人工智能在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用

摘 ?要：近年來，我國計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等科學(xué)技術(shù)在飛快地發(fā)展，科技的進(jìn)步推動了時代的發(fā)展，人們進(jìn)入信息化大數(shù)據(jù)時代。在這樣的時代背景下人工智能技術(shù)應(yīng)運而生，并火速應(yīng)用至各行各業(yè)，使工作變得更加簡單和高效。目前國內(nèi)許多地方都在使用視頻監(jiān)控設(shè)備，在人工智能技術(shù)的沖擊下，視頻監(jiān)控安防工作也在向數(shù)字化、高清化、智能管理化的方向前進(jìn)。本文中，我們將對人工智能在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用進(jìn)行研究深化，通過進(jìn)行實例分析總結(jié)出其發(fā)展方向并提出相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù);視頻監(jiān)控;智能安防

中圖分類號：TP391.41;TP18 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2019）14-0084-03

Application of Artificial Intelligence in Video Surveillance

DENG Zhiyi

（Guangzhou Dexian Human Resources Service Co.，Ltd.，Guangzhou ?510100，China）

Abstract：In recent years，China’s computer，internet and other science and technology are developing rapidly. The progress of science and technology has promoted the development of the times，and people have entered the era of information technology and big data. In this context，artificial intelligence technology emerges and is rapidly applied to all walks of life，making the work more simple and efficient. At present，many places in China are using video surveillance equipment. Under the impact of artificial intelligence technology，video surveillance security work is also moving towards the direction of digitalization，high definition and intelligent management. In this paper，we will deepen the research on the application of artificial intelligence in video surveillance，summarize its development direction and put forward suggestions through case analysis.

Keywords：artificial intelligence technology;video surveillance;intelligent security

0 ?引 ?言

人工智能技術(shù)問世后，在1990年左右應(yīng)用至視頻監(jiān)控安防事業(yè)，至現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展數(shù)十年，這兩項技術(shù)結(jié)合的靈感來自計算機(jī)視覺技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用。隨著人工智能化視頻監(jiān)控技術(shù)的不斷成熟，其發(fā)展市場和前景也是非常良好的。在國內(nèi)，人工智能化的視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展趨勢向好，已經(jīng)慢慢形成一種新興產(chǎn)業(yè)，可以被各行各業(yè)采用：如停車場的車輛識別、企業(yè)或部門中的人臉識別功能、國家氣象地質(zhì)部門的事件監(jiān)控等等。同時在信息化大數(shù)據(jù)時代的背景下，人工智能視頻監(jiān)控技術(shù)不應(yīng)該只單純地應(yīng)用在某一個領(lǐng)域，而應(yīng)該開展“全城監(jiān)控”等工程的建設(shè)。文章接下來將對人工智能化的視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展前景和應(yīng)用方向，以及其發(fā)展趨勢進(jìn)行探討。

1 ?人工智能在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用現(xiàn)狀

視頻監(jiān)控技術(shù)在國內(nèi)每座城市都在使用，應(yīng)用十分廣泛，幾乎城市的每個街道都有視頻監(jiān)控設(shè)備，視頻監(jiān)控技術(shù)為人們提供了很大的安全性，也在一定程度上給人們的生產(chǎn)生活提供了便利。但其大部分采用的是傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控技術(shù)，只具備一些低端的智能功能，例如自動錄像、自動報警等基礎(chǔ)功能，這種技術(shù)還需要大量的人員去進(jìn)行人力監(jiān)控與分析，工作強(qiáng)度大，費時費力，也在一定程度上阻礙了視頻監(jiān)控的價值的發(fā)揮。現(xiàn)如今，隨著信息化時代的到來，在科研人員的大力研究之下，成熟的人工智能化技術(shù)應(yīng)運而生。早先人工智能與視頻監(jiān)控技術(shù)相結(jié)合，只是單純地應(yīng)用在軍事國防等領(lǐng)域，并沒有向大眾化發(fā)展，但隨著近年來國家對其越發(fā)重視，各行各業(yè)對安全性的不斷強(qiáng)調(diào)和迫切需求，以及公安部門在治安維護(hù)方面對人工智能監(jiān)控設(shè)備的需求，人工智能化視頻監(jiān)控技術(shù)得以實現(xiàn)大眾化使用并得到高速發(fā)展，進(jìn)而不斷滿足城市建設(shè)發(fā)展的需要。

