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可视化发展衍生的新一代报警技术——视频报警技术

日期: 2014-11-06
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一、前言

视频报警技术是近些年发展起来的新一代报警技术,与传统报警技术相比,视频报警技术不仅实现了报警的可视化,而且更智能,并与互联网融合应用,给整个安防行业特别是报警行业带来新的发展机遇。

目前,市场上出现了一系列采用视频报警技术的产品,以及一系列从事视频报警技术产品研发、生产及销售的公司,其中以深圳辉锐天眼科技有限公司最为典型,他们在视频报警领域拥有自己的核心技术,推出了不少优秀的视频报警产品,如墅安居、店铺安、ATM分析器、车辆识别仪、人脸识别仪等,推动了整个视频报警技术向更深层次应用拓展,也让更多的用户逐渐接受了视频报警产品。

作为一项全新的报警技术,视频报警技术在国内还处于起步阶段,相比传统报警产品,市场影响力还非常有限,但发展前景无疑非常巨大。笔者将从视频报警技术的发展现状,行业影响力以及发展方向等进行分析和解读,与业内专家学者共同探讨如何应对视频报警技术给报警行业乃至整个安防行业带来的新挑战和新机遇。

二、视频报警技术介绍

视频报警技术不同于红外、微波、震动等报警技术,智能化程度更高,技术更先进,下面就视频报警技术与传统报警技术进行比较分析,以便我们有一个更深入的认识。

1.什么是视频报警技术

视频报警技术是以视频为报警源,用视频分析的技术来检测、判断是否符合设定的报警条件并在触发设定条件时启动报警的一种新型的报警技术。

视频报警技术的核心是视频分析,通过视频算法将场景中背景和目标分离进而分析并追踪在摄像机场景内目标。(见图1)在实际应用中,通过预设场景规则,一旦目标在场景中出现违反预定义规则的行为,系统会自动发出告警信息,并采取相应的措施。

 

 

1视频报警技术原理

2. 视频报警与视频复核

视频报警与视频复核的共通之处都是对视频进行分析判断进而采取对应行动。视频报警由设备自动完成对场景的智能分析,而视频复核需要由人工进行分析判断。

视频复核是通过摄像机将现场的图像传到中心,由值机人员判断是真警还是假警,是否需要出警或采取应急措施。视频复核一定程度上可以减少误报率,降低运营成本。随着摄像头的清晰度提高,视频传输效率的提高,监控覆盖面积的增加,能够提供更好的视频复核的条件,但是始终无法解决其需要人工核警的问题。而大量的监控视频也给人工复核带来了巨大的工作量。

视频报警的主要特征是采用计算机视觉技术,对摄像机拍录的图像序列进行定位、识别和跟踪,并在此基础上分析和判断目标的行为,从而做出应对反应。视频报警由设备来完成对目标行为的分析判断,能够极大的节省人力成本,提高工作效率。

视频复核实际上是视频联动,是报警联动的一种应用形式,其报警源是红外、微波等传统报警产品。(见图2

视频报警是对目标及其行为进行跟踪、分析、检测,根据预设规则进行报警,它的报警源是视频。(见图3

 

2视频复核工作原理

 

3视频报警工作原理

3. 视频报警技术的特点优势

1)可视化

视频报警技术的关键是视频,当警情发生时,只有报警前后的现场实时图像(图片+视频)自动传到接警中心和用户手机,不仅可节省带宽,而且传输快,使得报警直观可视,对于接警中心而言,通过实时图像可以准确判断警情真实性,避免因为盲目出警造成的人力物力浪费,而且报警有据可查,有据可依。而且,可视化也让用户随时掌握自家报警信息,更能对安保服务做出直观评价。

2)误报少

视频报警技术采用智能视频分析算法和背景建模技术,再配合高精度的目标跟踪算法,提高报警的准确度。而且,通过对目标行为分析,剔除了猫狗、宠物、灰尘、树叶、昆虫、刮风等干扰物的影响,降低因环境干扰带来的误报问题,误报率可减少至最低10%见图4

