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深圳飛瑞斯科技物聯(lián)網(wǎng)安防系列應(yīng)用方案

作者:深圳市飛瑞斯科技有限公司
來(lái)源:RFID世界網(wǎng)
日期:2011-10-18 10:26:46
摘要:基于智能視頻分析的疲勞檢測(cè)技術(shù),通過(guò)對(duì)人眼、面部細(xì)微特征進(jìn)行分析,并結(jié)合車(chē)輛行駛速度等要素,對(duì)可能處于疲勞狀態(tài)的駕駛員實(shí)現(xiàn)本地的聲光提醒,使駕駛員一直處于良好的精神狀態(tài),防止安全事故的發(fā)生。
    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(diǎn)結(jié)合起來(lái),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(lái)實(shí)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(shí)現(xiàn)過(guò)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(chǎng)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。通過(guò)智能視頻分析技術(shù),可以從視頻內(nèi)分離出一些值得關(guān)注的關(guān)鍵信息,這樣具備智能視頻分析技術(shù)的視頻采集設(shè)備就成為了一種采集關(guān)鍵信息的智能感知器,成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的前端核心。由此一來(lái),帶來(lái)的應(yīng)用就不再僅僅是視頻監(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?chē)囊幌盗行碌膽?yīng)用。
 
    一、物聯(lián)網(wǎng)安防之“人臉捕捉技術(shù)”
 
    人臉捕捉技術(shù),是指通過(guò)智能視頻分析技術(shù),從視頻源內(nèi)檢測(cè)、定位合適的人臉,再將其捕捉成人臉照片的技術(shù)。該技術(shù)無(wú)需被監(jiān)控人的配合,方便快捷的獲得人臉照片,可以大量的部署應(yīng)用。

    毋庸置疑,人的信息,在安防領(lǐng)域是最需要關(guān)注的關(guān)鍵信息之一。人臉照片具有存儲(chǔ)空間小、信息容量大的特點(diǎn),可以與個(gè)人身份建立關(guān)系,所以捕捉和存儲(chǔ)人臉照片,具有非常重要的意義。大量的照片捕捉,即可帶來(lái)人體行為活動(dòng)痕跡的留存,引申出至少四類(lèi)優(yōu)秀應(yīng)用:人臉檢索、黑名單布防、VIP識(shí)別、陌生人識(shí)別。 

    1.人臉捕捉的實(shí)現(xiàn)方式: 

    要捕捉人臉,可以實(shí)現(xiàn)的方式主要有三種: 

    1.1 前端人臉捕捉儀分析和捕捉視頻源內(nèi)的人臉;
    通過(guò)將視頻,在前端接入人臉捕捉儀,在前端嵌入式設(shè)備上實(shí)現(xiàn)人臉捕捉功能,并將捕捉出來(lái)的人臉照片,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)等接口傳送到人臉資料庫(kù)。對(duì)于新建項(xiàng)目、小型項(xiàng)目、分散型項(xiàng)目一般采用此方式。 

    1.2智能視頻分析平臺(tái),從后端集中視頻源內(nèi)分離和捕捉人臉;
    通過(guò)在集中視頻監(jiān)控平臺(tái)后端,引入視頻源的方式,在后端智能視頻分析平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)人臉捕捉。這種方式最適合于對(duì)平安城市、平安校園等大型集中視頻監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行智能化改造。 

    1.3利用手持機(jī),移動(dòng)捕捉人臉。
    利用具有智能處理能力的手持式視頻采集設(shè)備,現(xiàn)場(chǎng)采集人臉照片,并將捕捉到的人臉傳送到后端人臉資料庫(kù)完成相關(guān)實(shí)時(shí)應(yīng)用。對(duì)于需要移動(dòng)采集、移動(dòng)執(zhí)法的場(chǎng)合,這是最簡(jiǎn)單有效的人臉采集方式。 

    2.人臉捕捉的應(yīng)用: 

    前端完成人臉捕捉和采集之后,一般需要配合前端或者后端的人臉照片識(shí)別對(duì)比技術(shù),來(lái)完成綜合應(yīng)用。最主要的應(yīng)用有四類(lèi)。 

