技术市场层面分析安防系统智能化趋势

走过三十些许年头的中国安防产业，其技术一直都在演进。从新世纪的2002年开始的数字化潮流，到2005年网络架构，再到2010年厚积薄发的高清风暴，我们很清晰看到，中国安防，正在谋变中。在当下，中国安防行业谈及最多的话题是“如何高清化”。其实，视频监控从模拟到数字，再到网络、高清、一直在解决二个问题：“实时监控”和“记录存储”。如何由被动方式转为主动的实时准确监控，如何在海量视频数据中快速搜索到想要找的视频资源，这时，人们将目光关注到智能化领域。因此，下一个安防爆发点必将是智能化应用，未来，或许智能化将是安防系统的“标配”。

    智能化市场有多大？

    什么是安防智能化呢？可以这样简单理解，图像的传输和存储、数据的存储和处理准确而选择性操作的技术。安防大智慧时代即将开启！这是不可逆转的事实。2011年，国家发改委出台了《产业结构调整指导目录(2011年本)》，其中“城市智能视觉监控、视频分析及视频辅助刑事侦察技术设备”等安防技术设备位列其中。这不仅为视频监控指明了智能化发展方向，也势必再次助推视频监控高端技术智能化发展。据IMS研究报告2012年中国安防智能化市场突破20亿元，其行业应用范围主要集中在从高端市场，如军队、政府、司法、金融、交通、核电站、机场与港口等，再到工业设施、教育、医疗等中端市场，已经渗透到居民小区、零售店铺、仓库管理、物流等民用市场。可以说中国智能安防市场应用百花齐放。

    如何破茧成蝶？

    百花齐放才是春，但，从现实角度分析，中国的智能安防市场应用面虽广泛，但大多都是“小荷才露尖尖角”，应用有其广度，缺乏深度，智能安防扎根行业应用并不深，其还有诸多市场应用的阻碍，突破它，即将成蝶！众所周知，智能视频分析是目前安防智能化应用最为关键与成熟的技术，以下主要从智能视频分析技术来以点带面。

    技术层面

    技术难能满足应用需求。目前来看，虽然近年智能视频技术迅速发展，应用范围也在不断扩展，市场上已经有了网络监控的各种产品，如网络摄像机、网络矩阵等，但由于这些系统的质量还有待提高，图像看起来有明显的延迟、跳动、不够清晰等缺陷，由于硬件本身性能不够稳定，易出现死机、重启、误漏报等问题。而智能视频分析本身算法的局限，在理想环境下才可实现其全部功能，所以在实际应用中，只能初步实现较简单的功能。

    其一，是无法完全消除误报的影响。例如，运动目标识别中的背景建模技术，在控制漏报数量的同时，还不能完全的删除误报。在以目标识别为技术基础的周界防范产品中，误报的数量一直是反映该产品优劣的一大指标。而误报的数量是由背景模型与实际使用情况之间的差距造成的。模型的适应能力越强，造成的误报越少，背后要求的技术也越高。影响背景模型建立的因数很多。又例如，空旷的柏油马路和边上有树木的围墙，6m高的摄像机与2m高的摄像机所拍摄的画面就需要不同的背景模型，白天和黑夜的状态需要的模型也不同。

    目前，行业中还没有开发出一种可以涵盖所有使用情况的背景模型来，也无法完全的解决随机事件的影响，如在黑夜环境下车灯造成的误报；

    其二，不具备行为的判断能力。

例如，周界防范，机器中行为分析的区域入侵功能能够发现活动目标，并可以在这些活动目标中利用技术手段把用户希望的目标(例如人体)提取出来。但是再进一步，这个闯入者的动机是什么，是偶尔路过，还是故意闯入，是否有意的往警戒区域内探望，这些都无法靠机器来识别；再次，特征识别技术对画面要求高。对于基于特征识别的分析技术，对于图像的要求比较高。除了画面本身清晰度外，也需要清楚的展示目标物体的特征，目前计算机的识别能力大大低于人类对物体特征的识别能力，不同的光照条件和拍摄角度，都将改变计算机所看到的特征；

    其三，CPU的处理能力仍然是瓶颈。要满足实际复杂的应用环境就需要越加复杂的算法，随之带来了巨大的计算量，目前DSP芯片的能力有限，已经不能满足某些复杂算法的需要。因此，难以开发相应高级功能的嵌入式产品，这也增加了很多产品的施工难度与实际推广的阻力。

