智能视频分析技术应用瓶颈及其对策

 

 

　　推动安防智能视频分析应用的主要对策

 

 

　　注重本土研发力量扶持，集中开展关键技术攻关。

 

 

　　为了应对目前安防智能视频分析应用过度依赖国外技术的局面，同时有效制止简单模仿、重复投入的低效率研发格局，有必要精心组织部本土专业研究机构集中开展基础、共性关键技术攻关，为突破安防智能视频分析深度应用创造条件。

 

 

　　高效智能视频分析算法：改进基于复杂场景（如光照条件多变、目标与背景颜色接近、背景杂乱、目标被背景遮挡、监控视场变化等）的目标分割、特征提取、目标识别、动态跟踪算法性能，提升静态目标库、动态规则库的容量和有效性，降低对硬件运算资源的占用，提高针对开放、复杂、大尺度监控区域复杂目标、行为、事件自动分析报警的准确性、实时性；同时加大智能分析软件总体架构研究，有效兼顾智能视频分析软件的实时性、健壮性，并且满足标清、高清等不同分辨率视频流智能分析需求，使智能分析软件架构更趋合理、高效；开发基于目标特性的自动标定技术，增强背影自适应“学习”能力，降低误报警概率，同时避免繁杂的人工标定，降低系统调试难度，提高系统可维护性。

 

 

　　人像采集比对技术：进一步改进基于开放空间、无配合条件下人像采集比对算法，最大限度消除现场光照复杂多变、人员自由通行等不利条件的影响，提高系统实时比对的正确率，提高其实战应用价值；通过自动剔除冗余人像数据等算法提高后台人像存储数据可用度；提高基于超大容量人像库静态异源人像目标自动搜索查询比对结果可信度和实时性。此外，加大便携式、可搬移式人像采集比对终端研发，提高基于人像采集比对技术的可疑目标机动布控能力，大力拓展人像采集比对技术在公安实战的应用范围。

 

 

　　海量视频智能搜索技术：进一步改进视频语义分析（包括视频的语义特征提取、多粒度事件表示等）算法性能，提高基于目标或事件语义描述以及事件发生时段、地点、区域等信息的海量视频智能搜索实时性和准确性，同时提供移动目标轨迹分析展示；加快便携式智能视频搜索比对终端设备研发，方便公安部门侦察办案人员对独立存储的历史视频的查询搜索，提高视频取证的效率。

 

 

　　模糊图像处理技术：在尽可能选用低照度、高清摄像机以及提高传输网络带宽的基础上，进一步加大基于图像增强、图像复原、超分辨率重构的模糊图像处理技术研发，提高因天气恶劣、目标运动、光学镜头离焦等原因造成的模糊图像处理能力，为后续智能视频分析应用奠定基础。

 

 

　　加大示范应用力度，在实战中提升智能视频分析应用水平。

 

 

　　安防智能视频分析水平突破的关键在于应用，只有通过实战才能真实检验系统性能并且不断加以改进。作为安防部门，既不能将智能视频分析技术视为无所不能的“灵丹妙药”，更不应该采取被动、消极观望态度，而应该依据“需求牵引、示范先行”的应用策略，积极稳妥提高安防智能视频分析应用水平。根据安防智能视频分析技术发展现状，结合安防业务需求迫切性，可以优先考虑开展以下几个方面的示范应用：

 

 

　　首先考虑在监控场景相对固定、光照条件容易保障且目标、行为特征信息辨识度较高的场合（如大型活动安保区域、室内ATM机周边以及监狱、看守所、拘留所、审讯室等特殊场所内部）开展异常目标、行为、事件自动分析报警应用，提高封闭环境区域的安全管控能力；开展治安卡口信息识别、电子警察、市境道口车驾查控等系统海量数据后台挖掘、智能关联分析应用，提高治安卡口和市境道口的车辆查控能力；开展大型活动安保区域出入口、火车 站 高 铁（动 车 组 ）旅 客自助进 站 通 道、地 铁车 站 地下人行 通道等区域的人像采集与比对示范应用，提升人员公共集聚区域可疑目标布控能力。

 

 

　　其次，基于复杂背景或场景的异常目标、行为、事件智能分析是安防智能视频分析应用难点，也是安防实战应用关键领域。为此，需要在高效智能视频分析算法等关键技术研发取得有效突破的前提下，有针对性选择人流集聚度高、治安形势复杂的公共活动区域开展智能视频分析深度应用，力争使智能视频分析应用在安防实战关键领域尽早取得实质性进展，为安防智能视频分析大规模应用创造必要条件。

 

 

　　积极探索实践，努力突破传统机制约束。

 

 

　　创新产品研发机制。智能视频分析产品性能与行业应用特点高度相关，考虑安防行业的特殊性、敏感性，如果完全沿用传统的市场自主研发模式，专业研发机构很难准确理解、把握安防部门复杂的业务需求，其产品也很难真正符合安防实战要求。鉴于此，有必要通过类似“智能视频分析应用技术联合重点实验室”的形式，依据“利益共享、风险分担”的原则，创新“研发、集成、用户”三方合作机制。在合作研发过程中，安防用户主要通过梳理应用需求、组织示范建设、协调性能改进等方式，主动深度介入产品研发过程；专业研发机构在深入理解安防业务需求的基础上，着力提高智能视频分析算法性能，在提高实时性、可靠性同时降低系统误报、漏报概率，同时提高智能视频分析产品的性价比；系统集成商通过摄像机选型、辅助补光、监控角度调整、标定等措施，最大限度提供高质量监控图像，突出监控目标特征信息，为智能视频分析应用创造基础条件。通过上述合作机制，促成三方良性互动，引领安防智能视频分析研发和应用的正确方向。更重要的是，通过安防用户共享知识产权、研究成果等方式有效降系统建设成本，充分调动安防用户内在积极性、主动性、创造性，加快推动安防智能视频分析应用推广。

 

 

　　拓展经费保障渠道。目前，基于物联网等核心支撑技术的智慧城市建设在国内不少城市已经进入实质性启动阶段，智能安防作为物联网示范应用重点之一，也同时纳入了智慧城市建设范畴。因此，为了有效解决安防智能视频分析产品因应用规模不足导致定价偏高的问题，可以通过安防用户、研发机构、集成商联合申请关键技术攻关及示范应用工程等形式，构建“政府科研经费支持、公司自有资金配套”的经费保障模式，拓展关键技术研发和示范应用经费保障渠道，降低专业研发机构经费投入压力。

 

 

　　加快制定标准和规范。由安防市场管理部门牵头整合产品研发部门、工程集成商、第三方检测机构、安防专业用户等力量，加快推进安防智能视频分析应用产品标准体系架构研究，从基本功能和总体技术性能要求、应用系统架构、性能等级划分、检测认证方法等方面编制相应的技术标准，同时通过组建“智能视频分析产品认证检测中心”等实体机构，提高智能视频分析性能鉴定的权威性和可操作性，在此基础上进一步完善市场准入、日常监管制度，营造规范、有序的市场环境，为安防智能视频分析应用推广“保驾护航”。

 

 

　　作者为上海市公安局科技处高级工程师