一、背景概述
自2005年全國首批3111試點(diǎn)城市監控系統建設以來(lái),我國平安城市的建設步伐已經(jīng)進(jìn)入到平穩階段。隨著(zhù)城市經(jīng)濟建設和各項社會(huì )事業(yè)的快速發(fā)展,工業(yè)化、城市化進(jìn)程不斷推進(jìn),部分地區“城市病”問(wèn)題日益嚴峻。為解決城市發(fā)展難題,實(shí)現城市可持續發(fā)展,平安城市“智慧化”已成為當今世界城市發(fā)展不可逆轉的歷史潮流。
智慧城市建設圍繞惠民便民、服務(wù)經(jīng)濟兩大主題,以新一代信息技術(shù)為支撐,實(shí)現對城市部件信息的感知、分析、處理和整合,實(shí)現更全面的感知、更智能的控制、更廣泛的交互、更深度的融合和更緊密的協(xié)同?!案娴母兄弊鳛橹腔鄢鞘械囊粋€(gè)特征,要求智慧城市基礎設施能夠更深入收集各類(lèi)數據和信息,以便整合和分析海量的跨地域、跨行業(yè)的數據和信息,為城市共享服務(wù)和運營(yíng)管理提供基礎的底層資源。而智能感知技術(shù)作為新一代信息技術(shù),是智慧城市收集復雜數據和信息的關(guān)鍵手段,更是整個(gè)智慧城市感知體系的關(guān)鍵部分。
二、發(fā)展現狀
智慧城市建設與發(fā)展應該解決“端到端”的問(wèn)題,目前智慧城市主要以物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數據技術(shù)為核心,實(shí)現“后端—智慧城市共享服務(wù)設施”的信息數據融合互聯(lián)和共享應用。而目前大部分“前端—智慧城市基礎設施”僅僅能提供原始的非結構化數據,這些非結構化數據對于“后端”應用來(lái)說(shuō)可利用的價(jià)值不高,里面有很多無(wú)用信息,很難進(jìn)行數據關(guān)聯(lián)分析和應用。
因此智慧城市基礎設施迫切需要采用具備智能感知技術(shù)的終端采集設備,為“后端”應用積累原始的、可識別的結構化數據,以便“后端”應用可以對這些結構化數據進(jìn)行更高層次的碰撞、分析和利用,保證用于分析和判斷的資料更為豐富,最后的研判結果也更為準確。由此可見(jiàn),相對于物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數據技術(shù)的日益成熟和廣泛應用,智能感知技術(shù)的顛覆式創(chuàng )新將成為引領(lǐng)智慧城市發(fā)展的重要推動(dòng)力。
三、技術(shù)介紹
智能感知技術(shù)根據對象和目標的不同,可以分為四大類(lèi):基于人體分析的感知技術(shù)、基于車(chē)輛分析的感知技術(shù)、基于行為分析的感知技術(shù)和基于圖像分析的感知技術(shù)。技術(shù)分類(lèi)如下圖所示:
1.基于人體分析
1)人臉識別技術(shù)
該技術(shù)基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識別。通過(guò)人臉圖像采集及檢測、人臉圖像預處理和人臉圖像匹配與識別,實(shí)現面部特征識別。
2)人體特征提取技術(shù)
該技術(shù)基于計算機視覺(jué)、圖象處理與模式識別技術(shù),對人體屬性特征(性別、年齡段、身高、戴眼鏡與否等)進(jìn)行提取分析,實(shí)現人員身份識別。
應用范圍:在智慧城市的公共安全領(lǐng)域,基于人體分析技術(shù)可以實(shí)現人員身份確認、重點(diǎn)人員預警、嫌犯逃犯追蹤和人臉識別防盜。
2.基于行為分析
1)目標檢測跟蹤技術(shù)
該技術(shù)是指采用背景差分法或幀間差分法實(shí)現目標檢測對象的提取和動(dòng)態(tài)自動(dòng)跟蹤。
2)異常行為分析技術(shù)
