視頻監(jiān)控技術(shù)需突破關(guān)鍵技術(shù) 完成轉(zhuǎn)型
同物聯(lián)網(wǎng)一樣,視頻監(jiān)控需要關(guān)鍵技術(shù)的突破,才能完成轉(zhuǎn)型,提升到一個階段。實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的突破,要選擇正確的技術(shù)方向和合適的切入點。圖像的自動解釋是視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能化的基本標志,但其真正的含義、基本功能及實現(xiàn)的途徑是經(jīng)過很長時間的探索才逐漸清楚的。通過圖像識別個體是安全系統(tǒng)最迫切的要求,近年來、圖像識別有了大量的成果,各領(lǐng)域,特別是安全領(lǐng)域都有了初步的應(yīng)用,主要有兩種方式:
·驗證,通過對監(jiān)控目標的識別,確認目標的身份及正在發(fā)生行為的合法性。這是安防系統(tǒng)的基本功能和典型應(yīng)用;
·識別,將輸入特征與數(shù)據(jù)庫中大量的參考值進行比對,確定目標的身份,以發(fā)現(xiàn)各種事件的相關(guān)線索。是偵察系統(tǒng)的典型應(yīng)用,這樣的系統(tǒng)要建立海量的樣本數(shù)據(jù)庫。
以上兩種方式和應(yīng)用都要求系統(tǒng)首先要定義特征,并保證原始輸入和現(xiàn)場輸入的相關(guān)性,也就是建立一個稍加限制的環(huán)境。然而、通常的視頻監(jiān)控系統(tǒng)達不到這個要求。必須導(dǎo)找一個新的技術(shù)方向和應(yīng)用切入點,圖像內(nèi)容分析就是最合適的選擇。
圖像內(nèi)容分析,自主的定義(簡單)特征、不與原始輸入相對比、而是通過圖像關(guān)聯(lián)來實現(xiàn)目標的識別、行為分析和預(yù)測等。它以通常的視頻(監(jiān)控)系統(tǒng)為基礎(chǔ)平臺,是監(jiān)控系統(tǒng)智能化的方向和實現(xiàn)途徑(筆者六年前在a&s上撰文提出)。
圖像內(nèi)容分析的研究分兩個層面;視頻探測、視頻語義解釋。
視步探測,將(運動)目標從視頻圖像中分離出來。并能在簡單環(huán)境下(單目標、背景單純)進行目標分類;行為分析,判定其運動的方向、方式、目標的復(fù)合或離散;在分析的基礎(chǔ)上,判斷狀態(tài)是否正常、發(fā)現(xiàn)和告警異常行為;產(chǎn)生目標的運動軌跡,并能進行目標的自動跟蹤;進行目標的統(tǒng)計、關(guān)聯(lián)、過濾、趨勢預(yù)測等。針對目標是視頻探測與一般入侵探測的主要差別。目前已有產(chǎn)品面市,但在復(fù)雜環(huán)境(既通常的視頻監(jiān)控環(huán)境)下的應(yīng)用,是需要突破的關(guān)鍵技術(shù)。
視頻語義解釋,通過對圖像序列的分析,理解其包含的真實信息。視頻的語義解釋是技術(shù)的最高境界,它表明機器具有了與人一樣的理解圖像的能力,但具有人所不能達到的效率,目前還達不到這個程度,但可以通過內(nèi)容分析對圖像信息進行標引,實現(xiàn)圖像信息的快速準確檢索,進而實現(xiàn)圖像信息間的關(guān)聯(lián),圖像與聲音、圖形、文本信息之間的關(guān)聯(lián),這是圖像信息深化應(yīng)用的前提,可稱為視頻半語義解釋。
圖像內(nèi)容分析不同于圖像識別,視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能化的真正含義和基本功能就在于此。
圖像內(nèi)容分析既要處理單幀圖像(分離目標),又處理圖像序列(行為分析等),既關(guān)聯(lián)單個圖像源(攝像機)的圖像,又要關(guān)聯(lián)多源的圖像。既可在前端處理,又需要系統(tǒng)(后臺)處理。因此,一定要采用分布式增強處理結(jié)構(gòu),引入云計算的概念并成為物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能化是逐步發(fā)展的過程,不可能一蹴而就,也沒有終極的結(jié)果,要經(jīng)過不斷的技術(shù)積累,特別是核心技術(shù)的突破,圖像內(nèi)容分析就是重要的方向。
要實現(xiàn)系統(tǒng)模式的創(chuàng)新和關(guān)鍵系統(tǒng)技術(shù)的突破。
首先、系統(tǒng)的設(shè)計思想應(yīng)從:在規(guī)定的(通常是窄帶的)資源條件下設(shè)計系統(tǒng),規(guī)劃圖像質(zhì)量來適應(yīng)系統(tǒng)環(huán)境;轉(zhuǎn)變?yōu)椋焊鶕?jù)圖像質(zhì)量的要求去規(guī)劃和配置系統(tǒng)所需要的資源。完成這個轉(zhuǎn)變,需要在系統(tǒng)控制設(shè)備、圖像傳輸技術(shù)等方面進行創(chuàng)新,產(chǎn)生新的系統(tǒng)控制理論和中心設(shè)備。
要順應(yīng)當(dāng)前科技發(fā)展的大趨勢,融合是趨勢,信息技術(shù)是箭頭,三網(wǎng)合一是典型。安防技術(shù)應(yīng)緊跟信息技術(shù)的發(fā)展并與之融合,要與信息安全、開放式服務(wù)系統(tǒng)、智能建筑等集成一體,成為這些技術(shù)體系中本源的部分;要實現(xiàn)安防技術(shù)本身的融合。這些融合的關(guān)鍵和核心是視頻監(jiān)控技術(shù)。
要實現(xiàn)通用化產(chǎn)品的專業(yè)化服務(wù),從“專業(yè)化的產(chǎn)品”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;通用化產(chǎn)品專業(yè)化服務(wù)”是應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的趨勢,智能建筑系統(tǒng)、特征識別技術(shù)是典型實例。應(yīng)用系統(tǒng)將從以硬件為核心向以軟件為核心轉(zhuǎn)變(產(chǎn)品軟化),“中間件”在這個過程中扮演了重要的角色。
中間件(middleware)的基本概念可以直觀地理解為:位于平臺(硬件和操作系統(tǒng))和應(yīng)用之間的通用服務(wù);是承上啟下的應(yīng)用支撐平臺,解決系統(tǒng)間的互操作、數(shù)據(jù)交換以及相關(guān)的分布性、可靠性、安全性等問題;實現(xiàn)各類信息資源之間的關(guān)聯(lián)、整合、協(xié)同、互動和按需服務(wù)。目前、市場上的監(jiān)控管理軟件、監(jiān)控系統(tǒng)平臺、軟接警平臺及應(yīng)用服務(wù)器都有屬于中間件產(chǎn)品。
建立開放性的服務(wù)體系(平臺),是公共事務(wù)管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)在物聯(lián)網(wǎng)與云技術(shù)的支撐下,成為全新的服務(wù)體系。
實現(xiàn)上述技術(shù)突破的關(guān)鍵是軟件。這是我國安防行業(yè)最薄弱之處,又是技術(shù)附加值最高之部分。要順應(yīng)趨勢,促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,改變“重硬輕軟”的現(xiàn)象和“硬強軟弱”的狀況,提高行業(yè)的系統(tǒng)集成能力和提供綜合解決方案能力。
完成了上述突破,數(shù)字、智能、高清等技術(shù)的優(yōu)勢和特點才能充分表現(xiàn)出來,并得到推廣應(yīng)用。