隨著平安城市、智能交通等領(lǐng)域的快速發(fā)展并產(chǎn)生了海量的視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，這為后續(xù)的視頻檢索造成了很大的困難。而這種困難無(wú)疑推動(dòng)了智能分析技術(shù)的發(fā)展，在后端智能分析設(shè)備越來(lái)越多的被應(yīng)用于視頻監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中的同時(shí)，智能IPC的出現(xiàn)和發(fā)展快速的吸引了人們的眼球并迅速占據(jù)一塊市場(chǎng)。

　　當(dāng)下的智能分析技術(shù)

　　按照不同的應(yīng)用領(lǐng)域，智能分析功能主要有：在針對(duì)人分析方面包括行為分析(如周界報(bào)警、異常行為)、人流量(計(jì)數(shù)、人群密度)、人臉識(shí)別(及年齡、性別)等;針對(duì)車輛的有交通事件檢測(cè)(逆行、違停、擁堵等)、視頻電子警察與卡口(車輛違章、車牌識(shí)別、車型、車標(biāo)識(shí)別等);另外，通用的有視頻質(zhì)量診斷、視頻濃縮與摘要、視頻檢索等。比較成熟的技術(shù)有：人流量統(tǒng)計(jì)、人臉識(shí)別、視頻電子警察與卡口等，基于這些技術(shù)已經(jīng)有成熟的商用系統(tǒng)。南京金智視訊技術(shù)有限公司產(chǎn)品經(jīng)理(以下簡(jiǎn)稱為“金智視訊”)丁海龍認(rèn)為，智能分析技術(shù)從最早的概念，到如今獲得廣泛的使用，以及越來(lái)越成熟，特別是最近幾年，呈現(xiàn)加速發(fā)展的勢(shì)頭。在技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)上，對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)的改進(jìn)如背景建模、模板匹配等基本達(dá)到極致，新的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的方法由于具備識(shí)別的準(zhǔn)確性高、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)正獲得更廣泛的使用。

　　杭州海康威視數(shù)字技術(shù)有限公司(以下簡(jiǎn)稱為“海康威視”)田清波介紹道，隨著計(jì)算機(jī)硬件性能的不斷提升，原來(lái)受限于計(jì)算效率的算法得到了進(jìn)一步的發(fā)展，同時(shí)以深度學(xué)習(xí)為代表的新的智能算法不斷的涌現(xiàn)，旨在解決以前算法無(wú)法完成的智能功能。現(xiàn)在智能分析技術(shù)的主要有：智能算法復(fù)雜度高，為了達(dá)到更好的智能分析效果，現(xiàn)在算法的復(fù)雜度不斷的提高，對(duì)硬件的要求也越來(lái)越高;智能分析技術(shù)適用場(chǎng)景更廣，以前的智能算法旨在解決單一場(chǎng)景單一問(wèn)題，算法的普適性較差，因此對(duì)智能設(shè)備的安裝要求很高，現(xiàn)在的算法能通過(guò)自學(xué)習(xí)功能，適應(yīng)不斷變化的場(chǎng)景，更好的實(shí)現(xiàn)智能分析功能;智能分析技術(shù)對(duì)于大數(shù)據(jù)的依賴越來(lái)越大，隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算為基礎(chǔ)的智能算法也得到了快速的發(fā)展;智能算法的實(shí)用性更強(qiáng)，隨著人們對(duì)智能算法的了解，也提出了越來(lái)越多智能相關(guān)的需求，如何解決這些用戶的需求，成為了智能分析技術(shù)的主要原因，智能技術(shù)也越來(lái)越朝著解決人們生活中的實(shí)際問(wèn)題方向發(fā)展。

　　當(dāng)然，無(wú)論哪種技術(shù)，多多少少都會(huì)存在一些技術(shù)難點(diǎn)，智能分析技術(shù)也不例外，其技術(shù)難點(diǎn)一般認(rèn)為有以下幾個(gè)方面。

　　背景的復(fù)雜性：光照變化引起目標(biāo)顏色與背景顏色的變化，可能造成虛假檢測(cè)與錯(cuò)誤跟蹤。采用不同的色彩空間可以減輕光照變化對(duì)算法的影響，但無(wú)法完全消除其影響;場(chǎng)景中前景目標(biāo)與背景的相互轉(zhuǎn)換，與行李的放下、拿起，車輛的啟動(dòng)與停止;目標(biāo)語(yǔ)背景顏色相似時(shí)會(huì)影響目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤的效果;目標(biāo)陰影與背景顏色存在差別通常被檢測(cè)為前景，這給運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的分割與特征提取帶來(lái)困難。

