理性与务实 智能视频分析行业发展现状

2010-09-14 15:01:00 来源:互联网
技术/方案频道文章B

[摘要] 智能视频分析的需求是在视频监控水平发展到一定阶段后必然的产物,它能很好地缓解传统视频监控中海量信息冗余的问题。

【安防知识网】智能视频分析的需求是在视频监控水平发展到一定阶段后必然的产物,它能很好地缓解传统视频监控中海量信息冗余的问题。虽然经过几年的发展,但现阶段,无论是智能视频分析的技术与应用,还是市场环境都还处于成长阶段,需要在不断地实践中探索中前进。

  约在三四年前,智能视频分析的概念开始进入人们的视线。起初人们对于智能视频分析的认识有限,加上厂商在宣传上对种种应用前提与限制条件的屏蔽,无形中夸大了智能视频分析的功能,导致很多用户高估了智能分析的作用,甚至把智能视频分析等同于人脑思维而提出某些远远高于现有技术的需求。

  同时,很多厂商也高估了民用领域用户的专业能力与使用耐性。很多出色演示的功能需要在近乎苛刻的前提场景下完成;此外还有对用户较高的使用专业能力的要求:针对不同的光线、天气变化,需要调整不同的参数设置。且莫说是普通用户,就是连专业的从业人员对此也经常感到迷茫。这些都大大增加了产品推广的难度。

  在智能视频分析领域里,这些需求与技术的偏差往往会让用户觉得智能视频分析的产品华而不实,这无形中增大了项目的沟通成本,同时也对用户与厂家本身都造成工作上甚至口碑上的影响。

  智能视频分析技术能在民间真正推广开来,需要厂商与用户共同的努力,需求要理性,产品也要务实。对于用户而言,适当的了解其技术原理,可对方案的设计提供不少的帮助。

  智能视频分析的原理

  智能视频分析大体上分为两大类,一类是以背景模型建立为基础,主要包括周界防范在内的行为分析等。第二类是以特征识别为基础,包括车牌识别、人脸识别等。

分类

  行为分析主要基于运动背景建模与目标识别技术,简单来讲就是在相对静止的背景图像中找到在活动的目标物体。

原理[nextpage]

  运动目标识别的背景建模技术,首先根据某种数学原理建立环境背景的数学模型,在概数学模型的基础上,机器可以区分出静止背景与运动的目标物体,然后再根据目标的轮廓、大小等信息对其分类,除去虚假的或无需关心的目标,最终结合剩下的目标轨迹与设置的规则产生报警信号。

  特征识别技术的原理与活动目标识别技术不同。特征识别无需背景模型而需要目标物体的特征,因此机器会存有一个可以用于描述这些特征的数据库,特征识别也就是在所得的图像中寻找与特征库里具有一定相似程度的物体以进行匹配,如果特殊库里描述的特征越多,得到的结果越正确,同时需要的计算量也越大。

  智能视频分析的“短板”

  虽然当前智能视频分析技术的主要原理阐述起来简洁明了,但是实施到具体的应用,还有许多复杂的技术问题。

  1.无法完全消除误报的影响。

  例如运动目标识别中的背景建模技术,在控制漏报数量的同时,还不能完全的删除误报。在以目标识别为技术基础的周界防范产品中,误报的数量一直是反映该产品优劣的一大指标。而误报的数量是由背景模型与实际使用情况之间的差距造成的。模型的适应能力越强,造成的误报越少,背后要求的技术也越高。影响背景模型建立的因数很多,例如空旷的柏油马路和边上有树木的围墙,6m高的摄像机与2m高的摄像机所拍摄的画面就需要不同的背景模型,白天和黑夜的状态需要的模型也不同。目前,行业中还没有开发出一种可以涵盖所有使用情况的背景模型来,也无法完全的解决随机事件的影响,如在黑夜环境下车灯造成的误报。

  2.不具备行为的判断能力

  例如周界防范,机器中行为分析的区域入侵功能能够发现活动目标,并可以在这些活动目标中利用技术手段把用户希望的目标(例如人体)提取出来。但是再进一步,这个闯入者的动机是什么,是偶尔路过,还是故意闯入,是否有意的往警戒区域内探望,这些都无法靠机器来识别。毕竟智能视频分析还只是一系列设定好的数学公式与程序,远没有达到人的判断能力。

