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    華利機電淺談大數據時代智能應用新方向

     視頻監控工程資訊:高清、網絡和智能是安防行業的三大主題,而時代的發展已經證明了IP網絡高清是未來發展的主流,而且已經得到了高度的普及。智能技術經過這么多年的發展,準確率和實用性在不斷提高,接下來可能會往哪些方向發展呢?
      一、微智能VS專業智能
      前面提到智能前置已經漸漸成為近年來智能發展的新方向,而具體到智能前置領域的細分,其實也有兩種不同的分類,那就是微智能和專業智能,這兩種類型的智能攝像機均可在前端實現對多種行為及異?,F象進行偵測的功能,而最主要的區別是在性能及準確率方面。
      專業智能是智能前置最早出現的一種形式,其性能強大,準確率高,主要面向更高端、更專業的智能分析應用市場。例如,專業智能攝像機性能更強,可以在前端攝像機上實現人臉偵測及人臉摳圖,實時分析出人臉屬性(性別、年齡段、是否戴眼鏡等),并實時將摳下來的人臉小圖及人員信息上傳給后端的服務器或平臺管理軟件,一方面可做報警,另一方面可為后續人臉比對提供原始人臉素材,且準確率較高,適合用于監獄、網吧、火車站等需要對人臉進行識別抓拍卻對準確率要求較高的領域。而微智能攝像機僅僅對人臉進行偵測,并根據偵測到的信息及時傳到后臺進行報警,而不會對人臉進行摳圖或分析,更適用于一些要求不高的普通監控場景下。
      微智能的攝像機是近幾年比較熱門的智能前置攝像機,其代表產品當屬Smart IPC。最早是由??低曈?013年第一次在業界推出,發展至今,各大監控廠商也都紛紛推出了自己的Smart IPC產品,已經逐漸成為傳統網絡高清攝像機的升級替代產品。與專業智能攝像機相比,雖然性能和智能分析準確率不如前者高,但由于兩者定位不同,而且微智能攝像機有著自己獨特的優勢,擁有比專業智能攝像機更廣泛的應用領域。
      首先,“加量不加價”。微智能攝像機相當于是傳統攝像機的一次升級替代,只是提高了攝像機的性能,增加了攝像機的功能,卻并未增加購置成本。就像以前人們花幾萬塊買只能打電話的“大哥大”,而現在花幾千甚至幾百就能買到集打電話、發短信、看電影、玩游戲等多種功能于一體的智能手機一樣。微智能攝像機是將一些非常實用的智能功能進行簡化后集成到攝像機上,因此成本上要比專業智能和智能分析服務器少很多,而和傳統監控攝像機持平。
      其次,“傻瓜式操作”。微智能攝像機的另一大優勢就在于配置簡單,無論是專業智能攝像機還是智能分析服務器,都需要相當專業和復雜的智能規則配置及位置標定,這也是它們智能分析準確率的重要保障之一。而微智能攝像機因為對準確率方面并沒有那么大的“苛求”,因此反而可以“輕松上陣”,往往僅需要“打個勾”,開啟一下智能偵測功能,最多再“畫個框、畫條線”,標出重點防范的區域或周界就能實現區域入侵、跨界入侵等智能事件偵測。
      第三,“應用更廣泛”。正是因為微智能攝像機的這些特點,使得其應用環境非常廣泛,可以說,以前所有需要監控的場景它都可以替代,在不增加成本的條件下,可以獲得更多的監控“附加值”。例如,以往的大廳出入口、小區出入口、地下停車庫出入口等場景下的監控攝像機只需要進行視頻圖像采集,而現在如果更換成微智能的Smart IPC,除原有的視頻采集功能之外,還可以進行車牌抓拍、人臉偵測等,提升了整體監控系統的價值。
      二、智能前置VS后端智能分析
      在智能化進程發展過程中,很長一段時間內,視頻監控系統的智能分析功能都是采用中心分析的方式來實現。這種方式有其獨特的優勢,比如不需要前端攝像機具有智能分析功能,只需要上傳視頻流給智能分析服務器即可;再比如,因為硬件結構決定了智能分析服務器具有超高的處理性能,一臺智能分析服務器可以同時處理幾十路前端視頻流,等等。但即便如此,這種方式仍然存在一些難以調和的問題,例如隨著系統規模的增長,后端存儲管理和傳輸帶寬的壓力將逐漸增大,那就需要通過提高后端設備的性能來解決,而如果要提高服務器配置、增加服務器及交換機數量等,最終會導致視頻監控系統成本的提升。