　　目標(biāo)特征的取舍：序列圖像中包含大量可用于目標(biāo)跟蹤的特征信息，如目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)、顏色、邊緣以及紋理等。但目標(biāo)的特征信息一般是時(shí)變的，選取合適的特征信息保證跟蹤的有效性比較困難。

　　遮擋問(wèn)題：遮擋是目標(biāo)跟蹤中必須解決的難點(diǎn)問(wèn)題。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)被部分或完全遮擋，又或是多個(gè)目標(biāo)相互遮擋時(shí)，目標(biāo)部分不可見回造成目標(biāo)信息缺失，影響跟蹤的穩(wěn)定性。為了減少遮擋帶來(lái)的歧義性問(wèn)題，必須正確處理遮擋時(shí)特征與目標(biāo)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。大多數(shù)系統(tǒng)一般是通過(guò)統(tǒng)計(jì)方法預(yù)測(cè)目標(biāo)的位置、尺度等，都不能很好地處理較嚴(yán)重的遮擋問(wèn)題。

　　兼顧實(shí)時(shí)性與魯棒性：序列圖像包含大量信息，要保證目標(biāo)跟蹤的實(shí)時(shí)性要求，必須選擇計(jì)算量小的算法。魯棒性是目標(biāo)跟蹤的另一個(gè)重要性能，提高算法的魯棒性就是要使算法對(duì)復(fù)雜背景、光照變化和遮擋等情況有較強(qiáng)的適應(yīng)性，而這又要以復(fù)雜的運(yùn)算為代價(jià)。

　　智能分析之布線與組網(wǎng)

　　那么，智能分析系統(tǒng)采用的是何種布線方式?系統(tǒng)的前后端設(shè)備之間又是如何組網(wǎng)的呢?金智視訊的丁海龍認(rèn)為，傳統(tǒng)上，智能分析系統(tǒng)多采用雙絞線的布線方式。但是隨著攝像機(jī)的高清化發(fā)展，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬要求越來(lái)越高;另一方面，采用光纖技術(shù)成本大幅降低，中間轉(zhuǎn)換設(shè)備少，提高了系統(tǒng)可靠性。所以近幾年采用光纖方式的布線越來(lái)越多。早期智能分析系統(tǒng)結(jié)合模擬攝像機(jī)的視頻進(jìn)行分析。隨著技術(shù)的發(fā)展，攝像機(jī)網(wǎng)絡(luò)化、高清化的趨勢(shì)越來(lái)越顯著。智能分析系統(tǒng)的組網(wǎng)方式也逐步過(guò)渡到數(shù)字和模擬混合系統(tǒng)，而目前我們所接觸到智能分析系統(tǒng)工程中，采用IP網(wǎng)絡(luò)的方式占了絕大多數(shù)。這種方式施工簡(jiǎn)單、可靠性高。但是為了兼顧視頻監(jiān)控與智能分析，需要增加額外的設(shè)備對(duì)視頻進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，存在成本較高的問(wèn)題。

　　海康威視的田清波則認(rèn)為，智能分析系統(tǒng)一般都采用智能布線管理系統(tǒng)：現(xiàn)在的產(chǎn)品都是基于服務(wù)器和IPC來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能，所以通常都是用網(wǎng)絡(luò)布線的方式，通過(guò)DVR和DVS來(lái)進(jìn)行智能管理。智能布線管理系統(tǒng)的特點(diǎn)是：可以減少工作人員布線犯的錯(cuò)誤和工作量;也可以減少維護(hù)成本和宕機(jī)時(shí)間。最重要的是可以更直觀、更系統(tǒng)化。在早期的智能分析系統(tǒng)中，由于智能分析都是通過(guò)后端分析儀的方式實(shí)現(xiàn)，由于智能分析對(duì)前端采集的視頻質(zhì)量和幀率要求較高，因此對(duì)帶寬的要求也是很高的，組網(wǎng)方式通常采用以二層(三層)交換機(jī)構(gòu)成的局域網(wǎng)的方式，不適合采用以太網(wǎng)或者無(wú)線的方式進(jìn)行接入;隨著智能分析模塊前移，前端攝像機(jī)可以將分析好的結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶蠖?如客流分析數(shù)據(jù)、人臉檢測(cè)圖片、車牌圖片)，這是可以有效地減少對(duì)帶寬的要求，可以通過(guò)以太網(wǎng)方式將原來(lái)千里之外的視頻內(nèi)容回傳到后端，這也是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，后端只獲取前端采集視頻中的有用內(nèi)容(結(jié)構(gòu)化信息)，當(dāng)然這對(duì)于智能分析技術(shù)有極高的要求。

