智能视频分析技术的发展及应用

魏伟

摘 要：如何提升人们居住环境的安全水平，已经是摆在全世界安全领域专家面前的大问题。智能视频技术是智能技术、计算机技术、信息技术相互融合的产物，其是安全领域的一次革命，对提高公共安全，具有非常大的作用。为此，文章将对智能视频分析技术的发展及应用进行浅谈，希望对促进我国该行业领域的进步，起到一定的帮助性作用。

关键词：智能视频分析技术；发展；应用

中图分类号：TP391 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）11-0159-02

Abstract： How to improve the safety level of people's living environment has been a big problem in front of the experts in the field of security all over the world. Intelligent video technology is the product of the fusion of intelligent technology， computer technology and information technology. It is a revolution in the field of security and plays a very important role in improving public safety. Therefore， this paper will discuss the development and application of intelligent video analysis technology， hoping to promote the progress of the industry in China， play a certain role in helping.

Keywords： intelligent video analysis technology； development； application

随着近几年世界反恐形式的不断恶化，人们对自身的安全意识有了很大的提升。随着视频监控技术的不断发展和应用，视频监控系统已经遍布在我们的周围。无论是在机场、银行、公共交通设置、繁忙的市中心，甚至一些私人的场所，我们都可以看到它的身影。如果采用安保人员对监控系统进行监视，不仅单调乏味，且由于经常面对正常的情况，他们会产生麻痹大意的心理，很容易造成可疑目标的监看遗漏。为此，目前已有更多行业领域的专家都投入进了智能监控系统的研究当中。它可以利用自身高速的微处理计算机系统，对视频中的画面进行高速的分析，过滤掉其中无用的部分，智能筛选出其中有价值的部分。

海康威视就是我国著名的一家视频监控系统生产企业，它推出的综合性的视频监控平台，集模拟和数字信号切换、视频智能行为分析、视频信号编解码、数据集中存储和网络实时预览、视频高清上墙、以及各种网络功能与一身，该平台的视频分析智能性经过多年的发展，已经有了很大的提高，其产品性能在国内同类产品中跻身前列。

1 智能视频分析技术应用现状

随着我国对智能视频监控系统需求量的不断增加，市场上出现了大量的智能视频分析产品，它们在各个领域中的应用越来越广，其主要用于对重点区域内的人员监控、重要车辆监控、以及贵重物品的监控。以下将对其具体应用进行简要介绍。

PTZ目标跟踪，它是一种带有坐标定位功能的，可以对特定的移动目标，进行持续的跟踪，并将其以大画面的形式显示在显示屏的中央。PTZ目标跟踪技术的应用有效弥补了当前定点式摄像机视野狭窄的缺陷，还能避免手动跟踪造成的目标易跟丢，经过多年的发展，其已经成为当前安全监控系统中比较基本的应用。该项技术的核心是可以目标的识别、定位、跟踪，由于当前环境条件越来越复杂，目标的遮挡情况越来越严重，这大大加大了该技术的跟踪难度。

目标移动范围的监测，它也是对目标跟踪检测的一种，它能根据目标运动的轨迹和方向来判断目标是否在合理的范围之内，其中经常采用绊线检测和入侵检测。绊线检测是指，在视频的监视范围内，人为设定检测线，并制定检测线的非法进入方向。当有异常目标以非法方向进入到检测线另一部分时，它就会发出警告，以及时通知相关管理人员。入侵检测是指，在视频场景中设置特定的区域，当目标进入或者离开该区域时，该视频监控系统就会发出警告。目标移动范围视频检测系统，因为其有效的工作特点，被广泛应用与各种视频监控领域中，非常适合军事禁区、监狱、看守所、重要物资仓库、银行、博物馆等，需要进行对可疑目标重点防范的场所。该技术经过多年的发展，现在已经发展成熟，其应用范围也越来越广。

目标逆行的检测。首先在视频监控范围内，设定非法运动方向，如果在该区域的移动目标，其移动方向和非法移动方向一致时，其就会发出警告，并通知相关管理人员。这种技术广泛应用与交通领域对违章逆行车辆的监控和警告，如果其发现了违章车辆，就会立即启动照相系统，对违章车牌号进行记录，以此作为后期交通处置的凭证。

徘徊检查。首先在视屏系统中人为设定一个范围，如果有移动目标经常在此区域内进行活动，其就会被有效检测出来，并及时通知管理人员。该检测技术广泛应用在銀行、政府机关、大使馆、文化与宗教聚集地、高安全周界和住宅区域。该种技术的实现难度较高，它不仅要实现对可疑目标的跟踪，还要实现对可疑目标的识别，当可疑人员反复出入可疑区域时，其能有效将其识别出来，如果存在遮挡的情况下，还能有效实现对可疑目标的跟踪，是当今智能视频分析技术发展的难题。

目标识别主要是对特定物品的识别，如车牌号码的识别，经常应用与治安卡口、十字路口、停车场出入口等场所。随着该技术的不但发展，其目标识别能力越来越强，目前有些先进的视频智能分析系统，已经可以实现人脸识别，它主要应用于银行金库、监狱、看守所、地铁等场所，但该技术的实现对光照、摄像机的布置位置、图像质量要求很高，因此其价格往往比较高。

