东迅通科技股份有限公司软件部刘志翔表示:“前端智能优点是方便、无人值守,一体化,缺点是受到前端芯片体积限制,性能不佳,只能作为普通辅助手段;而后端服务器优点是性能强大,无限发展可能,缺点是后处理最终效果有一定局限性”。

  深圳中兴力维技术有限公司杭州研发中心部长兼算法总工潘晖认为,“二者的基本差别之一就是智能分析和视频数据网络传输的先后关系。相较而言,后端智能化产品特性相对前端智能化产品更加薄弱,但是其易定制、易集成、功能更全面、计算性能更强大的特性在软件服务框架下,显得更加契合,而前端智能化所面临的用户体验和错误数据处理问题,技术功能和指标问题以及市场经济等效益问题,也是后端智能化需要面对的问题”。

  无论是前端的采集多么智能,还是后端的运算多么强大,两者互为补充,才能事半功倍。科达晋兆龙综合前后端优缺点后认为:“从某种意义上说,前端和后端配合起来做智能分析,才真正让视频图像智能分析大数据化”。天地伟业杨清永则认为:“如果前端智能产品可以将背景建模等初步分析结果同步汇总给后端服务器,将大幅提高后端服务器规格”。

  大数据时代下的智能分析

  安防大时代的到来,带来了海量的视频数据,仅靠人眼紧盯屏幕已无法满足需求。随着智能分析的出现,智能化的力量协助人力从繁琐且复杂的工作中解脱出来,取而代之的是机器的检索和智能的分析。智能前端将数据进行集成,后端计算机和服务器将集成的数据进行智能运算和分析。不仅解放了安保人力的繁重工作,而且能迅速且精准的在大数据中找到目标图像,成为安防技术进击性的大突破。杭州海康威视数字技术股份有限公司研发工程师孟祥广表示,“通过大数据技术,进行实时智能分析和数据挖掘,让视频监控从基本的存储、人工抽检,进步到高效事前预警、事后分析,实现智能化的信息分析、预测,进一步挖掘海量视频监控数据背后的价值信息,为视频监控领域业务带来深刻的变革”。

  其实自视频监控进入网络化时代以后,越来越多融入IT新兴技术,大数据技术在视频监控领域的广阔发展路径已经显现,不少厂家正致力于通过将大数据技术和视频监控业务的完美融合,打造大数据时代的视频监控解决方案,不可否认未来智能视频分析将为大数据业务带来深刻的变革。

  应用 :三大领域齐开花

  据了解,智能视频分析技术起源于国外,起初主要是一些实验室及军方应用的产品,而且主要用于反恐,后来逐渐走向工业及民用,主要在机场、军事、银行、交通等场所使用。近几年智能分析发展迅速,应用已经比较成熟,并在智能交通、平安城市建设等领域取得了不错的成绩。中兴力维潘晖认为:“智能图像分析的成熟运用,实现了交通管理的科学化、现代化,通过数据采集和数据智能分析功能,通过实时分析加工,获取交通状况信息,智能视频技术借助计算机强大的数据处理功能,对视频画面中的数据进行高速分析,从而提炼出对监控和预警有用的关键信息”。

  天地伟业杨清永表示:“在金融领域, ATM柜员机防护,包括人脸检测、人流量检测、遗留物检测、剧烈运动检测、加装设备检测、ATM张贴小广告检测、人脸伪装监测、视频遮挡报警等功能;银行周边,有越警戒面、进入/离开警戒区域、区域入侵、徘徊、物品遗留/丢包捡包行为等,应用已经非常广泛”。

  广东讯通刘志翔表示,“平安城市由于平台的规模太大,有成千上万的摄像头资源,现阶段需要成千上万的人员去查看、分析,人手不足会导致监控中心与现场办案人员出现信息滞后,所以最终由智能分析系统完全接管整个平安城市平台将是必然趋势,将城市市民的安危放在一个看不见的无形保护罩中,相信这才是真正的平安城市”。

关键字:智能

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2015/0428/article_8371.html
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