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            视频结构化打造智慧新“视界”

            发表时间: 2021-07-23

             
                    在2020这个安防新十年里,AI技术在安防行业不断挖掘应用场景,优化性能指标,已经作为新安防时代不可或缺的技术支撑。这里面包括人脸识别、车牌识别、人形识别等各类识别类算法,以及包括颜色、穿着、号牌等的视频结构化类算法。正是通过这些贴合各类应用场景的AI算法,才使得我们的社会更加安全,工作效率更高。本文重点围绕视频结构化,讲解三个方面的内容;
             
            一、 视频会什么要做结构化处理,其意义体现在哪些方面
                    首先我们了解一下何为视频结构化。大家知道,原始的视频图像是不含任何结构化数据的,它不能直接被计算机读取和识别,为了让视频图像在安防领域更好的应用,就必须使用智能视频分析技术对视频图像进行结构化处理,也就是视频结构化。
                    在公安安全领域,视频结构化的意义主要体现在保障社会秩序、提高破案效率方面。举个非常简单的例子,某地发生了一起抢劫案,警方初步确定了目标嫌疑人,但是需要拿到监控画面作为证据。这时如果视频无结构化处理,则需要挨个回放录像去查看,费时费力,办案效率低下。但是如果具备视频结构化能力,只需将嫌疑人照片录入系统,系统可以独立去和已经提取的结构化数据进行对比,从而可以在很短的时间内找到目标嫌疑人出现的时间,获取录像文件,拿到证据。大大减轻民警办案压力,提高办案效率。
                    具体到我们的细分领域,如公安执法办案区,通过视频结构化技术,可以实现嫌疑人的实时轨迹定位,联动视频跟踪,生成完整的执法办案链条的作用。他的意义就是可以在无任何穿戴式设备的情况下,通过纯视频手段,复用视频监控摄像机,实现目标人物的实时定位,降低接触式交叉传染的风险,同时可以降低设备运维成本。
             
            二、 天地伟业的视频结构化产品及技术介绍
                    AI技术全面在安防行业实现场景落地,是天地伟业的战略方向。天地伟业紧跟时代发展方向,不断创新,开发出多款业内高精尖的结构化产品。这里重点讲解两款结构化产品,一款是多维感知结构化摄像机,另外一款是视频轨迹定位系统。
            2.1 天地伟业多维感知结构化摄像机不仅可以采集监控图像信息、人车结构化信息,还能够采集手机热点信息。
                    在结构化信息提取方面,该产品支持人脸、人体、和车辆等结构化信息提取。人脸方面:支持人脸检测、人脸跟踪、质量评估和人脸抓拍,支持基于人脸的年龄、性别、人数、民族的检测,支持判断人脸是否戴口罩、帽子、眼镜等;人体方面:支持对基于行人的性别、是否背包、运动方向的检测和抓拍以及对基于骑行的人员性别、运动方向的检测,以及驾驶摩托车车牌检测、识别等;车辆方面:支持车辆检测、车辆抓拍,支持车牌类型、车牌号码、车牌颜色、车身颜色、车辆类型、运动方向检测等;
             

             
                    在手机热点信息提取方面,该产品是在不影响用户正常通信的情况下,可以对用户手机IMSI信息进行采集。因手机IMSI是和手机卡唯一绑定,所以采集到的IMSI信息可作为人员身份进行数据分析处理。
                    该产品可部署在火车站、机场、交通卡口等重点公共场所,用于采集重点目标的特征信息和热点信息,便于建立人与车、人与热点、车与热点之间的隐性关系,通过对轨迹数据的分析挖掘,为身份核查、综合研判、布控预警提供精准高效的信息化手段。
            2.2 天地伟业视频轨迹定位系统,目前主要应用于公安执法办案区。在办案场所内,无死角覆盖结构化摄像机,配合后端智能分析算法,可以根据目标属性,分析出目标人物,从而可以实现对办案区内所有目标的实时轨迹定位。
                    当前阶段,疫情传播风险高,国家及各地政府均出台相关措施最大程度抑制疫情的传播。该系统采用纯视频方式实现人员定位、轨迹跟踪、视频联动。相比传统手环定位方式,无需佩戴和维护,避免接触带来的交叉感染的风险。

