浅析智能视频分析技术

　　一、相关概念及原理
　　智能视频分析是计算机图像视觉技术在安防领域应用的一个分支，是一种基于目标行为的智能监控技术。区别于传统的移动侦测(VMD-VideoMotionDetection)技术，智能视频分析首先将场景中背景和目标分离，识别出真正的目标，去除背景干扰（如树叶抖动、水面波浪、灯光变化），进而分析并追踪在摄像机场景内出现的目标行为。
　　智能视频分析的技术原理是接入各种摄像机以及DVR、DVS及流媒体服务器等各种视频设备，并且通过智能化图像识别处理技术，对各种安全事件主动预警，通过实时分析，将报警信息传导综合监控平台及客户端。具体来讲，智能视频分析系统通过摄像机实时“发现敌情”并“看到”视野中的监视目标，同时通过自身的智能化识别算法判断出这些被监视目标的行为是否存在安全威胁，对已经出现或将要出现的威胁，及时向综合监控平台或后台管理人员通过声音、视频等类型发出报警。

　　二、智能视频技术的分类
　　从应用角度来讲，目前国内智能分析技术主要有四大类：第一类是实时报警类。第二类是数据统计类，第三类是属性识别类。第四类是图像处理类。
　　第一类，实时报警类。主要是通过分析技术对实时视频进行内容的分析和判断，发现某种状态达到报警规则的要求时，系统即可发出报警联动。如最基础的跨线报警、闯入报警、打架报警、聚众报警等，当然随着应用的深入，各行业应用中也出现了很多带有行业特征的实时报警应用，如校园打架报警；交通行业的拥堵报警、行人上高速报警；司法行业的攀高报警、离岗报警；金融行业的尾随报警、贴假广告报价等等。
　　第二类，数据统计类。主要是通过在特定的场景下，对视频内容中特定的内容进行统计，形成相关的报表和数据应用。例如，通过视频分析对公路上的车流量进行自动统计，通过视频分析对校园门口、商场出入口等的人流量进行统计等等。
　　第三类，属性识别类。主要是对视频中特定事务的属性进行自动识别，达到对视频内容的深入应用和快速检索等目的。如人脸识别、车牌识别、车标识别、颜色识别、性别识别、身高识别、年龄识别、手势识别等等。目前安防行业中应用较多的主要还是人脸识别、车牌识别、车标识别等。
　　第四类，图像处理类。主要是对图像整体进行分析判断及优化处理以达到更好的效果或者将不清楚的内容通过算法计算处理达到看得清的效果。如目前的视频增强技术(去噪、去雾、锐化、加亮等)、视频复原技术(去模糊、畸变矫正等)。
　　三、智能视频技术在市场的需求
　　从目前来看智能视频分析技术在市场应用中主要包含以下几种应用方式
　　（一）平安城市之高清卡口
　　平安城市之高清卡口的应用中，通过单一的摄像机规格型号、一致的安装条件要求、特殊的补光系统设计、可以控制的摄像机参数、固定的摄像机场景，使室外断面的成像在白天、黑夜以及各种环境变化情况下保持很好的一致性，使系统能够捕获高清晰的运动目标的图片并进行特征的识别。
　　（二）监狱、看守所及戒毒所
　　监狱、看守所及戒毒所的应用中，主要应用于室内，室内环境相对单一而且环境变化比较稳定，通过对各种智能视频分析功能在此环境中实际应用的分析，将一些重要并且检测准确率高的应用提炼出来，例如：视频质量诊断、警戒线、起身、区域看防、剧烈运动、值岗等，以达到比较高的检测准确率（99%），较低的误报率（小于1个/天.路），达到比较好的辅助管理效果。
　　（三）银行ATM自动取款机
　　银行ATM自动取款机一般范围比较小，环境相对单一，而且补光条件一般都比较好，这对于智能视频分析来说是非常好的条件。而且银行ATM自动取款机涉及敏感的金钱，对安保的需求比较高，特定的智能视频分析功能应用比较成功，例如：人脸识别、尾随、剧烈运动、异常动作等。
