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IVS落實監控智慧願景
智慧搜尋 安全保障更深層

【作者: 王明德】   2017年06月05日 星期一

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視訊監控系統存在的意義,是為了提供使用者更深一層的安全保障,但在不同應用環境下,安全風險的類型也就有所不同。


舉例來說,在機場或車站等公眾場所,發生炸彈攻擊事件的風險相對較高;但在海邊或水庫等危險場域,重視的卻是有沒有人越過安全警戒線的範圍;至於石油或化學工廠,最容易引起火災。


由於安全需求多樣化,智慧影像分析功能種類也愈來愈多,以便符合不同使用者的需求,以前述石化或化學工廠為例,在導入智慧型安控系統時,最在意的就是火焰煙霧偵測能力;而海邊或水庫就相當適合虛擬圍籬技術,當有人越過警戒線時,系統就會自動報警;至於機場或車站則可使用遺留物偵測,若有不法人士刻意將炸彈遺留在現場,系統就能在第一時間發現並警告。


IVS功能全覽

一般IVS廠商多將產品開發重點放在分析功能上,這樣的發展固然重要,卻未必符合企業應用的需求。

從目前IVS廠商的解決方案來看,比較常見的智慧影像分析功能為:


1.物體識別:對系統偵測到的物體進行分類,例如為汽車、機車、人、動物、或是飛機等等,這也是其他影像分析技術的基礎。


2.車牌辨識:系統可自動識別出車牌號碼,目前以汽車車牌辨識為主,機車車牌辨識尚不可行。通常應用於停車場管理、社區出入的門禁管制、或是稽查違規車輛,可有效省管理人力。


3.臉部偵測及辨識:透過擷取臉部特徵點(如:眼口鼻)的位置及距離等,再經由數學運算方式轉成特徵值,系統就能偵測監控環境中有沒有人臉,或進一步由人臉來識別其身份,通常應用在門禁管控或海關查驗身份上。


4.虛擬圍籬(警戒線偵測):利用滑鼠在監控畫面上畫出一道直線或曲線,作為隱形電子圍籬,任何人或車跨越此界線,系統就會立即發出警報。舉例來說,在馬路上畫一條線把道路分成兩個區塊,並定義從左到右是合法,從右到左為非法,一旦車輛行駛跨越這條界線,設備判斷其是否非法,非法則產生報警。


5.影像竄改事件偵測(遮蔽∕脫焦∕轉向):偵測任何使攝影機失效的損壞行為,並發出警報。例如:將攝影機鏡頭從原本預定的場景轉移到另一個場景,使用其他物體遮蔽住攝影機鏡頭,切斷攝影機電源,燈被打開或關閉。


6.煙霧∕火焰偵測:系統會分析監控環境中是否有火焰或煙霧的影像存在,一旦確認為火災,就馬上啟動火警警報、影像跟拍,將損失降到最低。


7.追蹤移動軌跡:追蹤監控環境中的物體移動軌跡。此功能最適合應用在零售業裡,可以紀錄客戶在店內的動線,作為商品配置規劃的參考,另外也可應用在公眾場所,若發現有人徘徊遊蕩超過一定時間,系統就會將其列為可疑心物,自動告警並提醒管理人員注意。



圖一 : 對企業來說,除了希望透過電腦自動分析影像外,更想要有效地應用分析結果。(Source: Global e –Solutions)
圖一 : 對企業來說,除了希望透過電腦自動分析影像外,更想要有效地應用分析結果。(Source: Global e –Solutions)

8.消失物或遺留物偵測:偵測監控環境中的物體是否多出一個或者少了一個,也就是說,在不應該有遺留物的地方(如:走道)出現不明物體,或者原本擺放物品的地方忽然一片空白,此時系統就會立即發出警報,適合應用於倉庫、車站、展覽、機場等場所。


9.逆行告警:在行進方向為單向的監視環境裡,例如:單行道、車站或機場的出入口,車流與人流應該都是相同方向才對,倘若出現逆向前進的人(車),系統會自動偵測並產生報警。


