物聯(lián)網(wǎng)安防,顧名思義,,物聯(lián)網(wǎng)安防就是把物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品和安防產(chǎn)品的功能特點結(jié)合起來,以達(dá)到安全防護(hù)的作用。也即是應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實現(xiàn)安防的應(yīng)用,。
另外一方面,基于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需求,,安防產(chǎn)品以及技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)過程中的應(yīng)用,,是安防應(yīng)用領(lǐng)域的延伸,其本質(zhì)和最重要的就是安防產(chǎn)品智能化,。
安防行業(yè)中,,視頻監(jiān)控的應(yīng)用占據(jù)了市場的絕大部分比例,,所以安防產(chǎn)品的智能化首先要解決的就是視頻監(jiān)控技術(shù)的智能化。但是視頻技術(shù)智能化之后,,應(yīng)用智能視頻分析技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)安防的引用絕不僅僅是視頻監(jiān)控應(yīng)用,,而是產(chǎn)生了以視頻監(jiān)控應(yīng)用為核心、圍繞在視頻監(jiān)控應(yīng)用周圍的一系列新的應(yīng)用,。
本主題將圍繞智能視頻,、物聯(lián)網(wǎng)安防這兩個主題,來討論和介紹行業(yè)內(nèi)成熟的一系列新應(yīng)用方向,。
客流統(tǒng)計技術(shù)
客流統(tǒng)計是最近比較成熟和熱門的一種智能應(yīng)用,。無論是商業(yè)、政府,、學(xué)校,、工地還是其他一些特別場合,人的數(shù)量都是一個非常重要的,、不可忽視的數(shù)據(jù)信息:
1.商業(yè)需要人來消費,,研究客流數(shù)據(jù)是商業(yè)智能分析的一個核心組成部分;
2.政府需要對人流趨勢進(jìn)行調(diào)查和預(yù)測,,所有的交通規(guī)劃,、公共服務(wù)都需要客流數(shù)據(jù)作為支撐;
3.學(xué)校,、工地等需要自動人員計數(shù)來進(jìn)行教學(xué)和生產(chǎn)過程的管理等,。
從物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的角度來看,客流統(tǒng)計需要的核心是人體傳感技術(shù),,需要利用各種探測技術(shù),,來感知、探測,、統(tǒng)計人的流動數(shù)量,、方向。
早期的一些客流統(tǒng)計的技術(shù),,諸如紅外對射,、紅外幕簾、重力感應(yīng)等,,存在著諸多的缺陷,,導(dǎo)致準(zhǔn)確率偏低,統(tǒng)計出來的數(shù)據(jù)已經(jīng)失去了應(yīng)用分析的價值,,在現(xiàn)在的實際應(yīng)用中已經(jīng)被,、或者趨于淘汰。得益于視頻分析技術(shù)的飛速發(fā)展,,現(xiàn)在基于視頻分析的客流統(tǒng)計技術(shù)已經(jīng)日益成熟,。
智能視頻客流統(tǒng)計
智能視頻客流統(tǒng)計技術(shù),,是指利用智能視頻分析技術(shù)來實現(xiàn)客流統(tǒng)計的一類技術(shù),常見的實現(xiàn)方式分為三種:
1.基于雙目視差原理的雙目立體視覺客流統(tǒng)計技術(shù):它利用兩個垂直向下的攝像頭的視野差,,來計算出下方經(jīng)過的目標(biāo)的高度,,并匹配其中與人體高度接近的(如1.5米至1.8米)運動目標(biāo),統(tǒng)計其運動方向和數(shù)量,。典型的如英國益百利使用的技術(shù),。
2.基于運動目標(biāo)檢測的客流統(tǒng)計技術(shù):它利用面對出入口通道的攝像頭采集來的視頻,分析其中的運動目標(biāo),,并通過運動目標(biāo)跨越虛擬線來判斷人流的運動方向和數(shù)量,。國內(nèi)絕大部分的廠商均提供的是這樣的技術(shù)。
3.基于視頻識別的模式匹配技術(shù)和運動跟蹤技術(shù)來實現(xiàn)的客流統(tǒng)計技術(shù):它利用垂直向下的攝像頭來匹配這個角度下人頭,、肩膀,、頭發(fā)等人體通用特征,通過模式匹配技術(shù)來進(jìn)行視頻識別,,然后再利用運動跟蹤技術(shù)來實現(xiàn)對人流的運動方向和數(shù)量的統(tǒng)計,。
通過對以上三種實現(xiàn)技術(shù)的了解,我們不難發(fā)現(xiàn):
第一種方式實際上只通過高度這一個特征來判斷下方經(jīng)過的目標(biāo)是否為人體,,對于過低或過高的人會遺漏,,而對于與人體高度差別不大的其他目標(biāo)經(jīng)過則會容易產(chǎn)生誤判。
