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智能视频监控技术在智慧城市中的应用

2014年10月13日 技术技能 ⁄ 共 3547字 ⁄ 字号 暂无评论 ⁄ 阅读 3,277 次

智慧城市是在数字城市基础之上,通过物联网等技术将现实城市与数字城市进行有效融合,自动和实时地感知现实世界中人和物的各种状态和变化。感知的东西要做处理,谁来处理?由云计算中心来处理其中海量和复杂的计算与控制,为城市管理和公众提供各种智能化的服务。如果用一个公式来描述智慧城市,那么智慧城市=数字城市+物联网+云计算。

智能视频监控技术在智慧城市中的应用

2009年初IBM提出智慧地球的概念,不久中国也掀起了智慧城市建设的风潮。对于智慧城市,目前我国并没有形成统一的概念,比较公认的说法是,智慧城市是有机结合移动互联网、物联网、云计算等先进信息技术与城市管理运营理念,通过对城市海量信息数据进行实时收集、存储,构建智能化的城市IT基础架构,通过数据的互联互通、交换共享、协同的关联应用,为城市治理与运营提供更高效、灵活的决策支持与行动工具,为城市公共应用服务提供更人性化、更便捷的创新应用与服务模式,让现代城市运作更安全、更高效、更便捷、更绿色。

智慧城市遍地开花

从智慧城市建设内容来看,各城市一方面加强城市基础通信网络建设,提高通信网络带宽及覆盖率;另一方面在重点领域提供智慧应用服务,如智慧公共服务、智慧社会管理、智慧交通、智慧医疗、智慧小区、智慧家居等。专家表示,智能交通、数字城市管理、城市安防、医疗信息化、绿色建筑、地理信息、云计算、物联网等八大细分行业有望分享这巨大的“智慧城市”蛋糕。2013年,以智慧城市为焦点的技术和产业发展迎来新机遇,其中安防的智能化技术为智慧城市增色不少,以智能监控为主包涵海量数据检索、视频分析、对比功能,渗透到金融、智能交通和公安机关等智慧城市的多个应用领域,在维护社会安全、保障人们生命和财产安全上起到积极的作用。

智慧城市是“十二五”期间国家的重要发展方向。据了解,“十二五”期间,我国将有600个至800个城市加入到建设智慧城市队伍中来。随着智慧城市从概念导入期进入实质推进期,北京、上海、广东、武汉、宁波等几乎所有的一线城市、50%的二线城市,都在朝着智慧城市的方向努力。可以说,智慧城市已在中国遍地开花,安防企业将大有作为。智慧城市高达2万亿元的市场空间,无疑将为一大批新兴产业提供广阔发展前景。

智能监控技术应用

智慧城市的核心内容是对海量数据进行智能分析,安防企业将对城市化过程和智慧城市建设大有作为。智能视频分析技术在应用过程中和以往的监控技术有本质的区别,其主要特征是采用计算机视觉的方法,在几乎不需要人为干预的情况下,通过对摄像机拍录的图像序列进行自动分析来对动态场景中的目标进行定位、识别和跟踪,并在此基础上分析和判断目标的行为,从而做到既能完成日常管理又能在异常情况发生的时候及时做出反应。更形象地说,这种技术最大特点是使过去的目视发现监控演进到一种全自动化控制监控,其优势较为明显,例如:

群体行为分析:包含对人群、车流等目标的正常行为和异常行为分析,能够对场景中群体的正常行为进行分析,如统计穿越出入口或指定区域人或车的数量、高速公路交通流量,识别人群的整体运动特征,包括速度、方向等;也能够对场景中群体的异常行为进行分析和判断,如检测、分类、跟踪和记录过往行人、车辆及其他可疑物体,判断公路上是否有车辆非法停靠、是否有故障车辆,是否有行人及车辆在禁区内发生长时间徘徊、停留、逆行等行为,检测公共场所是否有人员的集聚、奔跑、斗殴等异常行为。

入侵检测和运动目标跟踪:对非正常进入监视区域的可疑目标及时检测,能够识别单个或多个目标的运动情况(如运动方向、运动速度等)。在检测到可疑目标后,发送控制指令使摄像机自动跟踪目标,在物体超出该摄像机监控范围之后,自动通知邻近的摄像机协同工作,继续进行跟踪并发出报警信号。

在智慧城市中,具体来说我们可以借助视频分析以下技术进行智慧城市管理,包含智能分析、识别和数据比对技术的智能视频分析,目前在安防甚至是智慧城市的建设过程中已经得到初步的应用。

视频识别,我们不满足于智慧城市中提取信息,我们希望挖掘规律性的知识,所以我们要做智能的视频分析与识别。以人脸识别安防控制为例,里面包括人脸的获取,面部数据提取和表达等等。通过这些方法,能够把人脸的表情识别得更清楚。这些相关技术可以应用到人体交互、安全、机器人制造、医疗、通信和汽车等领域。