4 视频报警抗干扰情景应用

3)视频筛选

视频报警技术支持大屏多路视频应用,当发生警情时,对应区域就会弹出报警画面,并发出报警声,接警中心人员只看“有用”的视频,无需时刻紧盯监视器,从繁杂枯燥的屏幕监控工作中解放出来,提高工作效率。而且,相关工作人员可根据时间、地点、设备编号、关键信息等查询或调用录像信息,便于案发后公安人员调查取证。

4)一机集成多种报警方式

传统报警更多的满足于边界和区域入侵的应用,是一个单一的报警方式,如只能做区域或者绊线等,而视频报警在满足区域入侵的基础上应用范围可以更广,同一摄像机,可以支持多种报警方式,如烟雾火焰、偷窃与滞留、脱岗报警、行为分析报警(徘徊、速度异常、尾随)等。(见图5

5视频报警技术支持多路视频分析

5)系统运行监督及自我保护

   视频报警可对设备运行情况进行自动检测与报警,当摄像头出现视频模糊、镜头异常等情况时,系统会自动提醒用户或发出报警,保障用户使用安全。

6)互联网产品

报警产品互联网化是未来报警行业发展的必然趋势,缺乏互联网应用的报警产品必将被淘汰。视频报警技术顺应了互联网和移动互联网的发展,视频报警产品本质上就是一款互联网产品。它将安防的信息和数据与人们生活息息相关的互联网连结到了一起,更能符合人们的生活,创造更好的产品体验。

4. 视频报警技术的不足和局限

1.)应用场景要求高

视频报警技术对应用环境的要求比较严苛,光照的变化、前景目标与背景的相互转换、目标特征的变化以及目标的遮挡等都会对实际应用效果大打折扣。因此,视频报警技术应用环境不能太过复杂,干扰源要少。

2)安装调试相对复杂

视频报警产品几乎都需要按每一个应用场景进行不同的参数调试,而且会涉及到非常多的专业技术,非专业人员根本无法调试出理想效果。

3)难度高投入大

视频报警技术门槛高,核心技术复杂研发成本高,CPU处理能力难以满足某些复杂算法的需要。而且,DSP芯片产能有限,导致硬件成本高,产品价格要远远高于传统报警产品,短期内无法实现大规模推广。见图6

 

6视频报警技术分层图

4)准确率有待加强

视频报警技术还刚刚处于起步阶段,技术还不成熟,分析判断准确率只有80-90%,与用户期望的100% 还有不小差距。

二、视频报警技术发展现状介绍

视频报警技术的核心是人工智能,采用视频分析技术,由设备按照预设规则进行工作,一旦发现监控画面中的异常情况,系统能够以最快和最佳的方式发出警报并提供有用信息,实现主动预警,切实提高监控区域的安全防范能力。

视频报警技术已在公安、司法、监狱、交通、金融、能源等行业获得成功应用,带来了良好的社会效益和经济效益。

    现在,我们就从核心技术、产品开发应用方面来阐述视频报警技术的发展现状。

    1.核心技术方面

从技术角度的来讲,视频报警技术主要集中在入侵检测、属性识别和行为分析这三大方面。

1)入侵检测

通过对目标进行跟踪锁定,对目标的运动轨迹进行记录,以各种不同的规则来区分不同的事件,从而实现不同判断并产生相应的报警联动,当自动检测区域内有进入、离开、出现、消失的可疑对象及时报警,如跨界、区域入侵、物品滞留或移动、抛物等,以避免危险事故的发生,从而有效地保证安全。

2)属性识别

利用模式识别技术,对画面中特定的物体进行建模,并通过大量样本进行训练,从而达到对视频画面中的特定物体进行检测及相关应用。该项技术偏向于对静态场景的分析处理,通过图像识别、图像比对及模式匹配等核心技术,实现对人、车、物等相关特征信息的提取与分析,如烟雾火焰识别、人脸识别、车牌识别、色谱分析等。

