智能化视频监控,优势与缺陷并存,憧憬与现实同在。

2007-05-10 16:55:33 来源:文/孟磊
技术/方案频道文章B

[摘要] 随着全国人大和政协第五次会议的圆满结束,中国在新的经济发展规划中“又快又好”的概念越来越深入人心。我们的安防行业也不例外,在快速发展的同时,也要注重资源的节省,这就使智能化和数字化的技术在各个产业面的应用都更为广泛。智能化视频监控系统,改变了传统的被动监控,降低了监控系统对资源的消耗,所以对于在这块土地上出现越来越多热火朝天的拓荒者们,这种现象也就不足为奇了。\r\n

自从911事件发生以后,世界范围内都将安全防范工作作为一项必不可少的任务去认真执行。中国也不例外,随着近些年来“平安城市”工程的大力实施,政府以及民间对于安全防范的重视程度也在逐渐加强。视频监控无疑是预防和警告危险的最佳方法,在视频监控越来越普遍的同时,大量的图像信息也是困扰监控管理员的一个问题。现在的视频监控已经不仅仅是如何有效的采集信息,而是如何有效的对信息进行分析,将大量没有威胁无关紧要的信息剔除,使有用信息能够直接呈现给用户,这也正是智能化视频监控系统主要的功能之一。视频监控的历史从最初的模拟阶段发展到今天普遍、稳定的数字化监控,更向着日趋成熟的智能化方向发展,这将是一个必然的趋势。

日趋广泛的应用范围
遗留物探测、拥堵监测、人流和车流的统计、移动探测、物体跟踪、入侵探测以及虚拟周界的设置,这些人性化的功能显而易见是十分吸引人的。具有智能化视频分析功能的监控系统,无疑从多方面改变了传统监控系统完全依赖人工操作的状况,给监控操作人员提供了方便,受到了越来越多客户的期待和关注。这也正是目前智能监控系统在市场上的需求量越来越大的原因所在,它的应用领域也越来越广泛,已经从原来单一的政府、军队扩大到现在的金融、工业以及一些大型商用环境。

WPG亚太地区市场经理杨沛文介绍说:“目前的智能化视频监控系统已经广泛应用于国土保安、金融、石化工业和电厂等领域,相信将来的应用范围会更加广阔。”海康威视的研发工程师贾永华也做了补充,智能化视频监控应用的领域非常广泛,包括居民小区的防盗,城市街区的安防,重要物品的丢失防护(例如博物馆内的展品防护),公路交通的监控(例如路面拥挤程度的判断,是否有车辆违反交通法规)等等。

就如Verint的Ady Meretz所说:“取决于不同的项目需求,智能化将使很多方面的管理操作更加简单化。而智能化系统的应用领域也更加广泛,无论是用于安全防范,或者是其他任何的管理方面。”

以整体系统为平台,实现更多的便捷功能
北京智安邦科技有限公司研发中心经理菅云峰说:“目前的智能处理设备基本可以完成两个层面的工作,一个层面是对目标的检测、跟踪和分类,得到目标的大小、位置、类型、颜色、运动方向、目标数、目标之间的距离、运动速度等目标的基础信息(智能检测);另一个层面是基于这些目标的基础信息的分析判断,如各种行为分析等(即智能识别)。”[nextpage]

应用的广泛取决于技术上的完善程度,在采访中了解到,尽管目前很多厂家的智能视频监控系统仅仅达到了“检测”的水平,尚未做到“识别”的层面,但是该技术在很多方面已经满足了产品化的要求,已经能够投入使用了。例如,在威胁状况预报警方面,智能化系统已经可以帮助操作者分析具有威胁的监控画面,有别于人力监控的是,系统能够保持持续性的检测和判断,而不会产生注意力不集中或者疲劳等现象;在人流、车流统计方面,智能系统更加准确、便捷的提供道路违章车辆的信息,在一些出入量较大的场所也能够较为准确地统计人流量的数据;在物体跟踪方面,系统则帮助监控人员通过警报的方法呈现物体的遗失、移动、滞留等现象。这些功能都使得传统被动式的监控工作变的更为主动。