　　那么，不同的組網(wǎng)方式是否會(huì)對(duì)智能分析系統(tǒng)的效果產(chǎn)生不同的影響?又有怎樣的影響呢?海康威視田清波認(rèn)為，不同的組網(wǎng)方式會(huì)對(duì)智能分析系統(tǒng)的效果產(chǎn)生不同的影響。一般采用的都是模擬組網(wǎng)和數(shù)字網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)的方式。模擬組網(wǎng)功能單一、系統(tǒng)擴(kuò)展性一般，不能滿足日益變化的科技水平。數(shù)字網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)具有很強(qiáng)的擴(kuò)張性、智能化功能。而金智視訊的丁海龍則認(rèn)為，在基于模擬方式的組網(wǎng)方式中，視頻信號(hào)易受到外界的干擾，出現(xiàn)諸如：視頻丟失、圖像偏色、雪花干擾、視頻抖動(dòng)、圖像模糊、條紋干擾等情況，從而對(duì)分析產(chǎn)生不利影響;在網(wǎng)絡(luò)方式下，也會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)異常的干擾，造成獲取視頻流失敗或者數(shù)據(jù)不完整，影響智能分析的結(jié)果。

　　智能分析系統(tǒng)設(shè)備安裝使用注意事項(xiàng)

　　不同的項(xiàng)目對(duì)視頻監(jiān)控有著不同的功能需求，同樣，不同的行業(yè)對(duì)智能分析的功能需求也是不同的，這就決定了不同的智能分析應(yīng)用對(duì)設(shè)備的安裝有著不同的需求。浙江大華技術(shù)股份有限公司產(chǎn)品經(jīng)理(以下簡(jiǎn)稱為“大華股份”)鄭韜認(rèn)為，人臉識(shí)別的要求是人臉盡量保證正拍，所以一般安裝就角度是在2米到6米之間。行為分析要求的是全景的監(jiān)控和智能分析，一般在戶外安裝，需要6m以上。巡檢設(shè)備一般通過(guò)像機(jī)抓拍的視頻進(jìn)行分析，是否存在偏色、遮擋等問(wèn)題，所以，一般對(duì)安裝前端時(shí)，只要是自然拍攝場(chǎng)景或者24色卡都可以，避免單色場(chǎng)景。蘇州科達(dá)科技股份有限公司監(jiān)控產(chǎn)品線副總經(jīng)理(以下簡(jiǎn)稱為“科達(dá)”)晉兆龍則認(rèn)為，智能分析應(yīng)用對(duì)安裝架設(shè)都有嚴(yán)格的要求。例如客流統(tǒng)計(jì)要求攝像頭頂置安裝，架設(shè)高度在3米左右;例如人臉識(shí)別要求攝像機(jī)正對(duì)人臉，相機(jī)俯仰角在15度以內(nèi);例如車輛卡口安裝高度在6米左右，成像點(diǎn)離立桿位置25米左右，閃光燈需采用側(cè)向角度補(bǔ)光等。

　　安視集團(tuán)的曹建華認(rèn)為，攝像機(jī)安裝的位置，不同應(yīng)用安裝位置不同，這就對(duì)安裝工程師有比較高的要求，另外的話就是機(jī)器的性能。算法對(duì)設(shè)備性能是有一定的要求的，不管是前端攝像機(jī)還是后端服務(wù)器，如果設(shè)備性能達(dá)不到要求還是會(huì)對(duì)智能分析效果還有很大的影響的。再者就是智能分析還會(huì)有很多參數(shù)，這些參數(shù)的設(shè)置就必須工程師去現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)試，而且在使用過(guò)程中，這些參數(shù)可能會(huì)需要不斷的調(diào)試，所以無(wú)論對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工程師或者用戶，需要我們更多的去做一些培訓(xùn)和產(chǎn)品服務(wù)。同時(shí)，這也要求我們?cè)谑矍熬托枰秧?xiàng)目規(guī)劃好，比如需要多少服務(wù)器，攝像機(jī)需要實(shí)現(xiàn)什么功能和安裝的要求，安裝的環(huán)境以及怎么安裝，沒有哪種智能分析是百分百準(zhǔn)確的，所以我們需要了解用戶的期望是什么，以及告訴客戶在相應(yīng)場(chǎng)景下能夠達(dá)到的期望準(zhǔn)確度的多少。很多問(wèn)題盡量在規(guī)劃的時(shí)候就精心妥善的去解決。