            三、 公安执法办案区,视频轨迹定位应用探析
                    近年来,全国公安机关强力推进执法规范化建设,以法治思维定制度,以规范制度约束民警,全面打造法治公安新形象。为切实规范执法办案场所办案区的设置、使用和管理,提升安全规范执法水平,2013年,公安部发布了《公安机关执法办案场所办案区使用管理规定》,对公安机关执法办案场所的使用做了详细的指导与要求;2014年,公安部为切实规范公安机关执法办案场所办案区的使用管理,提升安全规范执法水平,在全国公安机关部署开展了规范使用办案区“四个一律”专项检查整改活动。
                    由国家出台的一系列法律法规可见,当前我国已将执法规范化作为“依法治国”基本方略中的一项重点工作,紧锣密鼓地大力推进。可以说,执法规范化建设已上升为公安机关未来发展的重大战略布局,同时执法规范化也契合了当前全面依法治国、法治中国建设的要求,回应了人民群众的关切,因此中央、国家层面频频出台相关政策,在完善执法制度机制方面,细化执法标准和指引,为公安民警提供健全、完备、可操作的执法指引。
                    天地伟业先后打造了银川、南京、北京多个公安部法制现场会推广试点,保障了三次全国公安机关现场会顺利召开,为全国公安机关执法规范化建设提供了可复制、可推广的宝贵经验,并从中探索出一条完善的执法办案新模式,实现对“警、案、人、物、卷、场”的智能化、闭环式管理。
            这里讲的智能化、闭环式的管理,传统方式是通过佩戴智能定位手环实现串联。在办案场所内进行定位采集基站覆盖,通过获取手环的信号,得知嫌疑人当前所在位置,从而实现实时定位。这种方式有几个缺点:
            1、接触式,需要办案民警给嫌疑人佩戴;
            2、日常维护,手环内置电池,需要定期给手环充电;
            3、无线传输,部分细分行业,要求办案场所内不能使用无线传输手段。基于这些缺点,天地伟业率先研发纯视频轨迹定位系统。
                    办案区中采用视频轨迹定位系统,通过纯视频方式实现入区登记开始到最终出区的全流程人员定位、轨迹跟踪、视频联动。整套系统运用规范化的硬件设施、流程化的运行方式、标准化的管理模式、精细化的监督措施,有效解决执法不规范、管理不精细、服务跟不上、数据未共享等问题,构建起一个全程公开、全程透明、全程可控的执法环境。
                    系统根据办案区情况,预先规划好相应定位区域并关联高清人体结构化摄像机,当嫌疑人入区登记采集人像和绑定识别号服后,从入区登记开始到最终出区,全环节实现视频轨迹定位。在办案过程中,民警可以通过平台系统,直接调取、回放历史录像。
                    首先在入区环节,嫌疑人通过采集人像进行入区登记;入区后在人身安全检查处进行识别号服绑定。从而将人脸、号服作为该嫌疑人的结构化标识,两者互补结合。前端采集结构化信息,后端分析后判定对应嫌疑人。
                    从入区登记,人身安全检查,财物暂存,信息采集,候问、讯(询)问管理,物品返还,最后出区登记,就是当前执法办案区执法办案全流程。整个流程规范需要挨个执行,不能调整顺序或遗漏。全程通过纯视频结构化分析,实时定位目标人员位置,最终通过公安执法办案区智能管理系统形成完整的办案流程,实现从信息、安全、物证资料到案件资料的全流程化管理。如果视频分析出嫌疑人所在的位置,上一个流程没有办理,系统会及时进行报警提醒,形成规范化的流程管控。
                    当前的视频轨迹定位,尚需要配合如号服、二维码、数字等去做辅助判别,分析后面的发展趋势会逐步走向去辅助元素,单纯靠人体的结构化元素去做判别,如人脸、人形、肢体动作等。

            总结:
                    视频结构化分析技术源自计算机视觉技术,它能够在图像及图像描述之间建立映射关系,从而使计算机能够通过数字图像处理和分析来理解视频画面中的内容。
                    视频结构化是实现“视频创造价值”(从大量视频资源中挖掘有价值的东西)的重要手段。从概念来讲,视频行为分析技术是对采集到的视频上的行动物体进行分析,判断出物体的行为轨迹、目标形态变化,并通过设置一定的条件和规则,判定异常行为,它糅合了图像处理技术、计算机视觉技术、计算机图形学、人工智能、图像分析等多项技术。
                    如果将结构化摄像机看作人的眼睛,后端智能视频系统则可看作人的大脑,相对于硬件而言,软件的地位也很重要。作为一项被誉为引领监控革命的技术,它改变了两种状况:一是将监控人员从烦琐而枯燥的 “盯屏幕”中解脱出来,由计算机来完成这部分工作;二是在海量的视频数据中快速搜索到想要找的图像。并且可以在降低工作人员劳动强度的同时,实现移动侦测、物体追踪、面部识别、人流统计等功能。在很大程度上具备先知先觉的预警功能,提高报警的精确度。整个视频结构化的管理系统,为我们打造一个智慧新“视界”。
             
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