    2.1人臉檢索
    人臉檢索是指通過(guò)輸入照片或其他人臉信息,在大量的人臉照片、視頻源內(nèi)進(jìn)行人臉特征檢索,搜索該人臉出現(xiàn)過(guò)的記錄。
    一般該應(yīng)用配合平安城市智能化改造來(lái)應(yīng)用。當(dāng)前端采集了大量的人臉照片時(shí),通過(guò)人臉檢索,可以快速定位該照片曾經(jīng)在系統(tǒng)內(nèi)留存的行為活動(dòng)痕跡,能很方便去定位被關(guān)注的人曾經(jīng)的活動(dòng)軌跡、出現(xiàn)過(guò)的地點(diǎn)等,能非常有效的配合各種技術(shù)偵查手段的應(yīng)用。 

    2.2 黑名單布防
    在一些關(guān)鍵場(chǎng)合需要快速對(duì)黑名單人員進(jìn)行布防報(bào)警,如各類(lèi)口岸、機(jī)場(chǎng)、信訪辦等,當(dāng)黑名單內(nèi)的人臉出現(xiàn)在視頻場(chǎng)景中時(shí),可以快速識(shí)別并報(bào)警,提示人工干預(yù)。
    通過(guò)前端捕捉到的人臉,與黑名單庫(kù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自動(dòng)比對(duì),當(dāng)相似度達(dá)到一定閾值,即自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警聯(lián)動(dòng),這樣就實(shí)現(xiàn)了黑名單布防的過(guò)程。對(duì)于通緝犯、走私客等,具有極大的威懾力和應(yīng)用效果。由深圳飛瑞斯科技提供支持的深圳皇崗口岸部署了類(lèi)似系統(tǒng)。 

    2.3 VIP客戶識(shí)別
    設(shè)想一種場(chǎng)景:當(dāng)一名VIP客戶進(jìn)入到營(yíng)業(yè)場(chǎng)所時(shí),無(wú)需客戶主動(dòng)示證,系統(tǒng)即可自動(dòng)識(shí)別出其身份,提供個(gè)人資料和消費(fèi)歷史、消費(fèi)偏好等信息給服務(wù)人員,服務(wù)人員隨即上前提供對(duì)應(yīng)的個(gè)性化服務(wù)。這就是VIP客戶識(shí)別。
    主要應(yīng)用場(chǎng)合包括奢侈品商店、高級(jí)汽車(chē)服務(wù)點(diǎn)、高級(jí)會(huì)所、銀行大客戶管理中心、售樓處等。

    2.4 陌生人識(shí)別
    陌生人識(shí)別是指對(duì)一定范圍以外的陌生人進(jìn)行識(shí)別和提示的一種方式。主要應(yīng)用有私家花園、私人會(huì)所等。通過(guò)捕捉來(lái)的人臉與所有業(yè)主/會(huì)員人臉進(jìn)行自動(dòng)比對(duì),自動(dòng)提示出陌生人供工作人員進(jìn)行人工干預(yù)。 

    3. 應(yīng)用分析 

    通過(guò)對(duì)人臉捕捉及其行業(yè)應(yīng)用的分析,不難發(fā)現(xiàn),其應(yīng)用場(chǎng)合非常廣泛,涉及到平安城市、平安校園、城市管理等大型政府應(yīng)用,也涉及到商業(yè)、銀行等企業(yè)應(yīng)用,也可以用于物業(yè)管理等普通應(yīng)用領(lǐng)域,具有非常明顯的應(yīng)用前景。

    二、物聯(lián)網(wǎng)安防之“疲勞檢測(cè)” 

    長(zhǎng)期以來(lái),疲勞駕駛造成的車(chē)禍慘劇層出不窮、觸目驚心;同時(shí)隨著人們安全意識(shí)的提高,汽車(chē)駕駛、特殊操作崗等場(chǎng)合的主動(dòng)安全也越來(lái)越受到人們的重視,期望能通過(guò)各種技術(shù)手段降低疲勞駕駛、疲勞操作所帶來(lái)的各種隱患。需要使用到疲勞檢測(cè)的場(chǎng)合主要是:
    疲勞駕駛預(yù)警,主要是行業(yè)危險(xiǎn)品運(yùn)輸車(chē)輛、長(zhǎng)途客運(yùn)車(chē)、校車(chē)等駕駛員的疲勞駕駛預(yù)警;
    塔吊操作崗等特殊危險(xiǎn)崗位操作員的疲勞狀態(tài)檢測(cè)和預(yù)警;
    崗哨、值班室等需要保持高度注意力的崗位值班人員的疲勞狀態(tài)檢測(cè)和預(yù)警; 

