曠視科技：視頻結(jié)構(gòu)化推進(jìn)智能安防走進(jìn)2.0時(shí)代

　　隨著我國(guó)智慧城市、平安城市、雪亮工程戰(zhàn)略的深入發(fā)展，目前，各部門(mén)行業(yè)安裝的攝像機(jī)數(shù)量已近2500萬(wàn)臺(tái)，初步構(gòu)建起覆蓋公共區(qū)域、要害部位的“天網(wǎng)”。全國(guó)公安機(jī)關(guān)也已基本搭建起視頻圖像信息資源整合匯聚和共享交換的基礎(chǔ)支撐平臺(tái)，聯(lián)網(wǎng)可控的攝像機(jī)數(shù)量較2015年增長(zhǎng)近60%。同時(shí)，2015年5月6日，九部委下發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)公共安全視頻監(jiān)控建設(shè)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工作的若干意見(jiàn)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“意見(jiàn)”)�！兑庖�(jiàn)》指出，到2020年，要基本實(shí)現(xiàn)“全域覆蓋、全網(wǎng)共享、全時(shí)可用、全程可控”的公共安全視頻監(jiān)控建設(shè)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。隨著公共安全視頻共享平臺(tái)的逐漸完善，讓公共安全具備了“法網(wǎng)恢恢，疏而不漏”的上帝視角。

　　“天網(wǎng)”讓泛安防更加強(qiáng)力的同時(shí)，由大規(guī)模視頻產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)也讓監(jiān)控中心的工作變得更加繁重，反而成為負(fù)擔(dān)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在首都北京，出去民用安防，僅政府部門(mén)和社會(huì)公共機(jī)構(gòu)部署的攝像頭總數(shù)就已超過(guò)兩百萬(wàn)個(gè)，而這些晝夜不停記錄的攝像頭每天產(chǎn)生的視頻數(shù)據(jù)總和便長(zhǎng)達(dá)兩百萬(wàn)天，要逐個(gè)看完都?jí)蛟賱?chuàng)一個(gè)華夏五千年了!可想而知，僅依靠人工對(duì)視頻進(jìn)行人、地、事、物、組織的甄別，難于大海撈針;況且道路監(jiān)控視頻更受自身硬件設(shè)施及光照條件的限制，會(huì)產(chǎn)生許多不清晰的低質(zhì)良錄像，而這些低質(zhì)量視頻靠人眼是基本無(wú)法分辨畫(huà)面內(nèi)容的，在這些低質(zhì)量的視頻數(shù)據(jù)中進(jìn)行比對(duì)工作不僅艱難且可信度低。

　　安防行業(yè)是大數(shù)據(jù)應(yīng)用典型行業(yè)，而人、地、事、物、組織，是公安視頻處理中的核心對(duì)象，要實(shí)現(xiàn)對(duì)安防視頻大數(shù)據(jù)的分析和信息挖掘，首先要解決視頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化問(wèn)題。

　　何為視頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化?

　　視頻結(jié)構(gòu)化是一種將視頻內(nèi)容中的重要信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)化提取的技術(shù)，利用它對(duì)視頻內(nèi)容按照語(yǔ)義關(guān)系，采用時(shí)空分割、特征提取、對(duì)象識(shí)別、深度學(xué)習(xí)等處理手段，組織成可供計(jì)算機(jī)和人理解的文本信息或可視化圖形信息。在實(shí)際應(yīng)用中，文本信息可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為公安實(shí)戰(zhàn)所用的情報(bào)，實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)向有效情報(bào)的一次轉(zhuǎn)化。

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　　智能分析能夠?qū)σ曨l中的人員、物品數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和信息提取

　　安防行業(yè)為什么需要視頻結(jié)構(gòu)化？

　　信息技術(shù)革命帶來(lái)的一個(gè)天然屬性就是實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的量產(chǎn)。如果把視頻數(shù)據(jù)的堆砌比作蓋樓，那么視頻結(jié)構(gòu)化就顯得尤為必要。沒(méi)有結(jié)構(gòu)化的視頻數(shù)據(jù)就如同建筑廢料，除了造成環(huán)境污染不能產(chǎn)生任何價(jià)值。而如果通過(guò)一些手段或工具來(lái)將一磚一瓦的視頻進(jìn)行智能化整合與合理分類(lèi)，這些數(shù)據(jù)才有可能平底起高樓，成為社會(huì)看不見(jiàn)的基礎(chǔ)設(shè)施。

