智能视频分析技术的应用与发展趋势

随着安防技术的发展，安防应用市场的竞争步入白热化阶段，进入后高清时代，当各种各样的监控信息积聚成汪洋大海时，人们更加关注怎样在海量的信息中找到有效的图像，让监控更高效更实用。在这种市场需求的驱动下，智能化逐渐成为市场热点，以高清图像为基础的智能化视频监控系统成了安防市场最具增长潜力的新兴领域。

一、智能分析技术的实现方式

近几年，视频图像质量高清化的良好发展为智能算法的实现提供了高质量的视频源，提高了智能分析的准确性。目前安防行业智能分析技术主要集中在两个方向：一是摄像机内嵌智能分析，也就是我们通常说的智能摄像机，通过将智能分析技术内嵌于前端DSP中，实现实时报警、降低存储、在视频基础上提取更多结构信息。早期的智能摄像机只具有简单的智能分析功能，如移动侦测、视频丢失报警等，但随着新一轮平安城市建设高潮的兴起，新的平安城市规划都已明确有高清化、智能化的需求，政府、公安、交通、银行等行业已成为智能摄像机的应用主体，现在已有越来越多的行业引入智能摄像机需求，以增加摄像机附加值，分担网络和后端智能的运算压力，降低项目整体成本。

第二种是平台后台智能分析，这种方式强调的是数据的集中处理，它可以运算更为复杂的算法，应用主要以案件侦破为主，如视频摘要、视频浓缩技术等，以增强整体方案优势。

二、智能分析技术的发展基础

智能监控在过去几年一直未能真正实现普遍性商用，最大的因素是视频图像质量低下而无法为智能分析提供基本资源。智能分析的前提是识别画面能满足识别条件的最小像素。当目标像素越大识别越清晰，分析准确度也更高。简而言之，智能分析功能的使用都是在图像识别清晰的前提下进行处理过滤。高清前端产品相对于标清而言，在相同焦长及视场距离条件下，其单位面积的有效像素点更多，也就是能为视频分析处理运算提供更清晰的目标信息，从而提高数据准确性。无论是针对智能前置的分析模式还是后端平台分析处理，高清画质都是提高智能分析准确性的重要因素。另外，智能前置对芯片及软件有一定的要求。芯片方面，需要有足够的运算能力，在保证画质等基本条件的基础上，完成智能算法运算；软件则需要具备一定的通用性和可拓展性，充分考虑前端智能可能会承载的算法以及在通讯协议上也要做好评估，有利于后期开发的平滑和可持续性。

近两年随着高清技术的逐渐普及，使得基于高清晰图像实现智能分析成为可能，并推动视频监控从目视解释转变为自动解释，这可以说是安防产业一次质的飞跃，这些高清影像为智能应用提供了技术基础。

目前，有专门研究智能分析算法的公司与企业，如美国著名的ObjectVideo、被DVTEL收购的ioimage等。芯片方案提供商一方面推出高端智能分析的安防芯片，如TIDM8127即是一款面向高端智能分析的摄像机芯片；另一方面，在芯片内植入一些简单的智能分析算法，推出具有智能分析功能的安防芯片，如华为海思、TI、安霸、SONY等在芯片中植入入侵检测、人脸检测、篡改报警、徘徊检测、视频诊断、人流统计、车流统计、车牌识别等智能分析功能，以提高芯片产品的附加值。

除国际厂商外，部分本土厂商也专注于智能分析的开发，在许多智能化功能和应用已经在技术上得以实现，除了上述几项应用，还包括尾随检测、停止检测、方向检测、分类检测、高精度双向计数、颜色识别等高级智能分析功能，它们具有检测效率高、误报率低、及时性强等特点，可以广泛应用于小区安防监控、智能交通管理、流量控制、军事以及政府、公安、银行、机场、石油石化、电力、煤矿等领域，同时也可以应用于非安防领域，例如零售业场所，为商业决策提供相关统计信息。

三、前端智能的应用趋势

前端智能分析一方面要保证大量信息分析跟踪的实时性，选择计算量小的分析算法，为芯片减负，同时为了使分析算法对复杂背景、光照变化和遮挡等情况有较强的适应性，则要选择复杂的分析运算方式，但若要同时满足两者，从技术的角度出发，本身便存在一定困难。

实际环境中光照变化、目标运动复杂性、遮挡、目标与背景颜色相似、背景杂乱等都会增加智能分析算法设计的难度。当应用环境背景复杂，光照变化引起目标颜色与背景颜色的变化时，分析软件可能造成虚假检测与错误跟踪，这种光照变化对算法的影响是无法完全消除的。此外，当视频图像中运动目标被部分或完全遮挡，又或是多个目标相互遮挡时，目标信息的缺失会影响智能分析软件在分析跟踪时的稳定性。

因此，在不同行业不同视频监控系统和画质条件下，同一款智能产品同时应用于多个不同行业、不同方案中，便会实现差异程度较大的智能分析效果。当智能分析技术应用在各个行业时，若能进行应用环境的区分和运算方法的简化，实现单一应用，为每个行业进行特定开发，并嵌入专门的算法，或只针对某一种或简单几种事件进行分析，比如重要出入口的人员跟踪，系统只需嵌入分析及跟踪算法等，则会简化智能分析技术的运算方式，而智能分析技术也会更贴合行业需求特点，进行更为精准的分析运算，这也正成为智能前置的发展趋势。

四、结语

从市场情况来看，智能摄像机是前端硬件处理能力快速发展的必然产物，但对一些复杂分析智能算法的执行还需要通过后端平台智能来实现，随着大数据时代的来临，前端智能和中心智能两者的有机结合，必将使智能分析应用获得进一步深入的发展。