該技術(shù)是基于雙目識別技術(shù),獲取到目標人員的深度及三維信息(目標高度信息,提升目標行為分析和多目標檢測的準確率、目標位置信息,提升多目標檢測,尤其是目標間距檢測、目標深度信息,提升多目標位置遠近的判斷),實(shí)現越界、進(jìn)入/離開(kāi)區域、區域入侵、徘徊、人員聚焦、快速移動(dòng)、非法停車(chē)、物品遺留/拿取等異常事件的自動(dòng)偵測與報警,變被動(dòng)監控為主動(dòng)防控。
應用范圍:
在智慧城市的公共安全領(lǐng)域,基于行為分析技術(shù)可以實(shí)現人員定位跟蹤、危險行為預警、嫌疑人員提示和群體事件處突。
3.基于車(chē)輛分析
1)車(chē)牌識別技術(shù)
該技術(shù)是利用車(chē)輛的動(dòng)態(tài)視頻或靜態(tài)圖像通過(guò)車(chē)牌提取、圖像預處理、特征提取、車(chē)牌字符識別等手段實(shí)現牌照號碼、牌照顏色自動(dòng)識別。
2)車(chē)輛特征提取技術(shù)
該技術(shù)是采用模式識別的方法,對動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中移動(dòng)目標定位、識別、跟蹤,、分析、判斷目標特征和行為的技術(shù),實(shí)現車(chē)輛類(lèi)型、車(chē)身顏色、車(chē)標識別、系安全帶與否、遮陽(yáng)板遮擋與否等識別。
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應用范圍:在智慧城市的公共安全領(lǐng)域,基于車(chē)輛分析技術(shù)可以查處車(chē)輛套牌、打擊車(chē)輛盜搶、事故逃逸、遏制車(chē)輛違法、交通秩序維護、協(xié)助查控涉案車(chē)輛、特勤任務(wù)、協(xié)助治安管理。
4.基于圖像分析
1)視頻質(zhì)量診斷技術(shù)
該技術(shù)是通過(guò)對圖像碼流進(jìn)行解碼以及圖像質(zhì)量評估,對視頻圖像中存在的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行智能分析、判斷和預警。在短時(shí)間內對大量的前端設備進(jìn)行檢測;實(shí)現清晰度異常(圖像模糊),亮度異常(過(guò)亮、過(guò)暗),偏色,噪聲干擾(雪花、條狀、滾屏),畫(huà)面凍結,以及信號丟失等多種視頻故障檢測,做出準確判斷并發(fā)出報警信息。
2)視頻摘要分析技術(shù)
該技術(shù)采用視頻智能分析算法,能智能提取視頻中的運動(dòng)物體,實(shí)現快速結構化,并實(shí)現摘要播放,達到快速預覽視頻以定位到關(guān)鍵的內容,有效縮短查找線(xiàn)索的時(shí)間,減低人力排查的工作量,減少人工排查遺漏等情況。主要包括以下三個(gè)步驟:
l提取運動(dòng)目標:將運動(dòng)目標和背景分離,記錄目標、目標軌跡以及背景的數據;
l摘要合成:通過(guò)一定的規則將不同時(shí)間出現的目標同時(shí)呈現在一段簡(jiǎn)短的視頻內;
l摘要檢索:選中摘要中任意的運動(dòng)目標,回放該目標的原始視頻,還原現場(chǎng)真實(shí)情況。
應用范圍:在智慧城市的公共安全領(lǐng)域,視頻質(zhì)量診斷可以應用于智慧城市的運營(yíng)服務(wù)領(lǐng)域,解決海量圖像信息的運營(yíng)維護、故障診斷和修復。視頻摘要分析可以應用于視頻圖像偵查技術(shù),方便公安、交警、民警以及刑偵人員高效快速的排查,得到有效的線(xiàn)索,可在幾分鐘內播放完一小時(shí)的視頻,有效減少人力的投入
四、技術(shù)應用
1.基于人體分析技術(shù)應用
如果將人臉識別技術(shù)應用于刑偵過(guò)程中,警方就可以將依據監控畫(huà)面中嫌疑人的圖像,直接輸入系統合成出計算機可以識別的照片,并將合成照片在全國身份證數據庫中進(jìn)行比對。原先往往需要民警走訪(fǎng)數日乃至數月、分發(fā)上千張通緝圖片才能找到的犯罪嫌疑人,現在只需將圖片輸入該系統,便能快速將嫌疑人范圍縮小到一定的范圍以?xún)?,理想情況下甚至能直接鎖定罪犯,大大提高了刑偵效率。
