人工智能与安防视频监控技术融合 不光“看得清”更要“看得懂”

    近年来,随着城市化的持续推进,以及”平安城市”、”智慧城市”建设的不断加快,视频监控设备的部署日趋广泛、普及程度日渐提升,公共视频监控网络获得了长足发展,人脸识别等前沿技术的应用更是为视频监控提供了重要助力,为建立和谐社会提供了重要保障。”AI+安防”促使监控摄像头行业再次升级,智能摄像头不但要看得见、看得清、看得远,还要看得懂。
  据相关数据统计显示,过去十年里,我国是全球视频监控设备部署增长最快的国家。视频监控网络的完善,不仅在提高治安水平、预防和打击犯罪方面成果卓著,也有效改善了交通管理、应急指挥、防灾预警、市政设施抢修的效率。
  目前,我国部署的超过1.7亿个视频监控设备中有2000万个以上由公安部门掌握。2012-2016年我国视频监控行业增长率均保持在15%以上。2017年,我国视频监控市场规模突破2000亿元。据idc预测,到2022年中国视频监控摄像头部署量将达到27.6亿台。从应用方面来看,安防、交通、金融、能源、教育等场景的发展空间更为广阔。

人工智能与安防视频监控技术融合 不光“看得清”更要“看得懂”


  根据公开资料,视频监控一般包括前端摄像机、传输线缆、视频监控平台。完整的视频监控系统由摄像、传输、控制、显示、记录登记5大部分组成,通过对远程监控对象的录像、回放、联动报警、监控策略制定、应急指挥等应用,可以达到监控与通讯的双重功能。
  据ihsmarkit市场调研报告指出,全球城市视频监控市场在2016年至2021年期间的复合增长率,预计将达到14.6%。中国作为全球最大的城市视频监控市场,未来的市场增长速度有望继续提升。
  随着社会需求与市场规模的扩张,海量数据处理与信息安全问题成为困扰视频监控产业走向更加光明前景的”绊脚石”。因此,为了破解这些难题,在视频监控行业发展中融合人工智能等信息技术成为主流选择。
  当前,人工智能技术,特别是人脸识别等生物识别技术在视频监控领域的应用越发普及,帮助公安机关破获了盗窃、涉毒、追逃等各类案件,表现十分亮眼。不仅如此,随着人脸识别技术的愈发成熟,视频监控还成为公安机关打击拐卖儿童,寻找走失人员的有力”助手”。
  一、视频监控技术发展历程
  国内第一本”工业4.0″专著作者王喜文博士在其新书《智能+:新一代人工智能发展规划解读》中首次定义了”监控4.0″。据资料显示,视频监控系统从诞生之日起发展至今,大体上经历了四个阶段:
  第一阶段,20世纪80年代开始,视频监控的实现主要采取模拟方式,录制的视频主要在同轴电缆中进行信号传输,之后在控制主机的监控下实现模拟信号的显示;
  第二阶段,20世纪初开始,视频监控实现了远距离视频联网,但仍没有完全实现数字化,视频通过模拟的方式并通过同轴电缆来进行信号的传递,在多媒体控制主机以及硬盘刻录主机中进行数据处理和储存;
  第三阶段,2006年左右开始,随着数字技术与网络技术的发展,安防监控领域的视频技术也进入了高清化与网络化阶段,体现为前端高清化、传输网络化、处理数字化、系统集成化;
  第四阶段,当前,随着人工智能技术发展成熟,视频监控即将迎来智能化监控时代。安防监控系统向集成化、智能化模式发展,现代安防系统逐渐向智能化综合管理平台演变。
  二、人工智能赋能视频监控的优势
  随着影像数据不断增加,人工智能和深度学习技术已成为安全监控的关键,能够有效降低人为错误和误报,并大幅减少影像搜寻时间,对众多产业造成极大的影响。
  以深度学习为基础的演算法大幅胜过传统电脑视觉演算法,其主要塬因为深度学习系统能够持续24小时、每天不断训练及提升其数据量。许多应用结果皆显示,深度学习系统在某些领域上可达到近99.9%的嗜范龋而电脑演算法要超过95%的嗜范仁欠浅@难的。
  另外,深度学习系统展现卓越的能力,能够侦测未知或非预期中的事件(异常事件),此特性能显着地减少在安全影像分析系统中所产生的错误侦测。事实上,无法降低错误侦测率为影像监控产业的主要问题,因此目前各大产业皆对于智慧影像分析解决方案有强烈的需求。虽然深度学习已应用于众多产业且得到突破性的成果,但并非所有应用都合适,然而在影像监控领域的应用则明显脱颖而出。
  人工智能深度学习技术应用于影像监控领域,可彰显下列5大优势:
