视频图像智能分析处理技术浅议

前言

视频图像智能分析处理技术就是自动的分析和抽取视频源中的关键信息。如果把摄像机看作人的眼睛，而智能视频系统或设备则可以看作人的大脑。智能视频技术借助计算机强大的数据处理功能，对视频画面中的海量数据进行高速分析，过滤掉冗余的信息，为监控者提供有用的关键信息。

　　视频监控是安防系统中最有效的手段之一。自上世纪九十年代大量应用以来，特别是随着平安城市等大型工程的建设，成千上万的视频图像给广大工作人员的监看与管理工作带来困难。一个监控人员往往要兼顾几百路甚至上千路的监控视频信号，长时间工作后监控人员将逐渐进入一个生理疲劳状态，往往会因过度疲劳而无法在第一时间对视频画面中潜在的安全事件作出响应。

　　如何从海量图像中自动发现、分析有用的信息并立即进行处理，使视频监控系统重新成为防患于未然的重要手段，这已经成为安全系统建设和安全管理部门越来越关心的重要问题之一。面对越来越多的监控点，海量视频监控系统如果不加视频分析将只是“可视”而不能有效“监控”。因此，人们期望有一种产品能通过对视频图像的识别、分析而自动捕获到可疑目标，及时对可能发生的安全事件进行预警，降低监控人员工作强度。

　　智能分析处理技术的涵义国内技术现状智能视频分析利用智能神经网络技术，对视频图像进行分层处理，分离出对系统有用的人或物体。神经网络是基于模拟人脑智能特点和结构的一种信息处理系统，它通过对人脑的基本单元的建模和典型的激励函数的设计，来探索模拟人脑神经系统功能的模型，并研制一种具有并行分布处理与存储、高度自适应和自学功能、能分析较为复杂的非线性系统的软件模拟技术。

　　视频图像智能分析处理技术就是自动的分析和抽取视频源中的关键信息。如果把摄像机看作人的眼睛，而智能视频系统或设备则可以看作人的大脑。智能视频技术借助计算机强大的数据处理功能，对视频画面中的海量数据进行高速分析，过滤掉冗余的信息，为监控者提供有用的关键信息。

智能分析的“心脏”：DSP+算法

　　智能视频监控之所以能够担当起智能视频分析的重要角色，从而以主动监控改变传统被动监控方式，其根本的实现手段在于采用高速数字信号处理器（DSP）的高速实时的性能，极大地提高监控的即时性和有效性。德州仪器通用DSP业务发展部经理郑小龙认为，随着DSP性能的增强，视频智能分析算法可以由CPU处理转到DSP实时处理，于是视频智能分析实现了由后台转到前端的过渡。更多设备的数字视频监控产品可以借助于DSP增加视频分析功能以实现全面智能化。TI的通用数字媒体处理平台（DaVinci）经过几年的推广已为很多数字视频监控客户所认可，在拓展到智能视频分析应用中，有利于数字监控系统兼顾降低系统成本、缩短开发周期，以及支持丰富的接口标准。其中具有代表性是带有AMR核心的DM644x和不带有AMR核心的DM643X系列平台，两者都有C64x+的DSP核心，这是由C64x核心的升级，既可以兼容C64x的算法软件，又具有更高的性能和效率。

为使智能视频技术得到更广泛应用，TI所推出的视频分析基础函数库，该函数库名位VLIB，支持基于C64+x核心开发具有特色的智能视频应用算法。VLIB的实质是集合了超过 40 种软件的DSP函数内核，客户通过调用这些函数库，即可实现背景建模与背景抽取算法、目标特性提取、跟踪与识别、以及低级别像素处理等功能。郑小龙告诉记者，如果把研发视频分析产品看作是建造智能化大厦，则VLIB函数库所提供的好比是建筑材料，开发者无须再从头新型最底层的工作，而只需专注于具体的应用实现。

　　据深圳市永研科技发展有限公司总经理张永福介绍，近年来，有单一算法、对象跟踪算法、多对象行为检测算法三种方法出现于视频分析市场。单一算法：可以识别和捕捉出现在监控画面里移动的物体。虽然此方法起到些作用，但它不能作为一个完整的解决方案，而且画面中人数多的时候或复杂的行为就不能用。对象跟踪算法： 通过使用一种图形化的地图，摄像机可以捕捉移动的物体，这些对象被完全秘密监控。虽然这种方法有所进步，但它无法识别一些可以导致违规的行为，而且这种方法跟踪对象需要摄像头画面的重叠。多对象行为检测：这是通过一种神经网络算法，可以识别多个物体的多种行为，可以作为一个完备的安全方案，十分有效地应用到监控系统里，实时地发现各种违规行为。

场景复杂性促智能分析技术多元化发展