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IVS行业化应用:在曲折中寻找光明

智能视频分析自2006年高调亮相中国后,进入这个领域的厂家呈几何倍数增长。受早期市场的宣传误导以及客户认知度的不足影响,其稳定性及误报率受到用户的诟病。目前,IVS产业虽然初具规模,但是市场仍待教育。而厂商也更加关注智能化视频分析功能的实用性,从行业化定制方向出发,发挥产品协同性作用,以期智能视频分析技术能够得到更好的应用。
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  智能视频监控(Intelligent Video Surveillance,简称IVS)技术源自计算机视觉(CV,ComputerVision)与人工智能(AI,ArtificialIntelligent)的研究,其核心是视频内容分析,发展目标在于将图像与事件描述之间建立一种映射关系,使计算机从纷繁的视频图像中分辩、识别出关键目标物体。这一研究借助计算机强大的数据处理能力过滤掉图像中无用的或干扰信息、自动分析并取视频源中的关键有用信息,从而使传统监控系统具有更为“聪明”的学习思考方式。

  众所周知,传统监控系统已慢慢沦为一种“事后查询系统”,即发生了异常事件之后再利用它来查录像看过程找原因,完全是一种“被动”的安防方式。而智能视频分析技术的应用,可实现“即时发现、即时报警”的目的,在异常事件发生之前发出报警,实现“被动查询”向“主动防护”的根本性转变。这一改变,可极大地发挥与拓展视频监控系统的作用与能力,使监控系统具有更高的智能化,降低资源与人员配置,同时提升安全防范工作的效率。因而,智能视频监控(IVS)不仅仅是一种图像数字化监控分析技术,而是代表着一种更为高端的数字视频网络监控应用。它提供的是一种管理思路上的变革,将被动查询向主动防御方向转变,以提高监控及管理效率。

  根据IMS预测,未来三年的智能视频分析市场将实现快速增长,到2012年时,全球市场规模将达到10亿美元。智能视频分析市场,这块正在不断增大的蛋糕,吸引了中国乃至全球众多安防厂家的眼球。

  产业初具规模,市场仍待教育

  IVS产品高调亮相中国市场是在2006年,当时仅4-5家国外厂家进入,以美国和以色列居多,如Verint、ObjectVideo、NICE、MATE、Ioimage等,国内厂家廖若星辰。但是很快,IVS的智能吸引了众多厂家的青睐,市场很快炒热,进入IVS领域的厂商呈几何倍数增长。时至今日,国外厂商有近20余家,国内宣称智能的厂商约上百家,IVS产业初具规模。

  相对于其它安防产品,IVS有着较高的“技术含量”,包括计算机视觉、机器学习、模式识别学科等最前沿研究热点,门槛较高,因而进入此领域的主流厂家均有一定的技术背景。在国内,依托于各大高校研究机构,集产学研合作于一体是最早进入该行业厂商的特点,像川大、哈工大等研究院校的技术方案均有其独到之处,而像依托于中科院自动化所背景的基于模式识别的汉王科技,也推出了智能分析嵌入式产品及全面丰富的解决方案;同时,有着国外背景的“海归”,带着博士头衔的领头人则是这个行业另一个特色,如文安、桂林远望等;还有一些厂家与国外厂商合作,通过引进其IVS算法开发针对中国市场需求的产品,如上海卓扬、贝尔信等。国外安防巨头企业GE、Bosch、松下、索尼、Axis等都推出了最新的嵌入智能视频分析技术的监控产品和系统。例如明景推出的最新智视频分析移动跟踪高速摄像机,采用嵌入式一体化设计理念,集视频行为分析和移动跟踪为一体。而索尼推出智能监控DEPA第二代技术——DEPA Advanced,把实时分析处理从后端计算机移到前端摄像机内,并新增如智能防破坏探测、智能音频探测等功能。

  不过,目前的市场现状是IVS产品良莠不齐,使用者并没有真正理解或重视IVS技术,致使市场对IVS的看法出现两级分化:一种认为智能视频分析能够及时发现任何可疑事件,能有效地协助管理人员处理危机;而另一种则很沮丧,认为IVS技术与预期相差甚远,上了一回“当”。对于这两种看法,笔者认为有失偏颇,正如机器人的大脑远远达不到人脑的思维,IVS人工智能还不能替代人来分析判断,只能作为视频监控的辅助手段,帮助提高监控效率以及管理效率,这也是IVS产生的初衷。

