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智能视频分析技术在智慧安防中的应用

智能视频分析技术在智慧安防中的应用 2012年06月20日 来源： 基于物联网发展的需求，安防产品以及技术在物联网实现过程中的应用，是安防应用领域的延伸，其本质和最重要的就是安防产品智能化。　　安防行业中，视频监控的应用占据了市场的绝大部分比例，所以安防产品的智能化首先要解决的就是视频监控技术的智能化。通过智能视频分析技术，可以从视频内分离出一些值得关注的关键信息，这样具备智能视频分析技术的视频采集设备就成为了一种采集关键信息的智能感知器，成为物联网应用的前端核心。由此一来，带来的应用就不再仅仅是视频监控应用，而是产生了以视频监控应用为核心、围绕在视频监控应用周围的一系列新的应用。　　本文将分析基于智能视频分析技智能视频分析技术在智慧安防中的应用。　　何为智慧安防　　安防产业是一个全球大产业，经历了从模拟到数字再到IP化的多次进化，但是整体上来说还存在着自动智能化不足的明显问题。最近两三年来，智慧安防在“智慧地球”的旗帜之下被提出来，并且日益被重视，因为它可能带来一系列的产业变革和产业机会。　　在智慧安防的领域，继承了之前OV、IOI等公司倡导的“智能视频分析”技术的应用内涵，同时也有很多从业者在里面添加各种新的思想，如3G技术的应用、“安防云”的概念、“PSIM”的应用体系，以及飞瑞斯很早就系统化提出的“物联网安防”的概念等。无论应用什么样的技术、什么样的概念被纳入到智慧安防这个标签之下，其核心的价值点都是围绕这“智慧”在做文章，都是为了安防应用能更加自动智能的去处理一些事件，并将一些危险隐患暴露在最初的阶段，以期将安防系统从事后查证的工具变成一个事前预警的武器。　　安防的应用，按规模从大往小来划分，主要包括“平安城市”、“平安校园”等政府项目，“联网报警”等大规模商用项目，以及园区、小区、企业、工厂等企业应用，以及安全家居等个人应用。基于智能视频分析的物联网传感技术，针对以上这些领域都有优秀的一些应用。　　“平安中国”项目中的应用　　“平安中国”类项目从2004年左右开始在全国开展得如火如荼，纳入其中的包括平安城市、平安校园、平安乡村等等各种各样的以政府为主导的集中监控项目。最典型的项目特点包括：政府投入为主、集中监控、模拟视频监控为绝对核心、监控范围广泛、前端摄像机数目庞大。　　针对这一类的应用来讲，由于规模庞大，人工监控显得非常力不从心，所以对于智能化的需求显得尤为迫切，这也是为什么最近很多城市的“平安城市”二期改造项目中都很鲜明的提出了“智能视频”的需求的原因之一。但是规模庞大也同时带来一个问题，那就是需要智能化的应用点非常多，想一蹴而就非常困难，所以我认为可以从最快见效的一些点上去进行突破，主要包括以下一些应用。　　前端摄像头健康状态巡检平安中国类应用中，大部分的摄像头不在监控中心日常监控范围内，而仅仅只是作为一个录像存档的采集源存在，其健康状态就非常难以得到实时保障。利用后端平台自动进行后台巡检，可以很方便的对摄像头掉电、视频丢失、失焦模糊、遮挡、视频干扰、丢帧等各种非健康状态进行检测和报警，每日给出报表供维护人员针对性的干预维护。　　人脸捕捉存档　　在“平安中国”类应用中，存储一直是一个系统最重要的组成之一。由于视频存储量大，投入高，所以存储时间不会很长，一般要求30天左右，时间长了视频录像就会被循环清除。安防需要监控的对象，可以说90%以上是人，平时的视频录像很大程度上都是存储了冗余、低效的数据。针对这个特点，飞瑞斯主张可以利用人脸捕捉技术，从大量的视频中将有人脸捕捉成为静态照片，作为辅助的关键信息进行长期存储，这样可以花很小的存储代价进行三年、五年乃至十年以上的存储。图1展现了人脸捕捉技术的应用。　　毋庸置疑，人的信息，在安防领域是最需要关注的关键信息之一。人脸照片具有存储空间小、信息容量大的特点，可以与个人身份建立关系，所以捕捉和存储人脸照片，具有非常图1 人脸捕捉技术流程图重要的意义。大量的照片捕捉，即可带来人体行为活动痕迹的留存，引申出至少四类优秀应用：人脸检索、黑名单布防、VIP识别、陌生人识别。　　行为分析报警　　在平安中国类应用中的行为分析，主要包括：人群聚集检测、虚拟警戒线检测、虚拟警戒区检测、遗留物检测等应用。利用这些视频智能分析功能，可以及时的将各种危险隐患预警出来，将各种危险火苗扑灭在萌芽状态。　　联网报警中的应用　　现在几乎每个城市都有一些联网报警服务，有依托于110的，也有一些安保企业自行组建队伍提供服务的。这些联网报警目前采用的技术最主要还是红外等探测技术，通过红外探测来对入侵行为进行预警，然后将报警结果通知到用户、安保服务提供商。但是红外探测的误报率居高不下，而且由于缺少二次确认的手段，所以无论是否误报都需要人工去现场确认警情，这样就带来了大量的人力资源浪费。

笔者认为，可以通过次声波、红外、视频分析等多种分析手段来做多重鉴定，实现更低的误报率，然后再通过3G视频等方式来实现警情的远程初步确认，以切实提高联网报警系统的应用效率。图2为基于次声探测/视频分析和3G视频的联网报警系统示意图。　　针对家庭、店铺、小型办公室等密闭空间的探测，可以通过无方向、无死角的次声入侵探测报警器配合智能视频分析手段来对入侵行为进行报警。　　次声探测对于密闭空间的入侵探测具有非常高的灵敏度和准确度。由于没有方向性，所以基本无需施工，直接放置在室内即可正常工作，而且可以通过短距无线与视频采集设备进行互联，实现综合逻辑判断。同时它具有自通讯能力，可以通过GSM与管理用户或者业主产生互动。　　当出现报警时，管理用户或者业主可以即时的通过手机、PAD、PC等终端获得实施视频，实现远程警情确认。　　家庭、车辆等个人应用　　在家庭、车辆等个人应用中，对于视频带来的隐私问题重视程度非常高，所以一般都不会使用视频方式去做安防监控应用，只是通过红外、窗磁、震动等各种传感器来实现入侵探测。同样的，现场报警警情确认也存在难题。　　类似联网报警项目的应用一样，针对家庭、车辆等密闭空间，也可以利用次声探测+视频分析来实现自主报警、远程确认的优秀应用。图3为基于次声探测/视频分析和3G视频的个人安全应用示意图。　　小结　　我们可以看到，无论是在“平安中国”等大型应用、联网报警等中型应用还是个人应用中，本文所讲的“智慧安防”都集中在两个点上：前端主动探测预警，以及探测到安全隐患之后的互动。有了自动智能的探测，主动发现隐患，同时主动与用户产生互动，安防系统就有了初步的“智慧”，可以为我们带来更好的应用体验。

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