高清智能分析综述及分析

随着高清视频监控技术的高速发展，客户对于视频监控产品的要求也不断提升，要求功能更完善、工作更稳定、图像更清晰，应用更智能。系统如何智能提取一个人的面部特征？如何搜索行驶车辆的牌照？在拥挤喧闹的火车站、体育场馆、广场等开阔区域，如何智能搜索人物范围？高清智能分析类产品成为安防发展的重要趋势。

高清智能分析实现方案

实现智能的方式有多种，采用哪一种则取决于系统的复杂程度。在全数字系统中，可利用IP摄像机的富余计算能力，或者借用额外的DSP处理器，也可通过DVR或服务器上的应用软件得以实现，目前主流方向是从前端到后端整个系统结合的方式来实现高级智能。智能分析应用不但给芯片厂商也给系统和软件厂商带来了新的发展机会。TI是很早就活跃在视频监控领域的厂商之一，其DSP平台是知名的解决方案，其达芬奇系列平台在硬件上就有视频前端集成的人脸检测和视频防抖功能，并且在软件上有SmartCode的智能压缩技术在低码率下对感兴趣区(ROI)进行清晰化处理；海思作为IPC领域的黑马，旗下全新推出的3518和3516系列全部都内置智能加速引擎（IVS），其SOC系统可灌入多种智能算法以实现模式的应用。通过对目前的技术进行分析，不难发现，可行的智能视频芯片解决方案，必须具备四个特点：

·算法性能非常稳定：必须能在绝大部分环境下提供正确稳定的输出,技术先进，后续进化明确可靠。

·需求广泛：这些内置的智能视频分析功能是几乎所有的客户都可以使用的,大规模布署的结果是成本大幅度下降,产品适应能力和系统应用经验迅速提高,再次促进整个解决方案的发展。

·接口开放：能够支持不同特色的上层应用的开发，以满足不同终端应用需求。

·整体解决方案：不但提供算法接口，甚至提供标准的上层产品组件以加快产品开发速度。

多个智能摄像机的创新应用

随着智能摄像机的普及以及后端平台性能的增强，构建一个完整的视频信息分析系统所需的硬件、软件、系统等已经具备基础，在前端部署多个支持智能分析的IPC，在后端增加一套分析系统，就可以构建专为治安保卫，反恐和事件侦查使用的高效智能影像分析和侦查应用，提供卓越的管控侦查手段。其优点如下:

·从现有的存储录像中，秒级搜索整理目标人员的视频资料，每一个摄像机都对所存储的录像进行格式化存储，那么后期需要对大范围的影像资料进行分析时，就可以极大扩展信息收集范围和强度，极大缩减影像资料分析时间耗用。

·实时的从前端高清摄像机中搜索目标人员，由于每一个摄像机都是视频收集系统的一个子部分，后端系统就可以成百上千倍的提高影像分析的效率，使得原本困于警力而不能全面展开的影像分析工作大范围全尺度开展，而且完成时间极快。

·浓缩影像资料，提高办案人员对录像分析的效率，由于影像资料更加有序有理，脉络清晰，更可关联地图信息和时间信息，调取和使用极大方便。

应用优势

实时目标人员图像检索

多智能摄像机搭配后端平台可以从城市IPC的实时画面中感知搜索出目标人，及时发出告警，传回现场特写和影像资料供操作人员分析处理。除了普通的通过人脸搜索外，还可以通过体表特征进行搜索，通过描述目标人的定义方法，快速定位目标人。

定义目标

操作人员指定一幅或多幅来自现场视频影像中的目标图像，以最简单的鼠标划定方法指出目标，系统自动依据这些图像建立起目标的体貌特征模型。

搜索结果

与目标人员模型相似的目标，一旦出现在实时影像中，就会触发系统警报，并同步传回现场的图片和影像序列，更提供目标的细部特写，方便第一时间作出判断。下图是一个目标人搜索结果序列。

高速录像回放

不同于实时图像检索，从历史存储的录像资料中搜索目标人在现场的相关资料会更加要求高速，由于多个智能分析摄像机统一按照系统支持高达上千倍的搜索速度，可以在几个小时内完成几千上万个小时录像资料的搜索，这对希望广泛收集目标人可能行踪和相关资讯的操作人员而言，将原本不可能完成的信息收集分析工作变为了可能。

高速事件摘要

当需要从海量影像视频中找到关键信息的时候，如果可以快速排除无用影像，帮助操作人员聚焦潜在的治安事件片段，则可以大大提高整体的侦查效率。

多摄像机智能分析系统提供基于影像动态事件检索标记原理的事件摘要功能，将视频中存在的潜在事件提取出关键影像信息浓缩成事件摘要。这一功能，对发生时间不明确，地点不明确的事件初始阶段迅速定位事件时间空间信息帮助很大。

典型的应用在平安城市中可以帮助从20000个小时的城市街道夜间监控影像中迅速发现定位发生在全市的盗窃破坏公用设施的犯罪事件：这一过程如果使用人工进行，需要5000个人/小时，而配备了多摄像机智能分析系统后只用了不到3个人，2个小时。

多摄像机智能分析系统在事件摘要的结果影像中直接可以建立目标人搜索任务，从而更加高效的执行深入的调查。

高速车辆搜索

城市犯罪中常常涉及车辆的使用，快速定位犯罪车辆极其重要。多摄像机智能分析系统提供的车辆搜索功能，不但可以依据车牌，还可以依据车辆的外表特征进行搜索定位，这特别适合在车牌不清情况下的使用。如果提供了车牌，即使是不准确的车牌号码，系统也可以展开联想扩展搜索功能，帮助无遗漏的搜索可疑车辆，这一功能符合大部分事件当事人对车牌回忆不清，描述不确定情况下的事件侦破。

多摄像机智能分析提供基于地图信息和时间分析的关联应用：搜索到嫌疑目标的地点和时间通过一个综合的展示工具显现在地图上，操作人员对目标人员的踪迹了如指掌。

上图显示目标人在不同地点出现的时间和时长。（地图信息需要警方提供。）

多摄像机智能分析还提供更高级的基于搜索结果的扩展关联应用：通过目标人的行踪搜索可能的同伙或其他嫌疑物，例如罪案汽车。

从左到右：甲（红色标记）作为第一嫌疑被系统搜索定位；启动关联搜索后，乙（绿色标记）作为第二目标人被搜索定位；丙（黄色标记）作为第三目标人也被定位搜索。

结束语

在监控网络化大潮的推动和市场需求的驱动下，高清智能分析系统获得了实实在在的突破。多路高清智能摄像机构成的视频分析系统势必会对图侦、研判、预警等特性应用在各种各样的实际应用中，这标志着安防监控已经进入网络时代，高清时代，智能时代。高清智能技术和产品的不断涌现，高清智能分析监控系统的现实应用，将加速促进视频分析监控系统与安防其它子系统的无缝整合，再进一步促进安防系统与业务管理系统的无缝对接，这为智能视频监控带来更广阔的发展空间。可以预见未来的安防监控肯定是智能化时代！