1、智能分析給攝像機裝上大腦智能視頻監(jiān)控技術(shù)展望第1頁 目 錄視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展歷程傳統(tǒng)視頻監(jiān)控存在問題智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)及其優(yōu)勢智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)典應(yīng)用第2頁視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展歷程第3頁視頻監(jiān)控是什么？監(jiān)控查業(yè)務(wù)功效對應(yīng)業(yè)務(wù)流實時監(jiān)視圖像控制歷史圖像回放視頻存放管理、維護，與其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成聯(lián)動等功效要求實時監(jiān)控前端圖像，普通前端攝像頭數(shù)量大于后臺顯示器數(shù)量。設(shè)備認證、注冊、配置信息，報警接收控制，攝像頭焦距、轉(zhuǎn)動控制。用于事后取證或調(diào)閱，對可靠性要求高，長時間海量存放。管第4頁當前各種安防技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用情況市場調(diào)查 第5頁人眼人腦電子眼人腦電子眼電子腦人力現(xiàn)場監(jiān)控傳統(tǒng)視頻監(jiān)控智能視頻監(jiān)控智能視頻監(jiān)控技

2、術(shù)源自于人工智能一個分支領(lǐng)域計算機視覺技術(shù)。其概念主要是指“由機器自動分析視頻圖像源，從中識別并提取出有用關(guān)鍵信息，并自動控制機器進行對應(yīng)動作”監(jiān)控方式，因為處理過程基于視頻圖像源，也可稱為智能視頻分析（智能分析）。第6頁模擬監(jiān)控第一代第二代PC/DVR監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控第三代智能化監(jiān)控第四代第7頁視頻監(jiān)控發(fā)展簡史視頻監(jiān)控經(jīng)歷了一段波折進化史:模擬監(jiān)控數(shù)字監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控智能監(jiān)控第一階段第二階段第三階段第四階段第8頁視頻監(jiān)控發(fā)展大趨勢：模擬數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化 IP智能化，各種技術(shù)并存模擬監(jiān)控數(shù)字監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控智能監(jiān)控視頻矩陣視頻光端機模擬交換模擬存放簡單管理DVR硬盤錄像機數(shù)字交換當?shù)財?shù)字存放簡單管理DVS視

3、頻服務(wù)器數(shù)字交換簡單網(wǎng)絡(luò)存放流媒體管理異構(gòu)平臺全IP,標準化開放體系架構(gòu)高可靠網(wǎng)絡(luò)存放智能應(yīng)用統(tǒng)一平臺IP融合通信監(jiān)控系統(tǒng)90年代1999iVS 方案理念視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展歷史第9頁視頻監(jiān)控市場組成發(fā)展2022/9/7第10頁第一階段原始模擬系統(tǒng)攝像機電纜顯示器電纜原始時期：攝像頭經(jīng)過視頻線直接聯(lián)到監(jiān)視器，經(jīng)過簡單設(shè)備進行圖像切換,點對點(一夫一妻制）。監(jiān)視基本靠瞅控制基本靠手存放基本沒有歷史不足第11頁進化！矩陣出現(xiàn)什么是視頻矩陣？：視頻信號切換設(shè)備，就是可控制開關(guān)陣列監(jiān)控矩陣：從70年代在美國誕生以來到當前有30多年歷史。第12頁矩陣貢獻：模擬監(jiān)控系統(tǒng)開始成型VCR攝像系統(tǒng)傳 輸切換/控制/

4、存放電纜控 制 鍵 盤磁帶機視頻顯示 矩陣矩陣、磁帶機等設(shè)備應(yīng)用，監(jiān)控開始“脫胎成型”，形成了從視頻源傳輸控制切換存放顯示完整系統(tǒng)！光纖第13頁問題：1、經(jīng)多級級聯(lián)接力后視頻圖像質(zhì)量嚴重下降2、大規(guī)模視頻源控制與管理困難3、系統(tǒng)維護與監(jiān)控困難4、數(shù)據(jù)存放和調(diào)用困難模擬監(jiān)控優(yōu)勢和問題優(yōu)勢：1、技術(shù)成熟、穩(wěn)定2、短距離實時性好3、短距離圖像清楚噪聲和干擾第14頁第一代DVR： 工控機/PC Windows 操作系統(tǒng)圖像采集卡硬盤 圖像格式 ：MJEPG MPEG1第二代DVR：嵌入式為主 （少許工控機） 專用電路電子盤（精簡Windows or Linux OS）硬盤 圖像格式：MPEG4（流媒體

