物聯(lián)網(wǎng)安防典型應用之智能視頻客流統(tǒng)計

　　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)品的功能特點結合起來，以達到安全防護的作用。也即是應用物聯(lián)網(wǎng)技術來實現(xiàn)安防的應用。

　　另外一方面，基于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需求，安防產(chǎn)品以及技術在物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)過程中的應用，是安防應用領域的延伸，其本質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)控技術的智能化。但是視頻技術智能化之后，應用智能視頻分析技術的物聯(lián)網(wǎng)安防的引用絕不僅僅是視頻監(jiān)控應用，而是產(chǎn)生了以視頻監(jiān)控應用為核心、圍繞在視頻監(jiān)控應用周圍的一系列新的應用。

　　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)內成熟的一系列新應用方向。

　　客流統(tǒng)計技術

　　客流統(tǒng)計是最近比較成熟和熱門的一種智能應用。無論是商業(yè)、政府、學校、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行調查和預測，所有的交通規(guī)劃、公共服務都需要客流數(shù)據(jù)作為支撐；

　　3.學校、工地等需要自動人員計數(shù)來進行教學和生產(chǎn)過程的管理等。

　　從物聯(lián)網(wǎng)應用的角度來看，客流統(tǒng)計需要的核心是人體傳感技術，需要利用各種探測技術，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，諸如紅外對射、紅外幕簾、重力感應等，存在著諸多的缺陷，導致準確率偏低，統(tǒng)計出來的數(shù)據(jù)已經(jīng)失去了應用分析的價值，在現(xiàn)在的實際應用中已經(jīng)被、或者趨于淘汰。得益于視頻分析技術的飛速發(fā)展，現(xiàn)在基于視頻分析的客流統(tǒng)計技術已經(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，是指利用智能視頻分析技術來實現(xiàn)客流統(tǒng)計的一類技術，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：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，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。

　　2.基于運動目標檢測的客流統(tǒng)計技術：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，并通過運動目標跨越虛擬線來判斷人流的運動方向和數(shù)量。國內絕大部分的廠商均提供的是這樣的技術。

　　3.基于視頻識別的模式匹配技術和運動跟蹤技術來實現(xiàn)的客流統(tǒng)計技術：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，通過模式匹配技術來進行視頻識別，然后再利用運動跟蹤技術來實現(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用的環(huán)境、使用的鏡頭、安裝的遠近、角度等各中因素綜合考慮，需要較多的現(xiàn)場項目配置才能達到比較好的效果，所以會導致這類技術還停留于項目型技術，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行模式特征匹配，這樣可以精確匹配到視野內的人體目標，所以幾乎無需進行任何設置即可適應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)預處理和網(wǎng)絡連接功能，是物聯(lián)網(wǎng)安防應用的最重要的智能感知設備。嵌入式客流統(tǒng)計終端通過視頻分析技術，挖掘了視頻場景內的更深層次的“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)計的應用

　　根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的三要素感知、連接和應用，典型的智能視頻客流統(tǒng)計的應用也主要分為三個有機的組成部分：前端的嵌入式客流統(tǒng)計終端，中間的網(wǎng)絡連接和后端的客流統(tǒng)計分析應用平臺。

　　現(xiàn)有的嵌入式客流統(tǒng)計終端，可選配內置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)絡接入應用系統(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)絡的依賴程度也非常非常低；系統(tǒng)應用平臺基于B/S架構構建，建設、部署、維護都非常的便利和靈活，給用戶提供的應用途徑也支持固定的PC和移動的手機服務等。

　　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)進行統(tǒng)計和限制：通過嵌入式客流統(tǒng)計終端來統(tǒng)計進出礦井、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)調度決策、對長途車輛的中途上下客和收費進行監(jiān)管、對校車的超載行為進行預警管理等。

　　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)應用。

　　智能視頻分析技術支持下的客流統(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，能為后端平臺應用系統(tǒng)挖掘出有效和準確的客流量信息，從而可以帶來諸多具體的實際應用和優(yōu)秀的應用潛力。