一個新時代的開啟
——當(dāng)安防遇上AI

□ 文/本刊記者 羅 超

新安防、新時代、新征程！

AI，喚醒萬物。在安防，AI應(yīng)用火力全開，仿佛進(jìn)入了安防的AI新時代。為此，探討當(dāng)安防遇上了AI，才顯得意義非凡。

安防為什么需要AI

安防為什么需要AI？這是一個值得深究的大命題，說穿了，就是安防行業(yè)發(fā)展進(jìn)程中因AI出現(xiàn)帶來的改變和迫于業(yè)務(wù)需求不得不與AI聯(lián)姻。我們可以從以下幾個方面來分析：

智能化應(yīng)用拐點(diǎn)已現(xiàn)

視頻監(jiān)控經(jīng)過純模擬、模數(shù)混合、純數(shù)字之后，在2006年又因平安城市、3111工程、北京奧運(yùn)等大型項(xiàng)目的出現(xiàn)，智能監(jiān)控被安防行業(yè)提出并開始有企業(yè)投入研發(fā)。智能視頻分析（IVS）在當(dāng)時被譽(yù)為第四代視頻監(jiān)控技術(shù)，其實(shí)其也是AI在安防的最初應(yīng)用。所以從2006年直到2016年這十年間，高清與智能成為了行業(yè)主流。

但任何技術(shù)都不可能一勞永逸，直到2016年北京安防展會，AI+安防開始?；谌斯ぶ悄艿囊曨l智能分析是利用計(jì)算機(jī)圖像視覺處理、模式識別和機(jī)器學(xué)習(xí)等算法，分析和識別運(yùn)動目標(biāo)信息。結(jié)合應(yīng)用場景，對監(jiān)控畫面中感興趣的目標(biāo)視頻進(jìn)行智能分析，提取可疑的人、車、物等目標(biāo)信息，生成結(jié)構(gòu)化的語義描述，從而實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)的快速定位、查找和檢索。人工智能在視頻內(nèi)容的特征提取、內(nèi)容理解方面有著天然的優(yōu)勢。前端攝像機(jī)內(nèi)置人工智能芯片，可實(shí)時分析視頻內(nèi)容，檢測運(yùn)動對象，識別人、車屬性信息，并通過網(wǎng)絡(luò)傳遞到后端人工智能的中心數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲。匯總的海量城市級信息，再利用強(qiáng)大的計(jì)算能力及智能分析能力，人工智能可對嫌疑人的信息進(jìn)行實(shí)時分析，給出最可能的線索建議，將犯罪嫌疑人的軌跡鎖定由原來的幾天，縮短到幾分鐘。不管是專業(yè)市場、商用市場還是民用，AI的視頻監(jiān)控時代真正到來。

讓大數(shù)據(jù)真正用起來

讓大數(shù)據(jù)真正用起來也是一個技術(shù)難題。記者最近走訪了多年安防企業(yè)，盡管掌控了大數(shù)據(jù)，但卻無從下手，并未挖掘出數(shù)據(jù)的價值。比如：停車場的車輛大數(shù)據(jù)、景區(qū)的人流大數(shù)據(jù)、智慧零售的大數(shù)據(jù)等。所以，在大數(shù)據(jù)挖掘和分析方面，人工智能的作用極大，也只有AI才能讓大數(shù)據(jù)真正應(yīng)用落地。

構(gòu)建主動安防體系的需求

在AI出現(xiàn)之前，安防行業(yè)以被動防范和調(diào)查取證的功能為主，在主動預(yù)警和制止方面還是薄弱。可以看到，傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控僅提供視頻的捕獲、存儲和回放等簡單功能，用來記錄發(fā)生的事情，很難起到預(yù)警和報(bào)警的作用。若要保證實(shí)時監(jiān)控異常行為并及時采取有效措施，就需要監(jiān)控人員一刻不停的監(jiān)看視頻，在視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)量高速增長的今天，這一方式漸漸成為不可能。所以，構(gòu)建主動安防體系，促使安防向事前、事中、事后全鏈條應(yīng)用轉(zhuǎn)變。

傳統(tǒng)企業(yè)轉(zhuǎn)型的救命符

不管承不承認(rèn)，安防行業(yè)進(jìn)入了徹頭徹尾的洗牌時期。傳統(tǒng)安防企業(yè)如何在大浪淘沙中不被遺棄，以AI展開垂直細(xì)分領(lǐng)域應(yīng)用是出路。舉例說明更有說服力。