    对于以上阻碍，如何突破，可以先考虑在监控场景相对固定、光照条件容易保障且目标、行为特征信息辨识度较高的场合(如大型活动安保区域、室内ATM机周边以及监狱、看守所、拘留所、审讯室等特殊场所内部)开展异常目标、行为、事件自动分析报警应用，提高封闭环境区域的安全管控能力；开展治安卡口信息识别、电子警察、市境道口车驾查控等系统海量数据后台挖掘、智能关联分析应用，提高治安卡口和市境道口的车辆查控能力；开展大型活动安保区域出入口、火车站高铁(动车组)旅客自助进站通道、地铁车站地下人行通道等区域的人像采集与比对示范应用，提升人员公共集聚区域可疑目标布控能力。其次，基于复杂背景或场景的异常目标、行为、事件智能分析是安防智能视频分析应用难点，也是安防实战应用关键领域。为此，需要在高效智能视频分析算法等关键技术研发取得有效突破的前提下，有针对性选择人流集聚度高、治安形势复杂的公共活动区域开展智能视频分析深度应用，力争使智能视频分析应用在安防实战关键领域尽早取得实质性进展，为安防智能视频分析大规模应用创造必要条件。

    市场层面

    目前，安防视频监控系统建设总体仍处于粗放型的规模扩张阶段，作为建设主体单位，安防用户更多关注的仍然是“监控覆盖率”，对事前预警重视程度还不够，智能视频分析应用方向的研发经费投入也明显不足。安防智能视频分析产品开发缺乏有效机制，一方面，大部分安防用户没有认真梳理应用需求，另一方面，企业产品研发部门缺乏对安防行业的深入理解，导致智能视频分析产品功能千遍一律，缺乏针对性。同时大部分系统集成商没有充分发挥产品研发与用户之间的桥梁作用，有的集成商甚至夸大智能视频分析产品功能，严重损伤了智能视频分析产品的市场形象。另外，从市场监管角度来看，由于缺乏权威标准认证体系，导致用户对产品性能无法有效度量、把控，严重影响用户对安防智能视频分析应用的信心。最后，智能视频分析产品价格昂贵，无法亲民。一套智能视频分析系统融合多种模式，要检测出多种行为必须在内部建立不同的算法，需要有专门的科研人员进行算法软件编制，而在安装过程中需要由专业的技术人员进行调试，以致成本过高。在2007年智能视频曾创下一路36万人民币的记录，虽然目前价格已有所下降，但还没有达到大规模破冰，一路价格仍在几万人民币左右，且根据功能的不同应用，价格差距颇大。

    正是由于价格的居高不下，国内的消费水平无法达到，使得智能视频分析产品只能在高端领域中进行使用，难以“飞入寻常百姓家”。

    针对以上的瓶颈问题，安防企业可以创新产品研发机制。智能视频分析产品性能与行业应用特点高度相关，考虑安防行业的特殊性、敏感性，如果完全沿用传统的市场自主研发模式，专业研发机构很难准确理解、把握安防部门复杂的业务需求，其产品也很难真正符合安防实战要求。鉴于此，有必要通过类似“智能视频分析应用技术联合重点实验室”的形式，依据“利益共享、风险分担”的原则，创新“研发、集成、用户”三方合作机制。在合作研发过程中，安防用户主要通过梳理应用需求、组织示范建设、协调性能改进等方式，主动深度介入产品研发过程；专业研发机构在深入理解安防业务需求的基础上，着力提高智能视频分析算法性能，在提高实时性、可靠性同时降低系统误报、漏报概率，同时提高智能视频分析产品的性价比；系统集成商通过摄像机选型、辅助补光、监控角度调整、标定等措施，最大限度提供高质量监控图像，突出监控目标特征信息，为智能视频分析应用创造基础条件。通过上述合作机制，促成三方良性互动，引领安防智能视频分析研发和应用的正确方向。更重要的是，通过安防用户共享知识产权、研究成果等方式有效降系统建设成本，充分调动安防用户内在积极性、主动性、创造性，加快推动安防智能视频分析应用推广。

    其次，加快制定标准和规范。由安防市场管理部门牵头整合产品研发部门、工程集成商、第三方检测机构、安防专业用户等力量，加快推进安防智能视频分析应用产品标准体系架构研究，从基本功能和总体技术性能要求、应用系统架构、性能等级划分、检测认证方法等方面编制相应的技术标准，同时通过组建“智能视频分析产品认证检测中心”等实体机构，提高智能视频分析性能鉴定的权威性和可操作性，在此基础上进一步完善市场准入、日常监管制度，营造规范、有序的市场环境，为安防智能视频分析应用推广“保驾护航”。

    最后，拓展经费保障渠道。目前，基于物联网等核心支撑技术的智慧城市建设在国内不少城市已经进入实质性启动阶段，智能安防作为物联网示范应用重点之一，也同时纳入了智慧城市建设范畴。因此，为了有效解决安防智能视频分析产品因应用规模不足导致定价偏高的问题，可以通过安防用户、研发机构、集成商联合申请关键技术攻关及示范应用工程等形式，构建“政府科研经费支持、公司自有资金配套”的经费保障模式，拓展关键技术研发和示范应用经费保障渠道，降低专业研发机构经费投入压力.