智能视频分析技术的发展现状与趋势分析

文｜北京文安科技发展有限公司 周 立

经过几年的迅猛发展，智能视频分析技术对人们来说已不再陌生。从业人数的增加、企业数量的攀升、技术的不断提高，带动了国内智能视频产业的发展。然而不可否认，产业经济活跃的背后，产品的同质化问题也逐渐凸现了出来。这一问题在产品的可实现功能上体现得尤为突出——一提到智能视频分析技术，无外乎移动侦测、越界侦测、区域闯入侦测、动态跟踪、车牌识别等功能。

在如此不明朗的市场环境下，该如何正确看待这种发展现状，又该如何对其未来的发展趋势进行预测呢？本文将基于笔者多年的从业经验，对此加以阐述。

1 智能视频分析的产品形态

从产品形态来看，目前市场上存在的智能视频分析技术相关产品主要分为嵌入式视频分析产品与纯软件视频分析产品两大类。

嵌入式视频分析产品的主要表现形式有智能摄像机、智能DVR等，一般应用在监控系统的前端，因其分布式的处理方式而具有占用带宽小，不受传输影响的优点，但往往只能针对特定的一路或者几路视频进行分析，对视频分析技术的算法与前端设备性能有较大的依赖。这一类产品主要应用在一些重点的行业，例如军队、金融、教育、小区等。

纯软件视频分析产品主要运行于普通PC或服务器上，使之成为智能视频分析服务器。与嵌入式产品相比，纯软件视频分析产品能处理更多路数的视频、实现更为强大的功能，却也不可避免地存在占用带宽大的缺点，对服务器性能要求较高。这一类产品的应用相对广泛，平安城市是其中的重要领域。

2 智能视频分析技术的应用

（1）目标移动轨迹的跟踪

目标移动轨迹跟踪即对监控区域内的移动目标的移动轨迹进行跟踪，是目标监控的最基本的应用，也是其他事件监测的基础。目标移动轨迹跟踪能够根据目标的形状对目标进行分类（如行人、车辆、动物等），能够计算出目标物的大体尺寸（高度与宽度），若与带坐标定位功能的快球摄像机配合，还能够实现对特定移动目标的跟踪监控。

（2）目标移动范围监测

目标移动范围监测即当具有一定特性的移动目标的运动超过设定的范围时进行告警，也就是常说的越界检测与禁区检测报警，是应用最广的事件监测之一，特别适合于军事禁区、监狱、看守所、重要物资仓库、博物馆等需要对入侵行为重点防范的场合。这项技术目前已经相当成熟（在抗干扰方面表现得尤为突出，其报警准确率已经达到了相当高的水平），已经进入了实用化阶段。

（3）目标移动方向监测

目标移动方向监测即发现违反设定移动方向的移动目标并告警。该技术应用于道路监控中，可对违章逆向行驶的车辆进行监测告警；应用的城市治安监控中，也可对与规定方向反向运动的人进行监测报警。

（4）静止物体监测

静止物体监测即在监控区域内发现突然停止的物体后进行目标的自动设定和跟踪，当其停留超过一定时间后即进行告警，可应用于隧道监控、对在禁止停车区域中违章停车事件的监测告警，或者用来在地铁、车站、码头等公共区域对危险遗留物进行监测告警。由于车辆的目标特性容易识别，目前静止物体监测在违章停车方面的应用较多，而在危险遗留物监测方面的应用则还需要进一步完善，提高监测的精度。

（5）特殊人体行为的监测

特殊人体行为监测可以发现人体目标在某个区域长时间逗留徘徊或某个区域人员聚集到一定密度的情况，以及突然发生的人体动作剧烈变化（如异常奔跑、打架斗殴）等特殊情况并及时告警。它适合于城市治安监控，能够对银行门口、监狱、看守所等场合的一些可能危及其他人生命财产安全的行为进行监测并及时告警，是平安城市治安监控的典型应用。

（6）特殊车辆行为的监测

特殊车辆行为监测可以发现高速公路或城市路段中的车辆突然停车行为，以及车辆遗洒大件货物、交通拥堵、车祸等情况并告警，主要通过关注异常的交通事件来最大化地实现交通管理效益，规范行车秩序，减少交通违法现象。

（7）人脸的识别

人脸识别是生物识别的一种，即通过对抓拍的人脸图像进行分析，和已有人脸数据库比对，按照一定的相似度来判定和识别人的身份，对图像的像素质量有一定的要求。人脸识别可应用于银行金库、监狱、看守所等场所，与RFID技术相结合，提高安全性。

（8）数量的统计

智能视频分析的数量统计即对经过某个设定区域的特定目标的数量进行计数和统计，“特定目标”可以是人、车辆等。数量统计可以应用于博物馆、商场，对人流进行统计；或应用在交通监控中，对车辆流量进行统计，为智能交通动态调度提供依据。

（9）视频图像质量诊断

视频图像质量诊断即通过对每一路视频图像的信号质量进行监测，对视频图像出现的视频丢失、雪花、滚屏、模糊、偏色、画面冻结、增益失衡等因常见摄像头故障等造成的问题做出判断并报警，同时自动记录所有的监测结果，生成多种实用的统计报表，以便查询。视频图像质量诊断是视频分析技术在监控系统运营维护方面的典型应用，它可以帮助用户及时发现前端摄像头的视频质量故障，有效掌控前端设备运行情况，保证监控系统的正常运行。

3 智能视频分析技术的创新与完善

智能视频分析行业的现状是，虽然有不少厂家提供IVS系统与解决方案，但不论是前端嵌入式视频分析产品还是后端纯软件视频分析产品，不论是国内的产品还是国外的产品，与用户的真正需求都还有相当的距离，智能视频分析技术的未来之路仍然不乏挑战。

首先，要提高视频分析功能模块的适应性，使之适应更为复杂和多变的现场环境。

环境适应性是智能视频分析产品所应关注的重点。拿视频式客流统计系统来说，产品将不再局限于垂直角度或者某个特定角度进行分析，甚至可以在任何角度上进行检测，因此在提高视频角度适应性的基础上，将可以实现更多不同角度的选择。周界检测同样如此，将不再局限于围墙、栅栏等特定的场景，而是在各种场景下同样稳定运行。此外，环境光照条件复杂多变，解决对光照条件的适应性问题也是产品成熟的一个标志。

其次，要立足行业用户需求，以识别和分析更多的行为和异常事件。

对于视频监控的需求，特别是对于智能视频分析技术的应用需求，不同的行业间一般有着非常明显的差异，由此也决定了不同行业检测行为类型与异常事件的差异性。随着各行业应用的不断深入以及安全级别控制要求的进一步提高，各安防领域将对安防企业提出越来越多不同的挑战，其对视频监控的需求也将日益复杂化。如何能够识别与分析更多的行为成为了智能视频分析技术在深化行业应用过程中不得不面对的问题。只有先把整个垂直行业所需的主要功能都研发出来，才能真正提供完善而全面的解决方案。

另外，必须完善产品性能指标，提高产品检测率，减少误报。

对于以报警事件的准确性作为评价标准的智能监控产品，一般通过考察其在不同环境下的检测率和误报率来评价其性能。理想系统的检测率和有效率都应是100%，但实际系统只能接近这些指标而不能完全达到。只有通过调整系统的灵敏度参数，改变检测率与有效率之间的关系，在有效率合乎使用要求的情况下，性能优良的系统才能获得最高检测率。当灵敏度调得很高时，检测率会提高，但误报增多，有效率会下降；反之，误报率下降，有效率提高，但检测率会降低。