关注A&S的读者朋友们肯定有所感觉,近期A&S连续多期报导了以“智能视频监控”为主题的相关文章;我们之所以如此关注此议题,意在告诉大家:该是人们近距离认识“智能视频监控”的时候了,因为从今天开始,它将与您的安防系统息息相关。
【第二届中国·全球数字监控论坛】正是因应此大趋势,汇聚多家世界主流的智能视频监控厂商,旨在为“智能视频监控”掀去神秘的面纱,并分享这些厂商们在这一领域的所思所想和所作所为,向关注这一技术的业界人士一一介绍“智能视频监控”走到了哪一步,部署到了哪里,未来又将走向何方。
“智能”应该设置在哪里
在监控系统中,“智能”应该设置在什么区位,业界有很多不同的观点。AXIS全球大客户总监Johan Lembre认为,目前有四种常见的智能视频架构:一、充分利用网络摄像机CPU富足的计算能力实现智能视频的独立产品(嵌入式应用型);二、借用额外专用的CPU(或DSP)来实现智能视频的独立产品(多芯片型);三、通过运行在DVR或PC上的应用软件来实现智能视频;四、同时借用前端嵌入式应用以及后端软件功能来实现智能视频监控。下文将着重介绍在A&S的论坛中,各厂商倡导的作法。
分布式架构 “智能”走进网络摄像机
“从CCTV产业技术的发展看,从最早期的磁带式录影机到硬盘式录像机,再到网络摄像机,再透过网络将图像传输到后端智能主机,针对这种集中式的‘智能’,计算机需要比较大的计算能力,因此能够有效监看而且收集分析图像信息的摄像机数量不能太多,”艾菲科技业务部专案经理高瑞懋认为。同样,索尼视频监控产品企划部高级经理宇佐美真(Mr.Michael Usami)也表示,传统的CCTV系统将所有的视频信息都传输到后端做处理,这样造成了后端需要进行繁重的处理工作,系统需要价格昂贵的高性能服务器,这样的系统是高成本、低效率的。
而采用分布式结构,将“智能”设计在摄像机里面,就意味着智能化程度和系统效率越高。例如通过智能网络摄像机就可以进行精确地移动探测,在网络摄像机前端就可以对压缩之前的原始图像进行智能移动探测,减少后端服务器的工作量,这样便于快捷地查找关联录像,费用经济。并且,在图像压缩之前,先由摄像机完成处理,例如消除由于外部环境因素,包括在夜间由ACG引起的噪点、树叶摇动、雨水、人影等,从而大大减少系统的误报。
显然,将“智能”放在摄像前端是现在最主流的做法。
对此,AXIS将为摄像机提供视频分析模块,满足大多数用户的需求,进一步提升视频应用的价值。目前AXIS正在开展ADP计划,为应用合作伙伴提供软件开发包(SDK)、全面开放的接口(API)以及技术文档和技术支持。而在论坛上,索尼的宇佐美真还介绍了SONY的分布式增强型图像处理DEPA技术,该技术最大的特点是可以对当前画面之前的15帧画面的变化进行综合智能分析,可以识别重复出现的无效移动;另外,这些技术还可以对画面目标的振动或摇动做不同的处理,这样可以忽略由树叶摇动、水波纹等引起的斑点,可以用于周界防范、区域警戒等。
“把影像处理及分析软件安装在摄像机里,由于是分布式智能,每一支摄像机都有能力分析其内部不同的解析参数,”一家来自于德国的智能视频的新秀公司MOBOTIX表示,在这种架构之下,即使外部的网络偶尔中断,也可以透过无线网络进行传输,减少所谓的“震荡”。并且,这种架构可以将系统计算的负载尽量靠近系统的前端,如此一来,一台普通的PC机就能与系统完整地搭配,而后端就可以比以往的架构能容纳更多摄像机。
智能软件用于硬件设备
同样,围绕智能视频技术,市场上还有另外的方式。 ObjectVideo则主要是把用于执行智能视频分析的软件应用到现在市场上存在的硬件设备上(例如DVR或者其他监控设备)。换句话说,就是为硬件设备供应商提供软件技术,让他们能提供自己的产品。
