【福哥專欄】隨著安全監(jiān)控的需求增加與型式變化，加上圖像數字及網絡化，安全監(jiān)控已走上智能化監(jiān)控境界(Intelligent Video Surveillance，簡寫為IVS)。除以圖像偵測取代早期動態(tài)偵測外，IVS技術發(fā)展也更趨向運算智慧化，再加上將此智能化的圖像信息運用于安全之外，使得IVS可以和商業(yè)分析行為結合，因此，IVS已成為最近幾年來熱門的監(jiān)控項目;而IVS也因為大量運用圖像技術，使得IVS目前應用也邁向高清化圖像的配搭時代。

文/張淂福

　　不過，由于相關技術發(fā)展更新快速，IVS系統(tǒng)的軟硬件產品、技術與應用仍持續(xù)不斷演進，其中，圖像偵測、辨識、擷取與處理相關軟件能力，更是IVS系統(tǒng)性能優(yōu)化的關鍵，本次產品測試及是針對此類IVS應用產品而來，就讓我們從這三類包含智能辨識DVR及攝像機的產品開始，進入IVS多元的技術進程與應用進行深度剖析，進一步掌握IVS系統(tǒng)產品的精髓。

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　　IVS應該具有的特質

　　在剖析IVS產品之前，我們必須對IVS應有的特質條件做一個初步的認知，從而才能對此類產品進行應用及技術的解析;一般而言，IVS應該具有以下的特質：

　　• IVS應能抗干擾能力強，不因光線、雨天、風雪、攝像機的變化等影響;

　　• IVS應能過濾環(huán)境變化：樹的晃動、水波;

　　• IVS應能過濾天氣(烏云密布)變化;

　　• IVS應能忽略視頻的干擾和視頻畫面丟失;

　　• IVS應能調整圖像的衰減：雨天、霧、攝像機鏡頭污垢、太陽的反光;

　　• IVS應能避免PTZ的運動引起的錯誤觸發(fā)報警;

　　• IVS在屏幕跟蹤物體的效率是100%(未設置報警區(qū)域不算在內);

　　• IVS應能在畫面上顯示物體輪廓和運動軌跡的相關資料：高度、速度、面積、物體分類等;

　　• IVS應具有智能分析包括兩個層面：VCA presence 和 VCA surveillance;

　　• IVS應具有VCA presence：探測入侵者的存在問題;

　　• IVS應具有多個個跟蹤目標，多重檢測區(qū)域和非檢測區(qū)域設定;

　　• IVS應具有過濾功能，當人、車輛進入或者穿過設定區(qū)域或警戒線時檢測;

　　• IVS應具有攝像機抗干擾檢測，如攝像機的運動、散光或者被遮擋等;系統(tǒng)不受攝像機的細微變化影響，如鏡頭的污垢，光線的變化等;

　　• IVS應具有檢測區(qū)域可以任意設定任何不規(guī)則的檢測圖形. 檢測區(qū)域可以是一條或則多條線組成的圖形;

　　• IVS應具有設置非檢測區(qū)域防止誤報警，比如樹葉晃動;

　　• IVS應具有當快速行動的物體經過報警區(qū)域或報警線時能夠被檢測;

　　• IVS應具有VCA surveillance包括VCA presence + 過濾規(guī)則 + 物體分類;

　　• IVS應具有VCA surveillance特點，最多數十個計數器和不同的規(guī)則設定;

　　• IVS應具有方向過濾，可以調整方向和角度;

　　• IVS應具有停止過濾，一定時間內的逗留觸發(fā)報警;

　　• IVS應具有徘徊過濾，在設置區(qū)域內徘徊，超過設定時間觸發(fā)報警;

　　• IVS應具有進入/退出過濾;

　　• IVS應具有出現(xiàn)/消失過濾;

　　• IVS應具有物，物體被搬移報警;

　　• IVS應具有獨特的設計，方便使用，3D校正適合頂吊式攝像機或者側掛式攝影機數據的校正;

　　• IVS應具有分析顯示物體的分類，速度，面積，高度;

　　• IVS應具有最高和最低速度設置功能;

　　• IVS應具有物體類別過濾：人、人群、車、雜物等;

　　• IVS應具有過濾掉小動物、鳥、雜物等不需要檢測物體;

　　• IVS應具有物體的分類可以依據自己的需要進行調整。

　　目前IVS應用類別解析

　　在大致說明IVS現(xiàn)階段需求條件特質及參考三類的產品測試所得報告及數據后，我們在剖析上要先來談談在安防應用上，有哪些IVS智能視頻監(jiān)控分析類別及項目技術，這些IVS智能項目可以嵌入在攝像機、DVR及智能盒內來做應用。從中我們也大概來了解一下目前IVS發(fā)展的類別。