5、格式）、MPEG2第一代 PC DVR嵌入式DVR第二階段：數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)故事從DVR說起數(shù)字硬盤錄像機：江湖綽號-DVR第15頁DVR在模擬監(jiān)控中使用存放+網(wǎng)絡(luò)DVR光纖視頻源傳 輸切換和控制電纜控 制 鍵 盤視頻音頻存放視頻顯示 矩陣方案中，DVR提供存放和網(wǎng)絡(luò)功效，用硬盤取代了傳統(tǒng)磁帶機，免去了用戶“期待陽光”苦惱。同時提供了簡單網(wǎng)絡(luò)功效，總算趕上了信息化社會發(fā)展步伐。不過似乎進化還不夠徹底.第16頁基于DVR數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)4/8/16路 DVR音頻信號 Audio視頻信號 VideoMICMICMIC客戶端 1客戶端 12DVR依據(jù)硬件性能同時支持112個用戶同時訪問DVR實現(xiàn)了從圖像編解

6、碼、存放、網(wǎng)絡(luò)訪問等各種功效，非常適合在16路以下小系統(tǒng)應(yīng)用第17頁系統(tǒng)不足分析現(xiàn)實狀況和問題優(yōu)勢：1、DVR兼有矩陣、數(shù)字存放、視頻聯(lián)網(wǎng)多項功效，具備簡單IP網(wǎng)絡(luò)通訊功效。2、適合當?shù)乇O(jiān)控存放為主，網(wǎng)絡(luò)瀏覽為輔監(jiān)控環(huán)境。3、 硬件和開發(fā)成本低，經(jīng)過大量定制開發(fā)能滿足特定用戶功效要求。問 題：1、DVR受限于主CPU性能，動態(tài)圖像效果變差，只能適用與圖像改變不大環(huán)境。2、分散型業(yè)務(wù)模式：安全和穩(wěn)定性差，極難想象幾十臺或上百臺DVR能組成穩(wěn)定聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。3、無法實現(xiàn)存放集中管理，視頻信息共享和綜合利用困難。數(shù)據(jù)存放可靠性差。4、不一樣廠家設(shè)備圖像難以互編互解。客戶只能選一個廠商產(chǎn)品。大型數(shù)字監(jiān)控系

7、統(tǒng)大量DVR/DVS大型數(shù)字系統(tǒng)怎么辦？流媒體服務(wù)器組合第18頁第三階段：網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控處理方案DVR+流媒體服務(wù)器DVR視頻/流媒體服務(wù)器群DVSDVRWEB瀏覽服務(wù)器多媒體主控服務(wù)器矩陣控制服務(wù)器視頻管理數(shù)據(jù)庫服務(wù)器GIS服務(wù)器電視墻顯示服務(wù)器客戶端第19頁傳統(tǒng)視頻監(jiān)控存在問題第20頁人類本身弱點 在很多情況下，人類并非是一個能夠完全信賴觀察者，不論是觀看實時視頻流還是觀看錄像回放，因為本身生理上弱點，我們經(jīng)常無法覺察安全威脅，從而造成漏報(False Negatives)現(xiàn)象發(fā)生。 1傳統(tǒng)視頻監(jiān)控依靠人來觀察判斷監(jiān)控內(nèi)容，人眼易疲勞走神。第21頁人類并不是能夠完全信賴觀察者,僅僅20分鐘后，人

8、對視頻監(jiān)視器注意力就會下降30%，1小時后將會下降70%，到達一個非常低水平。智能視頻分析技術(shù)能夠改變視頻監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)實狀況！第22頁2極少有視頻監(jiān)控系統(tǒng)會按照 1:1 百分比為監(jiān)控攝像機配置監(jiān)視器。各個監(jiān)控點并非每時每刻都處于監(jiān)控當中。第23頁2022/9/7這么多攝像頭，哪有這 么多監(jiān)視器給你放？先存 著吧，出問題查錄像就行！第24頁資源浪費：海量無用視頻數(shù)據(jù)傳輸和存放，造成帶寬及存放資源嚴重浪費第25頁第26頁以城市治安監(jiān)控為例：攝像機數(shù)量從幾百路發(fā)展到當前成千上萬個攝像頭金融小區(qū)商業(yè)中心辦公樓政府教育公共事業(yè) 交通酒店公安監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模爆炸式增加！需求：支持大規(guī)模組網(wǎng)支持海量圖像數(shù)據(jù)存放可