前不久記者參加巨龍創(chuàng)視新品發(fā)布會時了解到，該企業(yè)從以前的傳統(tǒng)視頻監(jiān)控企業(yè)轉(zhuǎn)型為以智能視頻為核心的智能產(chǎn)品及智能系統(tǒng)解決方案提供商。其產(chǎn)品包括人臉識別IPC、人臉識別NVR、人臉識別閘機(jī)、人臉識別系統(tǒng)方案、人臉識別“店安”智慧門店系統(tǒng)，以及車牌識別IPC產(chǎn)品線。依據(jù)這些產(chǎn)品與方案，今年他們中標(biāo)了北京某個大型項(xiàng)目4萬路AI攝像機(jī)的采購大單。

萬佳安是模擬時代的風(fēng)云企業(yè)，時至今日，他們以AI深度布局智慧園區(qū)。這場AI洗禮中，做足內(nèi)功，以AI與IoT為前沿技術(shù)架構(gòu)，基于多年視頻監(jiān)控沉淀，并結(jié)合以上智慧園區(qū)應(yīng)用現(xiàn)狀，2018順勢而為推出了iSEE（智眼）和iBRAIN（智腦）的人工智能新品。據(jù)了解，iSEE即AI監(jiān)控?cái)z像機(jī)，外觀既時尚又穩(wěn)重，卻不張揚(yáng)，與萬佳安的低調(diào)個性如出一轍。在性能方面，由于搭載專業(yè)AI、低功耗ASIC芯片以及專業(yè)星光級sensor，以智能+星光的方式滿足24小時的智慧園區(qū)AI應(yīng)用，即使周圍環(huán)境光線不佳，人員戴帽子或一定角度下低頭、側(cè)臉，仍然可以做到準(zhǔn)確識別；與此同時，嵌千萬級人臉數(shù)據(jù)訓(xùn)練的深度學(xué)習(xí)檢測算法，能夠在各種復(fù)雜環(huán)境快速提取人臉信息，秒傳人臉抓拍圖片。智眼之下，視界因你更清晰、更智能！iBRAIN是萬佳安AI家族中的NVR產(chǎn)品。在安防行業(yè)，產(chǎn)品能和人的大腦一樣去思考和處理就是超能力，而萬佳安為此產(chǎn)品加持更多超能力。國際權(quán)威LFW人臉數(shù)據(jù)集識別準(zhǔn)確率高達(dá)99%以上，處于業(yè)界領(lǐng)先；內(nèi)嵌千萬級人臉數(shù)據(jù)訓(xùn)練的深度學(xué)習(xí)識別算法，能夠在各種復(fù)雜環(huán)境快速識別比對人臉，對人臉屬性有深度優(yōu)化，諸如年齡、性別、戴眼鏡等屬性都能精準(zhǔn)識別，配合以圖搜圖，能快速查找人臉圖片和錄像，提高人員定位效率。這種無誤差的多特征人體識別能力，在行業(yè)確實(shí)值得點(diǎn)贊。

總之，無論是主動歡迎還是被動接受，AI真的來了，在安防，即將開啟一個新的時代。

AI在安防開啟三大主流行業(yè)大應(yīng)用

既然一個屬于AI的時代來了，迎戰(zhàn)新征程、譜寫新篇章就是順理成章的事。我們從三個主要應(yīng)用領(lǐng)域來分析，當(dāng)安防遇到AI出現(xiàn)的改變。

智慧警務(wù)的AI應(yīng)用

智慧警務(wù)是近兩年出現(xiàn)頻率極高的名詞，對于傳統(tǒng)的公安也是是一個變革。為了解決傳統(tǒng)公安存在的痛點(diǎn)，智慧警務(wù)以AI和大數(shù)據(jù)應(yīng)用為主，運(yùn)用科技手段既能利于便民服務(wù)、又貼近公安實(shí)戰(zhàn)的信息化構(gòu)架，從而使公安工作實(shí)現(xiàn)高效規(guī)范、公安業(yè)務(wù)有機(jī)協(xié)同、各類數(shù)據(jù)動態(tài)鮮活、各種信息高度共享的警務(wù)工作新機(jī)制。

傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控解決了視頻的存儲和回放，以及各廠商視頻流的互聯(lián)互通，但仍然無法準(zhǔn)確識別、定位和查找視頻中的人，車，物等目標(biāo)信息。目前，要實(shí)現(xiàn)全方位的實(shí)時監(jiān)控，指揮調(diào)度，視頻錄像中可疑目標(biāo)的檢索查證，還必須依靠大量的工作人員時刻緊盯屏幕，監(jiān)視所有攝像機(jī)的實(shí)況視頻，以及回放相關(guān)視頻錄像，查找可疑人員，車輛目標(biāo)和線索。這顯然需要 耗費(fèi)大量人力，而且難免也會因?yàn)槠诤褪韬觯e漏掉某些稍縱即逝的重要信息。