    從物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的角度來(lái)看,疲勞檢測(cè)是通過(guò)非接觸的方式來(lái)持續(xù)感知人體的疲勞狀態(tài),一旦人體出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象,則進(jìn)行本地聲光報(bào)警、遠(yuǎn)程報(bào)警等各種聯(lián)動(dòng),達(dá)到預(yù)警的目的。
飛瑞斯科技利用多年來(lái)在智能視頻分析方面的技術(shù)積累,通過(guò)智能視頻分析的方式,來(lái)針對(duì)人體面相、身份進(jìn)行分析,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)人體疲勞狀態(tài)的不間斷的持續(xù)分析、感知,并在此基礎(chǔ)上推出了智能視頻疲勞狀態(tài)預(yù)警器,用于對(duì)人體疲勞狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)和預(yù)警。  

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    1.智能視頻疲勞狀態(tài)預(yù)警器 

    智能視頻疲勞狀態(tài)預(yù)警器,是指利用智能視頻分析技術(shù),通過(guò)對(duì)視頻場(chǎng)景內(nèi)的人臉進(jìn)行定位,并根據(jù)其雙眼、面部特征等進(jìn)行疲勞狀態(tài)分析,來(lái)確定視頻場(chǎng)景內(nèi)的人員是否處于疲勞狀態(tài)。其工作流程示意圖如下所示:

    智能視頻疲勞狀態(tài)預(yù)警器作為DSP平臺(tái)上的智能視頻分析設(shè)備,配合普通的模擬攝像頭,無(wú)需其他設(shè)備組件或者人工干預(yù),即可對(duì)視頻場(chǎng)景內(nèi)出現(xiàn)的人臉疲勞狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè),并通過(guò)RJ45、RS232/485等接口將數(shù)據(jù)結(jié)果輸出給其他關(guān)聯(lián)系統(tǒng)。 

    在車(chē)載上應(yīng)用,作為疲勞駕駛預(yù)警時(shí),還可以根據(jù)GPS終端等設(shè)備提供的車(chē)速,來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的應(yīng)用規(guī)則判斷。對(duì)于同一個(gè)人長(zhǎng)時(shí)間(如連續(xù)超過(guò)4小時(shí))駕駛,也可以通過(guò)結(jié)合人臉識(shí)別技術(shù)來(lái)進(jìn)行判斷和預(yù)警。 

    從物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的角度來(lái)講,產(chǎn)品化的嵌入式智能視頻疲勞狀態(tài)預(yù)警器,即是一種感知視頻場(chǎng)景內(nèi)人體疲勞狀態(tài)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。智能視頻疲勞狀態(tài)預(yù)警器通過(guò)視頻分析技術(shù),挖掘了視頻場(chǎng)景內(nèi)的更深層次的“人體疲勞狀態(tài)”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。 

    2. 智能視頻疲勞狀態(tài)檢測(cè)的應(yīng)用 

    由于智能視頻疲勞狀態(tài)檢測(cè)需要對(duì)人臉進(jìn)行分析,所以需要獲得相對(duì)正面的人臉圖像、相對(duì)恒定的光線條件才可以得到比較好的應(yīng)用效果。因此,該技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)合主要需要符合以下幾個(gè)條件:
    能獲得比較正面的人臉圖像,上下左右偏移不超過(guò)15度;
    人臉寬度不低于100像素;
    光線相對(duì)恒定,可以通過(guò)肉眼不可見(jiàn)的紅外面狀光源進(jìn)行補(bǔ)光;
    人臉能比較長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)在視頻畫(huà)面內(nèi);
    飛瑞斯針對(duì)以上應(yīng)用要求,推出兩類(lèi)有效的應(yīng)用方案: 

    2.1 針對(duì)疲勞駕駛的疲勞狀態(tài)預(yù)警
 
    主要應(yīng)用于危險(xiǎn)品運(yùn)輸車(chē)輛、長(zhǎng)途客運(yùn)車(chē)、校車(chē)等行業(yè)車(chē)輛。
    該方案采用前端特制的隱藏式攝像頭,配備多點(diǎn)低功率紅外燈進(jìn)行面狀補(bǔ)光,外觀形同一般的觀后鏡;同時(shí)配備吸盤(pán)式攝像頭支架,方便進(jìn)行安裝固定。
    在判斷疲勞駕駛時(shí),綜合判斷車(chē)速、人臉正視前方、人臉疲勞狀態(tài)等,對(duì)可疑疲勞狀態(tài)或無(wú)意識(shí)的走神等進(jìn)行判斷和前后端預(yù)警,提醒駕駛員集中精力,進(jìn)行主動(dòng)安全防護(hù)。
    根據(jù)需要,可選配同一人長(zhǎng)時(shí)間疲勞駕駛判斷:根據(jù)人臉識(shí)別來(lái)判斷是否同一個(gè)人超時(shí)駕駛同一輛車(chē)輛。
 
