淺析物聯(lián)網(wǎng)安防智能視頻分析技術(shù)的研究
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物聯(lián)網(wǎng)三大要素中，最核心的是感知，亦即是最前端的傳感器部分。一般概念上，傳感器包括諸如RFID、各類(lèi)感應(yīng)探頭、數(shù)據(jù)采集裝置等；而具備智能視頻分析功能的視頻采集設(shè)備，實(shí)質(zhì)上也是一種更直觀和智能的傳感器，它可以通過(guò)智能視頻分析技術(shù)來(lái)感知視頻場(chǎng)景內(nèi)的目標(biāo)及其行為。隨著智能視頻分析與自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，視頻感知將成為最重要的感知技術(shù)，成為物聯(lián)網(wǎng)信息感知層最重要的技術(shù)之一。
現(xiàn)有成熟的主要應(yīng)用包括：
檢測(cè)、捕捉和識(shí)別人臉，感知人的身份；
分析運(yùn)動(dòng)目標(biāo)（人和物）的行為，防范周界入侵；
感知人的流動(dòng)，用于客流統(tǒng)計(jì)和分析、娛樂(lè)場(chǎng)所等公共場(chǎng)合逗留人數(shù)預(yù)警；
感知人或者物的消失、出現(xiàn)，用于財(cái)產(chǎn)保全、可疑遺留物識(shí)別等。
感知和捕捉運(yùn)動(dòng)中的車(chē)牌，用于非法占用公交車(chē)道的車(chē)輛車(chē)牌捕捉
感知人群聚集狀態(tài)、駕駛疲勞狀態(tài)、煙霧現(xiàn)象等各類(lèi)信息。
除此之外，次聲壓、泛紅外、震動(dòng)、加速度等各類(lèi)傳感器技術(shù)，都可應(yīng)用于安防監(jiān)控應(yīng)用中，用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)解決安防需求，從而推出各類(lèi)行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)安防解決方案。
智能視頻分析技術(shù)的現(xiàn)狀
到目前為止，絕大部分對(duì)智能視頻分析的理解和應(yīng)用都還僅限于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)(周界入侵防范)，少量應(yīng)用涉及到目標(biāo)識(shí)別和視頻優(yōu)化，應(yīng)用還未得到突破，怎樣的應(yīng)用才是智能視頻分析技術(shù)的市場(chǎng)天地呢？站在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的立場(chǎng)上來(lái)看這個(gè)問(wèn)題，就很容易得到答案了：智能視頻分析技術(shù)能感知的數(shù)據(jù)和信息，就可以利用它來(lái)拓展這個(gè)數(shù)據(jù)和信息的應(yīng)用方向。
我們?cè)谇懊嬉呀?jīng)提到，智能視頻分析技術(shù)能感知和理解的信息包括人臉(用戶身份)、人和物的行為、人員流動(dòng)、人和物的消失出現(xiàn)、人群聚集狀態(tài)、人體疲勞狀態(tài)、煙霧產(chǎn)生和蔓延等。所有需要用到這些信息的應(yīng)用領(lǐng)域，都有可能成為智能視頻分析的用武之地。
智能視頻物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合
合作型的人臉識(shí)別應(yīng)用
合作型人臉識(shí)別主要采用嵌入式識(shí)別方案，形成典型的物聯(lián)網(wǎng)終端形態(tài)。
人臉識(shí)別的應(yīng)用是一個(gè)非常直觀的智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用，它解決了機(jī)器眼對(duì)人的直觀識(shí)別。經(jīng)過(guò)最近幾年的技術(shù)積累，合作型人臉識(shí)別的技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到具備實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的階段。