9、網(wǎng)管維護方便第27頁信息污染:大量無用視頻信息，淹沒了少許有用信息，使得有用信息獲取變得困難第28頁2022/9/7這么海量硬盤錄像，哪有這么多人替我盯著查找？何時才能找到啊？對錄像數(shù)據(jù)進行分析當前是警察破案主要伎倆。因為傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)缺乏智能原因，錄像數(shù)據(jù)無法被有效分類存放，最多只能打上時間標簽，所以數(shù)據(jù)分析工作變得及其耗時，而且極難取得全部相關(guān)信息。 第29頁 傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)迷惑效率低下：翻屏察看，人眼易疲勞走神資源浪費：DVR保留大多是無主要信息而且不能有效地分類存放被動監(jiān)控：監(jiān)而不控，事后諸葛亮，無法快速響應(yīng)第30頁 為何需要智能視頻分析技術(shù)？給傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)安裝一個“會思索大腦！”

10、事先預(yù)警事中處理防范威脅檢測目標、捕捉軌跡 報警、錄像、追蹤有效分類存放事后取證第31頁智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)及其優(yōu)勢第32頁什么是智能視頻分析 智能視頻分析,是利用智能分析算法對視頻內(nèi)容進行運算和分析，它關(guān)鍵技術(shù)是對視頻內(nèi)容行為進行識別和分析，以提取視頻場景中發(fā)生一些特定事件或監(jiān)控目標特定行為,屬于人工智能（AI，Artificial Intelligent）研究分支之一。國內(nèi)通常叫智能視頻監(jiān)控IVS(Intelligent Video Surveillance),國外通常叫VCA(Video Contents Analysis)，屬于第四代監(jiān)控系統(tǒng)。模擬監(jiān)控第一代第二代PC/DVR監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控

11、第三代智能化監(jiān)控第四代第33頁智能視頻監(jiān)控概念2022/9/7智能視頻分析計算機視覺網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)智能視頻監(jiān)控：借助計算機對視頻畫面中海量數(shù)據(jù)進行高速分析，過濾掉用戶不關(guān)心信息，僅僅為監(jiān)控者提供有用關(guān)鍵信息。 第34頁智能視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)計算機視覺智能視頻分析智能視頻監(jiān)控主要技術(shù)2022/9/7計算機視覺技術(shù)是人工智能研究分支之一，它能夠在圖像及圖像描述之間建立映射關(guān)系，從而使計算能夠經(jīng)過數(shù)字圖像處理和分析來了解視頻畫面中內(nèi)容。智能視頻分析主要指計算機：“自動分析和抽取視頻源中關(guān)鍵信息” 。假如把攝像機看作人眼睛，而智能視頻系統(tǒng)或設(shè)備則能夠看作人大腦IP網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)第35頁了解什么？形狀，位置、

12、運動計算機視覺任務(wù)主動視覺，目視覺第36頁智能視頻分析技術(shù)？智能視頻分析技術(shù)定義： 源自計算機視覺技術(shù)，利用智能分析算法對視頻內(nèi)容進行運算和分析，它關(guān)鍵技術(shù)是對視頻內(nèi)容行為進行識別和分析，以提取視頻場景中發(fā)生一些特定事件或監(jiān)控目標特定行為。 主要目： 計算機代替人工完成實時監(jiān)視任務(wù) 在海量視頻數(shù)據(jù)中快速搜索目標/事件理論基礎(chǔ)： 模式識別、人工智能、概率論、計算機圖形圖像等第37頁深圳市貝爾信科技有限企業(yè)基于行為檢測摹本圖（一）第38頁基于行為檢測摹本圖（二）第39頁 走，跑，跳，爬，蹲，臥，屈行為概率模型從行為模型中提煉出算法將算法植入DSP，成為嵌入式軟件實景驗證算法：讓DSP單元從像素改變

