物聯(lián)網(wǎng)安防典型應(yīng)用之智能視頻客流統(tǒng)計(jì)

　　物聯(lián)網(wǎng)安防，顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)安防就是把物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品和安防產(chǎn)品的功能特點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，以達(dá)到安全防護(hù)的作用。也即是應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)安防的應(yīng)用。

　　另外一方面，基于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需求，安防產(chǎn)品以及技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的應(yīng)用，是安防應(yīng)用領(lǐng)域的延伸，其本質(zhì)和最重要的就是安防產(chǎn)品智能化。

　　安防行業(yè)中，視頻監(jiān)控的應(yīng)用占據(jù)了市場(chǎng)的絕大部分比例，所以安防產(chǎn)品的智能化首先要解決的就是視頻監(jiān)控技術(shù)的智能化。但是視頻技術(shù)智能化之后，應(yīng)用智能視頻分析技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)安防的引用絕不僅僅是視頻監(jiān)控應(yīng)用，而是產(chǎn)生了以視頻監(jiān)控應(yīng)用為核心、圍繞在視頻監(jiān)控應(yīng)用周圍的一系列新的應(yīng)用。

　　本主題將圍繞智能視頻、物聯(lián)網(wǎng)安防這兩個(gè)主題，來(lái)討論和介紹行業(yè)內(nèi)成熟的一系列新應(yīng)用方向。

　　客流統(tǒng)計(jì)技術(shù)

　　客流統(tǒng)計(jì)是最近比較成熟和熱門的一種智能應(yīng)用。無(wú)論是商業(yè)、政府、學(xué)校、工地還是其他一些特別場(chǎng)合，人的數(shù)量都是一個(gè)非常重要的、不可忽視的數(shù)據(jù)信息：

　　1.商業(yè)需要人來(lái)消費(fèi)，研究客流數(shù)據(jù)是商業(yè)智能分析的一個(gè)核心組成部分；

　　2.政府需要對(duì)人流趨勢(shì)進(jìn)行調(diào)查和預(yù)測(cè)，所有的交通規(guī)劃、公共服務(wù)都需要客流數(shù)據(jù)作為支撐；

　　3.學(xué)校、工地等需要自動(dòng)人員計(jì)數(shù)來(lái)進(jìn)行教學(xué)和生產(chǎn)過(guò)程的管理等。

　　從物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的角度來(lái)看，客流統(tǒng)計(jì)需要的核心是人體傳感技術(shù)，需要利用各種探測(cè)技術(shù)，來(lái)感知、探測(cè)、統(tǒng)計(jì)人的流動(dòng)數(shù)量、方向。

　　早期的一些客流統(tǒng)計(jì)的技術(shù)，諸如紅外對(duì)射、紅外幕簾、重力感應(yīng)等，存在著諸多的缺陷，導(dǎo)致準(zhǔn)確率偏低，統(tǒng)計(jì)出來(lái)的數(shù)據(jù)已經(jīng)失去了應(yīng)用分析的價(jià)值，在現(xiàn)在的實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)被、或者趨于淘汰。得益于視頻分析技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)在基于視頻分析的客流統(tǒng)計(jì)技術(shù)已經(jīng)日益成熟。

　　智能視頻客流統(tǒng)計(jì)

　　智能視頻客流統(tǒng)計(jì)技術(shù)，是指利用智能視頻分析技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)客流統(tǒng)計(jì)的一類技術(shù)，常見(jiàn)的實(shí)現(xiàn)方式分為三種：

　　1.基于雙目視差原理的雙目立體視覺(jué)客流統(tǒng)計(jì)技術(shù)：它利用兩個(gè)垂直向下的攝像頭的視野差，來(lái)計(jì)算出下方經(jīng)過(guò)的目標(biāo)的高度，并匹配其中與人體高度接近的(如1.5米至1.8米)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，統(tǒng)計(jì)其運(yùn)動(dòng)方向和數(shù)量。典型的如英國(guó)益百利使用的技術(shù)。

　　2.基于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的客流統(tǒng)計(jì)技術(shù)：它利用面對(duì)出入口通道的攝像頭采集來(lái)的視頻，分析其中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，并通過(guò)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跨越虛擬線來(lái)判斷人流的運(yùn)動(dòng)方向和數(shù)量。國(guó)內(nèi)絕大部分的廠商均提供的是這樣的技術(shù)。

　　3.基于視頻識(shí)別的模式匹配技術(shù)和運(yùn)動(dòng)跟蹤技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的客流統(tǒng)計(jì)技術(shù)：它利用垂直向下的攝像頭來(lái)匹配這個(gè)角度下人頭、肩膀、頭發(fā)等人體通用特征，通過(guò)模式匹配技術(shù)來(lái)進(jìn)行視頻識(shí)別，然后再利用運(yùn)動(dòng)跟蹤技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)人流的運(yùn)動(dòng)方向和數(shù)量的統(tǒng)計(jì)。

　　通過(guò)對(duì)以上三種實(shí)現(xiàn)技術(shù)的了解，我們不難發(fā)現(xiàn)：

　　第一種方式實(shí)際上只通過(guò)高度這一個(gè)特征來(lái)判斷下方經(jīng)過(guò)的目標(biāo)是否為人體，對(duì)于過(guò)低或過(guò)高的人會(huì)遺漏，而對(duì)于與人體高度差別不大的其他目標(biāo)經(jīng)過(guò)則會(huì)容易產(chǎn)生誤判。

