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視頻結構化打造智慧新“視界”
發(fā)表時(shí)間： 2021-07-23
在2020這個(gè)安防新十年里，AI技術(shù)在安防行業(yè)不斷挖掘應用場(chǎng)景，優(yōu)化性能指標，已經(jīng)作為新安防時(shí)代不可或缺的技術(shù)支撐。這里面包括人臉識別、車(chē)牌識別、人形識別等各類(lèi)識別類(lèi)算法，以及包括顏色、穿著(zhù)、號牌等的視頻結構化類(lèi)算法。正是通過(guò)這些貼合各類(lèi)應用場(chǎng)景的AI算法，才使得我們的社會(huì )更加安全，工作效率更高。本文重點(diǎn)圍繞視頻結構化，講解三個(gè)方面的內容；
一、 視頻會(huì )什么要做結構化處理，其意義體現在哪些方面
首先我們了解一下何為視頻結構化。大家知道，原始的視頻圖像是不含任何結構化數據的，它不能直接被計算機讀取和識別，為了讓視頻圖像在安防領(lǐng)域更好的應用，就必須使用智能視頻分析技術(shù)對視頻圖像進(jìn)行結構化處理，也就是視頻結構化。
在公安安全領(lǐng)域，視頻結構化的意義主要體現在保障社會(huì )秩序、提高破案效率方面。舉個(gè)非常簡(jiǎn)單的例子，某地發(fā)生了一起搶劫案，警方初步確定了目標嫌疑人，但是需要拿到監控畫(huà)面作為證據。這時(shí)如果視頻無(wú)結構化處理，則需要挨個(gè)回放錄像去查看，費時(shí)費力，辦案效率低下。但是如果具備視頻結構化能力，只需將嫌疑人照片錄入系統，系統可以獨立去和已經(jīng)提取的結構化數據進(jìn)行對比，從而可以在很短的時(shí)間內找到目標嫌疑人出現的時(shí)間，獲取錄像文件，拿到證據。大大減輕民警辦案壓力，提高辦案效率。
具體到我們的細分領(lǐng)域，如公安執法辦案區，通過(guò)視頻結構化技術(shù)，可以實(shí)現嫌疑人的實(shí)時(shí)軌跡定位，聯(lián)動(dòng)視頻跟蹤，生成完整的執法辦案鏈條的作用。他的意義就是可以在無(wú)任何穿戴式設備的情況下，通過(guò)純視頻手段，復用視頻監控攝像機，實(shí)現目標人物的實(shí)時(shí)定位，降低接觸式交叉傳染的風(fēng)險，同時(shí)可以降低設備運維成本。
二、 天地偉業(yè)的視頻結構化產(chǎn)品及技術(shù)介紹
AI技術(shù)全面在安防行業(yè)實(shí)現場(chǎng)景落地，是天地偉業(yè)的戰略方向。天地偉業(yè)緊跟時(shí)代發(fā)展方向，不斷創(chuàng )新，開(kāi)發(fā)出多款業(yè)內高精尖的結構化產(chǎn)品。這里重點(diǎn)講解兩款結構化產(chǎn)品，一款是多維感知結構化攝像機，另外一款是視頻軌跡定位系統。
2.1 天地偉業(yè)多維感知結構化攝像機不僅可以采集監控圖像信息、人車(chē)結構化信息，還能夠采集手機熱點(diǎn)信息。
在結構化信息提取方面，該產(chǎn)品支持人臉、人體、和車(chē)輛等結構化信息提取。人臉?lè )矫妫褐С秩四槞z測、人臉跟蹤、質(zhì)量評估和人臉抓拍，支持基于人臉的年齡、性別、人數、民族的檢測，支持判斷人臉是否戴口罩、帽子、眼鏡等；人體方面：支持對基于行人的性別、是否背包、運動(dòng)方向的檢測和抓拍以及對基于騎行的人員性別、運動(dòng)方向的檢測，以及駕駛摩托車(chē)車(chē)牌檢測、識別等；車(chē)輛方面：支持車(chē)輛檢測、車(chē)輛抓拍，支持車(chē)牌類(lèi)型、車(chē)牌號碼、車(chē)牌顏色、車(chē)身顏色、車(chē)輛類(lèi)型、運動(dòng)方向檢測等；
