分析视频智能分析和应用案例

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智能视频分析及应用案例参考资料

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二零一二年十月参考资料

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目录

1 .智能视频分析产生背景. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

2.视频监控行业的发展、现状及未来. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

2.1 .中国视频监控行业发展概要. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

2.2.视频监控IP化、 网络化、高清化、智能化发展的现状. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

2.3.国内视频监控企业5年来的飞跃式发展. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

3.视频分析技术现状. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1

3.1 .国内智能视频分析技术现状. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1

3.2.国内外技术产品的差距. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

3.3.国内视频分析技术产品出路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

4.智能视频分析技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

4.1 .智能视频分析技术简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

4.2.视频分析系统架构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

4.3.视频分析过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17

4.4.视频分析技术的选用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

4.5.视频分析技术优势及发展方向. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

4.6.视频分析相关应用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

4.6.1 .与安全有关的应用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

4.6.2.非安全相关应用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

5.视频分析应用案例. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

参考资料

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5.1 .事件监测与行为分析系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

5.1 .1 .概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

5.1 .2.系统功能. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

5.1 .3.系统结构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

5.1 .4.技术原理与评测. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28

5.2.高速公路视频智能检测异常状况报警系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

5.2.1 .需求描述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34

5.2.2.智能视觉分析监控跟踪系统设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34

5.2.3.监控系统拓扑图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36

5.2.4.后端管理平台软件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37

5.2.5.系统模块描述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37

5.2.6.方案小结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40

5.3.监区智能出入管理系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40

5.3.1 .系统概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40

5.3.2.系统架构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42

5.3.3.功能简述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45

5.3.4.设计原则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46

5.3.5.系统流程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

5.4.高速公路视频检测系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

5.4.1 .系统目标与意义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

5.4.2.系统设计的基本原则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49

5.4.3.系统结构及工作原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50

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5.4.4.系统的主要特点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53

5.5.网络数字视频监控系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56

5.5.1 .系统概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56

5.5.2.系统设计整体方案. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57

5.5.3.中心平台系统功能. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60

5.6.智能视频分析的其他应用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64

5.6.1 .零售业公众安全. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .65

5.6.2.铁路、油田、输油管道安全防范监控. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67

5.6.3.停车场智能监控方案. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68

5.6.4.军队仓库及重点区域监控. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68

5.6.5.博物馆智能视觉监控解决方案. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70

5.6.6.港口、海面船只管理监控方案. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .70

5.6.7.哨位侦测方案. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71

5.6.8.海关、车站、机场和码头遗弃物检测和逆向穿越报警. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72

6.道路监控系统工程成本估算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73

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1 .智能视频分析产生背景

视频分析产生的背景很简单其一为安防应用就是当值班人员面对十、百、千的摄像机无法真正的在风险产生时预防或干预多数靠事后回放相关的图象其二为非安防应用如商业上人流统计、防止扒窃等等。其理念是将风险的分析和识别转交给计算机或者芯片使值班人员从“死盯”监视器的工作中解脱出来当计算机发现问题时候产生报警此时值班人员进行响应。

作为传统闭路电视监控系统的下一波浪潮数字录像系统的到来无疑标志着24*7全天候监控系统进入了更加高效的新纪元。然而当前仍然存在着一些严重的问题。接连数小时盯着通常显示着静止墙壁和护栏的多个监视器即使是最为训练有素的保安人员也会为此而面临注意力极限的挑战。再加上黑暗或恶劣的天气情况等客观条件这一问题变得更加复杂。随着数字监控网络中部署的摄像机和闭路电视监视器不断增多保安人员有效审视网络上所有各点图像的能力实际上却由于信息过载而有所下降。显而易见保安人员迫切需要一款更加智能化的系统来发挥自动“电子眼”的作用以便对潜在入侵者、可疑目标和其它安全侵犯活动进行至关重要的瞬间刺激型准确检测由此保安人员将可以对事件做出迅速而明智的决定和实时响应。智能视频监控主要优势

 快速的反应时间—毫秒级的报警触发反应时间

 更有效的监视—安保操作员只需要注意相关信息

 强大的数据检索和分析功能能提供快速的反应时间和调查时间

2007年来智能视频分析监控技术成了安防领域的一个热点话题影响越来越大应用范围越来越广。智能视频分析监控技术有时也称“行为监控技术”是指采用智能化的视频分析算法利用计算机对视野范围内的目标的特定行为进

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行分析和提取当发现存在符合某种规则的行为(如定向运动、越界、游荡、遗留等)发生时 自动向监控系统发出提示信号采取某种对应措施(如声光报警器报警)或通知监控人员进行人工干预等。