2 ?人工智能在視頻監(jiān)控中的具體應(yīng)用

人工智能技術(shù)與視頻監(jiān)控技術(shù)相結(jié)合后，其應(yīng)用范圍十分廣泛，通過視頻監(jiān)控，利用人工智能化技術(shù)進(jìn)行操作，進(jìn)而獲取人、車、物體的信息，并且還能利用其智能化查找的功能，來發(fā)現(xiàn)人眼無法準(zhǔn)確判別和容易遺漏的信息。此外其具備專門且獨立的數(shù)據(jù)庫，可以進(jìn)行信息的分類和分析，且能夠與數(shù)據(jù)庫內(nèi)的信息進(jìn)行對比，找出其內(nèi)在關(guān)系，提供給使用者有價值的信息，并通過設(shè)備呈現(xiàn)在人們眼前，下面通過幾個具體實例分析人工智能在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用。

2.1 ?人工智能監(jiān)控技術(shù)中的人臉識別在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用

目前，人工智能技術(shù)已經(jīng)全面應(yīng)用在視頻監(jiān)控中，且設(shè)備與技術(shù)已經(jīng)相對成熟了。但近年來，國內(nèi)一些城市還是存在犯罪率高的問題，許多嫌疑犯作案時，往往會對采取偽裝策略，并采用交通工具進(jìn)行躲避和轉(zhuǎn)移，以達(dá)到逃避追捕的目的。此時，如果采用傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行人力監(jiān)控和篩查，是很難破案的。但是如果采用新型的人工智能監(jiān)控技術(shù)，通過將犯罪嫌疑人的面部特征和身材樣貌錄入人工智能化監(jiān)控設(shè)備的數(shù)據(jù)庫中，并實行全城視頻監(jiān)控，讓人工智能系統(tǒng)對出現(xiàn)在監(jiān)控設(shè)備下的人與嫌疑犯進(jìn)行身材面貌的對比和篩選，確認(rèn)目標(biāo)后，利用視頻設(shè)備進(jìn)行全程跟蹤，并為公安人員提供精確、實時的信息，方便其進(jìn)行布防抓捕，從而快速找到犯罪嫌疑人，將其繩之以法，已達(dá)到快速破案的目的。

2.2 ?人工智能視頻監(jiān)控技術(shù)在交通方面的應(yīng)用

近些年來，我國人民經(jīng)濟(jì)水平得到大幅度上升，導(dǎo)致私家車數(shù)量暴增，不但造成了道路擁擠問題，而且對交警部門來說，造成了巨大的挑戰(zhàn)。私家車數(shù)量的增加導(dǎo)致交通事故數(shù)量也隨之增加，要想避免和減少交通事故的發(fā)生，除了要單方面地對廣大司機(jī)進(jìn)行安全教育，還要加強(qiáng)人工智能視頻監(jiān)控設(shè)備的安裝和建設(shè)。通過人工智能的智能監(jiān)控技術(shù)對各個事故多發(fā)路段進(jìn)行監(jiān)控，針對有問題或發(fā)生事故的地方實現(xiàn)自動報警，并反饋給交警部門，這樣不但能對違規(guī)車輛進(jìn)行監(jiān)控，還能對已發(fā)生事故的地方進(jìn)行事態(tài)控制，系統(tǒng)還具備記錄車牌號和車輛信息的功能，以免發(fā)生車主肇事逃逸的問題。同時人工智能監(jiān)控系統(tǒng)還具備車輛分析功能，可在各個有監(jiān)控設(shè)備的關(guān)卡或地點進(jìn)行二次車輛識別，對問題車輛進(jìn)行速度和路線分析，以便還原其逃離路線和事故發(fā)生原因。此外，系統(tǒng)還具備自動識別車輛是否違規(guī)，進(jìn)行違章自動抓拍和記錄到檔案庫，并及時傳輸給交警部門的功能。