因此，圍繞公安業(yè)務(wù)需求的公安實(shí)戰(zhàn)平臺，結(jié)合視頻圖像偵查業(yè)務(wù)，對監(jiān)控畫面中感興趣的目標(biāo)視頻進(jìn)行智能分析，提取可疑的人、車、物等目標(biāo)信息，生成結(jié)構(gòu)化的語義描述，從而實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)的快速定位、查找和檢索。人工智能在視頻內(nèi)容的特征提取、內(nèi)容理解方面有著天然的優(yōu)勢。前端攝像機(jī)內(nèi)置人工智能芯片，可實(shí)時分析視頻內(nèi)容，檢測運(yùn)動對象，識別人、車屬性信息，并通過網(wǎng)絡(luò)傳遞到后端人工智能的中心數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲。匯總的海量城市級信息，再利用強(qiáng)大的計(jì)算能力及智能分析能力，人工智能可對嫌疑人的信息進(jìn)行實(shí)時分析，給出最可能的線索建議，將犯罪嫌疑人的軌跡鎖定由原來的幾天，縮短到幾分鐘，為案件的偵破節(jié)約寶貴的時間。其強(qiáng)大的交互能力，還能與辦案民警進(jìn)行自然語言方式的溝通，真正成為辦案人員的專家助手。

基于人工智能的視頻智能分析是利用計(jì)算機(jī)圖像視覺處理、模式識別和機(jī)器學(xué)習(xí)等算法，分析和識別運(yùn)動目標(biāo)信息。作為公安實(shí)戰(zhàn)平臺中最為重要的環(huán)節(jié)，基于人工智能的人臉識別技術(shù)需求應(yīng)用更為迫切。公安部門借助人臉卡口IPC攝像機(jī)的智能人臉檢測技術(shù)，在城市道路、廣場、娛樂場所及各類重點(diǎn)場所的人員目標(biāo)的人臉識別，提取包括人的性別、戴眼鏡、年齡段等特征信息。從而實(shí)現(xiàn)人臉的實(shí)時布控、高危人員比對、以圖搜圖、語義搜索等方面的業(yè)務(wù)應(yīng)用。比如，人臉布控業(yè)務(wù)是通過對場景中視頻的進(jìn)行實(shí)時人臉采集和視頻分析，并與各種人臉庫提供的圖片(警綜、信綜、出入境、人口庫、追逃庫、犯罪人員庫等)進(jìn)行實(shí)時比對。如果發(fā)現(xiàn)重點(diǎn)關(guān)注人員，將推送到公安實(shí)戰(zhàn)平臺客戶端或手機(jī)終端。另外公安實(shí)戰(zhàn)平臺與全國人口庫、常住人口庫、居住證人口庫等數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)城市地鐵、機(jī)場、酒店的人臉識別系統(tǒng)的聯(lián)動。結(jié)合地圖業(yè)務(wù)應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)軌跡回放、告警、查詢的可視化。

另外，事實(shí)上，在安防領(lǐng)域的人臉識別處于一種非常復(fù)雜的狀態(tài)的制約。實(shí)際監(jiān)控場所得到的人臉圖片質(zhì)量不高，距離研究領(lǐng)域的圖片，例如LFW數(shù)據(jù)庫，還相距甚遠(yuǎn)。例如，光照，姿態(tài)，表情，飾物，遮擋，運(yùn)動模糊，分辨率等都影響著人臉識別算法的實(shí)際應(yīng)用推廣。已有的訓(xùn)練算法，或者說已有的訓(xùn)練數(shù)據(jù)無法表達(dá)出一個具有很強(qiáng)泛化能力的算法模型。

AI之下的大交通

在2017深圳安博會我們最為常見的就是基于車牌識別的應(yīng)用。目前在智能交通領(lǐng)域，人工智能分析及深度學(xué)習(xí)比較成熟的應(yīng)用技術(shù)以車牌識別算法最為理想，雖然目前很多廠商都宣稱自己的車牌識別率已經(jīng)達(dá)到了99%，但這也只是在標(biāo)準(zhǔn)卡口的視頻條件下再加上一些預(yù)設(shè)條件來達(dá)到的。在針對很多簡易卡口和卡口圖片進(jìn)行車牌定位識別時，較好的車牌識別也很難達(dá)到90%。不過隨著采用人工智能、深度學(xué)習(xí)的應(yīng)用，這一情況在2018年將會得到很大的改善。