　　IVS偵測部分類別

　　• 物體分類(Object Classify);

　　• 單絆線入侵檢測(Tripwire);

　　• 多絆線入侵檢測(Multi-line tripwire);

　　• 進入/退出區(qū)域檢測(Entered/Exited);

　　• 徘徊檢測(Loitering);

　　• 遺留物檢測(Left behind);

　　• 物體搬移檢測(Taken away);

　　• 物體出現(xiàn)檢測(Appeared);

　　• 物體消失檢測(Disappeared);

　　• 煙霧出現(xiàn)檢測 (Smoking);

　　• 火苗出現(xiàn)檢測 (Fire Appeared);

　　• 人群密度檢測(Flow Control);

　　• 奔跑檢測(Running);

　　• 打架檢測 (Fighting);

　　• 逆向檢測(Converse);

　　IVS辨識分析類別

　　• 人流量檢測(People Counting);

　　• 車流量檢測(Vehicle Counting);

　　• 人車衣物顏色(Color Identify);

　　• 道路狀況檢測(Road Status);

　　• 車輛違章停車(Stopped Vehicle);

　　• 場景變化事件偵測(Scene Change);

　　• 高速球PTZ自動跟蹤(Pan-Tilt-Zoom);

　　• 臉部辨識(Face Identification);

　　• 年齡及身高(Human Age and Height of Object)。

　　攝像機前端IVS智能部分類別

　　• 圖像失落(Video loss);

　　• 圖像斷線(Cable fail);

　　• 鏡頭惡意遮檔(Cover Lens);

　　• 鏡頭噴霧或噴漆(Lens Printing);

　　• 鏡頭圖像無變化過久(Fake Image假景物訊號);

　　• 噪聲過高(Noise);

　　• 亮度過亮或過暗(Brightness Change);

　　• 色彩變化(Color/Black&white);

　　• 電力失落(Power Loss)。

　　IVS在應用中的注意事項

　　以上這些都是目前IVS智能視頻分析應用時大致上范圍項目類別部分，當然IVS也不全然會以這些為全部范圍，特別是在技術發(fā)展日益快速下，也許在文章的發(fā)表后以有新的IVS類別發(fā)布于市面上也說不定。由于IVS的類別眾多，因此在使用上可能會出現(xiàn)有很多問題，也必須對IVS智能視頻分析存在一些特性規(guī)則。這些應用特定規(guī)則大致如下;

　　• IVS目前偵測率≥90%，誤報率≤10%是一般通則要求;

　　• IVS可以做方向過濾且可以調整方向和角度適合個圖像方向偵測配合;

　　• IVS的停止過濾功能可以設定允許一定時間內的逗留觸發(fā)報警，以配合PIR功能使用;

　　• IVS的徘徊過濾功能可以在設置區(qū)域內對非惡意徘徊，設定超定告警功能再觸發(fā)警報;

　　• IVS可以同時跟蹤多目標，可以檢測多個區(qū)域和畫分非檢測區(qū)域(包含或不包含的功能);

　　• IVS可以設定過濾人或車輛的進入穿越設定區(qū)域或警戒線的路徑才告警方式，不再是傻瓜穿越偵測;

　　• IVS在前端攝像機上不會受細微的干擾影響檢測，例如攝像機的運動、散光及鏡頭的污垢、光線的變化;

　　• IVS不受架設點晃動的影響且能夠抗攝像頭抖動情況;

　　• IVS可以任意設定任何不規(guī)則的偵測區(qū)域. 區(qū)域可以是一條或多條線組成的不規(guī)則塊狀區(qū)域;

　　• IVS可以設置忽略非檢測物以防止誤報警，例如草及樹葉晃動;

　　• IVS可以偵測非常快速移動的物體，假如它們通過偵測區(qū)或越過偵測線;

　　• IVS可以過濾正常的人車進入/退出偵測不法的進入及退出;

　　• IVS可過濾正常的物體移動并偵測真實的物體的出現(xiàn)/消失;

　　• IVS可以立即偵測遺棄物及物體被搬移的情況;

　　• IVS可以搭配魚眼360°攝像機做曲面校正，方便3D偵測使用，這樣讓IVS適合吸頂式攝像機或者側掛3D半球攝像機使用;

　　• IVS可以智能的分析物體的活動固定分類，速度快慢、面積、體積大小及長短高度;

　　• IVS可以在速度過濾設置最高和最低速度，如此可以偵測極快或即極慢范圍物體移動;