2.3 ?人工智能視頻監(jiān)控技術(shù)在公安方面的應(yīng)用

眾所周知，在現(xiàn)實生活中，跟蹤抓捕工作或者安全防護(hù)工作總是會耗費大量的人力和物力，這樣會帶給公安部門很大的困擾，而在公安部門工作中投入人工智能視頻監(jiān)控技術(shù)，就可以很好地解決這個難題，通過在警衛(wèi)和抓捕現(xiàn)場布置智能化監(jiān)控設(shè)備，然后通過終端去查看監(jiān)控畫面并且進(jìn)行控制，一旦發(fā)現(xiàn)目標(biāo)或者設(shè)備本身被破壞都會發(fā)生預(yù)警，并傳回終端，這樣一來方便公安部門進(jìn)行保護(hù)或抓捕工作。不僅節(jié)省了大量的人力物力，而且這種智能化監(jiān)控設(shè)備本身很小且具備人工智能系統(tǒng)，所以還能確保工作的隱蔽性和準(zhǔn)確性。

3 ?人工智能技術(shù)的具體分析

人工智能技術(shù)不單單包括人臉識別的功能，還包括虹膜識別、人的步態(tài)識別、靜脈和聲紋識別等許多技術(shù)，涵蓋各個方面，范圍十分寬廣。在這些生物類型的識別方式中，人臉識別技術(shù)是最成熟和應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，因其算法獨特且速度高效，發(fā)展的前景十分廣闊。此外，因人臉識別技術(shù)被應(yīng)用至視頻監(jiān)控領(lǐng)域，實用性更強(qiáng)，人們因此加大了對其研究的力度，要把人工智能化越來越多的功能應(yīng)用至城市的監(jiān)控和安防工作中去，例如海康威視公司的慧視人像大平臺系統(tǒng)，不但具有視頻實時監(jiān)控的功能，還能根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部的人臉智能生物識別功能對畫面內(nèi)的人進(jìn)行實時審核，并與公安系統(tǒng)的通緝?nèi)藛T進(jìn)行對比，避免潛在威脅的發(fā)在，如果發(fā)生危險系統(tǒng)還能自動報警，大大保障了使用者的安全[1]。

3.1 ?人像識別監(jiān)控技術(shù)的概念

所謂人臉識別技術(shù)就是通過計算機(jī)對監(jiān)控視頻內(nèi)的人臉與數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的人臉進(jìn)行對比分析，找出面部特征和臉型最符合的人，這就是人臉識別，這種技術(shù)自20世紀(jì)90年代就已經(jīng)提出來了，但由于當(dāng)時技術(shù)不成熟就被擱置了，現(xiàn)代由于人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，這種技術(shù)已經(jīng)被用于各行各業(yè)，用于保障企業(yè)或部門內(nèi)部安全，是驗證身份的另一種途徑。人臉識別技術(shù)不單單是單純的面部特征人像的識別和面部特征的識別，還包括深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人像識別，且后一種識別方式會成為未來人臉識別發(fā)展的主流[2]。

3.2 ?人像識別監(jiān)控技術(shù)創(chuàng)新

隨著人像識別的不斷應(yīng)用和發(fā)展，取得了非常優(yōu)異的“戰(zhàn)果”，城市居民的安全得到了保障，但科研人員不應(yīng)該只滿足于現(xiàn)狀，仍要進(jìn)行技術(shù)上的創(chuàng)新。人像識別系統(tǒng)主要以人像識別算法、大規(guī)模的數(shù)據(jù)運行和高性能的計算設(shè)備等構(gòu)成。針對人像識別算法的創(chuàng)新主要是要進(jìn)行核心算法的創(chuàng)新，首先要對人工智能系統(tǒng)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，通過模型模擬人臉進(jìn)行模擬識別，不斷提升難度，不斷學(xué)習(xí)，進(jìn)而找出其核心算法的漏洞，這是機(jī)器系統(tǒng)模擬人腦運行創(chuàng)新的關(guān)鍵;此外還要進(jìn)行學(xué)習(xí)統(tǒng)計，建立學(xué)習(xí)模型，通過對這一技術(shù)進(jìn)行升級和創(chuàng)新，其即時監(jiān)控設(shè)備只需要捕捉到被監(jiān)測目標(biāo)的部分面部特征就可以進(jìn)行高精確度的識別，進(jìn)而達(dá)到人像識別和監(jiān)控的目的[3]。