　　因此，數(shù)據(jù)化便是信息社會(huì)建筑原材料的積累的過(guò)程，數(shù)據(jù)本身并不能直接產(chǎn)生實(shí)用價(jià)值，對(duì)數(shù)據(jù)的內(nèi)容提取和分析才是價(jià)值所在。在安防領(lǐng)域，如果能夠?qū)σ曨l大數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)模結(jié)構(gòu)化將推動(dòng)安防整體行業(yè)水平升級(jí)，而人工智能技術(shù)和視頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化的結(jié)合將帶領(lǐng)整個(gè)行業(yè)進(jìn)入智能安防2.0時(shí)代。

　　視頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化從多個(gè)維度優(yōu)化現(xiàn)有的安防業(yè)務(wù)，將原本許多數(shù)量龐大、響應(yīng)龜速、且大多沒(méi)有應(yīng)用價(jià)值的監(jiān)控視頻進(jìn)行精縮，變?yōu)楦�易查找、占存更小且可被深度挖掘的高密度�?shù)據(jù)。

　　結(jié)構(gòu)化的視頻數(shù)據(jù)可極大提升搜索和排查效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，視頻結(jié)構(gòu)化之后，從百萬(wàn)級(jí)的目標(biāo)庫(kù)中(對(duì)應(yīng)數(shù)百到一千小時(shí)的高清視頻)查找某張截圖上的行人嫌疑目標(biāo)，數(shù)秒即可完成;千萬(wàn)級(jí)目標(biāo)的庫(kù)中查找，幾分鐘即可完成(如果實(shí)現(xiàn)云化，速度會(huì)更快)。因此在公安實(shí)戰(zhàn)業(yè)務(wù)中，基于結(jié)構(gòu)化的視頻大數(shù)據(jù)檢索，可以有效解決大海撈針的難題。

　　此外，結(jié)構(gòu)化視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)占比可以極大的降低。經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)化后的視頻，存儲(chǔ)人的結(jié)構(gòu)化檢索信息和目標(biāo)數(shù)據(jù)不到視頻數(shù)據(jù)量的2%; 對(duì)于車(chē)輛，不到1%;對(duì)于行為降得更多。存儲(chǔ)容量極大地降低，可以解決視頻長(zhǎng)期占用存儲(chǔ)空間的問(wèn)題。

　　最后，視頻結(jié)構(gòu)化還可以盤(pán)活視頻數(shù)據(jù)，成為公安系統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘基礎(chǔ)。視頻經(jīng)過(guò)智能化的處理、分類(lèi)后，存入相應(yīng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，如人臉照片數(shù)據(jù)庫(kù)、人臉特征數(shù)據(jù)庫(kù)、行為圖片及特征庫(kù)、車(chē)輛圖像及特征庫(kù)等等，而綜合這些數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)以及關(guān)聯(lián)視頻片段倉(cāng)庫(kù)可以建立相應(yīng)的檢索引擎，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的深度信息挖掘，充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)作用，提升視頻數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值，提高視頻數(shù)據(jù)的分析和預(yù)測(cè)功能。

　　通過(guò)結(jié)構(gòu)化實(shí)現(xiàn)視頻關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫(kù)

　　當(dāng)視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)與安防行業(yè)結(jié)合，憑借視頻內(nèi)容信息處理和網(wǎng)絡(luò)化共享應(yīng)用兩大特點(diǎn)，視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)可全面實(shí)現(xiàn)監(jiān)控視頻信息的情報(bào)化、視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的智慧化，強(qiáng)化警務(wù)視頻應(yīng)用的普適性。即實(shí)現(xiàn)以機(jī)器自動(dòng)處理為主的視頻信息處理和分析，并且通過(guò)技術(shù)手段轉(zhuǎn)化為安防工作可用的情報(bào); 實(shí)現(xiàn)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)之間、端與端之間，甚至警種之間的信息共享和主動(dòng)互操作，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)聯(lián)網(wǎng)分析等網(wǎng)絡(luò)功能;全方位拓展視頻在警務(wù)工作中的應(yīng)用模式，大幅度提高技術(shù)的易用性，實(shí)現(xiàn)以業(yè)務(wù)民警為中心的隨時(shí)隨地的靈活、簡(jiǎn)單、多樣的視頻按需服務(wù)應(yīng)用。

　　視頻數(shù)據(jù)智能結(jié)構(gòu)化被廣泛應(yīng)用

　　在視頻結(jié)構(gòu)化描述的內(nèi)容方面，公共安全關(guān)注的視頻信息主要是：人員、車(chē)輛、行為。在視頻中把人作為一個(gè)可描述的個(gè)體展現(xiàn)出來(lái)，其中包括人員的面部精確定位、面部特征提取、面部特征比對(duì)，人員的性別、年齡范圍、大致身高、發(fā)飾、衣著、物品攜帶、步履形態(tài)等多種可結(jié)構(gòu)化描述信息;對(duì)于車(chē)輛的描述信息包括：車(chē)牌、車(chē)顏色、車(chē)型、品牌、子品牌、車(chē)貼、車(chē)飾物信息等多種車(chē)輛描述信息;對(duì)于行為的描述信息包括：越界、區(qū)域、徘徊、遺留、聚集等多種行為描述信息。