    2.2 對(duì)特殊操作崗位的疲勞狀態(tài)預(yù)警
 
    主要應(yīng)用于崗哨、值班室、塔吊等特殊操作崗位。
 
    該方案前端可采用隱藏式紅外面光源攝像頭,也可以采用普通攝像頭來(lái)進(jìn)行視頻采集。
 
    該方案主要判斷被監(jiān)控人員的疲勞狀態(tài),進(jìn)行前后端預(yù)警。同時(shí)可以對(duì)脫崗現(xiàn)象進(jìn)行判斷和預(yù)警。
 
    智能視頻分析技術(shù)支持下的智能視頻疲勞狀態(tài)預(yù)警器,分析的對(duì)象是人體疲勞狀態(tài),通過(guò)智能視頻分析的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)人員疲勞與否的狀態(tài)進(jìn)行感知。在物聯(lián)網(wǎng)安防的框架下,智能視頻疲勞狀態(tài)預(yù)警器作為能自動(dòng)辨別人體疲勞狀態(tài)、非正常駕駛狀態(tài)、非正常值班狀態(tài)的智能感知器,能為后端平臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)挖掘出有效和準(zhǔn)確的人體狀態(tài)元數(shù)據(jù),并對(duì)可疑危險(xiǎn)行為進(jìn)行自動(dòng)警示和存檔,從而可以帶來(lái)優(yōu)秀的應(yīng)用潛力。
 
    三、物聯(lián)網(wǎng)安防之“智能交通”
 
    隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,大城市人口、車(chē)輛都急劇膨脹,堵車(chē)成為家常便飯,市民花在交通上的時(shí)間成本急劇上升。此時(shí),對(duì)于交通的管理成為了擺在所有城市管理者、決策者面前的一個(gè)巨大難題。
 
    為了破解交通困局,各地除了大規(guī)模的興建軌道交通、BRT,倡導(dǎo)公交優(yōu)先等理念外,也無(wú)一例外的把目光投向了智能交通——甚至是智慧交通——上面來(lái),期望通過(guò)利用智能化、智慧化的交通管理手段,利用科技深入挖潛,規(guī)范交通行為,提升交通設(shè)施的利用效率。為此,深圳、長(zhǎng)沙、武漢、北京、成都等城市在最近一兩年內(nèi)都配置了少則幾億,多則十多億的預(yù)算,來(lái)投入智能交通系統(tǒng)的建設(shè)中來(lái)。

    針對(duì)智能交通,站在整個(gè)城市管理的角度來(lái)說(shuō),確實(shí)有不少值得去關(guān)注、重視的地方。本文就其中的智能交通調(diào)度、規(guī)范交通行為、保障交通安全三個(gè)方面進(jìn)行點(diǎn)狀分析,期望能達(dá)到拋磚引玉的作用。

    1.智能交通調(diào)度
 
    城市交通最重要的部分是市內(nèi)客運(yùn),其關(guān)注的中心點(diǎn)自然是客流量。
 
    從運(yùn)輸企業(yè)的管理來(lái)說(shuō),實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的客流量數(shù)據(jù),是企業(yè)進(jìn)行車(chē)輛動(dòng)態(tài)調(diào)度、線路編排、運(yùn)營(yíng)管理、電子站牌提示的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之一。
 
    對(duì)城市交通規(guī)劃來(lái)說(shuō),詳實(shí)、精準(zhǔn)、時(shí)效性高的客流量數(shù)據(jù)、出行趨勢(shì),是城市道路規(guī)劃、城市功能分區(qū)規(guī)劃、公共交通線路規(guī)劃等公共決策的重要支撐來(lái)源。
 
    現(xiàn)有的客流量數(shù)據(jù),軌道交通有條件獲得比較準(zhǔn)確的客流基礎(chǔ)數(shù)據(jù);公交企業(yè)的客流數(shù)據(jù),主要還是來(lái)源于運(yùn)輸企業(yè)對(duì)于票款回收后的反向推算,不具備實(shí)時(shí)性和與地理位置相關(guān)的準(zhǔn)確性。行內(nèi)也都認(rèn)識(shí)到了這個(gè)問(wèn)題,所以在前面提到的所有城市智能交通規(guī)劃內(nèi),都將公交客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)作為一個(gè)非常重要的組成部分,寫(xiě)入了智能交通系統(tǒng)的子系統(tǒng)內(nèi)。
 