遗留物体的检测属于目标识别技术中的一种，它出了具有识别遗留物体的能力外，还能对遗留物体的状态进行有效的监控，如果其处于长期无人认领的状态，系统就会将其视为遗留物体，并通知相关管理人员，对其进行及时处理。该技术可以应用于对主要交通道路的监控，可以有效识别出因滞留而影响交通的车辆，并通知管理人员，采取及时有效的措施。它还可以应用于地铁、车站、码头等公共区域，以便对危险物品进行监测，还能有效发现人们的非故意遗失物品，从而有效保障失主的财产安全。

流量统计。该技术是指在视频区域内设定一个区域，并对单位时间内进入和出去的人员数量进行计数。该种技术可以应用在公共场所，对进出人数的统计，也可以应用在交通系统中，对车流量的统计，这便于城市智能交通管理的实施。

密度检查，是对特定范围内的人口数量密度进行统计。主要应用在市政门口、文化宗教聚集地，对人口密度进行动态的观察，并根据智能的算法，判断出有无人口异常聚集的情况，也常用在道路交通系统中，为交通管理人员提供交通调度依据。

视屏浓缩技术是近几年来新发展起来的一种技术，主要是指对视频的时间长度进行压缩，使视频观看者，可以短时间内完成对一段拍摄时间很长视频的浏览，但并不会遗漏其中的重点内容。该技术的创导者是以色列的耶路撒冷希伯来大学的一个视频系统研究组织，它的主要算法思想是实现在一个视频帧内对不同移动目标的显示，尽可能视频进行时间域内的压缩。视频的可压缩度取决于目标跟踪的好坏以及目标场景中物体的密度，如果视频场景内的物体密度特别大，则视频浓缩技术将大大失去其效力。

除了上述几种比较常见的智能视频分析技术外，现在出现的一种智能视频分析技术，其不仅可以识别出具体的物体，还能识别出物体具体的行为特征，如打架斗殴、奔跑等特殊的行为，但其技术目前还没有发展完善，还存在很大的漏洞，这距离其实际运用，还需要较长的时间。

2 当前智能视频分析技术的发展趋势

虽然近些年来，世界各地的研究机构在智能视频分析上投入的研究力量越来越大，投资的资金也越来越多，更新、更强的智能视频算法被开发出来，市场上的智能视频系统也越来越多，但由于视频技术的复杂性，实际视频环境中的光照变化、目标运动复杂性、遮挡、目标与背景变换等都会大大增加视频分析的难度。随着安防要求的不断提高和其目前的应用发展现状，在未来发展过程中，将有以下的几个趋势：未来目标识别及跟踪技术将是智能视频分析系统的底端技术，各种新技术要以此数据结果为支撑。当前的目标识别和跟踪技术对光照变化大、目标遮挡、动态背景干扰等场景进行处理时，通常难以达到满意的效果。这需要我们对该技术进行更深一步的研究，对算法进行优化，提升算法的鲁棒性，使其对环境的适应力更强。当前的智能视频分析技术，经常是对一个视频场景来展开的，缺乏多路视频信号的沟通和协同分析，因此我们应该加大对跨摄像头跟踪技术的研究，从而可以在更大范围内对目标进行跟踪，以对其进行更加准确的分析和判断。

目标行为分析技术尚处在开发研究阶段，它的错误率还很高，难以有效提取其中所有的有效信息，这还需要我们对其进行进一步的研究，缩小目标底层特征和高层行为语义之间的鸿沟。随着智能视频分析技术被广泛的应用，其在实际应用过程中，对其专业性的要求越来越强，要求该技术应用更贴合客户的需要。这要求我们对各种行业进行更加深入的研究，努力分析和发现客户的专业需要，使我们的视频监控技术的使用更加贴合他们的使用要求。

随着视频监控技术的不断发展，目前对高清摄像机的应用越来越多，但对于高清视频的处理却要消耗大量的计算机资源。目前对监控视频的使用，主要还是集中在将其作为事后的证据，在大量的视频资源中，发现有效的視频信息，这需要消耗大量的计算资源，且需要花费很长的时间。为此，我们应该对视频处理的算法进行优化，或者采用性能更强的处理芯片，这是视频处理的发展方向。

随着视频智能分析技术的不断发展，当前智能视频分析产品也越来越多，因此如何判断这些产品的优劣，便成为了一个难题。目前负责进行产品功能认定的机构，一般都是由厂家自己组织，因此其说服力往往较弱。为此，我们应该尽快制定评价产品性能好坏的标准，并成立专门的检测机构，其专门负责对智能视频分析产品性能的认定。

3 结束语

随着安全形势的不断严峻，我国也加大了对智能视频分析技术研究开发的力度，在市场上也出现了很多的智能视频分析的产品，其大大促进了我国视频监控行业的发展，对预防和降低安全问题的发生，发挥出了很大的作用，但不得不不承认的是，其在实际应用过程中也出现了很多的问题。因此，这需要我们研究工作者做出更多的努力，对算法进行优化，在算法上有所创新，只有这样才会让该技术取得不断的进步。

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