智能視頻監(jiān)控技術在公共安全領域的應用

2015年5月份九部委聯(lián)合發(fā)布《關于加強公共安全視頻監(jiān)控建設聯(lián)網(wǎng)應用工作的若干意見》，提出“全域覆蓋、全網(wǎng)共享、全時可用、全程可控”的公共安全視頻監(jiān)控建設聯(lián)網(wǎng)應用，要求推動集成應用，運用數(shù)據(jù)挖掘、智能預警等現(xiàn)代技術，加大在公共安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的集成應用力度，逐步建立國家級和省級公共安全視頻圖像數(shù)據(jù)處理分析中心在視頻圖像領域建立和完善視頻圖像大數(shù)據(jù)分析挖掘應用等若干創(chuàng)新平臺。

發(fā)展現(xiàn)狀

　　隨著中國經(jīng)濟實力的飛速發(fā)展，城市規(guī)模的不斷擴大，城市安全防控越來越成為公眾關注的焦點。部分城市正在建設“大情報”平臺，采用視頻采集、網(wǎng)絡傳輸、視頻壓縮和存儲等現(xiàn)代技術，有組織地建設城市監(jiān)控體系，實現(xiàn)多方位、全天候的視頻監(jiān)視和存儲。海量監(jiān)視視頻為公安機關的偵查分析工作提供了有力幫助。

　　據(jù)相關資料統(tǒng)計，在智慧城市平臺系統(tǒng)中，視覺感知數(shù)據(jù)占據(jù)了80%以上，隨著時間推移，其數(shù)量規(guī)模也呈現(xiàn)出指數(shù)級的增長。在智慧城市平臺系統(tǒng)中，除了基本的人工監(jiān)視和數(shù)據(jù)記錄以外，更重要的是對監(jiān)控視頻進行智能化的處理，充分利用大數(shù)據(jù)、融合深度學習、分布式計算、新一代寬帶無線通信等先進的信息技術，通過打造城市統(tǒng)一一體的、互聯(lián)互通的、協(xié)同共享系統(tǒng)，實現(xiàn)社會管理與服務的業(yè)務模式創(chuàng)新，從而更大的范圍和更深層次提高城市運行效率、挖掘城市承載潛力、調(diào)高城市服務質(zhì)量，為實現(xiàn)平安、幸福、繁榮、和諧等城市目標發(fā)展。

關鍵技術

　　1、智能視頻分析技術

　　智能視頻分析技術是指計算機圖像視覺分析技術，是人工智能中的模式識別，其工作流程是從監(jiān)視攝像頭手機非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)集，對視頻圖像內(nèi)容進行理解和分析，生成圖像內(nèi)容和行為的描述信息，并以結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化語言描述，找出可能指向某種安全威脅的異?，F(xiàn)象。這是一個復雜的過程，需要即時過濾和處理大量數(shù)據(jù)。

　　在智能視頻分析技術出現(xiàn)之前，海量視頻的分析一直是困擾人們的難題，公安機關目前主要采用人工觀察的方式對海量監(jiān)視視頻數(shù)據(jù)進行過濾和分析，存在智能化分析程度不高、處理速度慢、效率低等問題，而這些問題都是智慧城市、平安城市建設中必須解決的基礎性技術問題。通過使用智能視頻分析和人工智能，對視頻內(nèi)容進行分析，在海量的視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)中查找有價值的信息，識別異常情況，在不需要人工參與的情況下，發(fā)現(xiàn)異常情況并報警，做到及時發(fā)現(xiàn)、及時取證、及時處理。這不僅改變了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控的被動型和人為性，而且也減少人為因素造成的監(jiān)控事件遺漏，同時，增強治安監(jiān)控系統(tǒng)的智能性、可用性、減低監(jiān)控員的工作強度，提高工作效率。

　　2、大數(shù)據(jù)處理技術

　　在公共安全領域，隨著平安城市、智能交通、智慧城市等工程的推進，安防監(jiān)控系統(tǒng)已深入、滲透到各個領域和地區(qū)。安防監(jiān)控的發(fā)展趨勢是融合化，視頻監(jiān)控平臺與其它多種系統(tǒng)之間如警綜、消防、卡口、門禁等進行資源和數(shù)據(jù)的無縫整合，形成社會化的大系統(tǒng)，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出爆炸性的增長。

