内容字号:默认大号超大号

段落设置:段首缩进取消段首缩进

字体设置:切换到微软雅黑切换到宋体






从技术到产品应用,深度解析IVS(2)

时间:2013-11-17 来源:安威视(IVSCHINA) 作者:顾小军 点击:

    前面所涉及到的视频监控的大前提是单个的静止摄像机,另外,把视频分析技术应用于多个或者是PTZ摄像机也是一个很热门的方向。其中,自主式PTZ跟踪能够实现对感兴趣目标的自主对焦、移动和拉伸,而不需要其它摄像机的辅助,这样的一个例子。其中的画面被编辑过以显示全景图以及PTZ摄像机所关注的区域。用到的算法与前面我们所介绍的非常类似,只是需要额外地调节PTZ参数以及考虑PTZ马达移动需要的延时等等。此外,还有多个摄像机的接力式跟踪和主从式摄像机跟踪等等,这里不再一一赘述。

目标的识别
    对移动目标的识别是个很重要的过程,它不仅可以增强系统稳定性、减少误报率、提高效率,而且为下一步的行为分析打下基础。识别包括两个过程,一个是机器学习的过程,另一个是基于学习后的结果对新出现目标的辨识过程。

机器学习
    机器学习包括训练和测试。训练是指利用已经知道的信息来指导机器,使其具有分辨物体的能力。而测试是利用已知的结果测试学习好的机器,评价其表现并在必要时经过调整后再重新学习。

    例如对车和人的识别(归类),首先我们需要车和人的样本集,从样本中再分出训练集和测试集分别做训练和测试。机器学习的方法有很多,包括神经网络、支撑向量机、数据分类(线性的和非线性的)、概率(贝叶斯,贝叶斯网络,马可夫模型,CRF,graphicalmodel等等)。

    分类的依据可以是目标物体的形状、大小、颜色、图案、对称性,也可以是目标物体的运动方向、速度、加速度,运动的刚性、周期性。经过学习的机器会构建出相应的模型、模板、分布或子空间以供辨识使用。图14是一个分辨车和人的空间示意图,其中车和人以一些特定的属性(例如形状)被映射到一个高维的空间中,图中一个绿色的平面能够根据他们在这些属性上的差异把车和人的样本集分开。

辨识
    给定一个新的物体,系统将它与已经建立好的模型进行比对,选择最接近的匹配作为它的标签(人、车等)。或者可以把它映射到学好的空间或者分布之中,选择概率最大或者距离最近的类别做标签。类似图14的例子,我们把新的物体以同样的方式映射到这个空间中,再通过判断它与这个分割平面的关系我们给它做标记。图15是一个视频监控加了物体辨识功能的画面,可以清楚的看到图中的车与人都被正确地打上了标签。

行为分析
    行为分析的目的是利用识别的结果,对于不同的目标(人,车等),进行有针对性的行为判断。

    它是依照一个或者多个目标的出现时间、方向、位置、速度、大小、目标间距离与相对方向等,通过不同的规则实现不同的功能。其可以实现的基本功能包括越界,潜伏,超速,遗失,遗留,滞留等等;高级功能包括流量统计,人的个体行为例如摔倒,弯腰,坐下;以及一些人与其他人或物体的交互,例如交接物品、交通事故、上下车等。行为分析没有一个固定的实现模式。简单的可以是一条规则,如速度上限、方向限制;复杂的可以是一个模型,如人的肢体模型,多人交互模型。

IVS产品存在形式
    从产业链角度分析,IVS产品从上游到下游可以分成几个层次:核心技术层、解决方案层(软件解决方案、硬件解决方案)、最终产品层。未来很可能会出现芯片级的产品。

    在核心技术层,目前在国内还没听说有核心技术转让的消息,国外也鲜有耳闻,一般以公司收购为主要表现形式。

    解决方案层则以OV为典型代表,他们的全套解决方案基本上代表了目前全球IVS技术的第一梯队,具备从软件到硬件的全套解决方案,而且以此为主要产品进行销售,以至于目前全球有不少的IVS产品系出同门,技术来源都是OV;产品形式主要是以OV为代表的ObjectVideoOnBoard类产品。

    最终产品这一层呈现出百花齐放的态势,各厂家根据细分市场的需求开发出很多类新的产品,但从产品实现方式上又可以分为“模—数”和“纯数字”两个类型。目前主要产品还是以单路和多路IVS视频服务器为主流产品,如WPG的ivBox,以及IP摄像机整合产品,如SONY的IPELA-DEPA系列中的SNC摄像机。

IVS在国外应用情况
    市场需求以及科研进展的差异决定了世界上其它国家在应用和研究IVS上的不均衡分布。其中,走在最前沿的要数美国和以色列。从1997年以来,在美国涌现了一大批专业从事智能监控产品研发和生产的公司,其中包括ObjectVideo、Aimetis、Verint、Cieffe、Cernium等等。他们的产品被广泛应用于港口(Mobile,Jacksonville,Houston港等)、机场(Memphis,Miami机场等)、铁路(Madrid,Barcelona,SanDiego等)和国家安全单位(HSARPA,NFS,CBP,DHS,ONR,DARPA等)。举例来说,佛罗里达洲的Jacksonville港使用该系统监控Blount等岛屿的周边码头;迈阿密国际机场通过智能监控提升监控系统性能;美国海关及边防局使用IVS布防北方及南方边境;美国国土安全局安装IVS在加州的美加边境以及在亚利桑那州的墨西哥边境以监控非法闯入;美国海军陆战队第二远征军在伊拉克的Fallujah采用IVS布防等等。

    由于以色列军方的迫切需求,在以色列也出现了一些做得比较好的公司,如NICE、IOImage、Mate。他们的产品主要用在边界布防以及商业调查分析领域。成功的案例有很多,像美国纽约警局和加利福尼亚警局使用IVS加强对紧急事件(包括恐怖袭击)的预防和有序反应;美联邦快递通过分析交互过程以提高用户和司机的效率;以色列国会边界安全采用智能监控系统加强防范等等。

    除此之外,澳大利亚的Iomniscient和Clearity也是其中的佼佼者。其中,Iomniscient的IQ系列产品被用到了悉尼海港桥体的保护以及2006英联邦运动会的运动会村安全防范。

IVS在国内现状
    IVS产品高调亮相中国市场是在2006年,到目前国内已经有大大小小数十个代理商,这些代理商有的是国外厂家如OV、NICE、Verint、SONY、IOIamge等的一二级代理,有的则是国外代理的中国代理或者合作伙伴,转折进入中国。由于产品本身是国外生产的,国外生产和知识产权成本都较高,因此目前国内的零售价格也基本上和国外持平,甚至更高。据笔者了解,国内曾有过1路产品的最高售价达数十万的纪录。而宣称有自我知识产权的几家要么处于学术领域或研发阶段,离产品化产业化尚有距离;要么与国外某些产品从界面到功能相似,价格也与国外产品无太大差异。总的来看,高居不下的成本给最终用户带来了太大的压力,直接导致IVS产品在国内销售都集中在高端市场,无法批量化销售。另外,目前的资料表明,国内已经有了少量的IVS应用,集中在高端的行业应用领域,且基本上属于试点性质,还没有到大规模应用的程度,价格是其中不可忽视的因素之一。
(中国集群通信网 | 责任编辑:陈晓亮)

中国集群通信网,国内首家集群通信专业网站。

Copyright © PttCn.Net, All Rights Reserved.   

联系我们 联系我们 中国集群通信网 对讲机学堂 对讲机世界