在手機熱點(diǎn)信息提取方面，該產(chǎn)品是在不影響用戶(hù)正常通信的情況下，可以對用戶(hù)手機IMSI信息進(jìn)行采集。因手機IMSI是和手機卡唯一綁定，所以采集到的IMSI信息可作為人員身份進(jìn)行數據分析處理。
該產(chǎn)品可部署在火車(chē)站、機場(chǎng)、交通卡口等重點(diǎn)公共場(chǎng)所，用于采集重點(diǎn)目標的特征信息和熱點(diǎn)信息，便于建立人與車(chē)、人與熱點(diǎn)、車(chē)與熱點(diǎn)之間的隱性關(guān)系，通過(guò)對軌跡數據的分析挖掘，為身份核查、綜合研判、布控預警提供精準高效的信息化手段。
2.2 天地偉業(yè)視頻軌跡定位系統，目前主要應用于公安執法辦案區。在辦案場(chǎng)所內，無(wú)死角覆蓋結構化攝像機，配合后端智能分析算法，可以根據目標屬性，分析出目標人物，從而可以實(shí)現對辦案區內所有目標的實(shí)時(shí)軌跡定位。
當前階段，疫情傳播風(fēng)險高，國家及各地政府均出臺相關(guān)措施最大程度抑制疫情的傳播。該系統采用純視頻方式實(shí)現人員定位、軌跡跟蹤、視頻聯(lián)動(dòng)。相比傳統手環(huán)定位方式，無(wú)需佩戴和維護，避免接觸帶來(lái)的交叉感染的風(fēng)險。
三、 公安執法辦案區，視頻軌跡定位應用探析
近年來(lái)，全國公安機關(guān)強力推進(jìn)執法規范化建設，以法治思維定制度，以規范制度約束民警，全面打造法治公安新形象。為切實(shí)規范執法辦案場(chǎng)所辦案區的設置、使用和管理，提升安全規范執法水平，2013年，公安部發(fā)布了《公安機關(guān)執法辦案場(chǎng)所辦案區使用管理規定》，對公安機關(guān)執法辦案場(chǎng)所的使用做了詳細的指導與要求；2014年，公安部為切實(shí)規范公安機關(guān)執法辦案場(chǎng)所辦案區的使用管理，提升安全規范執法水平，在全國公安機關(guān)部署開(kāi)展了規范使用辦案區“四個(gè)一律”專(zhuān)項檢查整改活動(dòng)。
由國家出臺的一系列法律法規可見(jiàn)，當前我國已將執法規范化作為“依法治國”基本方略中的一項重點(diǎn)工作，緊鑼密鼓地大力推進(jìn)?？梢哉f(shuō)，執法規范化建設已上升為公安機關(guān)未來(lái)發(fā)展的重大戰略布局，同時(shí)執法規范化也契合了當前全面依法治國、法治中國建設的要求，回應了人民群眾的關(guān)切，因此中央、國家層面頻頻出臺相關(guān)政策，在完善執法制度機制方面，細化執法標準和指引，為公安民警提供健全、完備、可操作的執法指引。
天地偉業(yè)先后打造了銀川、南京、北京多個(gè)公安部法制現場(chǎng)會(huì )推廣試點(diǎn)，保障了三次全國公安機關(guān)現場(chǎng)會(huì )順利召開(kāi)，為全國公安機關(guān)執法規范化建設提供了可復制、可推廣的寶貴經(jīng)驗，并從中探索出一條完善的執法辦案新模式，實(shí)現對“警、案、人、物、卷、場(chǎng)”的智能化、閉環(huán)式管理。
這里講的智能化、閉環(huán)式的管理，傳統方式是通過(guò)佩戴智能定位手環(huán)實(shí)現串聯(lián)。在辦案場(chǎng)所內進(jìn)行定位采集基站覆蓋，通過(guò)獲取手環(huán)的信號，得知嫌疑人當前所在位置，從而實(shí)現實(shí)時(shí)定位。這種方式有幾個(gè)缺點(diǎn)：
1、接觸式，需要辦案民警給嫌疑人佩戴；
2、日常維護，手環(huán)內置電池，需要定期給手環(huán)充電；
3、無(wú)線(xiàn)傳輸，部分細分行業(yè)，要求辦案場(chǎng)所內不能使用無(wú)線(xiàn)傳輸手段?；谶@些缺點(diǎn)，天地偉業(yè)率先研發(fā)純視頻軌跡定位系統。