智能视频分析监控技术属于模式识别技术的一种通过设计一定的计算机算法从视频中分析、提取和识别个体运动行为的特征令计算机判断出这些个体的某些运动特征是否属于“某一类型”的“可疑行为”这样当计算机发现了这些“可疑行为”时就可以进行即时的报警提醒监控人员查看摆脱了人工的干预和判断实现令计算机“代替”人进行监控也即实现了“自动监控”或是“智能监控”。从这个角度来看摄像头和视频传输技术解决了“眼睛”的问题使监控人员能够在不身处现场的情况下通过摄像头看到现场的情景摆脱了地域的限制甚至于可以在千里之外(通过数字网络传输视频) 而智能视频分析监控技术则给监控系统加上了“大脑”使机器能够代替人(至少在一定程度上)来随时监看这些视频无须再由人工随时去监看这些视频。

智能视频分析监控技术是监控系统发展到一定程度时市场自然提出的要求。海量的视频源数据与有限的人工监控资源之间的矛盾越来越突出使监控系统很大程度上沦为了一种事后的“录像查询系统”不但大大降低了监控系统所应该具有的功能而且也没有能从根本上解决“实时监控即时反应”的目的。

美国“91 1”事件之后反恐成为国际社会的一种趋势来自身边的威胁让公众对于公共安全的需求空前高涨安全监控系统的效率日益成为人们关注的重点原有的安防系统功能已无法满足要求迫切需要真正实现“实时监控即时反应”在最大程度上减少甚至于及时阻止危险事件的发生。在这一市场需求背景的催生之下智能视频分析监控技术在欧美国家得到了长足的发展出现了一些专门进

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行智能视频分析监控技术研究的公司和企业如美国的Vidient、 Verint、ObjectVideo 以色列的Mate、 NICE、 IOimage 瑞士的VisioWave 法国的CitiLog(专做智能交通领域的智能视频分析技术)等。由于看好中国这一巨大的市场2007年上述企业和产品纷纷登陆中国。

2.视频监控行业的发展、现状及未来

2.1 .中国视频监控行业发展概要

从上世纪80年代初北京天安门广场安装第一批监控系统开始中国的安防产业经历了引进、模仿、消化吸收、创新的发展过程。经过30年的发展中国的安防企业已经达到2万多家从业人员约100万人;行业总产值达到2300多亿元。其中安防产品产值约为1000亿元安防工程市场和服务市场约为1300亿元全行业实现增加值800多亿元。其中安防电子产品发展较快年均增长25%左右。

在中国安防产业的构成中视频监控占据了较大比重约占55%、 出入口控制占15%、防盗报警占12%、其他类别占18%。中国视频监控产品的生产厂商主要集中在广东地区、江浙地区以及京津地区其中广东地区约占70%而深圳就集中了约65%的厂商是国内视频监控产品的发源地和制造基地;江浙地区约占12%京津地区约占10%其余地区合计约占8%。国产品牌视频监控产品市场占有率达到六成左右但高端市场被国际视频监控品牌牢牢占据。国内厂商的产品出了满足国内中低端市场的需求还有大量产品OEM到国际市场中国已经成为世界视频监控产品生产大国。

回顾中国视频监控行业的发展以视频监控技术的发展为轨迹视频监控行

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业发展可以分为几个时期

 2005年以前为模拟监控时代;

 2005--2008年为数字监控时代;

 2009至今为IP网络监控时代并朝着高清智能化时代发展。

2005年以前视频监控长期处于模拟视频监控时代。在这一时期中国国内的视频监控产品厂商的生产研发能力比较弱产品主要靠模仿后低价参与市场竞争厂商的研发基本维持在一些低端技术的研发上主要资金用于购买机芯、镜头组装摄像机。市场上的视频监控产品以国外品牌为主。国外视频监控产品中国代理商的数量非常多。

模拟时期视频监控产品的主要类型基本和现在的视频监控产品类型一致。以前端摄像机为例彩色一体机、道路专用摄像机、 日夜转换摄像机、防水型摄像机、红外摄像机、高速球、黑白/彩色枪机、球机、半球等产品当时都已具备清晰度多以480线为主甚至当时也有了网络摄像机和网络视频服务器。这一时期的存储问题主要靠录像设备解决。硬盘录像机是最主要的存储产品包括嵌入式硬盘录像机、 PC式硬盘录像机出现了数字硬盘录像机、矩阵、 DVR,有一部分企业做视频采集卡。监视器为黑白/彩色CRT为主产品较单一。

当时的视频监控设备品牌大都是国外品牌如索尼、迪奥徕卡、飞利浦、JVC、三星、松下、霍尼韦尔、YAKO、安特、柯士(Camstar)、 日立、美国艾斯卡普、美国波尔、韩国大宇、 日本精工、腾龙、 Computar、富士能、德国博世、派尔高、 日本高崎等等。总体而言这一时期的视频监控产品品牌少产品种类少国产品牌更少国内企业正处于从代理商向生产商转型期。国外产品和品牌基本处于一统天下的局面。

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