众所周知,上述功能的实现需要整套监控系统的配合,智能化图像分析功能无论是在系统的前端、中端或是后端去实现,都会对整个系统产生影响,尤其会影响到安防设备工作的稳定性和精确性,因此,在此方面,各个厂家都对此进行了认真的规划。

以SONY的DEPA(Distributed & Enhanced Processing Architecture)为例,该系统采取分布结构和增强型处理比较有效的实现智能视频监控,其分布式结构把分析任务分散到前端摄像机和后端软件或NVR,使整个系统具有更高效的视频分析能力。

国内智能化产业仍不容乐观
核心技术的开发任重道远
智能化视频监控系统,其核心部分主要在于对视频信息的分析,而满足这一功能的关键在于其核心算法软件部分。据了解,目前大部分智能视频监控系统的核心算法技术仍然掌握在美国以及欧洲地区等先进国家。据IMS Research调查显示,世界范围内IVS(Intelligent Video Software)的市场占有率为35%~36%,其中美国的OV(Object Video)就占有了9%左右的比例。而大部分国内厂家则仍处在同国外开发商合作的阶段。随着市场需求的不断扩大,国内的智能视频监控系统供应商已经开始逐步的涉足研发和提供专门的硬件平台,这些平台将支持智能化分析软件达到更好的监控效果;并且根据国内市场的需求,开发更人性化、更友好的适合不同领域的相关外围软件与国外的核心软件配套使用。

北京兆维泰奇技术总监沈宇枫表示,目前中国科学院已经有专门针对智能图像处理的研究专家,正朝着如何解决核心算法、IT以及图像处理等问题的方向不懈努力,相信在不久的将来,中国将会拥有完全属于自己的独立智能化视频监控系统。[nextpage]

系统功能与稳定性有待完善
索尼中国专业系统集团B2B销售及市场开发部产品市场科产品经理文军表示:“目前智能监控系统在中国的市场普及率应该是小于5%的。”原因在于,尽管这一领域的发展日新月异,客户给予很大的期待值,但是就目前的应用状况来看,仍然有很多不尽如人意的地方。例如产品功能与客户的需求相差较远,客户往往过高的估计了智能化系统所能提供的便利功能;其次智能化分析仍然受到环境的限制,面对各种各样复杂的环境,智能化系统目前还无法进行准确、实时地判断和分析;同时智能化系统的有效工作需要较高端的配套设备,甚至对设备的安装也有严格的要求,而很多工程商在这方面仍处在学习的阶段,这也同样造成智能化视频分析的难度。另外,产品的价格仍然十分昂贵,这就造成了使用者觉得自己的投入和得到的产品效果不成正比。

文军补充到,“目前智能化视频监控系统不完善的原因在于:首先是智能视频分析规则的不全和不完善,只能在一些比较理想的应用场合才能使用;第二是系统效率的问题,用户花很大的投资却只能实现很有限的功能和应用;第三是网络环境的限制,特别对于集中处理的方式,需要把高分辨率的图像发送到后端进行处理,需要占用很高的带宽。”

智能化概念标准有待统一
另外一方面,目前的智能分析行业欠缺一个标准化的概念,各厂商对智能化的定义出入较大,有的厂家认为系统具备了智能化分析的能力,而其他厂家则认为太过简单,甚至根本称不上智能化。例如,有些系统只是简单的完成了一些运动检测工作,并不能从根本上实现自动分析并提取有威胁信息的功能;而一些系统虽然可以满足复杂的模式识别、目标跟踪等功能,但是在多变的实际应用环境中的工作状况却并不理想,很多功能形同虚设。所以有人认为,行业内应该规定一个统一的标准,对智能化的的概念做出明确的定义。这样有利于产业的规范,也同时达到了教育客户的目的,使用户能够更清楚地了解智能化监控系统产品。