　　雖然龐蕪的監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)讓安防的工作量陡增，但卻為人工智能提供了天然優(yōu)越的發(fā)展環(huán)境。以人臉識(shí)別為代表的人工智能技術(shù)開(kāi)始與視頻監(jiān)控相結(jié)合，輔助多地公安系統(tǒng)打造“智慧警務(wù)”新體系，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)安防向智能安防的轉(zhuǎn)型。

　　目前視頻監(jiān)控行業(yè)都在大力發(fā)展視頻智能結(jié)構(gòu)化技術(shù)，作為中國(guó)人工智能計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域的排頭兵，曠視(Face++)在安防業(yè)務(wù)應(yīng)用中通過(guò)布局智能硬件設(shè)施和后端算法服務(wù)器為多地公安機(jī)關(guān)推進(jìn)視頻結(jié)構(gòu)化打下了基礎(chǔ)。

　　在前端智能感知應(yīng)用中，曠視打造的智能人像抓拍機(jī)可以在前端實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像中人像的質(zhì)量判斷，并輸出最佳姿態(tài)的人臉圖片形成“半結(jié)構(gòu)化”的視頻數(shù)據(jù)，為進(jìn)一步視偵比對(duì)提供依據(jù)。而針對(duì)公安的實(shí)戰(zhàn)需求，曠視(Face++)面向公安刑偵、視偵用戶(hù)推出了系列智能視頻偵察產(chǎn)品(即后端分析服務(wù)器)，采用基于大數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)算法，內(nèi)置曠視 VCSE 視頻內(nèi)容搜索引擎，支持面向自然語(yǔ)義的視頻內(nèi)容高速檢索功能和以圖搜圖檢索功能，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控視頻的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化輸出，幫助安防行業(yè)開(kāi)辟“智能為主、人工為輔”的新工作模式，大大提升了視頻檢索的算法精度、處理速度和魯棒性。

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　　曠視(Face++)視偵產(chǎn)品特點(diǎn)

　　在曠視(Face++)為公安部門(mén)研發(fā)的智能人像卡口大數(shù)據(jù)系統(tǒng)整體解決方案中，監(jiān)控?cái)z像機(jī)拍到的視頻在經(jīng)過(guò)曠視的結(jié)構(gòu)化云服務(wù)系統(tǒng)后，能夠檢測(cè)、判斷監(jiān)控視頻中人員的性別、年齡、民族、衣著、背包、雨傘或行李，甚至對(duì)行走方向和行走速度等條件進(jìn)行結(jié)構(gòu)化語(yǔ)義檢索;還可通過(guò)多組攝像機(jī)的抓拍記錄及人員比對(duì)，對(duì)目標(biāo)嫌疑人進(jìn)行行為軌跡、出行規(guī)律分析，為公安人員提供案情線(xiàn)索，實(shí)現(xiàn)靈活布控打擊。

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　　曠視推出的視頻結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)行人檢測(cè)、特征查找等功能

　　曠視(Face++)對(duì)公共安防領(lǐng)域堅(jiān)持不懈的技術(shù)追求，也在全國(guó)范圍內(nèi)落地開(kāi)花，幫助公安部門(mén)屢屢破案。截至2016年底，曠視(Face++)已經(jīng)為包括合肥、無(wú)錫在內(nèi)的25個(gè)省市的公安部門(mén)提供了具備視頻結(jié)構(gòu)化新技術(shù)的智能視頻偵查系統(tǒng)，協(xié)助警方抓獲在逃人員和犯罪嫌疑人達(dá)500余名。過(guò)去不到1年的時(shí)間里，無(wú)錫警方利用曠視為其打造的智能視頻偵查系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了3秒鐘鎖定嫌疑人、25分鐘破案的超高效辦案奇跡;今年年初，湖北襄陽(yáng)也在曠視移動(dòng)版智能視頻偵查系統(tǒng)的幫助下接連破獲多起搶劫案、搶奪案，并幫助聾啞、走失老人回家。

　　未來(lái)，視頻結(jié)構(gòu)化技術(shù)還需要構(gòu)建其自身的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展體系，更需要符合安防行業(yè)發(fā)展規(guī)律的關(guān)鍵技術(shù)不斷突破和創(chuàng)新，視頻結(jié)構(gòu)化和計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的結(jié)合，將智能安防推向了離智慧安防更近的新臺(tái)階。