　　• IVS可以過濾物體類別如分辨是一個人、一群人或是車、一堆車及任何單或群聚的雜物;

　　• IVS可過濾掉影響監(jiān)控警報辨識的小動物、鳥等可以忽略不需要偵測的部分;

　　• IVS可以全天候在雨、雪、霧、冰雹等氣象條件下均可能檢測，不受干擾;

　　• IVS已進階到物體的分類可以依使用這環(huán)境條件據自行進行調整設定;

　　• IVS也進階到畫面顯示物體輪廓和運動軌跡的相關資料如人車的高度、速度、面積、移動物體類別等;

　　• IVS已進階到3D人臉和車牌辨識高階運算的運用。

　　依這些IVS的應用特性規(guī)則看來，IVS智能分析應用優(yōu)勢上還是比應用問題來得多，但在真實工程應用上真的都可以順利的采用而沒有任何的阻礙嗎?我們再來剖析一下IVS對于安防應用的效益到底何在。

　　IVS的附加效益剖析

　　IVS智能型圖像監(jiān)控系統(tǒng)在安控系統(tǒng)中的應用，除了可提供圖像強化、物體辨識、動作偵測、畫面改變警示等應用功能之外，另外在調閱提取監(jiān)看圖像時，常見的作法是調閱者必須不斷縮小檢索范圍時間，逐一排除不需要的畫面，調閱過程稍微不留意就會錯失重要的關鍵畫面，但在有IVS智能型圖像監(jiān)控系統(tǒng)輔助下，用戶不需再透過縮小調閱范圍的舊方法，直接在檢索條件設置要查找的是異常動態(tài)畫面。

　　其實IVS還可讓儲存的錄制圖像更具實質效益，例如，系統(tǒng)不必將所有圖像都一一儲存，而只需要儲存系統(tǒng)判斷異常畫面，當IVS偵測到畫面出現(xiàn)遺留物或是不正常進出狀況時，只要保留異常時段的圖像，不須以每日24時不中斷進行監(jiān)控錄像，系統(tǒng)就可節(jié)省非必要錄像儲存成本。除節(jié)省影片儲存空間外，IVS智能型圖像監(jiān)控系統(tǒng)還可透過系統(tǒng)整合，擴張安全監(jiān)控的應用領域。在上述這些效能之外，IVS還可能帶來以下效益，我們以商場為例說明。

　　• 節(jié)能：大致上都可以對監(jiān)控系統(tǒng)達成節(jié)約能源 10%-20%的效益，例如根據節(jié)能原理，在商場的監(jiān)控應用時，可以根據客流量實時監(jiān)控功能監(jiān)控到商場內滯留人數，第一時間對商場的電扶梯、空調、照明等電力設施進行調節(jié)，從而達到節(jié)源減耗的目的;

　　• 防竊防盜：采用IVS大體上可以防止竊盜或財物損失達50%以上，例如IVS結合商場收款機監(jiān)控功能，對于監(jiān)控到的異常交易比如取消交易，漏掃商品等，會及時發(fā)出及提示，通知管理者進行監(jiān)控查詢。有了現(xiàn)場監(jiān)控功能，防止內盜或者商場盜竊情況的發(fā)生，從而達到為商場防竊防盜的目的;

　　• 降低人力成本：采用了IVS監(jiān)控系統(tǒng)可以大量減少人力支出，例如我們在運用IVS后，可以透過人流及熱點產品分析報表，可以統(tǒng)計出平均每天有多少客流量，根據服務客數比例進行人員人力調整。還有透過IVS系統(tǒng)協(xié)力的數據報表，可從這個報表可以知道每天客流量高峰期和低谷期，從而對店員進行有效的分配上下班時間，達到人力資源最優(yōu)化，從而為企業(yè)降低人力成本;

　　• 提高工作效率：IVS不僅可以提高安全監(jiān)控效率，同時可以針對商場的應用達成提高工作效率部分，也就是透過IVS所協(xié)助制成的數據報表可以比對比評估分析各分店營運情況，得出綜合能力最強的分店營運數據，制定一個合理競爭的目標，以提高商場人員工作效率。

　　結論

　　IVS智慧視頻分析技術進入中國已有近10年，伴隨著平安城市的建設和各類型監(jiān)控系統(tǒng)的應用普及，這幾年IVS迎來了新的發(fā)展契機。在2012北京展上更可以看到有不少廠家展出IVS相關產品，但不論IVS監(jiān)控技術是否將會大鳴大放，對于IVS產品的應用仍然須要謹慎對待，因為IVS的應用必須是有周全的產品搭配及應用技術才能完整采用的。