道路智能視頻監控技術與應用分析

? ? 【城銘科技】智(zhi)(zhi)(zhi)能視頻(pin)監(jian)控(kong)技(ji)術源自計(ji)算機(ji)視覺與人工(gong)智(zhi)(zhi)(zhi)能的(de)研究(jiu)，它(ta)的(de)主要研究(jiu)目標是利用計(ji)算機(ji)視覺技(ji)術、圖(tu)像視頻(pin)處理(li)技(ji)術和人工(gong)智(zhi)(zhi)(zhi)能技(ji)術對監(jian)控(kong)視頻(pin)的(de)內容進行(xing)描述、理(li)解和分析(xi)，并(bing)能根據分析(xi)的(de)結果對視頻(pin)監(jian)控(kong)系(xi)(xi)統進行(xing)控(kong)制，從(cong)而使視頻(pin)監(jian)控(kong)系(xi)(xi)統具有較(jiao)高層次的(de)智(zhi)(zhi)(zhi)能化水平。

智能視頻分析模塊獲(huo)取視頻序列后(hou)，首先通過圖(tu)像恢復或(huo)超分辨(bian)率復原(yuan)技(ji)術提高圖(tu)像質量，然后(hou)對場(chang)景中的(de)目標進行檢測、分類和(he)跟(gen)蹤(zong)，進而(er)實現(xian)視頻內容的(de)分析理解，包括場(chang)景中的(de)異常檢測、人的(de)身份識別以及視頻內容的(de)理解描述等。最(zui)后(hou)根據設定的(de)規則產生報警(jing)，進而(er)觸發后(hou)續業務處理。各步驟介紹如(ru)下：

1. 目標檢測將輸入的視頻圖像中變化劇烈的圖像區域從圖像背景中分離出來，它處于視頻監控技術的前端，是各種后續處理的基礎。目前，算法主要包括背景減法、相鄰幀差法和光流法等。
2. 目標分類利用一些圖像特征值實現目標類型（一般是人和車）的甄別。用于目標分類的特征有空間特征和時間特征兩種，空間特征包括目標輪廓、目標尺寸、目標紋理等，時間特征包括目標大小的變化、運動的速度等。
3. 目標跟蹤依據目標及其所在的環境，選擇能唯一表示目標的特征，并在后續幀中搜索與該特征最匹配的目標位置。常用的跟蹤算法包括：基于特征的跟蹤算法，基于3D模型的跟蹤，基于主動輪廓模型的跟蹤以及基于運動估計的跟蹤等。
4. 智能分析。它位于智能視頻監控的高級階段，是實現視頻監控智能化的關鍵。包括異常檢測、身份識別及視頻內容理解等
5. 異常檢測中典型的異常包括用戶定義的異常情況和非常規事件，檢測方法分為基于模型的方法和基于分類器的方法；
7. 身份識別包括人臉識別和步態識別；
8. 視頻內容理解是指在對序列進行低級處理的基礎上，對場景中的事件進行分析和識別，用自然語言等加以描述。

根據(ju)目前(qian)智能視(shi)(shi)頻(pin)分(fen)析技術的成熟(shu)度，智能視(shi)(shi)頻(pin)監控應用場(chang)景主(zhu)要包括(kuo)人數統計、車牌識別、事(shi)件檢(jian)測(ce)和視(shi)(shi)頻(pin)診斷等。

人數(shu)統(tong)計：統(tong)計穿越入口或指(zhi)定區域的人或物的數(shu)量。例如(ru)可為商場統(tong)計每天的客流(liu)量

車(che)牌識別：識別車(che)輛的(de)形狀、顏色、車(che)牌號碼(ma)等特(te)征，并反饋(kui)給監控者。此(ci)技(ji)術(shu)可應用于(yu)車(che)輛黑名單(dan)追蹤。