在傳統(tǒng)的圖像處理和機(jī)器學(xué)習(xí)算法研發(fā)中，很多特征都是人為制定的，比如hog、sift特征，在目標(biāo)檢測和特征匹配中占有重要的地位，安防行業(yè)的很多具體算法所使用的特征大多是這兩種特征的變種。人為設(shè)計(jì)特征和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，由于理論分析的難度大，訓(xùn)練方法又需要很多經(jīng)驗(yàn)和技巧，一般需要一定的時間才會有一次突破性的發(fā)展，而且對算法工程師的知識要求也一直在提高。人工智能則不然，在進(jìn)行圖像檢測和識別時，無需人為設(shè)定具體的特征，只需要準(zhǔn)備好足夠多的圖進(jìn)行訓(xùn)練即可，通過逐層的迭代就可以獲得較好的結(jié)果。從目前的應(yīng)用情況來看，只要加入新數(shù)據(jù)，并且有充足的時間和計(jì)算資源，隨著深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)層次的增加，識別率就會相應(yīng)提升，比傳統(tǒng)方法表現(xiàn)更好。另外在車輛顏色、車輛廠商標(biāo)志識別、無牌車檢測、非機(jī)動車檢測與分類、車頭車尾判斷、車輛檢索、人臉識別等相關(guān)的技術(shù)方面安防企業(yè)也比較成熟。以記者評測過的?？瞪癫断盗腥斯ぶ悄墚a(chǎn)品為例，在與廠家溝通中技術(shù)人員告訴記者，當(dāng)AI來臨時，促使我國交通管理方式從“交通違章執(zhí)法管理”到“交通秩序管理”的轉(zhuǎn)變，交管信息化系統(tǒng)建設(shè)需要更準(zhǔn)確、更豐富的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和更智能的感知手段。該產(chǎn)品沿用交通綜合管控平臺云圖底層+前端子系統(tǒng)的經(jīng)典架構(gòu)，基于AI深度智能的?？瞪癫秾⒉幌蛋踩珟惴ê烷_車接打手機(jī)交通違法檢測準(zhǔn)確率提升逾30個百分點(diǎn)，從而將這兩項(xiàng)功能真正推向非現(xiàn)場執(zhí)法實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用。同時集成了基于AI深度智能的遠(yuǎn)光燈檢測算法，能夠?qū)Τ鞘幸归g車輛濫用遠(yuǎn)光燈的違法行為進(jìn)行智能識別和有效取證。在前端架設(shè)專屬的駕駛員人臉抓拍機(jī)，同時利用基于AI深度智能的人臉捕獲深度學(xué)習(xí)算法，大幅度提高畫面中人臉的檢出率和高清摳圖的質(zhì)量，為后端進(jìn)行人臉的建模和比對提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警攔截。在2018年，該神捕系列人工智能產(chǎn)品會可以在現(xiàn)有電子警察的基礎(chǔ)上集成交通事故檢測功能，當(dāng)路口范圍內(nèi)發(fā)生交通事故或者交通擁堵時，可以實(shí)時檢測到并向指揮中心發(fā)送報(bào)警信號。

大華一體化智能攝像機(jī)，搭載VPU深度學(xué)習(xí)芯片，算力是傳統(tǒng)智能攝像機(jī)的20倍以上，它支持準(zhǔn)確識別14種車型、200多種車輛品牌、3000多種車系、13種車身顏色以及車輛年款、年檢標(biāo)志、紙巾盒、掛墜、香水盒等更多細(xì)節(jié)特征，相對于傳統(tǒng)設(shè)備將車輛主要屬性識別轉(zhuǎn)變?yōu)檐囕v“全”屬性識別;在違章行為分析上增加不禮讓行人檢測、加塞檢測、左轉(zhuǎn)不讓直行檢測、開車抽煙打電話檢測等;同時它從車智能擴(kuò)展到人智能，支持非機(jī)動車、行人特征檢測、駕駛員、行人人臉檢測實(shí)現(xiàn)了交通道路場景下的交通參與者全目標(biāo)分析。數(shù)據(jù)是應(yīng)用的基礎(chǔ)，慧系列交通AI攝像機(jī)的強(qiáng)大感知能力將全面提升交通管理者對人、車管控的能力。