業(yè)內(nèi)通過(guò)多年技術(shù)研發(fā)，特別是多光源識(shí)別技術(shù)的引入、現(xiàn)場(chǎng)特征模型(LiveFeatureModel)訓(xùn)練等新技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)使人臉識(shí)別終端具備了低成本(可與指紋技術(shù)成本接近)、高速度(1秒識(shí)別)、低誤識(shí)拒識(shí)等特性，而且擁有直觀、可查證等優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用場(chǎng)合：考勤、門(mén)禁、幼兒園接送認(rèn)證、訪客登記管理、會(huì)議簽到等。
非合作型的人臉捕捉、人臉對(duì)比
非合作型的人臉捕捉，由于無(wú)法得到被捕捉人的配合，人臉信息精度不高、角度變化大，而導(dǎo)致很難做高精度的人臉識(shí)別身份認(rèn)證。但是在小樣本庫(kù)的人臉對(duì)比中，還是具有很高的應(yīng)用價(jià)值。
非合作型的人臉捕捉，通過(guò)前端的智能視頻分析終端，從視頻場(chǎng)景內(nèi)捕捉出所有的人臉照片，并傳送至后端平臺(tái)。后端通過(guò)對(duì)樣本庫(kù)的人臉對(duì)比，對(duì)比出最接近的人臉資料/資料組，供使用者進(jìn)行初步身份篩選。
與合作型人臉識(shí)別的最大不同在于，前者屬于精確識(shí)別，后者屬于非精確的對(duì)比，所以應(yīng)用場(chǎng)所主要是非關(guān)鍵身份驗(yàn)證的場(chǎng)所，起到對(duì)使用者一個(gè)提示、警示的作用，提醒使用者進(jìn)行進(jìn)一步的身份核實(shí)。
應(yīng)用場(chǎng)合：店鋪、星級(jí)酒店的VIP/黑名單用戶的初步識(shí)別與提示；金融場(chǎng)所、機(jī)場(chǎng)、碼頭、海關(guān)的VIP/黑名單用戶的初步識(shí)別與提示等。
客流統(tǒng)計(jì)、人數(shù)統(tǒng)計(jì)
現(xiàn)有的嵌入式平臺(tái)下通過(guò)視頻智能分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)的客流統(tǒng)計(jì)終端產(chǎn)品，是一種非常典型的物聯(lián)網(wǎng)終端。直接嵌入了攝像頭和智能分析模塊、GPRS/3G等傳輸模塊，通過(guò)對(duì)出入口和主要通道的非接觸式分析，可以做到95%以上的準(zhǔn)確率，而且無(wú)需后端分析支持，可以應(yīng)用于各類(lèi)商業(yè)場(chǎng)所的客流動(dòng)態(tài)分析、娛樂(lè)場(chǎng)所的場(chǎng)內(nèi)人數(shù)超標(biāo)預(yù)警、移動(dòng)車(chē)輛上的客流統(tǒng)計(jì)等(移動(dòng)車(chē)輛上的客流統(tǒng)計(jì)是智能交通的一個(gè)重要組成部分)。
客流統(tǒng)計(jì)的需求日趨旺盛，如果能在技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)充分考慮商業(yè)用戶的特殊需求，完全有可能成為智能視頻分析技術(shù)的一個(gè)非常重要的應(yīng)用分支。
應(yīng)用場(chǎng)合：各類(lèi)商業(yè)超市、連鎖店鋪、中小型店鋪、公園景點(diǎn)、文博會(huì)所、公交車(chē)輛、長(zhǎng)途車(chē)輛等。
1.周界入侵防范。
單一的智能視頻分析在周界入侵防范的應(yīng)用上，有著很多的不足：場(chǎng)景多變、誤報(bào)率居高不下、識(shí)別效果不盡人意等。但是，將智能視頻傳感器和其他類(lèi)型的傳感器相結(jié)合，以多重防范探測(cè)進(jìn)行綜合應(yīng)用，則可以取得非常好的效果。現(xiàn)在針對(duì)家庭、店鋪、車(chē)輛的典型應(yīng)用場(chǎng)合的綜合應(yīng)用方案已經(jīng)獲得了很好的評(píng)價(jià)。