GE中国的安防业务项目经理张达明就明确表示:“目前的智能化监控系统需要一个标准化的定义,制定这个标准也是GE努力的方向。我们希望和更多专注于视频分析的厂商合作,制定一个明确的标准,给市场上越来越多的客户提供能够更加完善使用的智能系统。”

智能化时代,我们充满期待
监控行业整体发展为智能化提供原动力
任何一项新技术从概念到普及应用都是需要一个过程的,可喜的是,目前中国的监控行业保持飞速发展的速度。无论是国内还是国际厂商都共同表示,在未来的时间里,他们将在智能化视频监控系统领域都加大研发力度。由于中国的市场和应用领域是比较复杂的,众多的客户群体决定了产品必须适应个性化的需求,因此,目前厂商在技术层面研发的重点在于建立智能化监控产品的标准、加强产品的稳定性和准确性以及对基于目标的描述表示、针对性的压缩算法和有效的存储检索机制等方面。[nextpage]

索尼中国的文军表示,下一个阶段,公司在智能化视频监控方面发展的方向是:首先是适用性方面需要有比较大的提高,以解决目前只能在比较理想的环境和条件下才能使用的情况;其次是系统的稳定性和可用性,即提高系统的稳定性,减少误报警和漏报警;另外,还需要增强智能分析的规则实现多种规则的组合应用,以适应各种不同的应用和需求;最后当然需要考虑系统的成本,降低成本势必需要提高系统的效率。

技术研发力度的加强是毋庸置疑的,而市场层面的进步也是不容忽视的,目前,厂商要做的除了着力于产品的研发之外,更重要的一点就是教育客户,在推广自己产品的同时,让客户了解到智能视频监控系统并不是万能的,并且明确客户对于产品功能的认识,避免客户认为智能监控名不副实,进而对其失去信心。市场的关注,客户的期待加上整体行业的发展,都为智能化的前进提供了原动力。

配套资源的完善支持智能化前进的步伐
无论是前端采集图像的质量,还是后端对海量数据的分析,都对整个监控系统的配套设备有着较高的要求,而周边资源的匮乏,必然限制分析的速度、准确度以及精确度。

随着摄像机的图像采集能力、CPU的处理能力、网络传输能力等周边资源的不断完善,智能化视频监控系统的技术以及应用也会越来越趋于完美。将来的智能监控会根据不同用户以及环境的要求,实现更多更完善的功能。

WPG的杨沛文透露:“目前公司亟待改善的问题之一在于摄像机等配套设备的完善,例如各种不同应用环境的光线问题,这需要一套被强化的影像解决方案,用以适应复杂的现实环境。

而北京蓝色之星贺才广补充到:“很多智能化系统的使用,是一个庞大的系统工程,并不是倾某一个公司之力可以完成的。另外,还有一些技术上的问题,很多新的应用现在还没有得到实际的验证,如何保证这些应用在真实的场景中达到预期的效果?这可能会是一条很长的路,需要更多的公司、更多的技术开发人员来共同努力。”

总体来说,国际市场上的智能视频监控系统已经占据了领先的优势,这取决于他们长期的发展和积累,以及来自政府或军队的强有力的支持;国内的厂商由于起步较晚,以及研发力度的欠缺,加之国内复杂的环境以及用户群体,目前这一领域仍处在起步阶段。但是其发展的空间是不容忽视的,市场的需求决定了智能化监控系统未来的主流地位。

BOX:学术界一般将智能化视频监控技术的发展程度分为四个阶段,初级阶段是从视频图像中将运动物体提取出来,第二阶段是运用模式识别技术对运动物体进行分类,第三阶段是运用目标跟踪技术获得运动物体的运动轨迹,最高阶段是分析运动物体的行为及身份。

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[责任编辑:cherrie]

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