  1、降低误报率:人工智能侦测能够轻易辨别不同种类的人和物件,例如在此区域中设定侦测「人」,则当动物及车辆经过,或者树木产生的阴影,皆不会造成误报,可减少90%的误报率。换句话说,在没有人工智慧的情况下,动物、树、阴影、天气状况都将触动感应装置并误发出警报。
  2、容易设置及维护:没有人工智能的传统影像监控必须考虑地形、摄影机视角、感应器位置等,一旦要在设定上作任何变动都需要手动重新计算这些因素,并可能会影响其他塬有的设定。相较之下,使用人工智慧侦测功能,可让系统管理者透过单一控制介面调整系统设定及摄影机,亦能随时在几分内调整特定区域内欲侦测的目标物件。
  3、容易与第三方技术整合:人工智慧的本质就是学习,并且能够自行调整成适合在各种条件下的运行状态,因此人工智慧可以轻易且即时地与第叁方技术进行多层组合。例如,一旦在特定区域中侦测到目标物件,便会发出警报、自动开锁管制进出、或连动其他附加装置等,而这些设定皆只须从滑鼠按下按钮便能完成。人工智慧影像监控系统亦能够轻易地与现有的录影装置及储存系统(NVR)进行整合。
  4、性能稳定持久:没有使用人工智慧的影像监控系统需要结合多项组件,以及复杂的设置才能提高侦测嗜范龋然而越多组件代表发生故障的机率越高,包括暴露在外的感应器若受到损害,便会造成错误或延误侦测。另一方面,以人力进行监控管制,也无法确保能得到稳定且正确的资讯。研究显示,一个人的专注力最多只能维持20分钟,而当人们同时面对多个物件,如监视多个摄影机监控萤幕,注意力更会快速下降。人工智慧技术可完全消除这些疑虑,此外使用人工智慧相对减少所需组件,有效降低系统故障的风险。
  5、系统更加智能化、高级化
  基于人工智能系统的视频监控系统不仅可以监视和控制比较大的范围,而且可以记录非常多的信息,人民可以通过手机,电脑等客户端对智能监控视频进行及时关注和调整,进而实现对家中情况的及时掌握和了解。除此之外,智能视频监控系统还可以对家周边的社区环境进行一定的管理和监督,对于维护社会稳定和人民的安全具有非常重要的作用。传统的视频监控系统在功能和使用上都存在着一些不便之处,特别是在细节管理上有着很大的上升空间,在使用的过程中自动化水平比较低,需要工作人员全程进行控制和管理,不仅浪费很多的时间,而且效率比较低。而基于人工智能技术的智能监控视频系统已经从各方面打破了传统视频监控系统的局限,完成了很大水平的提高,不仅有着很高的自动化水平,而且可以具有一些非常智能的功能,新型的智能视频监控系统跟上了时代发展的脚步,满足了人民很大的需求,受到人们的热烈欢迎,我们应该不断推广和加强宣传。
  基于人工智能的视频监控系统具有非常多的优点,它的适用范围非常广泛,可以为人民记录一些有效的信息,对于破案等方面有着非常良好的效果。人民可以通过电脑屏幕对周边进行实时监控和情况了解,如果出现了一些突发事件,那么我们可以很好地利用智能视频监控系统对事情的全局进行一个整体性的掌握和了解,这不仅可以为我们节约大量的时间,而且能够减少其他物质经费的支出。
  基于人工智能的智能视频监控系统最大的一个特点就是集合了非常多的先进技术,具有非常丰富的功能,其监控作用只是其中非常重要的一个组成部分,而识别人脸技术或者记录信息等功能更是非常有效的附加性功能,可以为人民营造一个全方位的服务体验。因为在具体实际运用的过程中,仅仅具有监控的功能可能不满足人民的需求,因此考虑到所有可能出现的状况,我国相关企业和专家在设计和创造人工智能视频监控系统的时候为其安装了图像识别系统以及数据分析系统,从传统的单纯监控变为比较智能化和自动化的数据分析和保存,从而方便人们对东西进行追踪和寻找,这就是将先进的信息化技术和我国的人工智能监控系统相结合的产物,它不仅是一种具有综合功能的创新型产品,而且是我国科学技术水平大幅度上升的标志。
  三、人工智能在视频监控领域的具体应用领域
  在人脸方面,深度学习可以实现人脸检测、人脸关键点定位、身份证比对、聚类以及人脸属性、活体检测等。
  在社会治安领域,人工智能已应用于警方侦查过程,为警方破案提供重要线索。
  在反恐反暴领域,人工智能在打击恐怖分子、炸弹排除等领域可发挥重要作用。
  在灾后救援领域,人工智能在高效处置灾情,避免人员伤亡方面发挥关键作用。
  此外,在食品安全、大型活动管理、环境监测等公共安全场景,利用人工智能技术可以减轻人工投入和资源消耗,提升预警时效,为及时有效处置提供强力支持。

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