  汉王科技股份有限公司大客户行为识别事业部经理高宇指出,“厂商在推广时需要协助集成商明确跟客户说明IVS现阶段的应用条件,与集成商一起帮助客户对IVS进行合理的早期预期与认识,否则当客户的期望值远远高于实际产品功能而产生巨大的落差时,客户只会认为该技术不实用从而打消上马IVS的想法,这对于IVS这样一个朝阳产业将是致命的打击。同时,厂商帮助提升集成商的学习和引导能力,推动客户实质应用与达到效益,也是非常关键的。”眼下,经过IVS厂商大力的宣传,IVS在中国市场上的认知度与接受度均有了一定的提升,但是认识的深度与广度还不够,IVS更多的是处于亮点、卖点层面,以尝试为主。如上海卓扬科技有限公司系统规划部经理江浩所言,距离成为稳定的利润来源还有较长一段时间。

  面对这样一种现状,桂林远望蔡晓东认为除技术创新之外,同样重要的是怎样将产品功能落到实处,“厂家的技术创新多是对技术所做的不同角度的诠释,而市场需要的是站在用户的角度提供完整的智能应用方案,大众型的智能视频分析并不能够很好地满足应用。”

  因地制宜,提供定制化行业解决方案

  在安防监控中,不同的行业用户需求有着非常明显的差异,由此也决定了不同行业、甚至相同行业的不同用户的需求都不一样,而同一种功能在不同场景之下能够实现的效能也并不相同。比如说电力电线下垂检测,安全生产仪表检测,煤矿行业矿工位置检测等,均需采用不同的智能分析方式。正如桂林远望蔡晓东所说,“智能视频分析必须是行业化的智能功能定制。”而现在已有厂商逐渐地意识到,要将智能视频分析落到实处,必须要专精于某行业,如汉王关注政府、金融、交通、电力、煤矿及海外市场等,文安关注智能交通、平安城市、商业统计等,智安邦则在银行、电力、仓库、石油以及消防等领域投入精力。

  相对于单一的功能或产品,整体化的解决方案更受欢迎。智能视频分析应用主要在全新的系统性需求以及安防系统的二次需求(在原有安防系统的基础上进行升级),安防系统的二次需求还需要厂商从整体解决方案的角度考虑智能视频分析系统如何与原有系统进行兼容,在此基础上升级。卓扬江浩表示,“这需要厂家摆脱单纯的产品推广思路,站在用户的角度,以检测、识别、分析为核心,对行业的使用场景和目标问题作深入的分析和针对性的设计,将周边的报警、传输、控制等技术环节作统一的规划和建设,并与行业自身的业务体系和管理体系相结合,形成有鲜明行业特征的整体解决方案。”当然,行业化定制并不对每个行业、每个客户的需求都进行定制,而是针对每个行业主要的、核心的智能化需求进行定制开发。

  不过,行业化方案“说起来容易做起来难”。据天津天地伟业数码科技有限公司产品中心瞿关明介绍,目前将智能视频产品真正融合到行业解决方案中进行推广的厂家比较少见,大部分厂商无法提供一套十分完整的安防系统解决方案,厂家的软件大部分以视频分析功能为主,而对于分析之外的其他常规监控功能却相对有限。如果不能和传统系统充分融合,智能视频分析技术存在的意义就大打折扣。[nextpage]

  增加辅助设备 发挥协同性作用

  智能视频分析的稳定性以及误报率一直是智能视频分析厂家难以回避之痛,但是脱离应用场景笼统而言智能视频分析产品的稳定性以及可靠性,对智能视频分析厂家而言并不公平。智能视频分析不仅需要有整体解决方案的思路,还可以在行业化定制基础之上,通过增加辅助设备,发挥系统协同作用,将局部信息与全局的信息结合,以增加智能视频分析有效功能的实现。智能视频分析此处成本上并不会明显增加,但在实际应用中,却能增加智能视频分析的效用。

