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2018年11月12日 星期一

China's surveillance cameras can recognize you




來源: 亿欧网 天地伟业杨清永

AI技術給安控行業帶來的變化,可以說是具有劃時代意義的。先瞭解下安控行業發展的現狀和未來。


如果把安控行業劃分一個時代,從2006年以前可以叫做類比時代,2006年到2016年,安控行業進入了一個數位時代。安控行業從類比時代進入數位時代,最大的技術變革就是影像的編解碼技術

那時候的MPEG4/H264技術開始成熟,在安控行業應用。那時候影像編解碼技術,給安控行業帶來劃時代的變化。在這個變化的過程中,倒下了一批企業,同時也起來了新興的一批數位安控企業。

同樣,在2016年人工智慧技術逐漸成熟,並在安控行業開始應用以來,把安控行業代入了一個智慧時代。所以說,AI技術給安控行業帶來的變化,應該是具有劃時代意義的。

在過去十年裡,數位時代的影像監控系統,給社會安全帶來了很大的便利和好處。它同樣也產生了很多問題。

舉例,保守估計,全中國有2億支監控攝影機。對岸中國國內最大的攝影機晶片廠家,2017年晶片銷售數量大概接近1億。按照每一個攝影機有2兆碼率計算,如果影像需要儲存 90天,就需要40萬PB儲存空間,如果按照4T硬碟儲存,大概需要1億塊儲存。需要的成本和代價都是非常大的。


主要問題是儲存成本非常高,而且數據的可讀性比較差,取證難度大,因為儲存下來的,都是大量原始影像流數據。

舉個例子,2012年震驚對岸全國的「周克華持槍殺人案」,這個案件非常惡劣。他從2004年第一起槍殺案開始持續了8年,一共十幾起槍殺案,都是這一個人做的。這個案件社會影響非常惡劣,最後其國家層面下任務,要求強行破獲這個案件。



根據警方內部公佈的數據,前後投入大概1500名警力,花了45天時間,看了18萬小時的錄影。最終從公安向公眾公開的數據裡,共有13段影像,裡面有這個人出現點、逃跑、槍殺的影像片段。13個影像片段隱藏在18萬小時的影像裡,把他們找出來這就是大海撈針。

如果讓一個人去看這些影像,大家需要60年時間能看完。當然,公安也是借助智慧影像監控系統,最終把這個案件成功破獲了。

在AI到來以後,AI給安控行業賦予了新的活力和能力。拿天地偉業做例子。天地偉業有兩項核心技術,一項是超星光技術,攝影機可以做到夜間全彩錄影;一項目警戒技術,攝影機可以根據前端採集到的目標對象的一些行為,做出自己的判斷和處理。攝影機可以對這個行為,比如越界、跨線,可以做預警或者雷射警戒,把嫌疑目標驅離,把案件預防在事前。


但這兩項技術都是比較簡單的結合。在AI技術成熟以後,比如說人臉辨識,植入到攝影機中以後,攝影機就有了一個智慧的大腦。不管是攝影機也好,球機也好,就能認出這個人到底是自己人還是陌生人,可以做出相應不同的決策。

比如陌生人,就可以提醒該區域禁止入內,請馬上離開,如果是自己人就可以有歡迎或者其他友好提示。AI技術給安控行業帶來的變化,應該就是所有前端採集攝影機或者後端平台,都具有了智慧的功能。把傳統影像監控系統從事後查證和取證,推向了事前的預防和事中的指揮處理。

再舉個例子,2016年底,中國雲南當地發生了一起凶殺案,犯罪嫌疑人是死者的丈夫。當時公安局把這個嫌疑人的照片佈控在我們人臉辨識試點系統裡,也比較巧,佈控進去第二天系統就發生了紅色報警,通知民警埋伏,最後成功實施抓捕。

因此,現在智慧安控系統,和傳統影像監控的系統的巨大區別,是現在已經可以做到事前預警,不讓案件發生,或者當嫌疑人出現時就可以提醒,而不是等案件發生以後,再調取錄影,再取證、查證。

安控行業從數位時代到智慧時代,是一個必經之路。傳統的監控攝影機儲存的是標準視訊流,現在AI攝影機把採集到的視訊流,已經進行影像結構化處理,完全可以給後台,只傳遞結構化以後的數據。

這樣儲存空間,就可以有一個非常大的下降,包括傳輸頻寬,也有非常大的下降。同時,儲存的影像結構化數據,也可以做快速檢索,秒級檢索。和傳統的影像相比,看影像是需要人看的,一個小時的影像就得看一個小時。這兩者相比,檢索速度提升,可不止一萬倍以上。