      智能前置是相對于監控中心智能分析服務器的后端智能分析來說的,簡單點說就是把一些智能分析算法嵌入前端攝像機產品中,直接利用攝像機來進行智能分析或行為偵測等,再把分析結果或報警信號傳給后臺。
      智能前置的方式相當于給每一臺攝像機賦予了一個“智慧的大腦”,讓它們有“獨立思考”的能力。早期攝像機主要功能就是采集圖像和聲音信號,作用類似于人的“眼睛”,模擬攝像機實現了“看得見”,高清攝像機實現了“看得清”,那么智能前置的攝像機既要實現“看得清”、“看得懂”,還要“善思考”和“易交流”。從目前的發展來看,智能化的攝像機絕不是相關的技術和產品供應商為純粹的商業目的而增加的“噱頭”,而是他們為攝像機能夠更好地滿足實際應用需求所進行各種技術創新的成果。
      從目前來看,智能前置這種方式有效解決了后端智能分析存在的一些問題,成為近年來智能發展的新方向。其主要優勢主要表現有:一、精確度和實時性提升。因為不需要把視頻傳輸到后端智能分析服務器來處理,因此不存在傳輸時可能產生的網絡延遲、丟包或由壓縮造成的誤差等情況,可以提升分析的精確性。另外,從傳統的“事后查閱錄像”到“事中及時響應”,大大提高了實時性,提升監控的價值。二、規避了單點故障。把智能算法集成到每一個前端攝像機上,當其中有一臺機器的智能功能失效,智能監控系統中的其他攝像機并不會受到影響,仍然可以獨立完成智能偵測和分析,從而降低風險,保證了整個系統的可靠性。三、系統建設成本降低。智能分析工作放到前端來處理,再傳輸分析結果到后臺,一方面網絡帶寬的壓力和成本降低了,另一方面由于服務器只需要處理報警就可以,還可以節省大量后臺服務器的配置和維護成本。
      不過,雖然智能前置有很多優勢,但目前還不能完全替代后端智能分析的方式。一方面,智能前置對攝像機的性能要求是很高的,攝像機必須具備足夠強大的芯片才能支撐起多種智能分析算法,而且有時候,由于性能限制以及安裝角度問題,開啟一個功能的同時,另一個功能就不能使用了;另一方面,對于已經建設完成的系統,想要增加智能分析功能,如果不想更換前端設備,那么也只能選擇后端增加智能分析服務器的方式來實現了。
      三、效率VS準確率
      智能分析的準確率一直是人們非常關注的,而隨著系統不斷擴大,前端攝像機點位不斷增多,大數據時代人們有了新的關注點,就是數據檢索的效率。“要效率不要絕對精確”也是大數據時代數據處理的原則之一。值得注意的是,這里所說的“不要絕對精確”,并不是指對準確率就沒有要求了,而是指對準確率并不苛求一定要達到99%以上,而是在能夠滿足基本監控需求和智能分析功能的基礎上,提升數據處理及視頻檢索的效率。
      舉例來說,微智能攝像機的準確率可能并不如專業智能及后端智能分析服務器那樣高,但對于大部分區域/跨界入侵、進入/離開區域、物品遺留/拿取、人員聚集、徘徊、非法停車、快速移動等行為都可以進行實時偵測和報警,更重要的是,這些打上“智能偵測事件”的視頻錄像被存儲下來后,可以大大增加后續的錄像檢索效率,在查閱錄像時只要選擇“區域入侵”事件錄像,就可以把所有區域入侵的錄像段全部搜索出來,而不再需要將一天的錄像從頭看到尾。
      這也是微智能攝像機隱藏的一個非常大的優勢,除了可以及時對行為事件進行偵測和報警,同時可以給后端NVR或集中存儲設備提供大量智能視頻流。我們可以想象到,未來當所有傳統的攝像機都被Smart IPC替代后,所有的視頻流都是帶有“智能標簽”的,那么即使面對海量的高清視頻數據,也可以依據這些智能的視頻流和智能的信息(人臉、車牌等數據),實現秒級的數據搜索。

    2016-11-10
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