安防智能视频分析技术的应用与发展

安防智能视频分析技术的应用与发展

　自20世纪90年代智能视频分析技术诞生以来，经过数十年的发展，这项起源于计算机视觉的技术伴随着商业化的逐步应用正日益受到人们的普遍重视。

　　自20世纪90年代智能视频分析技术诞生以来，经过数十年的发展，这项起源于计算机视觉的技术伴随着商业化的逐步应用正日益受到人们的普遍重视。作为视频监控的关键组件，智能视频分析市场正随着技术的不断成熟而逐步扩大，并慢慢的形成为一个产业。特别是在国内，视频监控的智能化趋势已经日渐明显。

　　随着2008年22个城市报警与监控系统建设试点和第二批科技强警示范建设城市先后验收，标志着平安城市试点工作圆满结束。而城市治安监控系统作为平安城市建设、公安“科技强警”和公安信息化建设的主要内容也将逐渐由系统建设向运营管理阶段过渡。在系统的应用阶段，大规模系统建成后如何应用？如何和公安业务紧密结合，发挥其最大的效能？如何最大程度的体现系统的建设效益？为此，对视频监控智能化的要求应运而生。

一、智能化势在必行

　　智能视频分析技术的产业化发展为视频监控智能化提供了绝好的机遇。智能视频分析系统对视频中异常行为事件进行实时提取和筛选，并及时发出预警，改变了传统视频监控系统只能“监”不能“控”的被动状态，解决了事后取证难的问题，让监控变得更加主动。其相比于传统视频监控系统更加快速的反应时间以及更加强大的数据检索和分析功能，使得监控能力得到极大的改善。

　　更主动的监控：不仅仅局限于供事后取证，而且能主动、实时的对视频进行分析，及时报告可疑事件的发生。

　　更全面的监控：可实现所有接入视频的实时处理，不只限于电视墙上看到的，不遗漏任何一个可疑事件。

　　更持续的监控：实现7*24小时的全天候监控，“机器眼”代替人眼克服了人力疲惫的局限性。

　　更有效的监控：从大量视频中提取出有用的关键信息，只为用户提供有问题的视频。人机交互监控方式，由其实现可疑行为分析报警，用户只需要对产生告警的视频进行确认和处理。

　　更强大的监控：功能应用多样化，逐步扩充自动识别的行为，可实现更为广泛的应用。

二、智能视频分析技术的进展

　　智能视频分析技术定义

　　智能视频（IV，IntelligentVideo）源自计算机视觉（CV，ComputerVision）技术（计算机视觉技术是人工智能（AI，ArtificialIntelligent）研究的分支之一），它就是在图像及图像描述之间建立关系，从而使计算机能够通过数字图像处理和分析来理解视频画面中的内容，达到自动分析和抽取视频源中关键信息的目的，也就是智能视频分析技术（IVS:intelligentvideosurveillance）。

　　智能视频分析市场概况

　　随着技术的不断成熟，在世界范围内逐渐出现了一些专业的IVS研究厂家，像美国的ObjectVideo、Vidient；以色列的NICE，Mate，IOImage；澳大利亚的IOmniscient等。这些厂家都相继进入中国市场，一度造成外国厂商独占国内智能视频分析市场的局面。而终究因其技术与中国国情的差异性，无法真正渗透中国市场。这一现状给国内的智能视频技术研究厂家带来挑战的同时，同样也提供了一个非常好的发展机遇。国内逐渐出现了像文安、智安邦、飞瑞斯这样的专业智能视频分析研究厂家，相关产品也先后在平安城市以及各重点行业取得突破性应用。正如火如荼开展的平安城市项目中更是不乏一些量身定制的解决方案，像打架斗殴检测、异常奔跑检测等行为分析功能就是特别针对城市治安监控而量身定制的功能，其对于暴力伤害、抢夺等违法犯罪行为的及时预警已成为提高城市治安监控系统能力，加强技术防范力度的有效措施。

　　 智能视频分析技术应用现状

　　作为强化视频监控系统应用的一门主要技术——视频智能分析技术，近几年一直得到业界的广泛的关注，其通过对视频内容的分析，将客户所关注的目标从监控背景中分离出来，按照目标的移动方向、速度、时间等参数和某些行为特征进行关联，从而达到主动监控防御的目的。按说这一技术的大规模推广应用对于提高当前治安监控系统的利用效率将起到很大的作用，但实际上却没有得到有效的推广，所谓“叫好不叫座”。笔者认为，造成这一现象的主要原因有以下几个方面：