基於這兩點,安控行業從數位時代走向智慧時代,可以說是必經之路。


另外,看一下AI給安控行業帶來的一些理念性的變化。

首先,實戰化理念。這個和傳統影像監控系統不一樣,傳統的影像監控系統,影像監控系統建設完就完事了,影像監控系統24小時錄像,也不用人過問,也不用人管,等案件發生了,把錄影調取出來開始查證、破案。現在有了AI賦能的影像監控系統,警察公安就更注重實戰。

這個東西到底能不能起到作用,能不能把我們的安控從事後查證,提到事前預警或者事中指揮。這就需要實戰,實戰應用怎麼落地?先找一個合適的場景,找到這個場景裡的需求和痛點,針對場景設計一套解決方案,部署、實施

如果這套系統產生實戰了效果,用戶最終使用效果滿意了,這個樣本工程可以進行複製和推廣。這就是現在AI給安控系統帶來的一個變化,用戶更加註重實戰效果。應用項目的推進方式,也在發生變化。(這種試點作業,在台灣一般來說稱為POCProof of Concepts,概念性驗證。不同的是,中國是由政府代頭做,台灣卻是很鬆散的執行。)

以廣西一個公安局的項目為例,他們遇到的問題是破案率比較低,破案週期長,案發率比較高。針對這些問題,我們給它部署了動態人臉辨識佈控系統。


在部署上三個月以後,破案率得到了大幅提升,破案時間也有了大幅的縮短,包括案發率也有一定程度的下降。最後他們公安局用這個項目向國家申報了科技進步三等獎。

這是一個項目的落地,和原來項目的落地有一個變化。用戶更加註重實戰。不光是行業解決方案,和應用案例進行實戰化,安控的產品,也在向多樣性和開放性方向發展。

第二個理念的轉變,就是低成本。現在AI剛在安控行業落地,造價和成本相對比較高。所以低成本方向,就成了各家公司研究和發展的一個新方向。有這幾個思路可以降低系統成本:


一、協同分析(協同智慧)。在傳統智慧監控系統剛剛注入AI運算以後,大部分運算都是在後端伺服器完成的。後端需要建設大量智慧分析伺服器,來完成系統的智慧分析,系統造價非常高昂。

現在採用協同智慧,把一部分智慧技術挪到前端。比如人臉抓拍機,從攝影機裡已經可以檢測到人臉,檢測、跟蹤、評估可以抓出人臉。只需要給後端伺服器傳輸一個人臉照片,伺服器就可以帶更多的路數。

從現應用現場的歷史數據分析,同樣規格的伺服器接人臉抓拍機,要比接普通攝影機路數高5-10倍。這就讓整個系統的成本得到一個大幅下降。


二、高整合化。過去開始攝影機裡的晶片,只負責處理影像編解碼,需要增加一個AI處理晶片,來完成AI的處理。現在已經有大量AI處理晶片和影像編解碼晶片集中在一起,讓系統的整合度更高,成本更低。

高整合度不光會帶來系統成本的下降,還會帶來影像效果的提升。拿FACE AE技術來說,原來的攝影機裡,曝光技術是根據影像的整個場景調節,完全不知道場景裡哪些目標更重要,用戶更關注哪些東西,現在有了人工智慧技術,能檢測出場景裡的目標。

比如檢測出人臉,我們就可以透過人臉檢測技術,檢測出人臉,再利用圖像處理技術,針對人臉區域進行特殊的曝光處理。使得影像採集到的圖像裡面人臉非常清晰,真正實現1+1大於2的效果。
三、資源和模型的匹配。現在可以在CPU、GPU、DSP、ARM、ASIC裡跑AI算法,現在不同行業對算法的精度,要求不一樣,就需要算法針對有限的硬體資源比對,做不同模型的算法,就可以輸出從入門級到專業級,到專家級的不同產品。

四、標準化。現在的影像結構化,從描述到視圖庫傳輸和網路協議,都有了行業的標準,硬體平台也在逐漸標準化。這就是說將來安控行業的發展,更需要一個大的標準體系框架。

只有在大的標準體系框架下,才可以容納更多的AI技術企業,在標準的硬體平台上,標準的描述和協議框架下,開發自己特有的AI應用。

希望將來在安控行業裡,有眾多AI技術企業的加入,在安控行業這個巨大的生態鏈裡,找到各家企業自己的空間和位置。利用各家企業自身的技術優勢,進行優勢互補,我們一起把安控行業推動到一個興興向榮的智慧新時代。




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