  3.特征识别技术对画面要求高

  对于基于特征识别的分析技术,对于图像的要求比较高。除了画面本身清晰度外,也需要清楚的展示目标物体的特征,目前计算机的识别能力大大低于人类对物体特征的识别能力,不同的光照条件和拍摄角度,都将改变计算机所看到的特征。因此,对摄像机的安装以及周围环境的要求比较高。例如车牌识别的产品,对车牌在画面中呈现的角度,像素大小都有比较严格的要求,这些高要求限制了该类产品的实施与应用。

  4.CPU的处理能力仍然是瓶颈。

  要满足实际复杂的应用环境就需要越加复杂的算法,随之带来了巨大的计算量,目前DSP芯片的能力有限,已经不能满足某些复杂算法的需要。因此,难以开发相应高级功能的嵌入式产品,这也增加了很多产品的施工难度与实际推广的阻力。

  总体而言,智能视频分析技术也如计算机一样,对于传统的手段是智能的,但是对于人的智慧来说,还处于低级的阶段。 [nextpage]

  智能视频分析发展是视频安防发展的必然趋势

  前文提到了很多智能视频分析产品的弱点,读者们也许会迷惑:智能视频分析的产品能否真正实现应用,或者现有的技术能不能满足应用的需要?事实上,从智能视频分析产品推广应用和发展的角度来看,答案是肯定的。

  首先,智能视频分析产品的出现和发展是视频安防行业发展的必然趋势。在视频安防飞速发展的今天,视频监控画面的海量信息超过人力有效处理范围的问题已经成为客观事实;而智能视频分析是一种滤除大量冗余信息的有效手段,可以很好地解决这一问题,因而越来越受到人们的重视。如同数字技术代替模拟技术一样,在不久的将来,智能视频分析定将成为监控整体方案中不可缺少的部分。

  第二,传统产品同质化的现象已经越来越严重,制作一款相应产品的技术门槛越来越低,相对应的利润也越来越薄;而智能视频分析本身不断成长和定制化的特点,使其很难形成固定功能soc,即难以被“山寨化”——对于有实力的厂商而言,这是一个很好的利润增长点。

  第三,智能视频分析产品虽然在其发展之初存在种种问题,但是依托强大的计算机技术,升级换代的速度非常快。在近两年的时间里,相关产品的表现已经出现了质的飞跃,并成功应用到了众多的经典项目之中。另外很重要的一点是,智能视频分析产品的功能定制非常灵活,相比目前广泛使用的红外对射等简单产品,智能视频分析在实用性上占有绝对优势。

  需求实用合理,产品技术品质务实提升

  厂家与用户共同推动智能应用

  虽然智能视频分析在行业使用还存在种种的限制与不足,但是经过这几年的不懈努力,智能视频分析已经越来越多的被应用到各个大型监控项目中。

  目前,专注于智能视频分析领域的厂商也越来越多,综合型的企业代表如海康威视,专项智能行业型的如卓扬科技、智安邦科技、文安科技等;国外企业代表如美国的ObjectVideo、以色列的ioimage、NICE等。

  为了做好智能分析的良好推广与深入应用,从厂家方面,仍然要不断的完善产品核心算法技术,或者开发出更多符合各个特定场景的应用模式。智能视频分析区别于传统行业产品的一点是,它的核心算法还远远没有达到定型的程度,具有很大的拓展空间,因为随着应用的普及,将会对产品的功能提出更加具体多要的要求。另外,智能视频分析的技术往往还牵涉到许多复杂的参数配置,如何简化这些技术参数的配置是厂家需要重视的问题。同时在行业推广的过程中涉及到的产品知识与行业技术的推广,也需要各个厂家共同努力。

  用户方面,也需要更好的了解智能视频分析的技术现状,理性看待视频中的“智能”。一个较为合理的观点是把现有的智能视频分析产品当做一个无用信息过滤器,或者一个高级的传感器,能把大致的事件从多数无用的信息中提炼出来,但最终还是要靠人去把最后的一道关。另外,智能视频分析的应用除了图像的质量,对如何取景也有很高的要求,这往往会涉及摄像机安装的调整,这也需要用户的大力支持,例如在摄像机安装前,可以先咨询厂商的技术人员,为日后智能视频分析的实现打造最佳的实现环境。

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[责任编辑:蔡洁莉]

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