4 ?人工智能應(yīng)用視頻監(jiān)控中的基本原則

目前人工智能化視頻監(jiān)控技術(shù)在人像識別方面已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)展，但想要在實際的城市安防工作中提升智能化監(jiān)控技術(shù)的工作效率，首先就要在當(dāng)?shù)亟⑼晟频娜讼駭?shù)據(jù)庫，最起碼要涵蓋當(dāng)?shù)厮虚L久居住者的人像特征，只有這樣才能在城市安防工作中發(fā)揮人工智能化監(jiān)控技術(shù)的作用，在此之前想要建立完善數(shù)據(jù)庫會很難。但在現(xiàn)階段的全民信息化的背景之下，每個人都會有檔案，里面涵蓋其身高和人像特征，方便人工智能監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行人像對比和篩選，在人工智能監(jiān)控系統(tǒng)入駐城市安防工作的過程中，可以先和公安部門進(jìn)行居住者檔案備份或與公安部門共用一個數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行人像對比和識別，進(jìn)而大大提升公安的破案率，降低城市犯罪率，進(jìn)而提升城市安防工作的安全性[4]。

5 ?人工智能應(yīng)用在視頻監(jiān)控中的發(fā)展趨勢

人工智能應(yīng)用在視頻監(jiān)控中的發(fā)展趨勢一方面可以朝著超人像的靜態(tài)識別發(fā)展，這是目前國內(nèi)各種企業(yè)內(nèi)部的安防系統(tǒng)，是進(jìn)行人像識別最常用的方式，主要是將設(shè)備掃描的面部和公司內(nèi)部人像數(shù)據(jù)庫中的人臉進(jìn)行對比，識別度高達(dá)百分之百。此外對一些分辨率不高的靜態(tài)圖像可以進(jìn)行人像恢復(fù)和識別，往往也不會出錯。在此方面可以重視發(fā)展人像靜態(tài)識別的清晰度，以達(dá)到人像靜態(tài)識別的高清化，可以運用至交警部門的違規(guī)抓拍等方面。另一方面是朝人像的動態(tài)識別方向發(fā)展，此種方式是通過監(jiān)控設(shè)備的實時動態(tài)抓拍和識別，達(dá)到人像動態(tài)識別的效果，可以對監(jiān)控設(shè)施加裝高清動態(tài)抓拍攝像頭，進(jìn)而提升動態(tài)人像識別功能，如主要可以用于抓捕一些在逃犯[5]。

6 ?結(jié) ?論

綜上所述，把人工智能應(yīng)用至視頻監(jiān)控領(lǐng)域，是有百利而無一害的，可以提升各個部門的工作效率，避免人力物力的浪費，應(yīng)用至公安、交警部門更是可以大大提升居民的安全性。希望相關(guān)科研人員不斷進(jìn)行創(chuàng)新和改革，把視頻監(jiān)控變得更加智能化、專業(yè)化。

參考文獻(xiàn)：

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[4] 鐘俊洪.基于深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)跟蹤及異常徘徊檢測 [D].廣州：華南理工大學(xué)，2015.

[5] 萬民永.智能視頻監(jiān)控算法及硬件實現(xiàn)研究 [D].杭州：浙江大學(xué)，2012.

作者簡介：鄧志藝（1987.10-），男，漢族，廣東英德人，本科，畢業(yè)于中山大學(xué)，研究方向：公共安全技術(shù)防范視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用與規(guī)劃設(shè)計。