　　如何對這些海量的融合數(shù)據(jù)進行清洗和選擇，并建立有效的分析模型是一個有趣的挑戰(zhàn)。“海量”和“非結(jié)構(gòu)化“這兩個特點在視頻監(jiān)控行業(yè)尤為突出，通過把視頻、圖片等非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為計算機識別的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，提取其特征、分析比對得到有價值的信息。通過應用大數(shù)據(jù)技術，可以輔助公安人員快速開展治安防控、警情研判及指揮決策，發(fā)掘公安信息資源價值。如犯罪嫌疑人追查，可通過輸入嫌疑人照片進行人臉特征識別并在所有視頻中尋找該人臉；犯罪嫌疑車輛追查可輸入嫌疑車的照片或顏色車型等相關特征在所有視頻中尋找；人車物的軌跡分析即在所有視頻中按照特征查找指定的人、車、物并繪制其時空軌跡。通過大數(shù)據(jù)技術，進行實時智能分析和數(shù)據(jù)挖掘，讓視頻監(jiān)控從基本的存儲、人工抽檢，進步到高效事前預警、事后分析，實現(xiàn)智能化的信息分析、預測，進一步挖掘海量視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)背后的價值信息，為公共安全治理的各項決策部署提供了充分的數(shù)據(jù)基礎支撐。

　　3、云計算

　　對于安防行業(yè)來說，云計算是指云+計算，即云量的存儲空間和海量數(shù)據(jù)的計算分析。云計算屬于一種以數(shù)據(jù)為中心的超級計算方式，將數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)應用以及相關的軟硬件資源虛擬化、集群化后進行并行計算，再將結(jié)果反饋給用戶。海量的數(shù)據(jù)存儲帶來的數(shù)據(jù)篩選、處理和計算工作也隨之成倍增加，云計算成功地解決了存儲難和讀寫難的兩大問題。利用智能分析算法技術，從大數(shù)據(jù)中精準且快速地抓取目標數(shù)據(jù)，對視頻數(shù)據(jù)的智能化分析，通過部署云計算、云存儲平臺，可以將遍布城市角落的攝像頭所采集的海量信息實時動態(tài)傳遞到云平臺，通過云平臺強大的計算能力和存儲能力，實現(xiàn)對各類視頻信息的比對以及對不同類型信息之間的關聯(lián)度進行深入分析，發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的情況，將監(jiān)控模式由事后的追查監(jiān)控轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑邦A防監(jiān)控，更加充分發(fā)揮城市安防系統(tǒng)的效用。

應用與發(fā)展趨勢

　　隨著公共安全視頻業(yè)務應用需求的不斷調(diào)整與增加，建設云架構(gòu)下的智能視頻大數(shù)據(jù)信息綜合應用平臺日趨成熟。利用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、智能視頻等技術升級建設新的視頻信息，有效解決視頻圖像數(shù)據(jù)采集整合、價值信息提取、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化處理及存儲應用模式變革等問題，為公安實戰(zhàn)應用提供服務支撐。

　　目前，在公安實戰(zhàn)工作中，最典型的智能視頻技術應用是從海量視頻數(shù)據(jù)里找出具有相同線索特征的圖像，讓干警發(fā)現(xiàn)新的案件線索。視頻的結(jié)構(gòu)化是最大的技術障礙，視頻除了時間和空間屬性外，并沒有其它的標簽。利用視頻分析、智能視覺技術，從大量純視頻中先自動化地采集出一些常用的“元數(shù)據(jù)”信息，并用數(shù)據(jù)TAG的方式重新對視頻信息進行組織、長期存儲，以備“戰(zhàn)時”急用，完成對犯罪分子行為痕跡的拼湊，把智能化視頻技術融合于案件處理的全工作流程中。運用云計算及大數(shù)據(jù)技術，實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)存儲、查詢和應用的云計算服務，對數(shù)據(jù)做到實時處理，進行有效的任務管理和調(diào)度，構(gòu)建起一個能夠流暢高效運行的大規(guī)模分布式系統(tǒng)，實現(xiàn)視頻圖像的摘要、分析、識別、處理、比對等智能實戰(zhàn)應用功能，使視頻智能化實戰(zhàn)應用在公安工作中發(fā)揮更大作用。

結(jié)語

　　公共安全領域?qū)σ曨l監(jiān)控的規(guī)劃和需求建設重點，正在從布點數(shù)量向管理應用質(zhì)量提升轉(zhuǎn)變，“靈活使用、資源共享、信息挖掘、支持實戰(zhàn)”是視頻監(jiān)控領域的發(fā)展趨勢。利用云計算、大數(shù)據(jù)、智能視頻分析等創(chuàng)新技術，通過對城市級社會治安海量視頻等安全信息進行分析和價值挖掘，實現(xiàn)城市視頻數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)的價值挖掘和利用，實現(xiàn)資源的統(tǒng)一管控和維護，推動著城市向高端智能化、可持續(xù)發(fā)展的方向邁進，從而達到提高政府社會綜合防控水平、提高公共服務水平、提升市民生活質(zhì)量的目標。