利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的次聲壓傳感檢測(cè)技術(shù)、泛紅外和微波檢測(cè)技術(shù)等傳感檢測(cè)技術(shù)則對(duì)周界入侵檢測(cè)有很好的效果。但這些技術(shù)在檢測(cè)到報(bào)警后，都沒(méi)辦法實(shí)現(xiàn)即時(shí)的確認(rèn)是否為誤報(bào)。如果這些技術(shù)與視頻分析技術(shù)、手機(jī)視頻等進(jìn)行綜合應(yīng)用，進(jìn)行雙鑒探測(cè)等，則可以為用戶提供高效率、低誤報(bào)、可直觀確認(rèn)的用戶體驗(yàn)。
應(yīng)用場(chǎng)合：無(wú)人值守的中小型店鋪、倉(cāng)庫(kù)、家庭、小型辦公場(chǎng)所等。
2.駕駛員和值崗人員疲勞檢測(cè)
智能視頻分析技術(shù)能通過(guò)對(duì)人臉特征和人眼狀態(tài)信息的分析，感知到人的疲勞狀態(tài)。一個(gè)嵌入攝像頭和分析模塊的設(shè)備，即是一個(gè)人體的疲勞狀態(tài)檢測(cè)終端，一種典型的物聯(lián)網(wǎng)智能傳感終端。
在私家車(chē)、貨運(yùn)車(chē)、長(zhǎng)途客運(yùn)車(chē)、危險(xiǎn)品運(yùn)輸車(chē)輛、特種機(jī)械操作崗等關(guān)鍵場(chǎng)合，人體疲勞狀態(tài)信息是一個(gè)非常重要的指標(biāo)，此時(shí)人體疲勞檢測(cè)終端就有了非常好的應(yīng)用機(jī)會(huì)。針對(duì)特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，同時(shí)集成諸如車(chē)輛信息采集、安全防范、油電路控制、GPS定位等，這種物聯(lián)網(wǎng)終端就能提供更為優(yōu)秀的應(yīng)用模式。
應(yīng)用場(chǎng)合：私家車(chē)、貨運(yùn)車(chē)、長(zhǎng)途客運(yùn)車(chē)、危險(xiǎn)品運(yùn)輸車(chē)輛、特種機(jī)械操作崗等。
3.人群聚集度判斷
現(xiàn)有的方案是通過(guò)嵌入式的平臺(tái)，采用智能視頻分析的技術(shù)，來(lái)對(duì)視頻場(chǎng)景內(nèi)的人群聚集現(xiàn)象進(jìn)行檢測(cè)和判斷，謂之智能視頻分析儀，其內(nèi)已嵌入GPRS/3G通訊模塊，也是一種典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用終端。智能視頻分析儀，直接在需要判斷的攝像頭上進(jìn)行前端的自動(dòng)分析判斷，并將結(jié)果傳送到后端應(yīng)用平臺(tái)，提供實(shí)時(shí)的聚集現(xiàn)象的預(yù)警。
應(yīng)用場(chǎng)合：平安城市、廣場(chǎng)、政府出入口等特殊場(chǎng)合。
除了以上一些應(yīng)用方向之外，還有煙霧檢測(cè)可用于火災(zāi)初期預(yù)警、人臉捕捉可用于各種場(chǎng)合的人臉照片捕捉和存儲(chǔ)等，這些技術(shù)都有很好的應(yīng)用前景。
在物聯(lián)網(wǎng)解決方案內(nèi)采用嵌入式平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，也即是視頻感知的分析和完成全部在前端設(shè)備上實(shí)現(xiàn)。這樣一來(lái)，在產(chǎn)品形態(tài)上就獨(dú)立具備了物聯(lián)網(wǎng)終端的所有必要元素，可獨(dú)立完成感知的所有功能。配合上網(wǎng)絡(luò)傳輸和后端應(yīng)用，即具備了感知、連接和應(yīng)用三大要素，可完整組成一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)安防應(yīng)用系統(tǒng)。
智能視頻分析技術(shù)，點(diǎn)亮了視頻監(jiān)控行業(yè)的應(yīng)用，在傳統(tǒng)視頻監(jiān)控和物聯(lián)網(wǎng)之間搭建了一個(gè)暢通的橋梁，為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來(lái)了新的活力，也能借物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和思路為安防產(chǎn)業(yè)發(fā)展添加一個(gè)良好的支撐。
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