　　第二種方式在使用時(shí)需要對(duì)應(yīng)用的環(huán)境、使用的鏡頭、安裝的遠(yuǎn)近、角度等各中因素綜合考慮，需要較多的現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目配置才能達(dá)到比較好的效果，所以會(huì)導(dǎo)致這類技術(shù)還停留于項(xiàng)目型技術(shù)，很難產(chǎn)品化。

　　第三種方式，由于所有人體從上向下角度觀看時(shí)，特征差異比較小，所以采用了垂直向下的角度進(jìn)行模式特征匹配，這樣可以精確匹配到視野內(nèi)的人體目標(biāo)，所以幾乎無(wú)需進(jìn)行任何設(shè)置即可適應(yīng)絕大部份場(chǎng)合的客流統(tǒng)計(jì)工作，在市面上已經(jīng)出現(xiàn)了產(chǎn)品化程度非常高的嵌入式客流統(tǒng)計(jì)終端產(chǎn)品。

　　從物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的角度來(lái)講，產(chǎn)品化的嵌入式客流統(tǒng)計(jì)終端，即是一種感知人體運(yùn)動(dòng)方向和數(shù)量的智能感知器，具有完整的感知、數(shù)據(jù)預(yù)處理和網(wǎng)絡(luò)連接功能，是物聯(lián)網(wǎng)安防應(yīng)用的最重要的智能感知設(shè)備。嵌入式客流統(tǒng)計(jì)終端通過(guò)視頻分析技術(shù)，挖掘了視頻場(chǎng)景內(nèi)的更深層次的“人流量”數(shù)據(jù)信息，是為一種物聯(lián)網(wǎng)安防的優(yōu)秀的感知器。

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　　智能視頻客流統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用

　　根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的三要素感知、連接和應(yīng)用，典型的智能視頻客流統(tǒng)計(jì)的應(yīng)用也主要分為三個(gè)有機(jī)的組成部分：前端的嵌入式客流統(tǒng)計(jì)終端，中間的網(wǎng)絡(luò)連接和后端的客流統(tǒng)計(jì)分析應(yīng)用平臺(tái)。

　　現(xiàn)有的嵌入式客流統(tǒng)計(jì)終端，可選配內(nèi)置3G模塊，通上電源即可實(shí)現(xiàn)感知和連接的絕大部份功能。也可以通過(guò)普通的有線網(wǎng)絡(luò)接入應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)。

　　由于嵌入式客流統(tǒng)計(jì)終端上已經(jīng)完成了人體識(shí)別和運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤的所有工作，所以從嵌入式客流統(tǒng)計(jì)終端上輸出的是客流數(shù)據(jù)信息，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴程度也非常非常低；系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái)基于B/S架構(gòu)構(gòu)建，建設(shè)、部署、維護(hù)都非常的便利和靈活，給用戶提供的應(yīng)用途徑也支持固定的PC和移動(dòng)的手機(jī)服務(wù)等。

　　基于以上的客流統(tǒng)計(jì)分析平臺(tái)，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展和實(shí)施的應(yīng)用包括：

　　1.商業(yè)客流統(tǒng)計(jì)：基于時(shí)間趨勢(shì)和空間趨勢(shì)，來(lái)統(tǒng)計(jì)和分析客流量在商業(yè)場(chǎng)合的時(shí)間分布、空間分布狀況，以便為商業(yè)經(jīng)營(yíng)著提供更直觀和有效的決策依據(jù)。

　　2.礦井、生產(chǎn)車間等的出入人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和限制：通過(guò)嵌入式客流統(tǒng)計(jì)終端來(lái)統(tǒng)計(jì)進(jìn)出礦井、生產(chǎn)車間等場(chǎng)合的人數(shù)，配合核對(duì)考勤記錄，防止工人在復(fù)雜、危險(xiǎn)場(chǎng)所迷失。

　　3.公交車輛、長(zhǎng)途車輛以及校車的人數(shù)統(tǒng)計(jì)：通過(guò)對(duì)移動(dòng)車輛上下車人數(shù)的實(shí)時(shí)分析，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)公交車輛的動(dòng)態(tài)調(diào)度決策、對(duì)長(zhǎng)途車輛的中途上下客和收費(fèi)進(jìn)行監(jiān)管、對(duì)校車的超載行為進(jìn)行預(yù)警管理等。

　　4.KTV、夜總會(huì)、網(wǎng)吧、電影院等經(jīng)營(yíng)性文化娛樂(lè)場(chǎng)所的場(chǎng)內(nèi)人數(shù)超限管理：根據(jù)文化部2006年發(fā)布的文件要求，為了防止安全隱患，經(jīng)營(yíng)性文化娛樂(lè)場(chǎng)所的人均經(jīng)營(yíng)面積不得低于1.5平方米。政策的執(zhí)行和監(jiān)管可以通過(guò)客流統(tǒng)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。

　　智能視頻分析技術(shù)支持下的客流統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)，由于分析的對(duì)象是人的移動(dòng)狀態(tài)、信息、數(shù)據(jù)，所以具有非常廣闊的應(yīng)用空間。在物聯(lián)網(wǎng)安防的框架下，嵌入式客流統(tǒng)計(jì)終端作為客流量信息的智能感知器，能為后端平臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)挖掘出有效和準(zhǔn)確的客流量信息，從而可以帶來(lái)諸多具體的實(shí)際應(yīng)用和優(yōu)秀的應(yīng)用潛力。