智能视频分析技术介绍

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相对文字处理，视频分析处理技术一直都是软肋，在普天盖地的视频信息源源不断涌现出来的今天，视频分析处理技术尤为显得重要和紧迫。

一，智能视频分析技术

这是计算机图像视觉技术应用的一个分支，是一种基于目标行为的智能影像分析技术。区别于传统的移动侦测(VMD - Video Motion Detection)技术，智能视频分析首先将场景中背景和目标分离，识别出真正的目标，去除背景干扰（如树叶抖动、水面波浪、灯光变化），进而分析并追踪在摄像机场景内出现的目标行为。

智能视频分析与移动侦测的本质区别是前者可以准确识别出视频中真正活动的目标，而后者只能判断出画面变化的内容，无法区分目标和背景干扰。所以智能视频分析相对于移动侦测，抗干扰能力有质的提高。使用智能分析技术，用户可以根据的实际应用，在不同摄像机的场景中预设不同的报警规则，一旦目标在场景中出现了违反预定义规则的行为，系统会自动发出报警。报警信息有多种形式，包括本地驱动报警设备和向后端监控中心发送报警数据，由监控工作站控制以弹出视频、自动弹出报警信息、驱动报警设备等形式报警。

二，视频分析的应用

智能视频分析广泛应用在人脸识别、智能安防报警、机器人导航、智能家庭，智能语音助理、车辆识别等方方面面。

周界安防：主要应用于园区、室内等常规性的安保场所，使用区域入侵、围墙翻越、人员徘徊、物品遗留、物品搬移等行为分析算法。在当前的市场中，应用的范围最广，技术来源最多，产品形态最丰富，具备一定的普适性。

金融行业监控：监控金融营业场所，以ATM机和自助银行为核心，防范贴纸条、非法读卡器等金融特色的犯罪行为，和识别取钞人的异常人脸。使用特点是应用于小范围的固定区域，室内室外兼有；可以对环境进行一定的改造以适应系统；可以对人员活动区域和轨迹做一定的约束以适应系统。

监所监控：针对监所内部的监室、通道、值班室，外部周界的围墙，需要提供起身、攀高、打架斗殴、值班在岗、跟踪球机等技术和产品。

商场客流统计：针对商场的主要出入口和通道，检测穿越该区域的活动人员目标。应用场景面向较密集的人流，需要对数据进行深入的挖掘分析，提供有商业价值的报表。

视频浓缩：

将视频浓缩形成视频片断，不同时刻的目标“穿越时空”同时展现播放，使24小时的视频被制作成一个简短到几分钟浓缩视频成为现实。视频浓缩不仅浓缩的是事件的精华，也是活动事件的全部，没有价值的视频将被剔除。通过多分格快照技术，可以在几秒中看完所有的活动目标成为可能，回溯原始视频功能，瞬间锁定目标在原始视频中的位置。这些智能视频分析功能的实现和应用将大大提高海量视频监控录像分析的效率。

三，视频处理存在问题

实际环境中光照变化、目标运动复杂性、遮挡、目标与背景颜色相似、杂乱背景等都会增加目标检测与跟踪算法设计的难度，其难点问题主要在以下几个方面：

背景的复杂性：光照变化引起目标颜色与背景颜色的变化，可能造成虚假检测与错误跟踪。采用不同的色彩空间可以减轻光照变化对算法的影响，但无法完全消除其影响；场景中前景目标与背景的相互转换，与行李的放下、拿起，车辆的启动与停止；目标语背景颜色相似时会影响目标检测与跟踪的效果；目标阴影与背景颜色存在差别通常被检测为前景，这给运动目标的分割与特征提取带来困难。

目标特征的取舍：序列图像中包含大量可用于目标跟踪的特征信息，如目标的运动、颜色、边缘以及纹理等。但目标的特征信息一般是时变的，选取合适的特征信息保证跟踪的有效性比较困难。

遮挡问题：遮挡是目标跟踪中必须解决的难点问题。运动目标被部分或完全遮挡，又或是多个目标相互遮挡时，目标部分不可见会造成目标信息缺失，影响跟踪的稳定性。为了减少遮挡带来的歧义性问题，必须正确处理遮挡时特征与目标间的对应关系。大多数系统一般是通过统计方法预测目标的位置、尺度等，都不能很好地处理较严重的遮挡问题。

兼顾实时性与鲁棒性：序列图像包含大量信息，要保证目标跟踪的实时性要求，必须选择计算量小的算法。鲁棒性是目标跟踪的另一个重要性能，提高算法的鲁棒性就是要使算法对复杂背景、光照变化和遮挡等情况有较强的适应性，而这又要以复杂的运算为代价

四、大数据时代的智能视频分析技术

在大数据时代，人们对智能视频分析技术越来越看重。智能视频分析依赖于视频算法对视频内容进行分析，通过提取视频中关键信息，进行标记或者相关处理，并形成相应事件和告警的监控方式，人们可以通过各种属性描述进行快速检索。如果把摄像机看作人的眼睛，而智能视频监控系统可以理解为人的大脑。智能视频技术借助处理器的强大计算功能，对视频画面中的海量数据进行高速分析，获取人们需要的信息。

虽然智能视频分析其自身发展也存在诸多缺陷，由于实际环境中光照变化、目标运动复杂性、遮挡、目标与背景颜色相似、杂乱背景等都会增加目标检测与跟踪算法设计的难度，但是智能视频分析技术已经逐渐成为安防行业发展的大方向，众人拾柴火焰高，随着众多科研院校、大型安防企业对智能视频分析技术不断的研究和创新，智能视频分析的运用会逐渐大众化，那时，再也不会出现花费2天时间去海量搜寻一辆的士信息的情况了。将来智能视频分析技术能更快更广泛的应用于金融、交通等各个领域中，普及到人们的日常生活当中，真正发挥安全防范的预见作用，将危险因素扼杀在摇篮里，给人们的工作和生活带来安全保障。

在高清时代来临时，智能分析技术需要扩大自己的技术涵盖范围，一是在系统集成方面，与网络化的联动、控制、指挥结合更紧密。二是在处理技术方面，更多的与画质处理技术结合，通过更高质量的画面内容，提高准确率。三是在产品形态方面，提供从标清到高清，从前端到编码器、传输层、中心设备、显示设备的不同应用产品，使用户在设计解决方案时，有更加丰富、灵活的选择。