智能視頻監(jiān)控技術(shù)在公共安全領(lǐng)域的應(yīng)用

□ 文/教穎輝 魏略

智能視頻監(jiān)控技術(shù)在公共安全領(lǐng)域的應(yīng)用

□ 文/教穎輝 魏略

引言

2015年5月份九部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)公共安全視頻監(jiān)控建設(shè)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工作的若干意見》，提出“全域覆蓋、全網(wǎng)共享、全時可用、全程可控”的公共安全視頻監(jiān)控建設(shè)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，要求推動集成應(yīng)用，運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘、智能預(yù)警等現(xiàn)代技術(shù)，加大在公共安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的集成應(yīng)用力度，逐步建立國家級和省級公共安全視頻圖像數(shù)據(jù)處理分析中心在視頻圖像領(lǐng)域建立和完善視頻圖像大數(shù)據(jù)分析挖掘應(yīng)用等若干創(chuàng)新平臺。

發(fā)展現(xiàn)狀

隨著中國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的飛速發(fā)展，城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市安全防控越來越成為公眾關(guān)注的焦點(diǎn)。部分城市正在建設(shè)“大情報”平臺，采用視頻采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸、視頻壓縮和存儲等現(xiàn)代技術(shù)，有組織地建設(shè)城市監(jiān)控體系，實(shí)現(xiàn)多方位、全天候的視頻監(jiān)視和存儲。海量監(jiān)視視頻為公安機(jī)關(guān)的偵查分析工作提供了有力幫助。

據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計，在智慧城市平臺系統(tǒng)中，視覺感知數(shù)據(jù)占據(jù)了80%以上，隨著時間推移，其數(shù)量規(guī)模也呈現(xiàn)出指數(shù)級的增長。在智慧城市平臺系統(tǒng)中，除了基本的人工監(jiān)視和數(shù)據(jù)記錄以外，更重要的是對監(jiān)控視頻進(jìn)行智能化的處理，充分利用大數(shù)據(jù)、融合深度學(xué)習(xí)、分布式計算、新一代寬帶無線通信等先進(jìn)的信息技術(shù)，通過打造城市統(tǒng)一一體的、互聯(lián)互通的、協(xié)同共享系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)社會管理與服務(wù)的業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新，從而更大的范圍和更深層次提高城市運(yùn)行效率、挖掘城市承載潛力、調(diào)高城市服務(wù)質(zhì)量，為實(shí)現(xiàn)平安、幸福、繁榮、和諧等城市目標(biāo)發(fā)展。

關(guān)鍵技術(shù)

智能視頻分析技術(shù)

智能視頻分析技術(shù)是指計算機(jī)圖像視覺分析技術(shù)，是人工智能中的模式識別，其工作流程是從監(jiān)視攝像頭手機(jī)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)集，對視頻圖像內(nèi)容進(jìn)行理解和分析，生成圖像內(nèi)容和行為的描述信息，并以結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化語言描述，找出可能指向某種安全威脅的異?，F(xiàn)象。這是一個復(fù)雜的過程，需要即時過濾和處理大量數(shù)據(jù)。

在智能視頻分析技術(shù)出現(xiàn)之前，海量視頻的分析一直是困擾人們的難題，公安機(jī)關(guān)目前主要采用人工觀察的方式對海量監(jiān)視視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾和分析，存在智能化分析程度不高、處理速度慢、效率低等問題，而這些問題都是智慧城市、平安城市建設(shè)中必須解決的基礎(chǔ)性技術(shù)問題。通過使用智能視頻分析和人工智能，對視頻內(nèi)容進(jìn)行分析，在海量的視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)中查找有價值的信息，識別異常情況，在不需要人工參與的情況下，發(fā)現(xiàn)異常情況并報警，做到及時發(fā)現(xiàn)、及時取證、及時處理。這不僅改變了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控的被動型和人為性，而且也減少人為因素造成的監(jiān)控事件遺漏，同時，增強(qiáng)治安監(jiān)控系統(tǒng)的智能性、可用性、減低監(jiān)控員的工作強(qiáng)度，提高工作效率。

大數(shù)據(jù)處理技術(shù)

在公共安全領(lǐng)域，隨著平安城市、智能交通、智慧城市等工程的推進(jìn)，安防監(jiān)控系統(tǒng)已深入、滲透到各個領(lǐng)域和地區(qū)。安防監(jiān)控的發(fā)展趨勢是融合化，視頻監(jiān)控平臺與其它多種系統(tǒng)之間如警綜、消防、卡口、門禁等進(jìn)行資源和數(shù)據(jù)的無縫整合，形成社會化的大系統(tǒng)，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出爆炸性的增長。