    結(jié)合車(chē)載應(yīng)用的場(chǎng)景要求,基于智能視頻分析的客流統(tǒng)計(jì)技術(shù),成為車(chē)載客流統(tǒng)計(jì)的最佳選擇。特別是選擇應(yīng)用嵌入式視頻分析客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng),來(lái)滿足高準(zhǔn)確率、高環(huán)境適應(yīng)性、高實(shí)時(shí)性的要求。有了實(shí)時(shí)的、準(zhǔn)確的客流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng),公交企業(yè)管理者和城市決策者都有了良好的數(shù)據(jù)去支撐其管理行為,避免拍腦袋決策過(guò)程的發(fā)生。
 
    在長(zhǎng)途客運(yùn)中,車(chē)載客流統(tǒng)計(jì)還能起到對(duì)站外上下客以及票款的監(jiān)控作用。
 
    2.規(guī)范交通行為
 
    規(guī)范的交通行為是有序交通、高效交通的基礎(chǔ)。規(guī)范交通行為的手段中,除了常見(jiàn)的對(duì)于交通卡口的管控外,對(duì)于卡口范圍之外的交通行為也需要進(jìn)行高效的管控。
 
    現(xiàn)在城市“公交優(yōu)先”的理念已經(jīng)深入人心,這是對(duì)公共資源高效利用的一個(gè)良好保障,所以一線城市一般都配備了BRT專(zhuān)用車(chē)道、公交車(chē)專(zhuān)用道等,全時(shí)或分時(shí)禁止社會(huì)車(chē)輛駛?cè)?。但是如何監(jiān)控社會(huì)車(chē)輛占用專(zhuān)用車(chē)道行駛的行為呢?有的城市采用封閉BRT車(chē)道的行駛進(jìn)行,有的城市依賴(lài)于交通卡口的視頻監(jiān)控進(jìn)行監(jiān)管和威懾。封閉車(chē)道自然會(huì)有帶來(lái)大量投入,而且不能分時(shí)禁行;交通卡口監(jiān)管范圍又非常有限。此時(shí),基于智能視頻分析的物聯(lián)網(wǎng)傳感技術(shù),如以飛瑞斯動(dòng)態(tài)車(chē)牌捕捉為技術(shù)基礎(chǔ)的公交車(chē)專(zhuān)用道移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)就發(fā)揮出其智能的優(yōu)勢(shì)了。
 
    以沈陽(yáng)公交為例,其通過(guò)在公交車(chē)前后方安裝攝像頭,配備飛瑞斯動(dòng)態(tài)車(chē)牌捕捉儀自動(dòng)對(duì)視野內(nèi)的社會(huì)車(chē)輛進(jìn)行分析和抓拍,拍得的照片具有85%以上的有效率,可直接作為違規(guī)行為取證的證據(jù)。此時(shí)任何公交車(chē)、BRT車(chē)輛都成為流動(dòng)的監(jiān)管點(diǎn),對(duì)社會(huì)車(chē)輛占用公交車(chē)專(zhuān)用道行為具有極強(qiáng)的威懾作用,真正保障“公交優(yōu)先”的落實(shí)。 

    3.保障交通安全 

    安全是交通管理的最重要的一環(huán)之一。對(duì)于智能交通規(guī)劃和管理來(lái)說(shuō),交通安全也是在規(guī)劃中不可或缺的部分。要保障交通安全,需要各種各樣的手段進(jìn)行綜合配套管理,包括對(duì)酒駕行為的嚴(yán)厲打擊、交通設(shè)施的完善、交通行為的規(guī)范等。
 
    疲勞駕駛,是交通事故、交通意外的最重要的誘因之一,所以對(duì)于疲勞駕駛的預(yù)防和管理一直都得到了很高的重視。原有的手段一般是從管理制度上去要求,如持續(xù)行駛高速4小時(shí)需要進(jìn)入服務(wù)站休息、更換司機(jī)等等?,F(xiàn)在隨著物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)的發(fā)展,基于智能視頻分析的疲勞檢測(cè)技術(shù)也開(kāi)始進(jìn)入實(shí)用階段。
 
    基于智能視頻分析的疲勞檢測(cè)技術(shù),通過(guò)對(duì)人眼、面部細(xì)微特征進(jìn)行分析,并結(jié)合車(chē)輛行駛速度等要素,對(duì)可能處于疲勞狀態(tài)的駕駛員實(shí)現(xiàn)本地的聲光提醒,使駕駛員一直處于良好的精神狀態(tài),防止安全事故的發(fā)生。