客流統計分析系統是基于人體分析技術(shù)的典型應用,該系統采用人體特征提取技術(shù),實(shí)現對畫(huà)面中特定區域(如大門(mén)、樓梯口)的人頭、頭肩等特征部位進(jìn)行識別,以此來(lái)區分人和其他物體,并根據其運動(dòng)軌跡來(lái)判斷人的出入關(guān)系,最后得出任意時(shí)間段內進(jìn)入人數量和離開(kāi)人數量。該系統應用于商超零售行業(yè),可以提供商場(chǎng)中每個(gè)客流監控點(diǎn)的客流數據,將這些數據匯總到商場(chǎng)數據中心并進(jìn)行分析匯總,從時(shí)間和空間維度對商場(chǎng)中客流的分布以圖表的形式進(jìn)行展示,達到如下效果:
1)評估營(yíng)銷(xiāo)策略效果,提高銷(xiāo)量:
l通過(guò)客流量的對比,有效評估所舉辦、推廣的活動(dòng),對營(yíng)銷(xiāo)和促銷(xiāo)投資回報進(jìn)行有效評估。
l通過(guò)對歷史銷(xiāo)量和客流量的對比,可以有效的分析商品種類(lèi)及各項管理策略對流量及銷(xiāo)量的影響,進(jìn)而更好的進(jìn)行管理決策,提高銷(xiāo)量。
2)考核服務(wù)質(zhì)量及商鋪租金價(jià)位:
l通過(guò)客流量、銷(xiāo)量和成交量的統計,可以計算客流人群的平均購買(mǎi)量和提袋率,為評估商場(chǎng)服務(wù)質(zhì)量及工作人員水平提供依據。
l通過(guò)對客流量的統計,可以客觀(guān)決定柜臺、商鋪租金價(jià)位水平。
3)差異化經(jīng)營(yíng),降低成本
l通過(guò)對不同樓層和不同區域的客流量統計,可以使管理人員統計各個(gè)區域的吸引率和繁忙度,從而對鋪位及服務(wù)人員進(jìn)行合理分布,提高銷(xiāo)售量,降低成本。
l顯示當前客流狀態(tài)和變化趨勢,對流量較大的區域采取預防突發(fā)事件的措施,并可實(shí)時(shí)觀(guān)察商場(chǎng)當前的停留人數,控制商場(chǎng)運作成本。
2.基于行為分析技術(shù)應用
智能監控跟蹤系統是基于行為分析技術(shù)的典型應用,該系統采用目標跟蹤檢測和異常行為分析技術(shù),具備穿越警戒線(xiàn)、入侵檢測、進(jìn)入\離開(kāi)區域、自動(dòng)跟蹤等功能,可以很好地解決各種環(huán)境下遇到的難題,可以對進(jìn)入區域的物體進(jìn)行跟蹤顯示,保證細節外還可以對物體的運動(dòng)軌跡進(jìn)行記錄,方便日后取證。
3.基于車(chē)輛分析技術(shù)應用
車(chē)輛違停抓拍系統是基于車(chē)輛分析技術(shù)的典型應用,該系統采用車(chē)牌識別技術(shù)和車(chē)輛特征提取技術(shù),部署于在禁停區、重要路段、各類(lèi)交通違法行為多發(fā)的場(chǎng)所,簡(jiǎn)化手動(dòng)抓拍取證業(yè)務(wù)中的人工干預程度,實(shí)現違法行為的自動(dòng)化取證,提高取證效率,避免處罰糾紛。
4.基于圖像分析技術(shù)應用
視頻摘要分析系統是基于圖像分析技術(shù)的典型應用,該系統采用視頻摘要分析技術(shù),從視頻錄像中獲取相對應的目標出現到離開(kāi)過(guò)程中的數據,并將幾個(gè)目標以一定的方式進(jìn)行組合,實(shí)現摘要播放,達到快速預覽視頻以定位到關(guān)鍵的內容,可以解決海量視頻分析完全依賴(lài)人工的問(wèn)題。讓管理人員只需查看摘要視頻即可快速將可疑目標鎖定。
五、結束語(yǔ)
通過(guò)各種感知技術(shù)的廣泛應用,能夠為智慧城市基礎設施提供更加智能的技術(shù)手段,實(shí)現信息數據的全面透徹感知和特征提取,為智慧城市數據大碰撞和頂層業(yè)務(wù)應用提供更多有價(jià)值的數據信息,從而逐步構建城市智慧服務(wù)體系,從而進(jìn)一步為城市民眾提供有針對性的新服務(wù)和新模式。
車(chē)牌是否需要模糊?