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2018年9月25日 星期二

IoT Video Analytics for Smart Cities

原標題:智慧城市建設中智慧影像監控應用現狀及發展趨勢分析


來源: 中国安防展览网 作者:范德耀



隨著創新與數位化,逐步發展為新的成長極,世界各國正積極尋找解決方案,以實現經濟、技術與社會的平衡發展。


各國政府紛紛頒布「智慧城市」政策,大力佈局資訊技術基礎設施,並啓用創新解決方案推進城市規劃,最終目標是有效打造智慧城市,以改善人民生活水準,同時將技術滲透到社會的方方面面,從而實現長期可持續發展。

智慧城市建設不是簡單的一句口號,而是需要一個個系統部署實際落地,並能夠按照既定要求,滿足政府和民眾管理,及生活需求。目前智慧城市的建設大量用到安控技術,如智慧影像監控技術,就已拓展到了各部門業務領域。
智慧影像監控在智慧城市應用中的現狀及特點
眾所周知,影像監控的智慧化,已成為行業發展的必然趨勢,它能夠對影像中的異常行為,進行即時提取和篩選,並即時發出預警,徹底改變了傳統監控,只能「監」不能「控」的被動狀態,將是影像監控行業的一次新的革命。

現階段,越來越多的技術型企業,正在大力發展數位信號處理、影像分析算法等核心技術,這將大幅提升影像監控產業附加值,改善現有產業困難,提升價值的發展瓶頸。

從技術角度來講,目前智慧分析技術,主要還集中在兩大類:一類是採用畫面分割,前景提取等方法,對影像畫面中的目標,進行提取檢測,透過各種不同的規則,來區分不同的事件,從而實現不同判斷,並產生相應的警報聯動等。


例如,最早期的一些行為分析類功能(跨界、區域入侵、打架檢測、人員聚集等),以及早期的交通事件檢測等,都屬於這類算法技術的應用。

另一類是利用模式辨識技術,對畫面中特定的物體進行建模,並透過大量樣本進行訓練,從而達到對影像畫面中的特定物體,進行檢測及相關應用。

從應用角度來講,目前智慧分析技術主要有四大類:第一類是即時警報類;第二類是數據統計類;第三類是屬性辨識類;第四類是圖像處理類。

第一類:即時警報類。主要是透過分析技術,對即時影像進行內容的分析和判斷,發現某種狀態達到警報規則的要求時,系統即可發出警報聯動。如最基礎的跨線警報、闖入警報、打架警報、聚眾警報等。

當然隨著應用的深入,各行業應用中,也出現了很多帶有行業特徵的即時警報應用,如校園打架警報;交通行業的塞車警報、行人上高速報警;監獄的攀牆警報、離崗警報;金融行業的尾隨警報、貼假廣告報價等等。


第二類:數據統計類。主要是透過在特定的場景下,對影像內容中,特定的內容進行統計,形成相關的報表和數據應用。例如,透過影像分析,對公路上的車流量進行自動統計,透過影像分析對校園門口、商場出入口等的人流量進行統計等等。

第三類:屬性辨識類。主要是對影像中,特定事務的屬性進行自動辨識,達到對影像內容的深入應用,和快速檢索等目的。如人臉辨識、車牌辨識、車標辨識、顏色辨識、性別辨識、身高辨識、年齡辨識、手勢辨識等等。

目前安控行業中,應用較多的主要還是人臉辨識、車牌辨識、車標辨識等。

第四類:圖像處理類。主要是對圖像整體進行分析判斷,及優化處理,以達到更好的效果,或者將不清楚的內容,透過算法計算處理,達到看得清的效果。如目前的影像增強技術(去噪、去霧、銳化、加亮等)、影像復原技術(去模糊、畸變矯正等)

智慧影像監控在智慧城市應用中的難點與瓶頸
智慧影像監控技術應用,給各行業安全監管,提供便捷性保障,海量的影像數據挖掘,也輔助城市管理部門,提升其決策效率和精準度。對於社會公共安全治理而言,智慧影像監控技術,既帶來前所未有的機會,也相伴而生許多應用瓶頸及難題。


首先,在過去十幾年的影像監控系統建設中,原有影像監控系統都是獨立的,資訊孤島比較嚴重,公共安全治理涉及的公共部門、私人部門等多類主體協作,由於各類安全數據之間,缺乏統一標準,現有組織、部門、制度間分割,以及資訊管理理念的滯後,往往導致「數據孤島」現象出現。

在以智慧影像監控技術應用基礎上,以公開、透明、共享、協作等,為基本原則的數據應用理念,轉變及數據管理模式的重構,將成為智慧城市管理中,影像大數據應用效果的關鍵。

其次,在智慧城市資訊化建設,深入展開背景下,現有影像系統存在缺乏深度應用模式、影像數據智慧化程度不高等,突出問題。


Why Accuracy is Key in Computer Vision-powered Retail Execution ...