13、中學習行為模式及分類模式識別 從樣本中提煉模塊（綜合，抽象）總結(jié)人體頭部，四肢關(guān)節(jié)點，重心在各種運動中軌跡規(guī)律DSP算法模塊化，產(chǎn)品化反饋 改進第40頁 比較視頻和模塊：依據(jù)像素改變判斷目標性質(zhì)（人，車，干擾）預(yù)處理：設(shè)置景深，層次及報警區(qū)域和規(guī)則濾除干擾，對目標大小和軌跡作不一樣顏色標識給后臺開關(guān)量電信號，觸發(fā)報警和錄像模式識別 用DSP產(chǎn)品模塊識別視覺目標（比較判斷）從視頻中采集被識別對象定義目標，給PTZ球機開關(guān)量電信號，驅(qū)動球機跟蹤和接力跟蹤第41頁 智能監(jiān)控技術(shù)發(fā)展圖像區(qū)域分割與拼接目標分類及跟蹤非法入侵、滯留和遺失檢測人臉、車牌自動紀錄、比對、識別人群、車輛等計數(shù)及流量控制圖像去噪

14、、去霧、防抖等預(yù)處理圖像增強還原高清楚度圖像處理及顯示行為判斷和識別自動生命周期衰竭規(guī)律視頻存放和檢索 結(jié)合實戰(zhàn)處置和預(yù)案調(diào)用多信息融合智能技術(shù)低級智能-看清楚中級智能-看明白高級智能-自動化第42頁智能視頻監(jiān)控優(yōu)勢全天候可靠監(jiān)控對所監(jiān)控畫面進行不間斷分析，實現(xiàn)對異常事件和疑似威脅主動式編碼、報警和保留 響應(yīng)速度快提醒值班人員關(guān)注相關(guān)監(jiān)控畫面提前做好準備，預(yù)防在混亂中因為人為原因而造成延誤 報警精度高有效捕捉異常報警事件或及時發(fā)覺威脅，降低誤報和漏報現(xiàn)象 拓展應(yīng)用將視頻資源應(yīng)用到非安全領(lǐng)域，提升服務(wù)水平和營業(yè)額第43頁接入智能視頻分析儀智能視頻監(jiān)控管理平臺智能管理軟件音箱語音報警聲光報警器設(shè)備

15、現(xiàn)場報警視頻監(jiān)控系統(tǒng)智能升級處理方案自動識別可疑事件第44頁智能視頻監(jiān)控技術(shù)經(jīng)典應(yīng)用第45頁智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)可實現(xiàn)主要功效模塊第46頁智能視頻分析智能視覺監(jiān)控功效模塊功 能 模 塊區(qū)域目標檢測自動檢測侵入監(jiān)控防區(qū)入侵者（人和交通工具），能夠自動區(qū)分入侵者種類、大小、速度、移動方向等特征，并發(fā)出報警自動PTZ跟蹤經(jīng)過智能視覺技術(shù)鎖定目標后（支持自動、手動、接力三種鎖定模式），自動控制PTZ攝像機云臺旋轉(zhuǎn)跟蹤目標，確保可疑目標放大畫面特寫一直保持在視頻畫面中央。丟包檢測能夠自動檢測出監(jiān)控防區(qū)內(nèi)可疑行李或者遺棄物，并發(fā)出報警并觸發(fā)其它動作絆線穿越檢測自動檢測穿越絆線入侵者（人和交通工具），能夠自動區(qū)

16、分入侵者種類、大小、速度、移動方向等特征，并發(fā)出報警圍欄攀爬檢測自動檢測攀爬/穿越圍欄入侵者（人和交通工具），能夠自動區(qū)分入侵者種類、大小、速度、移動方向等特征，并發(fā)出報警第47頁智能視頻分析智能視覺監(jiān)控功效模塊功 能 模 塊超時停車檢測能夠自動檢測車輛違規(guī)停放，并發(fā)出報警并觸發(fā)其它動作偷盜檢測當監(jiān)控防區(qū)內(nèi)物品被搬移或拿走，能夠自動發(fā)出報警并觸發(fā)其它動作徘徊檢測及追蹤自動檢測防區(qū)內(nèi)滯留超出所設(shè)定時間入侵者（包含人和交通工具），并發(fā)出報警并觸發(fā)其它動作突發(fā)怒警及煙霧檢測能夠自動檢測監(jiān)控防區(qū)內(nèi)突發(fā)火情，并發(fā)出報警并觸發(fā)其它動作人數(shù)統(tǒng)計功效能夠自動統(tǒng)計出入人員數(shù)量并觸發(fā)其它動作更多模塊第48頁 區(qū)域