　　一是当前多数能够识别的行为特征仅局限于一些特定的场合。如目标跟踪、越界、计数、目标丢失、物体遗留等，主要应用于像看守所、监狱、博物馆、仓库、厂区、地铁站等相对固定的应用场景，而在针对社会层面的监控环境中，因监控场景的复杂和多变性导致监控的稳定性大打折扣，而以报警事件准确性为评价标准的智能监控产品也因此而突显了其应用局限性；

　　二是实现的方式还不能完全满足治安监控的要求。目前来看，市场上虽然已经存在多种不同形态的智能产品，但是多数的视频分析应用属于前端分析，即通过DSP嵌入到摄像机或黑匣子中，然而因为现有视频分析技术的局限性，目前一般都只能针对特定的某一路或几路视频进行分析，对于动辄几千上万路的治安监控系统来讲，显然是不适合的；如何适应变化多端且规模庞大的监控外部环境，与安防设备进行有效融合是智能视频分析厂家还有待研究解决的问题。

　　三是市场价格相对昂贵，因其远高于传统视频设备的开发难度，使得智能化产品普遍存在较高的开发成本，这足以影响智能产品大规模的推广应用。价格可能是一个经久不衰的话题。

　　四是用户本身需求的不确定性。目前国内市场对智能视频的普遍认识虽然较几年前得到了很大的提升，然而在用户对智能视频的期待与认知上仍存在一定的差距。一方面用户需要从根本上看清自身的需求，另一方面也必须弄清楚智能视频的功能与实际应用能解决的问题。这还需要厂家、工程商与用户多方面的努力。

三、未来智能视频发展趋势

　　基于数十年来智能视频分析技术研究厂家在商业化应用中的不断尝试，笔者认为智能视频分析技术在技术与应用上有以下发展趋势：

　　从技术角度来看，为提升智能视频分析技术的应用性，使得智能视频分析产品真正市场化。作为智能视频分析厂商在完善核心算法的同时，必然将向以下方向发展：

　　（1）适应更为复杂和多变的场景；

　　（2）识别和分析更多的行为和异常事件；

　　（3）更低的成本；

（4）更灵活的产品形态。

　　而从应用的角度，也不难理解为以下两点：

　　1.行业应用需求的深入拓展

　　不同的行业对于视频监控的需求一般有着非常明显的差异，特别是对于智能视频分析技术的应用需求，由此也决定了不同行业间检测行为类型与异常事件的特殊性。随着各行业应用的不断深入以及安全级别控制要求的进一步提升，各安防领域将面临越来越多不同的挑战，其对视频监控的需求也日益复杂化，如何能够识别与分析更多的行为成为了智能视频分析技术在深化行业应用过程中不得不面临的问题。只有结合行业应用实际，深入了解各不同行业的具体问题，才能更好的抓住用户的需求，将智能视频分析技术的功能落实到应用的实处。这也是智能视频分析技术未来产业化价值的最终体现。

　　2．模块化设计的灵活应用

　　随着安防需求的不断提升，用户对视频监控系统投入的加大，应用和依赖程度的加深。单一功能或者基本的功能已远不能满足行业实际需求，未来对于特定的用户，周界、异常行为分析、动态跟踪等细分的高级功能模块将进一步得以应用，使得视频监控系统将通过模块化的方式按需灵活拓展。提供以行业应用为前提的一整套智能解决方案将是智能视频分析技术发展的主要方向。

四、智能视频分析技术的前景展望

　　随着“国家应急体系”、“平安城市”、“平安建设”、“科技强警”等重大工程项目在全国的不断推进，国内视频监控市场前景一片看好。智能视频相关产品的应用随着视频监控市场规模的不断壮大也将从相对集中的区域向各行业大幅度的伸展。就市场需求而言，目前整个市场对智能视频分析的认知都在不断提高。一方面用户从心理上从原来的“是什么”过渡到了“如何来做”；另一方面一些专业视频分析研究厂家也正着手完善现有的核心技术，进一步提升和优化现有算法结构，在功能、应用和价格上力求更加注重用户的实际需求，以实现最佳的系统产品形式。作为视频监控的高端应用，像周界检测、物体跟踪等功能业已在各重点行业中成功应用，并逐步显现威力。

　　而针对目前用户期望与现实之间的距离，视频分析研究厂家与用户都在努力寻找一种功能与应用的平衡。如何能正确的对智能视频分析进行规划，用什么策略去做，如何有更清晰的认识，还都还需要整个产业链的紧密合作，这也是未来智能视频发展的必然趋势。