主頁(http://www.130131.com):智能視頻分析發(fā)展方向 近年來在視頻監(jiān)控市場中,智能視頻分析技術(shù)成為熱點產(chǎn)品,諸如行為分析、車牌識別、人臉抓拍、客流統(tǒng)計等智能化技術(shù),在城市管理、公共安全、銀行、交通等行業(yè)得到了較廣泛的應(yīng)用,取得了很好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益,成為安防企業(yè)一個新的技術(shù)制高點和發(fā)展方向。 隨著智能化技術(shù)的普及使用,市場漸漸不再滿足于現(xiàn)有的智能化技術(shù)種類,而是尋求更新的算法、更豐富的業(yè)務(wù)應(yīng)用、更整體化的系統(tǒng)應(yīng)用,力求實現(xiàn)在應(yīng)用的廣度、深度上的突破。為此,安防行業(yè)已經(jīng)開始進(jìn)行對新一代智能視頻分析技術(shù)的研究,提出了一些新的產(chǎn)品形態(tài),新的應(yīng)用模式,新的系統(tǒng)架構(gòu)。這些新技術(shù)、新產(chǎn)品正在逐漸與市場結(jié)合,探求新的發(fā)展空間。 智能視頻的創(chuàng)新方向 在基礎(chǔ)的智能監(jiān)控需求已經(jīng)得到滿足的情況下,智能視頻新技術(shù)集中向著幾個方向發(fā)展: 第一,提升視覺感官體驗的技術(shù),包括圖像防抖動、圖像增強(qiáng)等視頻預(yù)處理技術(shù)。 第二,提升分析準(zhǔn)確率的技術(shù),主要是雙目識別技術(shù)。 第三,改善系統(tǒng)應(yīng)用性的技術(shù),包括多球機(jī)聯(lián)動跟蹤等。 第四,面向事后分析的技術(shù),包括圖像復(fù)原、圖像摘要檢索等技術(shù)。 以下分別就各項技術(shù)的實現(xiàn)、應(yīng)用及前景做一些分析。 圖像防抖動技術(shù) 圖像抖動是在交通領(lǐng)域經(jīng)常見到的問題,主要的成因是道路監(jiān)控中高架安裝方式帶來的較高頻率小幅抖動,以及車載移動監(jiān)控中由于攝像位置變化帶來的低頻大幅抖動。在模擬標(biāo)清時代,主要會影響了大倍率下的圖像畫面,而在數(shù)字高清時代,在焦距達(dá)到20mm以上畫面就會明顯抖動,這對于監(jiān)控內(nèi)容的識別有明顯的影響。 圖像防抖動的解決途徑主要有幾種: 采用軟件技術(shù)進(jìn)行處理 采集完整的傳感器圖像,圖像處理緩沖。 為實現(xiàn)防抖,預(yù)留邊緣圖像,對中心圖像進(jìn)行數(shù)字放大(圖像失真或模糊)。 使用預(yù)留邊緣圖像,對圖像進(jìn)行補償,達(dá)到防抖效果(補償區(qū)域縮放,邊緣模糊)。 硬件軟件結(jié)合的方式 為彌補圖像數(shù)字放大帶來的圖像模糊問題,使用更大像素的圖像傳感器。 采用直接物理像素尺寸,對圖像抖動區(qū)域進(jìn)行補償,避免圖像邊緣模糊。 圖像防抖動技術(shù)在前端球機(jī)產(chǎn)品中應(yīng)用時,通常采用軟硬件結(jié)合的方式。技術(shù)關(guān)鍵點之一,是要克服圖像邊緣角落虛焦的現(xiàn)象。 圖像增強(qiáng)技術(shù) 當(dāng)前監(jiān)控系統(tǒng)面臨的重要問題,是受到各種干擾因素的影響,使得系統(tǒng)不能在全天候、全天時下運行,系統(tǒng)的可靠度低,LCC值不經(jīng)濟(jì)。這些干擾因素主要包括如白天環(huán)境下的虛光、泛光、逆光,低照度環(huán)境,監(jiān)控場景中強(qiáng)逆光的干擾,霧、灰霾等的大氣散射環(huán)境干擾,降雨、降雪、沙塵等氣象條件的影響。 圖像增強(qiáng)技術(shù)主要解決的問題,是通過算法對視頻源進(jìn)行視覺改善處理,有效的改善畫質(zhì),提高圖像的清晰度,提高視覺可分辨性,使原本低質(zhì)量的圖像能夠滿足監(jiān)控需要,達(dá)到清晰可辨的程度。 圖像增強(qiáng)的技術(shù)實現(xiàn)途徑,是突出原有圖像中需要重點觀測的內(nèi)容,抑制非重點觀測內(nèi)容,通過對像素的灰度值運算處理生成一幅新的圖像,以改善視覺效果。圖像增強(qiáng)的關(guān)鍵技術(shù)問題有: ·對不同自適應(yīng)不同時刻、不同程度的干擾因素。 ·自適應(yīng)不同的景深、視角、目標(biāo)內(nèi)容。 ·有效分辨畫面內(nèi)容,充分保留局部細(xì)節(jié);畫面對比柔和,色彩過渡均衡,亮暗對比適中;色彩恒常性好,不受場景變化影響。 ·正常環(huán)境下不影響畫質(zhì);未增強(qiáng)的畫面不失真。 圖像增強(qiáng)的產(chǎn)品形態(tài),涵蓋了從前端、編碼端到后臺顯示端的處理。在產(chǎn)品定位上,可以分為兩個方向:普適性產(chǎn)品,重點是正常氣候下,不降質(zhì)。惡劣氣候下有改善,但不是最好。作為標(biāo)配集成到各個設(shè)備中。專業(yè)級產(chǎn)品,重點解決在惡劣的情況,達(dá)到最好的效果。如霧天專用、深海專用、低照度專用、軍事專用等等作為專用設(shè)備,應(yīng)用整合于特種行業(yè)。 雙目立體視覺技術(shù) 雙目立體視覺技術(shù)的核心目的,是提高識別的準(zhǔn)確率。由于立體視覺技術(shù)形成的視場中帶有物體的三維幾何信息,因此能夠有效的設(shè)定檢測規(guī)則,排除光線、影子等干擾因素,大幅提高智能分析的準(zhǔn)確度。如果說高清技術(shù)通過提升可用像素來提高分析的準(zhǔn)確率,是戰(zhàn)術(shù)性的舉措,那么雙目立體視覺技術(shù)對視頻分析準(zhǔn)確率的影響則是戰(zhàn)略性的。 雙目立體視覺技術(shù)是基于視差原理,并利用成像設(shè)備從不同的位置獲取被測物體的兩幅圖像,通過計算圖像對應(yīng)點間的位置偏差,來獲取物體三維幾何信息的方法。 采用雙相機(jī)或多相機(jī),對視場內(nèi)空間的自由運動體的三維位置坐標(biāo)及姿態(tài)進(jìn)行高精度的測量,確定運動目標(biāo)的質(zhì)心位置,并根據(jù)標(biāo)定結(jié)果對運動目標(biāo)進(jìn)行高精度跟蹤。 立體視覺技術(shù)的跟蹤,由于能夠辨識目標(biāo)的三維坐標(biāo)、姿態(tài)、相對距離、與背景環(huán)境的空間距離,因此能適應(yīng)復(fù)雜的跟蹤背景環(huán)境。 多球機(jī)聯(lián)動跟蹤 多球機(jī)聯(lián)動跟蹤技術(shù),是以單球機(jī)智能跟蹤技術(shù)作為基礎(chǔ)的。從應(yīng)用的層面上看,能夠?qū)⑵胀ǖ母櫱驒C(jī)的單點式監(jiān)控,提升為系統(tǒng)內(nèi)對單個目標(biāo)的無縫式接力跟蹤,配合電子地圖的使用,能夠容易的實現(xiàn)對高安全等級區(qū)域的無縫式跟蹤,并實現(xiàn)目標(biāo)軌跡描繪、犯罪行為預(yù)警等高等級的安保需求。 多球機(jī)聯(lián)動跟蹤技術(shù)的實現(xiàn),需要首先具備多目標(biāo)識別與跟蹤技術(shù)。在應(yīng)用中,通常設(shè)定一臺球機(jī)作為發(fā)起點,對廣域范圍內(nèi)目標(biāo)進(jìn)行的智能行為分析,并將同時監(jiān)控的多個目標(biāo)按照既定的策略進(jìn)行排序,并按照先后順序,指揮智能跟蹤球機(jī)逐個跟蹤監(jiān)控目標(biāo)。與單目標(biāo)跟蹤相比,多目標(biāo)跟蹤技術(shù)的關(guān)鍵點是數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)問題,即建立一個統(tǒng)一的坐標(biāo)系,使得發(fā)起球機(jī)可以將目標(biāo)的坐標(biāo)信息傳遞給跟蹤球機(jī),實現(xiàn)聯(lián)動跟蹤。 多目標(biāo)跟蹤的過程可以劃分為以下幾部分: 數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián):在觀測數(shù)據(jù)和目標(biāo)之間建立起對應(yīng)關(guān)系。常見的方法有最近鄰算法、聯(lián)合概率數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)濾波器、多假設(shè)跟蹤算法。 狀態(tài)估計:通常將多目標(biāo)跟蹤問題轉(zhuǎn)化成對多個單目標(biāo)的跟蹤過程,并建立相應(yīng)的狀態(tài)空間模型。為每個目標(biāo)分配一個單目標(biāo)跟蹤器,相互獨立地跟蹤每個目標(biāo),通過設(shè)計一些特殊的方法來處理目標(biāo)之間的交互和遮擋問題。
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