道路智能視頻監控技術與應用分析

? ? 【城銘科技】智能(neng)視頻(pin)監控技(ji)術(shu)(shu)源自計(ji)算機視覺與人工(gong)智能(neng)的(de)研究(jiu)，它的(de)主要研究(jiu)目標是利用計(ji)算機視覺技(ji)術(shu)(shu)、圖像視頻(pin)處理技(ji)術(shu)(shu)和人工(gong)智能(neng)技(ji)術(shu)(shu)對監控視頻(pin)的(de)內容(rong)進行描(miao)述(shu)、理解(jie)和分析，并能(neng)根據分析的(de)結果對視頻(pin)監控系(xi)統進行控制(zhi)，從(cong)而使視頻(pin)監控系(xi)統具有較(jiao)高(gao)層(ceng)次(ci)的(de)智能(neng)化(hua)水平。

智能視頻分析模塊獲(huo)取視頻序列后，首先通(tong)過圖(tu)像(xiang)恢復或超分辨率復原技術提高圖(tu)像(xiang)質量(liang)，然(ran)后對(dui)場(chang)景中(zhong)的目(mu)標(biao)進行檢測(ce)、分類和跟蹤(zong)，進而(er)(er)實現視頻內容的分析理解(jie)，包括場(chang)景中(zhong)的異常檢測(ce)、人的身(shen)份識別以及視頻內容的理解(jie)描(miao)述等。最后根據設定(ding)的規則產生(sheng)報警，進而(er)(er)觸發后續業務處(chu)理。各步驟介紹如下：

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。

根據目(mu)前智(zhi)能視頻分(fen)析(xi)技術的成熟度，智(zhi)能視頻監控應用(yong)場(chang)景主要包括人數統計、車牌識別、事件檢(jian)測和視頻診斷等。

人數統計：統計穿越入口或指定區域的(de)人或物的(de)數量。例如可(ke)為(wei)商場統計每(mei)天的(de)客(ke)流(liu)量

車(che)牌識別：識別車(che)輛(liang)的形(xing)狀、顏(yan)色、車(che)牌號(hao)碼等特征，并反饋給監控者。此技術(shu)可應(ying)用于車(che)輛(liang)黑名(ming)單追(zhui)蹤。

事(shi)件(jian)檢測：對視頻進(jin)行(xing)(xing)周界監測與異(yi)常行(xing)(xing)為(wei)分析。異(yi)常行(xing)(xing)為(wei)包括雙向(xiang)越(yue)界、單(dan)向(xiang)越(yue)界、進(jin)入禁區、離開禁區、徘徊(huai)、無人值守、驟變、人員聚集、煙霧(wu)檢測、快(kuai)速運動(dong)、逆行(xing)(xing)、打架等事(shi)件(jian)。

視(shi)頻診斷(duan)(duan)：對視(shi)頻圖(tu)像出(chu)現的雪花、滾屏、模糊、偏(pian)色(se)、畫面凍結、增益失(shi)衡和云臺失(shi)控等常見(jian)攝像頭故障做出(chu)準確(que)判斷(duan)(duan)并發(fa)出(chu)報警信息。該(gai)技術可(ke)應用于平安城(cheng)市(shi)的建設中，自動檢測攝像機(ji)的狀態(tai)，從而減輕維護人員的工作強度。

根據(ju)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)模塊所處(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)位置可將(jiang)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)監控(kong)(kong)產品分(fen)(fen)(fen)為兩(liang)種形態(tai)：前(qian)(qian)端(duan)(duan)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)和后(hou)端(duan)(duan)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)。其中(zhong)，前(qian)(qian)端(duan)(duan)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)通(tong)過(guo)DSP方式實現，將(jiang)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)算法加載在(zai)(zai)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)服(fu)務器(qi)(qi)(qi)、數字硬盤錄像(xiang)機(ji)(ji)、網(wang)絡攝像(xiang)機(ji)(ji)等前(qian)(qian)段設(she)備(bei)中(zhong)，對(dui)攝像(xiang)頭采集的(de)(de)(de)(de)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)數據(ju)直接(jie)進行(xing)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)。由于(yu)利(li)用(yong)(yong)了DSP強大(da)的(de)(de)(de)(de)硬件(jian)處(chu)(chu)理能(neng)(neng)(neng)力，同時前(qian)(qian)端(duan)(duan)設(she)備(bei)的(de)(de)(de)(de)架設(she)針對(dui)具(ju)體的(de)(de)(de)(de)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)算法優化，從而(er)提高了視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)準確(que)率，因(yin)此目(mu)前(qian)(qian)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)監控(kong)(kong)產品多為前(qian)(qian)端(duan)(duan)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)。后(hou)端(duan)(duan)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)通(tong)過(guo)純(chun)軟件(jian)實現，運行(xing)于(yu)普通(tong)PC或(huo)服(fu)務器(qi)(qi)(qi)上，構成(cheng)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)服(fu)務器(qi)(qi)(qi)。視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)服(fu)務器(qi)(qi)(qi)獲取壓縮(suo)的(de)(de)(de)(de)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)流后(hou)，對(dui)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)進行(xing)解(jie)碼、分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)和處(chu)(chu)理。后(hou)端(duan)(duan)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)優勢(shi)在(zai)(zai)于(yu)可以(yi)方便的(de)(de)(de)(de)與其它視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)監控(kong)(kong)應用(yong)(yong)軟件(jian)融合(he)，而(er)且不(bu)需要對(dui)已(yi)有(you)的(de)(de)(de)(de)前(qian)(qian)端(duan)(duan)設(she)備(bei)進行(xing)替換升級(ji)，保(bao)護原(yuan)有(you)投資，同時智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)單(dan)元可被多路視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)分(fen)(fen)(fen)時復用(yong)(yong)，降低整個系(xi)統的(de)(de)(de)(de)投入。但后(hou)端(duan)(duan)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)受限于(yu)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)服(fu)務器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)處(chu)(chu)理能(neng)(neng)(neng)力，而(er)且已(yi)有(you)前(qian)(qian)端(duan)(duan)設(she)備(bei)的(de)(de)(de)(de)架設(she)往(wang)往(wang)不(bu)滿足智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)要求，導致(zhi)視(shi)(shi)(shi)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)準確(que)率較低。

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