雖然基於AI的各種智慧應用,在影像監控系統應用中如火如荼,但當前基於AI的系統建設規模還比較小,其應用瓶頸,是缺少影像資訊情報的標準化生成方法,進而缺少利用影像資訊情報指導偵查、破案的新型警務工作模式,影像資訊化情報化警務應用各環節,缺乏統一標準和規範。

最後,智慧影像監控技術本質,是將各類事物數據化,同時將分布不同領域、網路、系統、數據庫內的各類數據,整合在一起,從而挖掘出其中有價值資訊。

為了盡可能保障資訊挖掘的準確性,開放、流通、透明成為影像大數據應用的必然要求。特別是在公共安全領域中,安全保障的「公共性」與公眾隱私的「個人性」之間,界限是很難清晰界定。

智慧影像監控的大數據時代下,很多智慧城市應用涉及公民財產安全,甚至國家安全,數據價值極高,因此大數據時代,資訊安全問題,成為智慧城市建設的重大難題。


智慧影像監控在智慧城市中的應用案例
江乾區是杭州的交通樞紐中心,擁有亞洲最大鐵路樞紐——杭州東站,擁有公路客運樞紐—九堡客運中心,擁有中心輻射效應的地鐵一號線和四號線等。

江乾區也是杭州的宗教場所集中區,擁有全球最大的華人基督教教堂——崇一堂,擁有中國最大的清真寺。江乾區還是特色民族美食集聚地,如帕米爾餐廳、巴依老爺餐廳等。

這些人流量大、背景獨特的場所遍布全區,在當前國際恐怖主義滲透威脅的大背景下,更容易引起涉恐涉暴分子的關注和襲擊,江乾區特別是錢江新城面臨的反恐防暴形勢,也較其它主城區更為嚴峻。


2016年,杭州市江乾分局開啓了智慧影像監控大數據管控平台建設,以警務實戰為中心,運用雲計算、大數據、行動網、物聯網、人工智慧等先進科技創新應用,融合運用視圖資源、警務資源和社會面資源等數據,充分挖掘數據資源潛能,構築以數據指導警務的警務機關新型戰鬥力,建設具有大數據特徵的警務應用新常態。

透過構建一個嚴密、泛在、互聯、智慧的多維感知防控圈,匯成一個數據可清洗、可儲存、可挖掘、可預測的大數據資源共享計算中心,編制一張能展示各類資源、風險態勢、巡區防區、重點場所等元素的指揮執勤地圖,建立一個集情報研判、合成執勤、指揮調度等功能為一體的聯勤指揮中心。

形成預測預警、穩態防控、精準打擊、合成執勤、扁平指揮、動態管理、保障有力的智慧警務新模式,不斷提升江乾公安工作智慧化水準。

系統自2017年10月上線以來,陸續抓捕時中國在逃犯二百四十餘人,江乾區整體社會治安狀態明顯提升,群眾滿意度大幅提高。


智慧影像監控在智慧城市中的應用趨勢
在大數據時代背景下,伴隨物聯網、行動網與計算等技術的不斷應用,智慧城市建設將大力推進大數據基礎平台,積極推進資訊資源數據交換和共享體系建設,實現智慧城市與智慧影像大數據接軌。

同時隨著影像大數據相關技術的不斷成熟,尤其是隨著在處理影像、圖片等結構化數據方面的能力不斷提高,透過各種業務模型、行為分析、機器學習等技術,結合海量數據,對影像內資訊,進行智慧分析辨識,利用大數據技術建立基於影像、面向社會公眾開放的雲服務平台,整合更多的社會資源資訊,獲取支撐和保障,智慧城市順利落地和營運的多元資訊。

根據用戶業務需求,為金融、教育等社會單位機構,甚至普通消費者,提供影像大數據應用服務,基於智慧影像應用的影像大數據,將成為智慧城市各個領域,實現「智慧化」的關鍵支撐。


結語
智慧城市是透過新一代資訊化技術,提升城市管理者,對城市方方面面的資訊感知能力、資訊分析和處理能力,從而能提高針對性的智慧化全社會服務模式。

城市中大量的音視訊等物聯傳感設備,需要從重點區域、重點人群中即時監控,對可疑情況進行即時預警預判,真正為政府管理和民眾安全,提供可靠保障。

此外,需要拿捏好數據挖掘,與隱私保護之間的平衡點,做到真正的「控」與「安」。

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