3)行为分析

通过对目标进行跟踪、识别和判断,利用已知的目标特征(如车辆、人员、动物等),通过系统自适应学习来建模,对系统进行训练,系统将会在大量已知的样本信息上,了解、学习不同目标的行为方式,这样当系统发现一个目标时,系统将自动与已经建立好的模型进行比对、并匹配特性,从而对目标进行识别和分类,如偷窃、人员聚集、脱岗、徘徊、尾随等。

2.产品开发应用方面

视频报警技术实现了主动预警,全天候不间断地自动对视频进行跟踪分析,能够更加有效的发现和处理危机。随着视频报警技术的渐趋成熟,产品应用的范围更广,主要有四大类产品。

1)防盗报警类

通过视频报警技术的主动预警特性,根据预设规则,由系统自动对违反规则的行为进行报警,例如ATM异物粘贴、人员徘徊、尾随跟踪、周界入侵、物品移动、在线巡更等,主要应用在银行、店铺、别墅、企业厂矿、政府机关等领域。

2)交通执法类

通过对特定场景下的视频内容中特定的内容进行统计,或对视频中特定事务的属性进行自动识别,以完成某项特别的工作,主要用于交通执法,例如车流量与人流量的统计,车牌识别仪等。

3)门禁控制类

采用智能识别技术,自动完成目标的检测识别,如人脸识别门禁、停车场自动门禁系统等,在高档住宅区、停车场、银行等地方大量应用。

4)公安、司法、消防应用类

在入侵检测、烟雾火焰检测、人员脱岗检测、GPS定位等功能上推出的周界报警器、烟雾报警器、脱岗检测机等视频报警产品,广泛应用在公安、司法、消防等领域,对于防越狱、在押人员定位、防非正常死亡、嫌犯跟踪等方面起到很好的作用。

三、视频报警技术给行业带来的好处

  随着大数据时代的来临,传统报警技术已经无法满足人们需求,而视频报警技术迎合了大数据时代的发展要求,将对整个安防行业的发展产生深远影响。

1.拓展价值空间

1)移动终端的应用拓展

随着智能手机的普及和3G4G网络的发展,移动终端应用已融入人们生活之中。视频报警技术的产品适时出现,将移动终端应用引入到了安防领域。通过手机终端,用户不仅可以远程查看实时画面,还可任意进行报警设置和云平台控制,可以任意选择调取过去某时间段的录像,进行历史回放查看,也可根据自己的需求接入多种报警装置,还可自动接收报警信息,便于用户及时查看和处理,保障用户安全。

   视频报警技术产品充分利用了移动终端的特性,发展出了远程布撤防操作、在线巡更、电子签到、远程接处警、GPS定位、远程开关门、远程实时视频查看、电子地图等功能,进一步扩展了报警行业应用的广度和深度。

2)非报警类的增值服务拓展

视频报警技术除了拥有传统的报警功能外,利用对于特定行为的智能识别,还可实现许多增值功能,带给用户额外的惊喜,如针对家庭用户的人员有出入记录查看,以及针对商铺用户的客流统计、开关门提醒、平均驻留时间等,这对于店铺经营者而言,自动生成的店铺每天每月的客流量统计报表,能够及时掌握店铺经营状况,为改善经营品种、评估人员工作提供重要参考。

2.推动跨界应用

1)终端报警产品智能化

视频报警技术推动报警产品的智能化发展,突破单一报警产品的局限,融于智能家居应用,并具有在线巡更、电子签到等功能,推动报警产品向智能应用报警产品发展。

2)打破人防技防界限

传统报警产品或侧重于人防或侧重于技防,已经无法适应社会发展需求。视频报警技术通过产品与平台的完美结合,将视频报警与人防服务合为一体,打破人防和技防的界限,既有跨界的人防和技防的交叉,又有业务的交叉和地域的交叉。