AI為智慧新零售注入活力

之前的兩個行業(yè)是AI安防的主流應(yīng)用，而智慧新零售成為了AI安防的新戰(zhàn)場。前不久在悠絡(luò)客的一位多年老友與之詳談間，談及了他們企業(yè)也在轉(zhuǎn)型到智慧新零售領(lǐng)域。他認(rèn)為，目前，盡管新零售十分火爆，但對于新零售的定義各家都有所不同。智慧新零售的“新”有三方面，即新的消費(fèi)體驗(yàn)、新的管理模式和新的安全管控。他表示，希望悠絡(luò)客能和線下門店的會員系統(tǒng)打通，通過人臉識別技術(shù)實(shí)現(xiàn)更好的消費(fèi)體驗(yàn)。此外，智能攝像頭平臺化后，還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程巡店和線上門店管理。“中國門店已經(jīng)有一億臺攝像頭在使用，換成我們悠絡(luò)客的AI攝像頭，除了安全我們還可以帶來管理和升級等等。所以我們叫三眼合一，即消費(fèi)者之眼、管理之眼和安全之眼，實(shí)現(xiàn)新的消費(fèi)體驗(yàn)、新的安全管理模式和新的監(jiān)控?！睋?jù)了解，在8年的發(fā)展中，悠絡(luò)客憑借獨(dú)特優(yōu)勢，三眼合一打造出了匹配新零售的場景?；谏疃葘W(xué)習(xí)的人臉識別技術(shù)構(gòu)成消費(fèi)之眼，并運(yùn)用到了門店當(dāng)中。通過8年時間聚焦門店，對不同消費(fèi)場景進(jìn)行捕捉，悠絡(luò)客已經(jīng)積累了大量的數(shù)據(jù)。

前不久海康威視區(qū)域關(guān)注度半球產(chǎn)品的評測引發(fā)了記者的興趣，與廠家溝通中得知，智慧新零售是?？低曉鲩L極為明顯的商業(yè)市場，連龍頭都在極力涉足此領(lǐng)域，足可見AI安防在這一領(lǐng)域?qū)⒋笥凶鳛?。記者在評測中了解到，零售業(yè)的線下門店數(shù)據(jù)難以獲取，在經(jīng)營過程中，需要了解重點(diǎn)商品區(qū)域的人流及商品感興趣程度，為了提供有效的數(shù)據(jù)進(jìn)行感興趣程度分析，相關(guān)管理及運(yùn)營人員需要對區(qū)域內(nèi)的人數(shù)和等候時間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。為此，?？低晠^(qū)域關(guān)注度半球以AI為核心技術(shù)，通過目標(biāo)檢測獲取零售業(yè)大量的樣本訓(xùn)練，從而實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)檢測。在零售業(yè)應(yīng)用該產(chǎn)品，具有很強(qiáng)的泛化能力，即使同一類物體處于不同尺寸、不同視角、不同光照、部分遮擋等情況下也能準(zhǔn)確識別，同時能夠自動學(xué)習(xí)目標(biāo)的特征表達(dá)，以端到端的方式處理；目標(biāo)檢測之后，要感知用戶在門店里的一切，需要目標(biāo)跟蹤，此次評測產(chǎn)品在視頻圖像范圍內(nèi)，對門店顧客進(jìn)行跟蹤，利用目標(biāo)位置、色彩、運(yùn)動等多維信息，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的目標(biāo)跟蹤；為了挖掘和提升零售商業(yè)效能，區(qū)域關(guān)注度半球最后一步是對形成的目標(biāo)跟蹤軌跡進(jìn)行分析，根據(jù)設(shè)置的規(guī)則區(qū)域，能實(shí)現(xiàn)3個區(qū)域內(nèi)目標(biāo)人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并記錄三個區(qū)域目標(biāo)的進(jìn)入時刻和離開時刻，在目標(biāo)離開時輸出目標(biāo)的停留時間。

為保障AI功能的精準(zhǔn)，?？低晠^(qū)域關(guān)注度半球采用1/1.8" CMOS的200萬像素的配置，完全能勝任智慧零售的高清視頻安全職責(zé)；星光級ICR與120dB寬動態(tài)范圍，能保障在低照度條件下和逆光環(huán)境，畫質(zhì)依然具備高還原度和色彩飽和度。零售業(yè)一直是報(bào)警服務(wù)業(yè)的忠實(shí)用戶，此次評測產(chǎn)品支持排隊(duì)檢測，對框選區(qū)域做人員擁堵檢測，超過預(yù)設(shè)等級可聯(lián)動報(bào)警輸出，比如：每個區(qū)域內(nèi)最多停留人數(shù)報(bào)警閾值和單個目標(biāo)最久停留時長報(bào)警閾值，也可以設(shè)定警時間間隔，比如：該區(qū)域如一直觸發(fā)報(bào)警信號，則每隔300秒進(jìn)行一次報(bào)警。

結(jié)束語

任何行業(yè)都在談AI，如果AI有千面的話，那安防一定是最適合的其中之一。當(dāng)安防遇上AI，一個全新的時代即將開啟，AI之下的視界，就是整個世界。