第二種方式在使用時需要對應(yīng)用的環(huán)境,、使用的鏡頭,、安裝的遠(yuǎn)近、角度等各中因素綜合考慮,,需要較多的現(xiàn)場項目配置才能達(dá)到比較好的效果,,所以會導(dǎo)致這類技術(shù)還停留于項目型技術(shù),很難產(chǎn)品化,。
第三種方式,,由于所有人體從上向下角度觀看時,特征差異比較小,,所以采用了垂直向下的角度進(jìn)行模式特征匹配,這樣可以精確匹配到視野內(nèi)的人體目標(biāo),,所以幾乎無需進(jìn)行任何設(shè)置即可適應(yīng)絕大部份場合的客流統(tǒng)計工作,,在市面上已經(jīng)出現(xiàn)了產(chǎn)品化程度非常高的嵌入式客流統(tǒng)計終端產(chǎn)品。
從物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的角度來講,,產(chǎn)品化的嵌入式客流統(tǒng)計終端,,即是一種感知人體運動方向和數(shù)量的智能感知器,具有完整的感知,、數(shù)據(jù)預(yù)處理和網(wǎng)絡(luò)連接功能,,是物聯(lián)網(wǎng)安防應(yīng)用的最重要的智能感知設(shè)備,。嵌入式客流統(tǒng)計終端通過視頻分析技術(shù),挖掘了視頻場景內(nèi)的更深層次的“人流量”數(shù)據(jù)信息,,是為一種物聯(lián)網(wǎng)安防的優(yōu)秀的感知器,。
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智能視頻客流統(tǒng)計的應(yīng)用
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的三要素感知、連接和應(yīng)用,,典型的智能視頻客流統(tǒng)計的應(yīng)用也主要分為三個有機(jī)的組成部分:前端的嵌入式客流統(tǒng)計終端,,中間的網(wǎng)絡(luò)連接和后端的客流統(tǒng)計分析應(yīng)用平臺。
現(xiàn)有的嵌入式客流統(tǒng)計終端,,可選配內(nèi)置3G模塊,,通上電源即可實現(xiàn)感知和連接的絕大部份功能。也可以通過普通的有線網(wǎng)絡(luò)接入應(yīng)用系統(tǒng)平臺,。
由于嵌入式客流統(tǒng)計終端上已經(jīng)完成了人體識別和運動軌跡跟蹤的所有工作,,所以從嵌入式客流統(tǒng)計終端上輸出的是客流數(shù)據(jù)信息,對網(wǎng)絡(luò)的依賴程度也非常非常低,;系統(tǒng)應(yīng)用平臺基于B/S架構(gòu)構(gòu)建,,建設(shè)、部署,、維護(hù)都非常的便利和靈活,,給用戶提供的應(yīng)用途徑也支持固定的PC和移動的手機(jī)服務(wù)等。
基于以上的客流統(tǒng)計分析平臺,,現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展和實施的應(yīng)用包括:
1.商業(yè)客流統(tǒng)計:基于時間趨勢和空間趨勢,,來統(tǒng)計和分析客流量在商業(yè)場合的時間分布、空間分布狀況,,以便為商業(yè)經(jīng)營著提供更直觀和有效的決策依據(jù),。
2.礦井、生產(chǎn)車間等的出入人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計和限制:通過嵌入式客流統(tǒng)計終端來統(tǒng)計進(jìn)出礦井,、生產(chǎn)車間等場合的人數(shù),,配合核對考勤記錄,防止工人在復(fù)雜,、危險場所迷失,。
3.公交車輛、長途車輛以及校車的人數(shù)統(tǒng)計:通過對移動車輛上下車人數(shù)的實時分析,,可以實現(xiàn)對公交車輛的動態(tài)調(diào)度決策,、對長途車輛的中途上下客和收費進(jìn)行監(jiān)管、對校車的超載行為進(jìn)行預(yù)警管理等,。
4.KTV,、夜總會、網(wǎng)吧、電影院等經(jīng)營性文化娛樂場所的場內(nèi)人數(shù)超限管理:根據(jù)文化部2006年發(fā)布的文件要求,,為了防止安全隱患,,經(jīng)營性文化娛樂場所的人均經(jīng)營面積不得低于1.5平方米。政策的執(zhí)行和監(jiān)管可以通過客流統(tǒng)計來實現(xiàn)應(yīng)用,。
智能視頻分析技術(shù)支持下的客流統(tǒng)計分析系統(tǒng),,由于分析的對象是人的移動狀態(tài)、信息,、數(shù)據(jù),,所以具有非常廣闊的應(yīng)用空間。在物聯(lián)網(wǎng)安防的框架下,,嵌入式客流統(tǒng)計終端作為客流量信息的智能感知器,,能為后端平臺應(yīng)用系統(tǒng)挖掘出有效和準(zhǔn)確的客流量信息,從而可以帶來諸多具體的實際應(yīng)用和優(yōu)秀的應(yīng)用潛力,。