智能視頻分析技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

　　上世紀(jì)90年代，由美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究項(xiàng)目署主導(dǎo)的視覺(jué)監(jiān)控重大項(xiàng)目VSAM(VisualSurveillanceMonitoring)吸引了眾多高校科研機(jī)構(gòu)的參與，從而拉開(kāi)了智能視頻分析技術(shù)研究與應(yīng)用的序幕。至今，智能視頻分析技術(shù)已經(jīng)有近20年的應(yīng)用，世界范圍內(nèi)已經(jīng)部署了很多智能分析系統(tǒng)在運(yùn)行。但是應(yīng)該看到過(guò)去的智能視頻分析應(yīng)用基本屬于集中式應(yīng)用，大多是基于PC機(jī)的應(yīng)用。直到近2、3年來(lái)隨著網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的部署和眾多大型監(jiān)控項(xiàng)目的上馬，基于嵌入式設(shè)備的智能分析系統(tǒng)才開(kāi)始得到更多關(guān)注和應(yīng)用。

　　智能分析的高層應(yīng)用主要包括區(qū)域防范、行為理解、物體識(shí)別、煙霧火焰識(shí)別、PTZ跟蹤、交通管理等。目前市場(chǎng)上智能分析的應(yīng)用大多局限于區(qū)域防范，包括入侵檢測(cè)、絆線檢測(cè)等，其它更復(fù)雜的工程應(yīng)用還不多見(jiàn)。一方面我們認(rèn)為智能分析是視頻監(jiān)控發(fā)展的重要方向之一，另一方面也應(yīng)該看到智能分析的工程實(shí)踐還面臨很多問(wèn)題。

　　究其原因，首先是技術(shù)方面的原因，智能分析是技術(shù)而絕對(duì)不是科學(xué)，它的成功實(shí)施需要多方面的配合，而智能分析技術(shù)也處于發(fā)展過(guò)程中;其次國(guó)內(nèi)企業(yè)在技術(shù)積累方面做的不夠，大多數(shù)OEM國(guó)外公司的算法，真正掌握核心算法的國(guó)內(nèi)企業(yè)沒(méi)有幾家，很難針對(duì)具體場(chǎng)景做出算法上的調(diào)整。

　　智能分析技術(shù)可以根據(jù)底層建模和高層建模兩部分進(jìn)行劃分。底層建模包括背景建模、目標(biāo)檢測(cè)、目標(biāo)跟蹤、特征提取等基本算法，高層建模則是根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則進(jìn)行判斷，生成分析結(jié)果。

　　智能視頻分析最理想的搭載平臺(tái)

　　當(dāng)前，國(guó)內(nèi)智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)剛剛開(kāi)始實(shí)施，還沒(méi)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可以依據(jù)。再加上智能分析本來(lái)也沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)算法，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)，所以項(xiàng)目的實(shí)施大多根據(jù)設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和業(yè)主的需求，系統(tǒng)實(shí)施更是見(jiàn)仁見(jiàn)智。

　　智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)監(jiān)控的最本質(zhì)不同在于增加了信息理解和分析環(huán)節(jié)。理論上信息理解和分析可以發(fā)生在數(shù)據(jù)流的各個(gè)階段，也就形成了不同的智能分析解決方案。信息理解和分析在前端采集單元執(zhí)行，賦予攝像機(jī)以智能，形成智能攝像機(jī)，包括模擬攝像機(jī)和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī);信息理解和分析在中間單元執(zhí)行，形成智能DVR設(shè)備;信息理解和分析當(dāng)然也可以在后端服務(wù)器執(zhí)行，形成集中式智能監(jiān)控系統(tǒng)。

　　不同解決方案有不同的特點(diǎn)，對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求也不盡同。相對(duì)于中、后端的集中式部署，我們認(rèn)為前端處理、分布式處理更具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，原因如下：首先是處理器處理能力的問(wèn)題。智能分析需要對(duì)圖像像素逐點(diǎn)分析，運(yùn)算量巨大，當(dāng)輸入視頻路數(shù)較多時(shí)采用集中式處理處理器的帶寬無(wú)法支撐。分布式處理雖然單個(gè)處理器能力并不強(qiáng)大，但是僅處理一路帶寬還是足夠的。

　　其次是網(wǎng)絡(luò)帶寬問(wèn)題，集中式處理需要所有視頻數(shù)據(jù)都傳輸?shù)椒?wù)器，而分布式處理則可以根據(jù)分析結(jié)果選擇性傳輸。

　　最后是成本問(wèn)題，分布式處理可以在原來(lái)硬件的基礎(chǔ)上不增加成本或者僅增加很少成本即可實(shí)現(xiàn)智能分析，相同視頻路數(shù)顯然集中式處理增加的成本更多。