10.排徊偵測:人、車或其他物體在監視範圍內徘徊遊蕩時間超過設定時間後,系統會自動報警。


11.入侵偵測:任何人或車輛進入設定範圍或試圖進入範圍內受保護的區域時都可定義為威脅並自動報警。


12.異常行為偵測:在公園、廣場、車站等公眾場合,任何突發事件都可能帶來重大損失及負面影響,透過此技術,系統可以主動偵測人或車輛的異常行為,例如:突然奔跑、摔倒、追打等,並即時提醒管理者,以免釀成更大災害。


13.車速測量:應用車輛移動的距離與時間來計算車速,應用在道路監控時,當偵測到的車速超過系統設定值,系統就會立即報警,惟此技術目前發展尚未成熟,誤報比率偏高。


14.流量統計:透過攝影機辨識過往的行人和車輛,並統計數量,可再細分成人流或車流計數,倘若應用在零售業裡,就能作為未來行銷規劃的參考依據,若應用在交通管理上,則可以即時調度,以免車流量過多造成交通壅塞。


智慧搜尋方符企業所需

在提到智慧型影像監控系統時,討論焦點多放在影像分析的能力,不過一般IVS廠商多將產品開發重點放在分析功能上,致力於增加分析功能的種類,強化報警功能,或是提昇分析結果的準確性,這樣的發展固然重要,卻未必符合企業應用的需求。


對企業來說,除了希望透過電腦自動分析影像外,更想要有效地應用分析結果,IVS廠商在發展智慧影像分析技術之餘,更重要的是強化智慧搜尋或資料管理的功能,如此一來,使用者才能快速地從影像資料庫中找到所需資訊。



圖二 : 隨著安全需求多樣化,智慧影像分析功能種類也愈來愈多。(Source: Ava LAN)
圖二 : 隨著安全需求多樣化,智慧影像分析功能種類也愈來愈多。(Source: Ava LAN)

目前,業界廠商的做法是在監控影像資料庫外,獨立建置一個特徵資料庫,用來存放影像物件的屬性資料,例如:大小、移動軌跡、速度、顏色、狀態等。


除了物件屬性外,特徵資料庫還會存放一張解析度較小的監控影像畫面,使用者在特徵資料庫找到目標物件後,再去監控影像資料庫調閱更清楚的影像來看,縮減事後偵察及分析的作業時間。


結合臉部辨識技術 提昇產品效能

從安全監控的角度來看,事前分析固然重要,事後搜尋也同樣不可輕忽。

除了人物追蹤系統外,日本NEC的人物檢索系統,可說是智慧搜尋技術的最佳應用。


由於人們對他人的記憶通常是片斷的,舉例來說,警察在詢問目擊證人對犯案者的印象時,通常會得到「留鬍子」、「穿綠色上衣」、「戴眼鏡」之類的答案,因此,NEC將監視錄影畫面中所錄到的人像分成穿著服裝與人臉兩大屬性,當警察要尋找犯案者時,可以先輸入穿著服裝的特徵,例如:綠色POLO衫、牛仔褲,再輸入臉部特徵進行搜尋,應用雙重過濾條件就能快速正確地找到目標人物。


在零售商店或其他公眾場合裡,經常上演父母與小孩走失的情節,人物檢索系統在此時也能派上用場,只要在系統中輸入小孩的穿著服裝及臉部特徵,就能掌握迷途小孩的確切位置,比起傳統透過廣播尋人的方式要來得有效率。


從安全監控的角度來看,事前分析固然重要,事後搜尋也同樣不可輕忽,因此,IVS廠商在發展產品時,最好同時強調分析與搜尋能力,讓IVS不僅要做到事前或事發當下即刻報警,更要能縮短事後偵察的時間,才能真正符合企業應用需求。


**刊頭圖:(Source: Top Surveillance Systems)


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