　　當(dāng)然，智能分析系統(tǒng)設(shè)備在使用過(guò)程中也有一些注意事項(xiàng)，金智視訊丁海龍認(rèn)為，智能分析系統(tǒng)使用中需要注意，惡劣環(huán)境(如高溫、灰塵等)對(duì)設(shè)備穩(wěn)定性的影響，否則出現(xiàn)死機(jī)甚至損壞;還有就是軟件配置規(guī)則要合理，否則誤報(bào)或漏報(bào)嚴(yán)重，影響使用效果。根據(jù)產(chǎn)品說(shuō)明和技術(shù)支持人員的建議，進(jìn)行安裝和配置，可盡量避免這些問(wèn)題。博康智能網(wǎng)絡(luò)科技股份有限公司PBU總監(jiān)張展則認(rèn)為，智能分析設(shè)備配置一般比較復(fù)雜，特別是需要達(dá)到比較好的效果的時(shí)候，配置的專業(yè)性太強(qiáng)，需要做很多復(fù)雜專業(yè)性配置的工作，必須由專業(yè)的廠家來(lái)做，而對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)這就有些難度了，用戶能做的只是一些簡(jiǎn)單的配置工作，但是這些簡(jiǎn)單的配置工作完成后，智能分析設(shè)備雖然也能達(dá)到用戶的使用需求，但是卻不是很理想，如果想要達(dá)到理想的效果，就必須由專業(yè)人員進(jìn)行配置工作，這個(gè)可能是在使用過(guò)程中經(jīng)常碰到的問(wèn)題。

　　科達(dá)晉兆龍介紹說(shuō)，智能分析系統(tǒng)設(shè)備在實(shí)際使用中分析準(zhǔn)確率受環(huán)境影響較大。例如系統(tǒng)針對(duì)復(fù)雜異常行為建模困難;目標(biāo)與背景接近會(huì)導(dǎo)致目標(biāo)提取困難;運(yùn)動(dòng)目標(biāo)被遮擋會(huì)造成目標(biāo)信息缺失;目標(biāo)移動(dòng)速度過(guò)快或算法過(guò)于復(fù)雜導(dǎo)致跟蹤的有效性較低;夜晚或異常光照條件下成像質(zhì)量下降導(dǎo)致車牌和人臉識(shí)別率降低。上述因素易造成誤報(bào)、漏報(bào)、跟蹤困難等結(jié)果。以上這些問(wèn)題，可以通過(guò)規(guī)約應(yīng)用場(chǎng)景、規(guī)范架設(shè)、選取必要的補(bǔ)光照明設(shè)備結(jié)合智能成像調(diào)節(jié)等手段來(lái)解決或改善。

　　按需選型有必要

　　眾所周知，目前的智能分析有自帶智能分析的攝像機(jī)的前端智能分析和采用專門的智能分析儀的后端智能分析之分，那么它們各自有怎樣的優(yōu)劣勢(shì)呢?

　　科達(dá)晉兆龍認(rèn)為，自帶智能分析的攝像機(jī)優(yōu)勢(shì)主要有：智能分析算法內(nèi)置在前端相機(jī)中，可以降低后端分析的壓力;嵌入式系統(tǒng)穩(wěn)定性由于后端分析系統(tǒng);算法直接針對(duì)前端采集的原始圖像進(jìn)行分析，分析圖像源質(zhì)量高于后端分析系統(tǒng);算法還可以通過(guò)前端相機(jī)包含的成像控制單元進(jìn)一步改善圖像源質(zhì)量，提升智能分析效果。然而其劣勢(shì)卻是，目前自帶智能分析的攝像機(jī)普遍造價(jià)較高。

　　而專門的智能分析儀的優(yōu)勢(shì)則是：智能分析儀可以內(nèi)置多種分析算法，功能可以根據(jù)需要切換;部署靈活，可以根據(jù)不同時(shí)期的不同要求，接入不同的前端視頻進(jìn)行分析。然而智能分析儀接入的前端視頻質(zhì)量不可控，因而分析效果差別較大;同時(shí)專業(yè)機(jī)房的建設(shè)和維護(hù)成本也是非常高昂的。

　　他認(rèn)為，對(duì)于重點(diǎn)關(guān)注智能分析效果的應(yīng)用場(chǎng)景，建議選用自帶智能分析的攝像機(jī);對(duì)于要求接入靈活部署功能可切換的應(yīng)用場(chǎng)景，建議選用智能分析儀。而智能分析系統(tǒng)設(shè)備選型應(yīng)首先關(guān)注智能分析設(shè)備的功能和性能，具體包含分析設(shè)備的分析功能的種類，分析準(zhǔn)確率指標(biāo)，可同時(shí)分析的路數(shù)等指標(biāo)。通過(guò)折算出單一功能單一路數(shù)的分析的產(chǎn)品價(jià)格再結(jié)合分析準(zhǔn)確率指標(biāo)，從而選出物美價(jià)廉的產(chǎn)品。