智能分析在高清智能網絡攝像機中的應用

目前新一代的安防系統比如“平安城市”的規劃中都已明確要求高清化，政府、公安、交通、銀行等行業已經是高清化的應用主體，未來會有越來越多的行業引入高清化的需求。智能視頻分析技術是未來視頻監控發展的方向，是視頻監控領域最高端的應用模式。目前，國外市場已大量應用智能視頻監控系統，國內的智能分析監控市場也在快速增長。

本文將結合國內一款FullHD1080P實時COMS網絡攝像機為例進行介紹。

該網絡攝像機內嵌英國VCA公司的智能分析技術(VCA智能分析技術內嵌于前端DSP中)。該智能視頻分析技術VCA(VideoContentAnalysis)，與傳統的VMD(VideoMotionDetection)依賴像素變化檢測運動不同，其原理基于計算機視覺CV(ComputerVision)技術的人工智能AI(ArtificialIntelligent)技術(見圖1)。它在目標及背景描述之間建立映射關系，通過分析和處理數字圖像來理解視頻畫面中的各種目標的行為特征。智能視頻分析通過對運動目標的跟蹤與識別，記錄下目標的運動軌跡和特征信息(如：大小、速度、方向等)，再實時分析這些行為與事先定義的檢測規則是否吻合，從而發出警報，提示進行人工干預。

該攝像機的智能分析功能支持入侵檢測、徘徊檢測、尾隨檢測、停止檢測、方向檢測、分類檢測、遺棄物和搬移物檢測、室內高密度人物跟蹤、高精度雙向計數、顏色識別等高級智能分析功能，具備檢測效率高、誤報率低、及時性強等特點，可以廣泛應用于小區安全防監控、智能交通管理、流量控制、軍事，以及銀行、商場、地鐵、機場等公共場所的安全防范，同時也可以應用于非安防領域，例如零售業場所，為商業決策提供相關統計信息。

智能分析功能

入侵檢測功能

這是智能視頻分析案例中應用最廣泛的功能。

自動檢測區域內進入、離開、出現、消失的可疑對象并及時報警。例如，機場、鐵路、港口、邊境或其他禁止入內的區域。

對于周界分散、環境復雜的場景，一個人或者多個人都無法完全監控到所有周界，以及在保安人員中有犯罪同伙的情況下，該功能模塊可以充分滿足要求，它能夠自動檢測出規劃區域內觸發規則的可疑對象并及時報警。

車輛檢測

運用停止、方向和速度過濾檢測規則。

在高速公路、海關進出口、市區干道、停車場等場所，使用VCA的車輛檢測功能可以使管理停車和維持交通法規變得更加容易，大量減少因超速和非法停車引起的交通事故。

可以在攝像機中標定禁止停車區域，如果有車輛在此區域停止，則會觸發報警，提醒管理人員采取相關措施。同時VMS(VideoManagementSystem)也可以使用VCA產生的索引信息迅速定位相關視頻，便于事后取證。

車輛檢測功能支持設定各種區域，比如：停車區、行人區、公交車專用車道，同時可以檢測逆向行駛和超速行駛。

徘徊檢測

廣場、商場、停車場、門禁系統、銀行24小時ATM機、敏感地區周界等地區，如果發現可疑人員徘徊、滯留很久或有人在學校、幼兒園附近徘徊等可疑行為時，該功能模塊能根據徘徊滯留時間對移動目標進行跟蹤并報警。

尾隨檢測

尾隨規則可以監視運動對象的后面是否有人或者車輛跟蹤，有效保障對象的安全以及特定場所的保密要求。例如應用于監獄或看守所的公職人員離開監區時后面是否有尾隨行為，另外還可用于銀行的押款車、學校周邊以及需要特殊監控的場所。

遺棄物檢測

機場、地鐵站等人流量大的區域有人遺留“包裹”或銀行ATM機前有人安裝了其他裝置等,該功能模塊能及時檢測到目標物體并會立即發出報警。

物品搬移檢測

物品搬移檢測模塊，可以自動檢測物品搬移事件——當檢測區域內物品被拿走或搬走時發出報警。

本檢測模塊適用于需要對物品搬移進行錄像或報警的場合，例如對超市內的高價商品、家庭里的電腦和家具、工廠內的金屬建材、博物館內的文物、車庫內的汽車和貴重設備、特定場所，如展廳里的展品等的偷竊行為進行監視和跟蹤。發現有人搬動或移開物品時能及時檢測到并觸發報警。

目標統計

可以對商場超市、高速公路、車站廣場、學校考場，銀行大廳、醫院收費、黃金廣告位等地區流量進行統計，支持雙向分別計數。

該功能模塊能精確統計人流或者車輛的數量，尤其在室外時支持“消除陰影影響”，支持累計增加、累計減少和及時計數等計數模式。

計數報表功能

數據庫集成于攝像機中，自動記錄統計數據并實現本地保存，可以按照1分鐘、10分鐘、1小時、24小時等不同的采樣頻率進行統計數據上報，支持多種數據查詢方式，可以完全脫機工作，支持多種數據報表形式，如網頁表格，分色條形圖和導出Excel表格，并可將導出的Excel表格進行進一步的處理，且數據是實時更新的。

顏色過濾

顏色檢測規則是該設備的智能分析應用中一個最新的功能，可以在PeopleTrack的許可證下使用，可提供10種檢測顏色：黑色、棕色、深綠、藍色、綠色、天藍、紅色、粉紅、黃色、白色。支持對象的顏色百分比設置和顏色餅圖顯示。

廣泛應用于有顏色要求的工作場所，如：醫院、看守所、政法機關、監獄等特定場合。

煙火檢測

煙火檢測規則也是該設備智能分析應用中的一個最新規則，目前僅提供測試版本，正式版本退出后將提供獨立的煙火檢測規則。可以檢測視頻場景中的煙、火和白色氣體等隱患，廣泛應用于工廠，倉庫，候車室，候機廳，商業場所，森林防火，石化行業等。

3D校準功能

3D校準過程中，采用人物模型對比，操作直觀，只需要簡單三步即可完成3D校準。校準后可顯示對象的分類、面積、速度和高度，并對場景內物體進行分類，提高目標檢測精準度。

應用案例

無人值守變電站

變電所作為電力傳輸的重要環節，由于無人值守，重要設備經常被盜竊或破壞，給整個電網的安全運行造成重大隱患，確保變電所的安全運行非常重要。