3)智慧城市嵌入应用

   在智慧城市建设上,视频报警技术正不断嵌入到智能家居、智慧社区、智慧医疗等应用中去,提供的不仅仅是安全保障,更多是智慧服务。

3.降低运营成本

1)出警大幅减少

与一般报警产品相比,视频报警产品误报少,能够降低出警次数,减少油耗和人员支出,从而减少出警开支。

2)保安的服务半径增大

视频报警技术一方面对保安的需求粘度降低,另一方面保安的服务服务半径变得更大,隐性成本更低,从而提供整体经营效益。

3)办公成本降低

视频报警技术可实现二维码手机巡更,通过GPS实现保安准确定位及巡更轨迹监控,无需添置打卡专用的读卡器(ICRFID等)和其他办公品,在覆盖面巨大且需要经常改变巡更的情况下优势更明显。

四、视频报警技术发展方向

视频报警技术的发展虽然还刚刚起步,但已经具有超越传统报警技术的发展趋势。今后,视频报警技术将朝着以下几个方面发展。

1.更“智能化”的应用  

视频报警技术是给报警产品按上“大脑”,摆脱人工的干预和判断,由计算机“代替”人进行跟踪、分析判断,实现智能化报警。视频报警技术将朝着更智能化应用发展,随着人工智能技术的成熟,视频报警技术将通过核心技术的分类研发升级,实现更自动化的报警,按需报警将成为可能。

2. 走进家庭用户

1)安防监控系统小型化

视频报警技术民用化趋势将更明朗,将加快安防监控系统的小型化以适应家庭用户的需求。目前,已经有不少企业开始试水家庭安防,如联想“看家宝”,百度 i耳目”,360“家庭卫士”,以及众多基于P2P技术的家庭摄像头,等等。

2)报警产品走进家庭

  视频报警技术将全面整合报警、智能家居、生活娱乐于一体,将受到更多用户的青睐。因此,与百姓生活最密切的家庭安防产品将大量采用视频报警技术。基于此,不少安防巨头加快家庭安防领域的布局,如海康的“萤石”系列。

3)视频报警技术更精准

视频报警技术在入侵技术、偷窃、烟雾火焰检测,以及打架、摔倒等行为的分析上准确度会有更大的提升,将从目前的80-90%提高到99%以上,无限接近于零误报,带给家庭用户更安心和贴心的安全保障。

3、互联网安防

1)大数据

安防行业大数据化,这是传统报警产品的短板,而视频报警技术能够有效解决大数据的采集、存储、挖掘、分析等问题,减少人工投入成本,提高工作效率,必将获得广泛应用。

2)云服务

大数据和云端用户的增加,云服务将在安防行业获得广泛应用。视频报警技术核心因子是云服务,支持云存储、云备份、云计算、云交换、云业务、云终端、云监控等业务,推动整个安防行业向更纵深应用发展。

3)集成应用

视频报警技术将实现多技术融合,集成智能视频分析、云计算、互联网、物联网、生物识别、无线通信、嵌入式技术、红外技术、GPS/GIS、云平台、移动终端应用等技术,从单一的报警产品向智能家居、智慧社区、智慧医疗发展,为客户提供更多个性化服务。

五、结束语

报警技术的发展已经经历了3代。从第一代的以红外、震动、微波、电子围栏等为主到第二代的视频监控为主,再到现在的视频报警技术,报警技术有了跨越式发展。

视频报警技术以视频分析为基础,集成大数据、云计算、互联网、物联网、嵌入式技术、软件技术、无线通信技术、电子地图等多种技术,不再局限于单一的报警,而向智能家居、智慧社区、智慧医疗、智能交通、智慧城市等深层次应用拓展,提供更多基于个性化的服务,将给整个安防报警行业带来深远影响。

文来自:《2014中国安防特刊》报警技术与服务运营篇第一篇

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