1、接觸式，需要辦案民警給嫌疑人佩戴；
2、日常維護，手環(huán)內置電池，需要定期給手環(huán)充電；
3、無(wú)線(xiàn)傳輸，部分細分行業(yè)，要求辦案場(chǎng)所內不能使用無(wú)線(xiàn)傳輸手段?；谶@些缺點(diǎn)，天地偉業(yè)率先研發(fā)純視頻軌跡定位系統。
辦案區中采用視頻軌跡定位系統，通過(guò)純視頻方式實(shí)現入區登記開(kāi)始到最終出區的全流程人員定位、軌跡跟蹤、視頻聯(lián)動(dòng)。整套系統運用規范化的硬件設施、流程化的運行方式、標準化的管理模式、精細化的監督措施，有效解決執法不規范、管理不精細、服務(wù)跟不上、數據未共享等問(wèn)題，構建起一個(gè)全程公開(kāi)、全程透明、全程可控的執法環(huán)境。
系統根據辦案區情況，預先規劃好相應定位區域并關(guān)聯(lián)高清人體結構化攝像機，當嫌疑人入區登記采集人像和綁定識別號服后，從入區登記開(kāi)始到最終出區，全環(huán)節實(shí)現視頻軌跡定位。在辦案過(guò)程中，民警可以通過(guò)平臺系統，直接調取、回放歷史錄像。
首先在入區環(huán)節，嫌疑人通過(guò)采集人像進(jìn)行入區登記；入區后在人身安全檢查處進(jìn)行識別號服綁定。從而將人臉、號服作為該嫌疑人的結構化標識，兩者互補結合。前端采集結構化信息，后端分析后判定對應嫌疑人。
從入區登記，人身安全檢查，財物暫存，信息采集，候問(wèn)、訊（詢(xún)）問(wèn)管理，物品返還，最后出區登記，就是當前執法辦案區執法辦案全流程。整個(gè)流程規范需要挨個(gè)執行，不能調整順序或遺漏。全程通過(guò)純視頻結構化分析，實(shí)時(shí)定位目標人員位置，最終通過(guò)公安執法辦案區智能管理系統形成完整的辦案流程，實(shí)現從信息、安全、物證資料到案件資料的全流程化管理。如果視頻分析出嫌疑人所在的位置，上一個(gè)流程沒(méi)有辦理，系統會(huì )及時(shí)進(jìn)行報警提醒，形成規范化的流程管控。
當前的視頻軌跡定位，尚需要配合如號服、二維碼、數字等去做輔助判別，分析后面的發(fā)展趨勢會(huì )逐步走向去輔助元素，單純靠人體的結構化元素去做判別，如人臉、人形、肢體動(dòng)作等。
總結：
視頻結構化分析技術(shù)源自計算機視覺(jué)技術(shù)，它能夠在圖像及圖像描述之間建立映射關(guān)系，從而使計算機能夠通過(guò)數字圖像處理和分析來(lái)理解視頻畫(huà)面中的內容。
視頻結構化是實(shí)現“視頻創(chuàng )造價(jià)值”(從大量視頻資源中挖掘有價(jià)值的東西)的重要手段。從概念來(lái)講，視頻行為分析技術(shù)是對采集到的視頻上的行動(dòng)物體進(jìn)行分析，判斷出物體的行為軌跡、目標形態(tài)變化，并通過(guò)設置一定的條件和規則，判定異常行為，它糅合了圖像處理技術(shù)、計算機視覺(jué)技術(shù)、計算機圖形學(xué)、人工智能、圖像分析等多項技術(shù)。
如果將結構化攝像機看作人的眼睛，后端智能視頻系統則可看作人的大腦，相對于硬件而言，軟件的地位也很重要。作為一項被譽(yù)為引領(lǐng)監控革命的技術(shù)，它改變了兩種狀況：一是將監控人員從煩瑣而枯燥的 “盯屏幕”中解脫出來(lái)，由計算機來(lái)完成這部分工作；二是在海量的視頻數據中快速搜索到想要找的圖像。并且可以在降低工作人員勞動(dòng)強度的同時(shí)，實(shí)現移動(dòng)偵測、物體追蹤、面部識別、人流統計等功能。在很大程度上具備先知先覺(jué)的預警功能，提高報警的精確度。整個(gè)視頻結構化的管理系統，為我們打造一個(gè)智慧新“視界”。