事件(jian)(jian)檢測：對視頻進行周(zhou)界(jie)監測與異(yi)常行為分(fen)析(xi)。異(yi)常行為包(bao)括雙向越界(jie)、單向越界(jie)、進入禁區(qu)、離開禁區(qu)、徘徊、無人值守(shou)、驟變、人員聚集、煙霧檢測、快速運動、逆(ni)行、打架等事件(jian)(jian)。

視頻(pin)診斷(duan)：對視頻(pin)圖(tu)像(xiang)出現(xian)的(de)雪花、滾(gun)屏、模糊、偏色、畫面凍(dong)結、增益(yi)失衡(heng)和云臺失控等常見攝(she)像(xiang)頭故障做出準確判斷(duan)并(bing)發出報警信息。該(gai)技術可應(ying)用于平安城市(shi)的(de)建設(she)中，自(zi)動檢測(ce)攝(she)像(xiang)機的(de)狀態，從而減輕維(wei)護人員的(de)工作強(qiang)度。

根據智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)分(fen)(fen)(fen)析(xi)模塊(kuai)所處(chu)(chu)的(de)位置可將智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)監(jian)控(kong)產品分(fen)(fen)(fen)為兩種形(xing)態：前(qian)端(duan)智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)和后(hou)端(duan)智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)。其中(zhong)，前(qian)端(duan)智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)通過(guo)DSP方式實(shi)現，將智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)分(fen)(fen)(fen)析(xi)算法加載在視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)服(fu)(fu)務(wu)器(qi)、數字(zi)硬盤錄像(xiang)(xiang)機、網絡攝像(xiang)(xiang)機等前(qian)段設備中(zhong)，對攝像(xiang)(xiang)頭采集(ji)的(de)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)數據直接進行(xing)分(fen)(fen)(fen)析(xi)。由于利用了DSP強大的(de)硬件(jian)處(chu)(chu)理能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)，同時前(qian)端(duan)設備的(de)架(jia)設針對具(ju)體的(de)智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)分(fen)(fen)(fen)析(xi)算法優化，從(cong)而提高了視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)分(fen)(fen)(fen)析(xi)準確(que)率(lv)，因此目(mu)前(qian)智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)監(jian)控(kong)產品多為前(qian)端(duan)智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)。后(hou)端(duan)智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)通過(guo)純(chun)軟件(jian)實(shi)現，運行(xing)于普(pu)通PC或服(fu)(fu)務(wu)器(qi)上，構成視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)分(fen)(fen)(fen)析(xi)服(fu)(fu)務(wu)器(qi)。視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)分(fen)(fen)(fen)析(xi)服(fu)(fu)務(wu)器(qi)獲取(qu)壓縮的(de)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)流后(hou)，對視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)進行(xing)解(jie)碼、分(fen)(fen)(fen)析(xi)和處(chu)(chu)理。后(hou)端(duan)智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)優勢在于可以方便的(de)與(yu)其它(ta)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)監(jian)控(kong)應用軟件(jian)融(rong)合，而且(qie)不需(xu)要對已(yi)有(you)的(de)前(qian)端(duan)設備進行(xing)替換升級，保護原有(you)投(tou)資，同時智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)分(fen)(fen)(fen)析(xi)單元可被多路(lu)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)分(fen)(fen)(fen)析(xi)分(fen)(fen)(fen)時復用，降低(di)整個(ge)系統(tong)的(de)投(tou)入。但后(hou)端(duan)智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)受限于視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)分(fen)(fen)(fen)析(xi)服(fu)(fu)務(wu)器(qi)的(de)處(chu)(chu)理能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)，而且(qie)已(yi)有(you)前(qian)端(duan)設備的(de)架(jia)設往(wang)往(wang)不滿(man)足智(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)分(fen)(fen)(fen)析(xi)的(de)要求，導(dao)致(zhi)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)分(fen)(fen)(fen)析(xi)的(de)準確(que)率(lv)較(jiao)低(di)。

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