“什么是真正的智能视频分析技术呢?”ObjectVideo商务发展副总John Clark表示,它需要有三个层面:一是需要基于人工智慧的技术,能够把前景的目标物和背景物分离出来;把前景目标的细节抽取独立出来的资料,就是所谓的视频Meta Data,这些Meta Data还可以通过设定一定的规则将一些事件独立出来,提供给市场上的系统集成商做一些独立的应用。
“所以,我们所提供的是一个软件系统,能够与硬件系统(终端设备)相整合,形成一个完整解决方案给市场上的终端用户。另外,ObjectVideo也同样提供SDK,让市场上的集成商能用这个实际地操作一些规格,来决定他们所关心的一些事件到底是什么。”ObjectVideo的John Clark表示。现在世界上很多领先的安防品牌都已经与OV进行合作,其中,在此次论坛上,Tyco就展示了他们融入OV技术的产品。
“智能”需要更多的细节
那么,再回到智能视频分析这个主题,“智能”还需要什么?在多种有关智能视频分析的研究以及各种开发出来的产品中,什么又才是最重要的呢?是安全监控?统计研究?还是市场调查,或者是商业决策?在此次论坛中,MOBOTIX提出了“细节最重要”的观点。
“如果你具备更多的细节,那么你的分析判断就越可靠。”艾菲科技业务部专案经理高瑞懋表示,要开发智能化的摄像机,高解析度的影像品质是必要的,如果拍摄出来的影像品质都不清楚,就不用谈什么智能化。“通过一个百万像素摄像机,你将可以看到更多的细节。”同时,智能识别需要的“细节”还需要光线环境来实现。MOBTIX的摄像机,能根据实际的光照环境进行设置调整,确保最佳的曝光控制。“以前,在大白天强光直接对照环境下以及夜间黑暗条件下,一辆车的车牌很难看清楚,这是很多海关、货柜码头多年来没办法解决的问题,现在,通过使用这样的摄像机,我们可以为他们排忧解难。”
AXIS最新推出的智能视频分析网络摄像机,则是因为对“智能”有了更为细节的考虑,因此,保护了摄像机在使用过程中不被“骚扰”。其集成在网络摄像机中的智能视频功能可检测遮盖、遮挡、视角转移等状况,让摄像机具有了防破坏和报警功能——如果遇到暴力破坏或安全事故导致摄像机无法正常运转,比如监控视角被恶意扭转发生转变,或是镜头被遮挡或遮盖,系统都会自动报警。而且,“AXIS提供的这些智能视频功能完全是免费的,我们采用的是分布式的智能视频分析,智能集成于前端摄像机中,告别了中心化的集中管理。
新概念应用
在这次论坛上,部分厂商还提出了一些新概念的智能视频分析应用理念。“NICE系统目前采用‘安防调查周期’来实现监控,也就是说,我们先通过智能分析的监视来把事件调查出来,再通过保安监控人员来确认到底是哪个地方出了问题;通过这样的调查和确认,使得整个安防系统可以得到更好的改善,也让系统更趋于严谨。”NICE中国的销售经理李耀康介绍道。
之所以认为这是一个比较新的实现智能视频监控的概念,NICE的依据是,他们主要是通过目标跟踪的概念来进行调查。“其中,用于目标跟踪的核心设备叫引擎,我们通过很多图像模块以及图像处理模块来进行跟踪;在这个跟踪过程中,我们在室外会碰到很多问题,比如白云、灯光等,我们通过一些模块把这些干扰的因素隔离掉,然后通过分类模块,比如排队管理、限量管理、人流控制管理、丢包管理等等,对突发事件进行报警,”NICE中国的李耀康说道。除了这些,NICE公司还有一些独特的功能,例如可以通过视频图像,外加一些传感器,统计出人流量。
此外,MOBOTIX还将一些特别的“智能”化功能放到了摄像机中,使得摄像机可以为更多特殊场合的管理工作提供准确的判断。例如温度计功能,它可以提供现场温度曲线改变的轨道,在一些重要的对物体温度或储藏温度有严格要求的地方,如冷藏设施、博物馆以及艺术画廊中,就显得很重要;同时这个摄像机还可以外接气象站,为这些场所提供气象资讯。另外,MOBOTIX还提供收音的麦克风和扩音的扬声器,它可以通过改变噪音值实现对周围的环境侦测功能,这个技术可以应用于工厂生产的监视以及机器维护等,从而健全工厂的安全管理。