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- 編輯 :重慶監(jiān)控安裝 時間: 2017-04-17 15:29:17
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重慶監(jiān)控安裝:智能分析可以看作是一個將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息的模塊。近兩年,圍繞深度學(xué)習(xí)技術(shù),人臉視頻結(jié)構(gòu)化描述、車輛視頻結(jié)構(gòu)化描述等復(fù)合型智能分析算法開始在安防中應(yīng)用,而且越來越成熟、廣泛。
前后端智能分析的關(guān)系
智能化作為現(xiàn)代安防發(fā)展的趨勢之一,智能前置VS后端智能分析一直是行業(yè)備受爭議的兩個方向,兩者的主要區(qū)別是:由于前端設(shè)備(主要是相機(jī))內(nèi)的空間有限,再加上功耗、成本等因素的限制,智能前置會受硬件計(jì)算資源限制,只能運(yùn)行相對簡單的、對實(shí)時性要求很高的算法;而后端智能分析(如智能分析服務(wù)器)通??梢愿鶕?jù)需求配置足夠強(qiáng)大的硬件資源,能夠運(yùn)行更復(fù)雜的、允許有一定延時的算法。
筆者認(rèn)為這兩者其實(shí)不是對立與競爭的關(guān)系,更多的是一種合作關(guān)系,合作的目標(biāo)是為客戶提供性價比更高的智能解決方案,具體過程是根據(jù)前端與后端的設(shè)計(jì)特征,將解決方案的執(zhí)行過程予以分解,在滿足智能需求的前提下,使資源利用得最充分。
從另外一個角度看,智能前置與后端智能分析包含著明顯的轉(zhuǎn)化關(guān)系,隨著芯片技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,已經(jīng)有很多智能算法在前端實(shí)時運(yùn)行了,如進(jìn)入/離開區(qū)域、越界、徘徊、停車、人員聚集、快速移動、物品遺留、物品拿取、人臉檢測等。在intel新的movidius芯片中,計(jì)算能力大幅提高,一些基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能算法也將在前端完成,而這在前幾年幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的。
對于兩者的未來,我認(rèn)為在很長一段時間里兩者仍會共同存在,相互配合地滿足客戶的需求。隨著芯片技術(shù)的發(fā)展,會有越來越多的后端智能算法轉(zhuǎn)變到前端運(yùn)行,但同時也會有更復(fù)雜更高級的智能算法被研發(fā)出來,并依托于后端設(shè)備運(yùn)行。
智能分析在安防領(lǐng)域的應(yīng)用
在安防領(lǐng)域中,數(shù)據(jù)的主要來源是監(jiān)控視頻,也有部分音頻、雷達(dá)、激光等數(shù)據(jù);需要提取的信息主要包括感興趣目標(biāo)、事件、統(tǒng)計(jì)特征等;智能分析技術(shù)負(fù)責(zé)建立從數(shù)據(jù)到信息的映射關(guān)系。由于數(shù)據(jù)主要由視頻構(gòu)成,所以智能分析技術(shù)中常用的算法也以計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的算法為主,如前背景建模、目標(biāo)檢測、分類、識別、跟蹤、特征點(diǎn)提取、匹配、運(yùn)動估計(jì)等等。
智能分析技術(shù)可以代替人力,從視頻等數(shù)據(jù)中提取出客戶感興趣的信息。安防監(jiān)控中,智能分析技術(shù)通過電子警察、人臉識別、人數(shù)統(tǒng)計(jì)、自動跟蹤球機(jī)、主從跟蹤球機(jī)、視頻質(zhì)量診斷服務(wù)器、智能視頻濃縮、車輛二次分析等產(chǎn)品,應(yīng)用在智能交通、安防、公安刑偵、電力、金融等十一個大行業(yè)。
隨著軟硬件技術(shù)的發(fā)展,智能分析技術(shù)早已不局限在安防領(lǐng)域,而是成為人工智能領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。在智慧城市、智能家居、平安城市、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)、機(jī)器人等代表新科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的領(lǐng)域中,智能分析技術(shù)都發(fā)揮著非常重要的作用。
在這樣的形式下,安防企業(yè)迎來了巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。一方面,安防企業(yè)對智能分析技術(shù)一直非常重視,也取得了很多成果,由于擁有海量的視頻數(shù)據(jù),在發(fā)展大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)、云計(jì)算等技術(shù)時具有一定優(yōu)勢,可以憑借智能分析相關(guān)軟硬件技術(shù)的積累,向其它領(lǐng)域擴(kuò)展業(yè)務(wù)。另一方面,新的領(lǐng)域也將帶來更多的投入和競爭,如何通過合理的規(guī)劃來迎接這些挑戰(zhàn),是需要不斷思考的問題。
