一、AI视频分析技术的现实需求

随着信息化建设持续深入,监管单位基本上都已经或者即将完成视频数字化+高清化改造,在屏幕前,可以看到监管单位中任意位置的视频画面,发生的各种事情都可以随时调取录像进行复现核查,随之而来的新需求就是海量视频,单纯依靠人工24小时查看,很难及时发现问题,据有关数据分析,15分钟后监控人员可能错过高达95%的画面。试想一下,人的监控力度是有限的,而突发事件是不可预见的,仅靠人工7*24小时的监控难免会产生疏漏。所以需要有一套智能视频分析系统,通过对每一路视频进行实时分析,自动判定该场景中是否存在异常或者危险事态,并且及时提醒值班值守人员。这样不仅能大幅提高监管安全,而且还能切实降低执勤工作强度。

2019年10月,主题为“洞见当下,预见未来——5G+AI+视频,加速千行百业智能化升级”的华为智能安防产业峰会在深圳召开。在会上,华为推出首个基于智能视觉与感知的智能视频算法商城Huawei HoloSens Store,重新定义智能安防新生态模式。同时,华为智能安防面向5G+AI时代重新定义平台技术架构,将SDC(软件定义摄像机)升级为HoloSens SDC,将IVS(智能视频云)升级为HoloSens IVS,以新生态、新平台加速5G+AI时代千行百业的智能化升级。

这也预示着智能视频分析技术进入了一个飞速发展的阶段。

二、AI视频分析技术的发展阶段

实际上监管单位建设智能视频分析系统尝试已经近10年了,回顾起来,一共经历了如下几个阶段:

第一阶段:2010年-2014年,视频AI概念刚刚兴起,算法模型还是处于传统模型阶段,全国很多监管单位也积极开展了试点建设,但是由于AI算法、算力、数据等严重不足,导致效果不太理想,给刚刚兴起的智能视频分析技术泼了一瓢冷水。

第二阶段:2015年-2019年,随着深度学习算法的飞速提升,GPU算力的快速提高,监管行业的智能视频分析需求和满足度都有了改善,而且还有很多摄像机带了一些基础算法功能,从部署和使用的效果上得到很大提升。

但是在实际使用中,还是遇到了一些问题:

1、 算法准确性与实际需求存在差距,尤其是在智慧监管这种宁误不可漏的特殊环境下,原理性漏报成了深度学习系统迈不过去的槛。

2、 监管单位普遍存在强监管+警力有限+信息化数据多这三个要素导致的矛盾,原本警力紧巴巴凑合用,而人工智能产品本身就不可能100%准确,错误报警信息时有发生,形成了基层干警普遍认为数据干扰的印象,系统建成之后停用的现象时有发生。

3、 选型标准混乱:认为功能越多越好、GPU硬件越多越好、单路成本价格越低越好,或者说单台设备分析路数越多越好。还有前端摄像机内置算法与后端专用分析算法之争。

针对这些问题,2018年,司法部发布了《监狱视频智能分析建设标准》,给出了比较实用的标准和建议。

第三阶段2019---至今在发展

随着智能视频分析算法、算力、数据的持续发展,准确率大幅提升,加上实际效果的确能提升监管安全、缓解警力、降低工作强度。以省级为单位的建设开始多了起来,目前规模最大的就是华为建设的某省监管单位智能视频行为分析全覆盖项目,部署数量近2万路。

三、如何成功建设智能视频分析系统

(一)、对系统各项功能合理认知、判断

  按照司法部发布的标准,目前一共提出了13项功能,针对监管单位不同场景的功能部署提出了合理的建议,有些功能确实可靠性和准确性都很高。但是目前智能视频分析技术,对个别功能存在一些限制因素和认知判断失误。如有些用户在前期设计规划时,认为把所有功能都部署上去,能降低危险事件发生的风险,还有摄像机的角度等,都有可能影响到智能视频分析的准确性。所以与专业团队核对每项功能的可实施性,以及在逻辑上如何最优配置功能,是成功交付的一个重要环节。

(二)、分析系统预警处置流程合理规划,既要发现异常,又要大幅降低一线值班民警的工作量。

  监管单位在执勤值岗方面,早期都有相对固定的工作模式,一般以人防为主,智能视频分析系统为辅。由于智能视频分析系统本身会产生一些提示和告警,如果规划部署不合理,不但无法减轻人防工作量,反而很容易增加一线民警工作量。所以,一套专业的预警处置流程,也是成功交付的一个重要环节。

(三)、算法准确性要高,尽可能避免原理性漏报

从2015年开始,机器视觉行业随着算力、算法、数据的持续提升,已经达到比较高的准确性和可靠性。但是因为监管行业很多场景具有自身特性,而且目前主流算法均采用了深度学习的算法模型,这种算法存在的问题就是容易导致原理性漏报。一些算法公司因为没有底层的算法编组能力,导致无法修正误报和克服原理性漏报。

(四)、重视实践交付能力及经验

有些用户单位在技术设计和选型阶段,关注重点在产品,实际上行业经验和交付能力也很关键。所谓交付能力包括对各项功能实现度的理解力,业务处置流程整体设计能力,底层算法编组能力和持续演进能力,大规模视觉分析系统的真实部署能力和案例,这些因素融合在一起,才能真正提高交付能力。

四、案例和方案剖析

自2019年华为推出基于智能视觉与感知的智能视频算法后,依托华为强大的硬件及算法研发能力,一大批成功案例应运而生,并且都达到了很好的效果。其中最为典型的案例是某省智能视频分析系统项目,近2万路的部署量,对交付团队和算法都是非常大的考验。

华为携手上海趋石联合发布的《华为&趋石智能视频分析解决方案》就是基于此项目而开发的。

项目组基于对业界当前智能视频分析系统建设和使用中共性问题的深刻理解,从业务SZ性需求出发,以端到端流程闭环的整体视角,构建完整解决方案:

1. 全省统一新建智能视频分析系统,省局+监管单位二级组网架构,实现本地快速检测、报警信息自动上报;

2. 流媒体服务器通过GB T28181或ONVIF对接本监管单位现有的视频监控平台和摄像机,面向智能视频分析服务器提供统一视频输入接口,屏蔽现网厂商差异,保障智能视频分析系统的易管理性、易维护性和易扩展性;

3. 智能视频分析服务器,大容量,高性能,内置基于“专家模型+深度学习+3D模式识别”的独有融合分析算法,比传统算法具有明显的准确率优势,检测结果具备高可信度,保障系统的可用性;

4. 配套视频分析管理系统,对报警信息图形化、多终端实时呈现;并通过监管区域安装报警前置终端,精准提醒楼层值班人员第一时间处置警情,告警分层分级上报,显著降低警力消耗。

基于端到端的整体架构设计和业界领先的算法能力,智能视频分析解决方案为客户带来以下价值:

1. 对异常事件的实际监督覆盖率大幅提升,场所整体安全防范和管理能力有效改善;

2. 报警分级分类处置,普通事件由系统判定筛选,警力仅需聚焦关键事件处置,效率显著提升;

3. 警员执勤值岗全过程数据记录,实现执勤质量考核客观量化;

4. 海量视频数据的价值得到挖掘,支撑全省大数据应用。

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