  从应用的层面来说,智能视频分析会受到各种复杂自然环境的影响,包括刮风、下雨、雪、雾以及光线的变化。在现有的技术水平下,为降低误报率,提高系统的稳定性和环境适应性,除了算法层面的特殊处理:图像增强,视频去抖动等技术,更需要投入力量分析环境使用特点,通过辅助手段的配合来改善环境,以利于IVS技术价值的发挥。桂林远望蔡晓东在实际应用中有遇见这样一个关于移动物体检测的案例。有一个锰矿矿山的项目,出于防盗的目的安装智能视频分析系统以实现对移动物体的检测。锰矿有一个特性:晚上矿粉在灯光的作用下会发出一种磷光,磷光会漂浮,这样智能系统会认为有物体存在,从而对整个系统的报警产生干扰。“如果在算法层面进行改进,是一个很复杂的技术,而解决的办法可以很简单,在合适的地方进行补光即可减除矿粉的干扰,减少误报率,”他指出。在实际项目中,经常会遇见类似的情形,但遗憾的是,工程商以及供应商拿出此类的解决方案还较少,出现误报,用户很容易认为是智能视频分析系统的过失。

  除了改善环境,辅助设备的建设能够使智能视频分析实现更多的功能。当出现告警时,怎样来观测和捕获越界者的详细特征?是否可以实现跟踪功能,怎样做?据IOimage周雪岭介绍,比如说3.19重庆哨兵案,监控录像存在,监控覆盖上没有问题,但是录像资料难以起到取证的作用,人物的细节具体特征欠缺。现在厂家已经在提供追踪细节的智能视频分析解决方案,即通过固定的广角场景监控摄像机加上多个PTZ 高速球机组成的对象捕捉和跨越场景跟踪摄像机群。要实现这样的一个功能,不但需要摄像机本身具备智能的对象检测和识别能力,还需要与相应的摄像机群进行通信协作。

  引导客户寻找解决方案

  尽管IVS厂商为了使智能视频分析能够更好的应用做了诸多努力,但是用户才享有最终决断权。大部分客户无法将需求具体化,对智能应用似懂非懂,这时厂家倾听客户需求和引导客户找到解决方案很关键。

  桂林远望蔡晓东强调交流有助于找到正确解决方案,一方面帮助客题的思路。问题的解决并不意味着一定要研发一个新的分析算法,而是在过去被认可的方法基础上换一种新思路。比如说袭警事件,我们同样可以通过智能视频分析来设置报警。哨兵站立的位置是静止不动的,通常情况下,智能视频分析检测哨兵位置是否异常,脱岗或者倒地,我们可以换一个思路,通过智能视频分析检测是否有人靠近。在商业应用中,可以通过设定运动目标数量统计,对进出商店或的顾客进行人数统计,以便业主掌握整体的走势;对某促销区或者某展示架前停留的顾客人数进行统计,并与其他货品区的数据进行比较,帮助业主准确地分析顾客的采购行为。

  另外,厂商应对工程商进行充分的培训,使得其按照不同的场景来进行安装和调试,而不只是采用默认设置。IVS产品对工程施工方有较高的要求,在安装阶段需要专业人员对摄像机安排最佳位置,或针对已有的摄像机进行参数调整,以达到最佳的效果。并且,系统在使用过程中需要对多种参数配置进行再次调试,这将决定IVS的实际效果。

  此外,软件界面是否友好、是否方便使用者操作,对产品性能的发挥至关重要。“界面设计直接影响到用户熟悉系统及输入操作所花费的时间,厂商进行初期调试后,后期需要用户进行操作,动辄上百条产品参数配置对于普通用户是很大的负担。”IOimage中国区销售经理周雪岭说道。

  未来期待IVS产业更加茁壮

  任何一项新产品从开发、发展到成熟都需要经过多年时间的磨练。纵览智能化市场,国际上智能视频监控系统经过较长时间的积累,掌握了比较核心的算法,而且拥有较多的工程实践经验,但高居不下的价格使得其多年来在国内市场上难有大作为;国内的厂家虽然起步较晚,研发以及对核心技术的力度上尚欠缺,目前尚处于起步阶段,但国内厂家机动性强,响应速度快,能够根据用户的需求作定制化的开发,并且在价格方面更占优势,其发展空间不容忽视。笔者在采访中了解到,无论是国内还是国际厂商都认为,虽然智能视频监控处于起步阶段,但秤砣虽小压千斤,智能监控市场在未来大有作为。因而在未来,厂商会针对中国市场的特点,在产品性能以及产品的实用性上投入更多的精力。

  除了在技术上不断完善进步外,IVS的配套资源也要进一步地完善,IVS是一个整体的系统,其功能的实现不但取决于前端的图像采集设备,也受制于后端的平台数据分析。业内人士认为,IVS需要的是一个整体的集成方案,需要前后端设备的配合,并不是一个IVS厂商便能完成的。因而需要加强与传统安防设备厂商及平台厂商的合作,这就需要更多的公司和技术开发人员来共同努力。

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