除此之外还有人体行为识别,主要是针对视频中人的日常行为进行识别研究。就是把测试序列与预先标定好的具有代表性行为的序列进行匹配,并进行分类,就可以得到相应的应用方式。我们希望通过视频数据分析,了解视频中的情况,某人在跑动,某群人在聚集,某人在翻墙等等,常规的活动应该从里面剔除,保留那些可疑的行为,这就是具有视频侦查的功能。

另外还有车辆识别和分类的应用,希望能够把车辆进行识别与分类,以便于电子警察、流量检测、交通时间监控、车辆分类等交通行为监管,这也是智能交通提出的更高要求。

视频检测。视频的识别技术对视频的内容进行智能的分析和理解,有助于日常行为的检测和和别,视频检测技术对视频数据进行快速的准确查找,从而对事后取证提供数据的支撑。从现在的发展趋势来看还有移动检索,主要是提取压缩的特征,通过无线网络提交到服务器,然后再返回搜索结果。这个可以帮助我们实现手机购物,把要购买的物品通过手机上传,然后在网上找到你需要的货物,经过检测后,就能实现购买。

关于位置检索,可以通过GPS的位置信息,找到你所在的位置。可以用于智慧旅游,通过上网搜索,找到旅游地的详细信息和描述,可以提高我们的旅游享受与体验感。当然它最主要还是用于安防,把小区、轻轨、校园、交通、城市工地等的监控视频传导到信息中心,可以从信息中心把所有的信息提取,对当前的情况进行方向检测、目标分离、色彩检测等分析,实现公共安全的监控。

智慧城市的建设目标之一就是要实现信息化管理,这其中包括视频监控记录下的海量数据有效、快速检索和比对,这对智能监控的自动检索技术是将一次大考验。

智慧城市与智能监控现状

虽然智慧城市建设已经掀起热潮,但仍主要处于基础设施建设阶段,即城市基础通信网络的建设,而智慧城市的智能化推荐速度缓慢。需求与技术的实用性决定市场,尽管智能分析技术目前在众多领域已逐步试用,但不得不说的是当前同质化严重、不成熟的智能分析技术在智慧城市建设的需求下捉襟见肘。不同与其他产品,对于智能视频分析产品来说,一旦确定了业务需要,缩小范围之后,就应该开始进行系统测试了。虽然,目前来说视频分析技术能够提供比几年前多得多的功能和实用性。然而,该技术仍要求必须配置正确,它在某些情况下可能无法工作。智能监控技术的准确与否取决于视频源的质量。

目前高清监控没有普及,视频源的质量也就不能很好保证。另外实现海量数据自动检索要保证视频数据大联网,但目前安防监控大联网受技术和网络等因素限制,因而造成数据信息的不完整。目前智能分析技术主要受到应用环境的影响,使得很多功能在实际应用中不是很理想。目前最常见的行为分析功能,如跨线报警、区域入侵检测以及人员聚集、徘徊、打架等,受到应用环境的影响非常严重,常常在实际应用中达不到预期目的。误报或者漏报还是偏高。而且,很多深层次的应用单纯从视频中提取的信息量还是不够,判断准确性达不到要求。

不过,大家对于智能监控未来的前景还是很看好的,监控系统每年还在加大建设,光靠人已经无法很好的处理成千上万的监控摄像头所产生的海量数据了,对视频数据的智能化分析和深入应用是必然的趋势。现在智能应用已经到了行业细分阶段,经过实际的项目模式,已经提炼出一些适合做智能分析的行业和场景,进行深入的算法研究,很多产品已经能够达到实际使用,解决客户问题的目的。而且随着视频分析技术的不断成熟,对很多复杂的场景也能够进行比较精确的分析。

目前智慧城市建设如火如荼,安防企业应对智能监控技术多做关注和研究。

智慧城市是通过新一代信息化技术,提升城市管理者对城市方方面面信息的感知能力、信息的分析和处理能力,从而能提高针对性的智能化的全社会的服务模式。城市中大量的监控传感器,以及海量的视频影像和信息,需要我们从重点区域、重点人群中实时监控,对可疑情况进行实时预警。除了上述需要我们思考和解决的问题之外,我们还需要认真拿捏好数据挖据与隐私保护之间的平衡点,做到真正的“防”和“安”。

安防视频监控行业是典型的技术密集型行业,持续的研发投入至关重要,智慧城市建设成为地方政府推进城镇化发展的重要途径,而随着智慧城市的发展,对高清摄像机和智能化监控设备的需求会持续增长,智能交通行业也将成为新时期政府投资的重点领域,这将使未来几年视频监控行业仍将保持高景气度。可以看出智慧城市建设涉及安防产业各方面应用,尤其是视频智能分析,这对安防企业的发展起着巨大促进作用。


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