　　（四）工业检测
　　工业检测领域已经广泛应用了智能视频分析技术，利用智能工业摄像机分辨率可以达到1/10mm，超过人工的视觉，特殊的摄像机可以达到更高的精度。在饮料行业，智能视频分析可以辅助判断安装饮料的高度、瓶盖安装是否正确、厂商标志是否清晰等，工业检测一般都在室内，可以固定摄像机安装条件、充足的补光、相对单一的检测功能使智能视频分析相对可以得到更成功的应用。包括在汽车制造业、轮胎制造业、物流业、机械制造业、印刷质量检测、视频加工业、钢铁铸造业、农业等各个领域获得比较成功的应用。
　　（五）医学成像分析
　　在医学中，视频智能分析也获得了比较成功的应用，利用现代化的科技仪器，可以在显微镜下拍摄清晰的图片，利用物理的方法进行分析是医学上最可靠的方法。一种典型的应用是尿液分析仪器，虽然可以用试纸等化学的方法进行分析，但由于进行了化学上的变化可能导致原有的细胞发生变化，利用物理的方法进行搅拌沉淀后，采用高清摄像机进行拍摄，可以得到稳定清晰的图片，再利用视频智能分析的方法对各个不同种类的细胞进行统计，这能保持最真实的结果，在高端或疑难病因检测时往往采用此方法。
　　（六）平安城市之监控视频分析
　　平安城市之监控视频分析的应用中，监控视频来源复杂，场景大小多，安装条件复杂，补光条件也各不相同，而平台城市的视频监控中客户要求实现的功能也比较多，因此大多数项目都是雷声大雨点小，最后不了了之。需要引导的是，目前并非所有的摄像机都适合进行智能视频分析，具备一定的外部条件才可以，并非所有的功能都能在一路视频上实现，需要根据应用的环境选择合适的应用功能。
　　（七）机场安防
　　机场是重点的安防场所，安防投入也比较多，但智能视频分析在机场没有取得比较成功的应用。在机场的周界中，除了防范地面的破坏还要防范地下的破坏，智能视频分析只能防范地面上的入侵。另外，与其他大场景的视频监控一下，不同安装条件、不同型号的摄像机，不同的补光条件对智能视频分析的准确性和误报率造成比较大的影响。在机场室内安防中，主要关注人和物的安全问题，人脸识别获得一定的应用，而其它的智能视频分析功能则有待进一步开拓。
　　（八）平安校园
　　校园是一个特殊的场合，特别是近年来针对校园的暴力事件发生后，国家对校园的安防投入增加了许多，但同样的问题是视场、安装条件、补光环境等方面的差异比较大，另外，针对有干扰的围墙入侵检测更容易发生误报而导致系统实用性能不佳。
　　（九）轨道交通安防
　　轨道交通同样是一个对安防有比较高的需求的行业，但目前没有比较好的应用。与其它探索中的应用不同，轨道交通中的地铁市内监控环境相对比较好，如找到比较合适的应用切入点，其功能相对会比较稳定。
　　（十）其它行业及领域
　　在其它行业及领域，智能视频分析也有探索与应用，包括平安社区。与大部分探索中的应用一样，克服安装条件的限制、补光条件的限制是智能视频分析需要持续改进的，现阶段，对于安装场景的大小必须具有一定的约束，适应变化的场景是一个长期的任务。
　　四、发展前景
　　智能视频分析技术将向着应用行业化、集成化、应用智能化方向发展。智能分析算法向着适应更为复杂和多变的场景深化发展，也向着更为细化和具体的行业深化发展，贴近实战应用，并形成行业标准；算法更加到具体行业，要求不一且功能不一。而随着大数据、云计算技术的不断成熟，智能视频分析技术要依托于大数据大背景，随着安防监控大平台发展，更加集成化，智能化程度更加集中，但所下辖分支更加细密。