如何對這些海量的融合數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和選擇，并建立有效的分析模型是一個有趣的挑戰(zhàn)?！昂Ａ俊焙汀胺墙Y(jié)構(gòu)化“這兩個特點(diǎn)在視頻監(jiān)控行業(yè)尤為突出，通過把視頻、圖片等非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為計算機(jī)識別的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，提取其特征、分析比對得到有價值的信息。通過應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以輔助公安人員快速開展治安防控、警情研判及指揮決策，發(fā)掘公安信息資源價值。如犯罪嫌疑人追查，可通過輸入嫌疑人照片進(jìn)行人臉特征識別并在所有視頻中尋找該人臉；犯罪嫌疑車輛追查可輸入嫌疑車的照片或顏色車型等相關(guān)特征在所有視頻中尋找；人車物的軌跡分析即在所有視頻中按照特征查找指定的人、車、物并繪制其時空軌跡。通過大數(shù)據(jù)技術(shù)，進(jìn)行實(shí)時智能分析和數(shù)據(jù)挖掘，讓視頻監(jiān)控從基本的存儲、人工抽檢，進(jìn)步到高效事前預(yù)警、事后分析，實(shí)現(xiàn)智能化的信息分析、預(yù)測，進(jìn)一步挖掘海量視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)背后的價值信息，為公共安全治理的各項(xiàng)決策部署提供了充分的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)支撐。

云計算

對于安防行業(yè)來說，云計算是指云+計算，即云量的存儲空間和海量數(shù)據(jù)的計算分析。云計算屬于一種以數(shù)據(jù)為中心的超級計算方式，將數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)應(yīng)用以及相關(guān)的軟硬件資源虛擬化、集群化后進(jìn)行并行計算，再將結(jié)果反饋給用戶。海量的數(shù)據(jù)存儲帶來的數(shù)據(jù)篩選、處理和計算工作也隨之成倍增加，云計算成功地解決了存儲難和讀寫難的兩大問題。利用智能分析算法技術(shù)，從大數(shù)據(jù)中精準(zhǔn)且快速地抓取目標(biāo)數(shù)據(jù)，對視頻數(shù)據(jù)的智能化分析，通過部署云計算、云存儲平臺，可以將遍布城市角落的攝像頭所采集的海量信息實(shí)時動態(tài)傳遞到云平臺，通過云平臺強(qiáng)大的計算能力和存儲能力，實(shí)現(xiàn)對各類視頻信息的比對以及對不同類型信息之間的關(guān)聯(lián)度進(jìn)行深入分析，發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的情況，將監(jiān)控模式由事后的追查監(jiān)控轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑邦A(yù)防監(jiān)控，更加充分發(fā)揮城市安防系統(tǒng)的效用。

應(yīng)用與發(fā)展趨勢

隨著公共安全視頻業(yè)務(wù)應(yīng)用需求的不斷調(diào)整與增加，建設(shè)云架構(gòu)下的智能視頻大數(shù)據(jù)信息綜合應(yīng)用平臺日趨成熟。利用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、智能視頻等技術(shù)升級建設(shè)新的視頻信息，有效解決視頻圖像數(shù)據(jù)采集整合、價值信息提取、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化處理及存儲應(yīng)用模式變革等問題，為公安實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用提供服務(wù)支撐。

目前，在公安實(shí)戰(zhàn)工作中，最典型的智能視頻技術(shù)應(yīng)用是從海量視頻數(shù)據(jù)里找出具有相同線索特征的圖像，讓干警發(fā)現(xiàn)新的案件線索。視頻的結(jié)構(gòu)化是最大的技術(shù)障礙，視頻除了時間和空間屬性外，并沒有其它的標(biāo)簽。利用視頻分析、智能視覺技術(shù)，從大量純視頻中先自動化地采集出一些常用的“元數(shù)據(jù)”信息，并用數(shù)據(jù)TAG的方式重新對視頻信息進(jìn)行組織、長期存儲，以備“戰(zhàn)時”急用，完成對犯罪分子行為痕跡的拼湊，把智能化視頻技術(shù)融合于案件處理的全工作流程中。運(yùn)用云計算及大數(shù)據(jù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)存儲、查詢和應(yīng)用的云計算服務(wù)，對數(shù)據(jù)做到實(shí)時處理，進(jìn)行有效的任務(wù)管理和調(diào)度，構(gòu)建起一個能夠流暢高效運(yùn)行的大規(guī)模分布式系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)視頻圖像的摘要、分析、識別、處理、比對等智能實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用功能，使視頻智能化實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用在公安工作中發(fā)揮更大作用。

結(jié)束語

公共安全領(lǐng)域?qū)σ曨l監(jiān)控的規(guī)劃和需求建設(shè)重點(diǎn)，正在從布點(diǎn)數(shù)量向管理應(yīng)用質(zhì)量提升轉(zhuǎn)變，“靈活使用、資源共享、信息挖掘、支持實(shí)戰(zhàn)”是視頻監(jiān)控領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。利用云計算、大數(shù)據(jù)、智能視頻分析等創(chuàng)新技術(shù)，通過對城市級社會治安海量視頻等安全信息進(jìn)行分析和價值挖掘，實(shí)現(xiàn)城市視頻數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)的價值挖掘和利用，實(shí)現(xiàn)資源的統(tǒng)一管控和維護(hù)，推動著城市向高端智能化、可持續(xù)發(fā)展的方向邁進(jìn)，從而達(dá)到提高政府社會綜合防控水平、提高公共服務(wù)水平、提升市民生活質(zhì)量的目標(biāo)。

作者單位：金鵬電子信息機(jī)器有限公司