智能算法存在的問題
智能分析算法受實(shí)際場景影響較大。算法在設(shè)計(jì)的時候,需要對問題進(jìn)行建模,這些模型是對場景的抽象和近似,由于實(shí)際場景非常復(fù)雜,單一的模型無法準(zhǔn)確描述,就需要假設(shè)場景滿足某些約束條件,如果這些條件與實(shí)際場景不符,算法的性能就會下降?,F(xiàn)在,深度學(xué)習(xí)技術(shù)的研究有望緩解這一問題,該技術(shù)在訓(xùn)練模型參數(shù)的階段使用了海量數(shù)據(jù),相比傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)方法,包含了足夠多的場景,并且直接建立從數(shù)據(jù)到信息的映射,對約束條件的依賴較少。但是,短期來看,基于深度學(xué)習(xí)的算法仍然無法從根本上解決算法對實(shí)際場景的依賴。
智能分析算法在整個智能方案中的重要性需要轉(zhuǎn)化為引導(dǎo)作用。在大部分智能化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中,已經(jīng)認(rèn)識到了智能分析算法的重要性,但是,留給算法使用的資源卻很有限,如計(jì)算資源不足,目標(biāo)在圖像中的分辨率不夠等問題,最終體現(xiàn)出來現(xiàn)象就是算法準(zhǔn)確率、實(shí)時性等指標(biāo)達(dá)到不預(yù)期。隨著智能分析重要性的提升,尤其是客戶對智能分析結(jié)果的要求越來越高,算法需要在整個方案中發(fā)揮一定的引導(dǎo)作用,在軟硬件的設(shè)計(jì)過程中,將滿足客戶的智能需求作為共同的目標(biāo)。
此外,某些智能分析算法的性能與安防行業(yè)的具體要求間也存在著一定差距,如算法準(zhǔn)確性、實(shí)時性、魯棒性、環(huán)境適應(yīng)性等等,但這些指標(biāo)的提升是長期的,需要相關(guān)領(lǐng)域的人才一起努力來完成。
智能分析與人工智能
作為強(qiáng)化智能分析的手段,人工智能在近一年表現(xiàn)搶眼,已經(jīng)有很多安防企業(yè)開始投入資源開發(fā)基于深度學(xué)習(xí)技術(shù)的算法、產(chǎn)品,深度學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)為智能視頻分析技術(shù)的發(fā)展帶來兩大方面的提升。
首先,提升了智能視頻分析中很多機(jī)器學(xué)習(xí)算法的準(zhǔn)確性,例如,在國際權(quán)威人臉識別公開測試平臺LFW(LabeLED Faces in the Wild)上,排行前列的算法精度都已經(jīng)超過了人類的識別精度。其它如車系識別、人數(shù)統(tǒng)計(jì)等算法中,深度學(xué)習(xí)算法的表現(xiàn)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法。
其次,深度學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)技術(shù)直接建立了從數(shù)據(jù)到目標(biāo)模型的映射,不再需要人工選擇或創(chuàng)建特征集來描述目標(biāo)。這種特點(diǎn)一定程度上降低了機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的門檻,也幫助一些以前很難人工建模的問題得以解決,促進(jìn)了相關(guān)技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展。但同時,深度學(xué)習(xí)的訓(xùn)練過程需要海量數(shù)據(jù),需要計(jì)算能力足夠強(qiáng)大的硬件,深度學(xué)習(xí)算法本身的升級則需要更專業(yè)的人才能完成,這些因素也帶來了新的挑戰(zhàn)。
智能分析技術(shù)將以解決方案的形式獲得更快速、更廣泛的發(fā)展。在很多人的印象中,智能分析技術(shù)可能是一個算法上的概念,但如果傳感器提供的數(shù)據(jù)、用于計(jì)算的芯片性能都不理想,那么只靠算法,對最終結(jié)果的提升作用是有限的。所以,現(xiàn)在很多智能解決方案中都包含了更豐富的傳感器與更強(qiáng)大的處理芯片,一方面,智能分析算法需要硬件方案提供輸入的全景視頻信息;另一方面,多目拼接相機(jī)中的實(shí)時拼接算法、與球機(jī)進(jìn)行聯(lián)動時的高精度標(biāo)定算法等,也是硬件方案中的關(guān)鍵部分。同樣,芯片技術(shù)也是智能解決方案中不可或缺的。
過去幾年,安防龍頭企業(yè)成功地從產(chǎn)品營銷升級為解決方案營銷,隨著算法、芯片、多維傳感等技術(shù)的不斷發(fā)展,必將推動智能解決方案快速發(fā)展。
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