智能化视频监控的现状及未来

    智能化监控兴起 

    以前，广泛应用在银行、商场等场合的摄像机监控通常只是简单的录像，以便用于事后的取证，而这样的应用损失了图像的基本价值（一个动态的、实时的媒质），就如同把直播变成录像一样，这与人们对视频系统真正需求是有差距的。无数事实证明，事后追查是必须的，但事前的预警更为重要，它可以把一些重大事件隐患抑制于萌芽之中，避免亡羊补牢。因此监控系统智能化成为一个重要研究方向。 

    所谓“智能化”，就是要充分挖掘抽取视频资源中的关键信息，并利用这种信息为用户提供有价值的服务。比如，当监控系统发现一个来历不明的物品较长时间地出现在安全区域，或者发现可疑人物游荡在安全管理的区域以及其他的异常行为时，系统能对这样一些具有潜在威胁的事件及时捕获，并对是否介入事件做出智能的判断，从而有效抑制人作为行为主体所引致的系列问题，实现真正意义上的全天候的监控。 

    智能化监控系统除了可以提高报警精确度，减少漏分析或者误分析的现象外，还可以缩短响应时间，提高响应速度，形成更为有效的现场数据，在安全威胁发生之前就能够提示安全人员关注相关监控画面，为潜在威胁做好准备工作。于是，近年来，智能视频监控系统也开始在一些特定的场合，如车站、银行、商场等公共领域普及逐渐兴起。 

    安全领域成为主要应用场所 

    实际上，目前大多数监控系统都还停留在普通的网络视频监控（IP监控、数字化监控）的概念上。简单地说，“眼睛”到处都有，但是智能化的程度并不高，还处于比较初始的阶段。一些智能化监控系统还只能分析一些较为简单的异常行为，其光照环境适应性也处在较低的水平，离用户所期望的理想效果还差得比较远。随着市场上对智能视频应用需求的不断提升，很多厂商正投入资金和研发力量从事监控系统智能化的研究，也有不少厂商开始着手引进国外知名厂商的智能视频软硬件技术，推出了自己相关的产品，整个市场处于起步阶段。 

    具体在应用层面，智能视频的应用大体上可以分为安全相关应用和非安全相关应用两大类。安全类相关的应用是目前市场上存在的主要智能视频应用，此类应用主要包括：高级视频移动侦测、物体追踪、人物面部识别、车辆识别和非法滞留等。此外，智能视频还可以用到一些非安全相关类的应用当中，比如人数统计、人群控制、注意力控制和交通流量控制等。目前来说，对于以目标整体的运动轨迹作为研究目标，提取运动目标的运动特征或者其本身所具有的特性这种类型的视频智能分析已经取得了一定的成果。这一类研究目标不一定是人，也可以是车辆、动物或飞机坦克等军事目标。目前市场上已经有相应的产品，尽管还不是非常成熟。例如智能交通系统中的车流量统计，拥堵检测等功能，已经在实际中得到广泛的应用。 

    而不同的应用场合，用户也会针对自身的需要对智能监控系统提出要求。比如智能交通监控，就要求能够在浓雾、大雪、或者暴雨等恶劣气候条件下完成智能分析，达到一定的准确率。而对于室内的监控，则不会有以上的需求，一般只需要考虑光线的变化。任何智能监控系统都不是万能的，针对不同的应用需求，产品才会有不同的目标市场和目标用户。当前普遍被接受的智能系统主要包括智能交通系统，城市治安智能监控，以及智能楼宇中的监控系统等。 

    核心算法制约技术发展 

    由于算法的复杂度以及目标行为的多样性等原因，市场上有关视频智能分析的研究发展一直比较缓慢。例如，以目标的局部部分运动为研究目标，来提取其局部的“肢体语言”特征，如视频的手语识别，步态识别，表情识别，或者判断其是否在完成某种行为都比较困难，其难点首先在于还缺乏高效可靠的算法。 

    尽管对于视频的智能分析，国内外学者已经提出许多被证明是有效的算法，但是相当一部分的算法要么复杂度太高不适合实时实现，要么自适应性较差因而应用场合受限要么还停留于理论阶段，离实用仍有不小的距离。其次，由于受计算机和处理器资源的限制，随着客户对图像质量与智能分析要求的不断提高以及系统规模的不断扩大，对监控系统的处理能力提出了极高的要求。虽然飞利浦，TI等半导体厂商不断推出性能优越的处理器芯片，但是对于海量的视频数据计算，处理器资源还是显得捉襟见肘。 

    展望未来，智能化功能将更强大 

    以目前市场需求和各研发机构推出的技术来看，今后的智能视频监控系统的发展将会向两个方向推进：一个是如何及时精确地判断目标的特定身份，比如人脸识别。另外一个是及时准确地判断运动目标的行为是否具有威胁性，并做出及时反应。总的来说，未来的智能视频监控将朝两个方向发展：一是适应更为复杂和多变的场景；其次是能识别和分析更多的行为及异常事件。而且，相比以前的系统构建，高处理能力和多核DSP的出现，使得智能视频监控成本下降很多，算法资源大大增加，效率也大大提高。 

    安防行业内有一句话叫“到处在抓安防，到处在装监控”。随着中国经济的高速发展以及“平安城市”建设步伐的迈进，商场、银行、车站、智能大厦等大量场所自身安全防范的需要不断加强，这给视频监控产品的广泛应用提供了一个极好的发展平台。而近年来，国内视频监控产品的总使用量每年都以超过20%的速度高速增长，伴随着经济高速增长和劳动人口大范围流动所出现的社会治安问题，人们也同时对城市安全防范提出了更高的要求。因此，可以预见，智能化视频监控的发展前景应该是非常广阔和光明的，智能视频监控系统正越来越多地引起人们的关注，需求量处于不断上升的过程中。