17、目標檢測 區(qū)域目標檢測能夠設(shè)定多個任意形狀防區(qū)，多個防區(qū)位置能夠重合，互不影響。針對每一個防區(qū)，還能夠指定該防區(qū)內(nèi)入侵者類型（人和交通工具）、尺寸大小、入侵速度、最短入侵時間和運動方向等參數(shù)，各防區(qū)內(nèi)各類型參數(shù)能夠獨立設(shè)定，互不影響。防區(qū)設(shè)定后，只有符合指定特征入侵行為才會引發(fā)報警，而其它不符合條件入侵將會被忽略。 第49頁1. 設(shè)定規(guī)則2. 開啟規(guī)則3. 發(fā)出警報 絆線穿越檢測 絆網(wǎng)穿越模式允許用戶設(shè)定一條或多條任意形狀絆線，針對每一條絆線還能夠指定穿越絆線非法方向（兩個單向或者雙向）。當以絆網(wǎng)穿越模式進行檢測時，在絆線平行方向運動目標將被忽略，僅當目標穿越絆線時發(fā)出報警。第50頁圍欄攀爬檢

18、測 圍欄入侵模式允許用戶設(shè)定一道或多道任意形狀虛擬圍欄，每一道虛擬圍欄長度、高度和厚度能夠獨立設(shè)置，另外還能夠指定攀越（或穿越）某個虛擬圍欄非法方向（兩個單向或者雙向）。當入侵者在非法方向上攀越（或穿越）圍欄時將自動觸發(fā)報警。第51頁自動PTZ跟蹤 自動PTZ智能跟蹤模塊，能夠使攝像機對本身云臺和變焦鏡頭進行自主PTZ驅(qū)動，并自動控制PTZ攝像機進行云臺全方位旋轉(zhuǎn)和鏡頭縮放，針對被鎖定運動目標進行視覺導向自動跟蹤，以確保跟蹤目標連續(xù)以放大特寫畫面出現(xiàn)在鏡頭中央，這么警衛(wèi)人員能夠更清楚看到信息，同時還能夠用于事后取證。 第52頁遺棄物檢測 能夠?qū)Ρ粊G棄物進行自動檢測當物品（包裹、碎塊、行李等）在

19、某個防區(qū)內(nèi)被放置或遺棄時候自動報警。另外，對于有些人看管物品，遺棄物檢測模塊能夠?qū)⑵浜雎浴５?3頁 偷盜檢測 能夠?qū)Ρ煌当I物體進行自動檢測當監(jiān)控防區(qū)內(nèi)物品被搬移或拿走， 能夠自動發(fā)出報警并觸發(fā)其它動作。第54頁超時停車檢測非法停車檢測模塊，能夠?qū)Ψ欠ㄍＡ艚煌üぞ哌M行檢測當交通工具在防區(qū)內(nèi)非法停留時發(fā)出報警。 第55頁徘徊檢測及追蹤能夠自動檢測防區(qū)內(nèi)滯留超出所設(shè)定時間入侵者（包含人和交通工具），發(fā)出報警并觸發(fā)其它工作。當一個或多個人在預(yù)先設(shè)定防區(qū)內(nèi)停留時間過長（時間長短預(yù)先設(shè)定）時，系統(tǒng)會發(fā)出報警。第56頁突發(fā)怒警及煙霧檢測突發(fā)怒警檢測模塊，能夠自動檢測防區(qū)內(nèi)火警事件當防區(qū)內(nèi)突發(fā)怒情時產(chǎn)生報警信息。第57頁 人數(shù)統(tǒng)計 人數(shù)統(tǒng)計功效模塊，能夠自動計算出入防區(qū)人數(shù)并加以累計。 第58頁 亂倒垃圾第59