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浅谈IVS的概念及原理!

放大字体  缩小字体 发布日期:2008-09-09  来源:互联网  作者:manage  浏览次数:875
核心提示:IVS的应用在市场上已经可以说是越来越普及,利用这项崭新的影像分析技术,可以帮助用户从数百万人里辨识出某一特定的可疑人物,也让传统的监控系统得以有了更智能的运作效能。 智能型监视系统主要是建构在数字监视平台上,也就是当模拟讯号数字化之后,就可以做数字讯号
 
 

IVS的应用在市场上已经可以说是越来越普及,利用这项崭新的影像分析技术,可以帮助用户从数百万人里辨识出某一特定的可疑人物,也让传统的监控系统得以有了更智能的运作效能。

智能型监视系统主要是建构在数字监视平台上,也就是当模拟讯号数字化之后,就可以做数字讯号的处理,而智能型监视系统就是要处理数字符影像讯号。就技术而言,数字符影像处理技巧是最基本的单位,不同的技巧可以组合成各式各样的应用。
智能型监视系统目前在运用上最大的问题在于场景的不可确定性,例如:水的波纹、树叶被风吹动、烟雾等等。就现今来说,在数学上或是科学上,还没有一种完美的公式可解,只能求最佳化或最佳解,并没有一种定理可以完全包容。
首先,监视系统就是帮助人们拥有千里眼、顺风耳的能力。随着科技的进步,网络的普及,传统的VCR已经不敷使用,VCR所具备的能力只限于事后补救,以及被动式监看。当VCR进步到DVR之后,模拟的讯号变成数字讯号,搭配计算机的处理能力,要处理数字讯号变得容易多。成为数字讯号之后,就可以进行许多的演算及统计处理,而量化之后的数值变明确、干净多了。
一些传统的问题,就可以透过算法来过滤,例如噪声去除、影像复原、影像增强等等。

 

为什么要有IVS
以往必须透过硬件组件处理的问题,现在可以直接在软件上作演算优化。虽然DVR已经很方便了,但是由于各自独立,对于较大范围的区域无法有效率及低成本的布建。而DVR最多的频道数取决于该设备的设计规格。

为了有效统合近来兴起的IP风潮,NVR就出现了!NVR几乎可以包容许多不同的DVR讯号或是网络摄影机(Network Camera),透过网络化,NVR除了可以管理许多的DVR之外,NVRNVR彼此之间也可以互相串在一起。此时,需求变更了。从人的观点来看,频道数目太多,无法摆放在屏幕上,就算全部频道都摆放上去,影像也会缩小到根本看不清楚,一点意义也没有。
这个问题可分为两个方面来讨论,人真的能够一眼看尽所有画面,而知道每个画面发生的事件吗?第二,就算人真的能够看完所有画面,且能知道发生的事件,但人真的能够实时的反应处理吗?这两个答案都是非常困难的。
从系统的观点来看,这么多的频道要显示处理,负载将会非常的沉重,假设有100Channel的画面要显示,单靠CPU能达到实时处理吗?既有的影像处理技术要放在哪一端呢?是Server端或是Client端,负载要加在哪一个位置才适当。有100Channel的影像数据传入,网络该如何布建?Server该如何应付?都是在设计上会遇到或必须考虑的问题。综合上述,这么多的问题,该如何用比较适当的处理方式。IVS就是最好的一个答案!

 

何为IVS
IVS是一种影像演算的流程,透过许多影像运算(Image Processing)的排列组合,就会形成一个有意义的IVSIVS能帮助人们处理有规则条件的事件,所以IVS要具备的基本能力就是有处理「对象」、「事件」、「条件」的功能,要从场景中切割出对象、追踪对象,进而掌握对象的行为,看对象是否会触发事件,接着再依据所触发的事件,有条件的进行主动式反应。否则依据统计结果,许多NVR的用户,面对这么多的频道,反而希望要有DVR定时切换频道的旧功能。例如监视屏幕只有4分割画面,16个频道分别每隔一定时间自动切换,由频道12345678910111213141516轮播。
但是有了IVS之后,人们可以为不同频道设定适当的IVSIVS代替人们去监看各频道的对象,当有事件触发之后,可以在第一时间内依照设定的条件去做主动式反应。因此频道数目多寡就可以透过IVS先做第一层的过滤,减轻人们的负担。
不同的IVS可以很弹性的建构在Server端或是Client端,有些演算可以建构在Client端,有事件被触发时,可以发送讯息到Server端,由Server端有条件地去处理,或是建构在Server端的演算,以弥补Client端演算能力的不足。因此有了IVS,人们主要是在监视「事件讯息」而非「摄录画面」,这样的效果会远比由人去一一监看画面来得更有效率。

 

可以全部信赖IVS的监控事件讯息吗?
在目前答案是否定的。IVS还是有误侦测率的,不可预期的场景环境变化是造成误侦测率的主要原因之一。因此现阶段的IVS都会提供参数,好让使用者依据当前环境而做适当的微调,以期能够发挥功效。也因此,让人员认识IVS的训练就变得十分重要。例如,在一个鲜少有人进出的匣道,画面稳定无噪声,可以将对象侦测灵敏度设定较高,一有风吹草动就立刻通报;反之,在一个人来人往的走道(通常都会用来侦测对象遗落或是移失),对象侦测的灵敏度就必须更适当的设定,否则太多的触发事件,也只会让人更为头痛而已。

当然,设定IVS端靠用户个人的经验是不足的,还需要专业厂商的协助。因为算法的know how各有不同。IVS目前只能成为协助者,帮助人们做适当的监视与反应,做第一关的过滤,当有事件触发后,再通知人们做行为上的处理。

 

如何挑选IVS
IVS究竟还需要发展多久才能成为一个可靠的帮手,事实上是选择题,有些算法已经发展了许多年,几乎非常的稳定,这一类的算法值得信赖。而较为新颖的应用,因为发展尚未成熟,只能作为宣传广告,消费者则必须在特定条件下方可运作,这类的实验室产品,必须审慎选择。

至于要如何得知IVS是有效用的?可以从两个方面调查,首先,自己做功课,调查该IVS的数字符影像处理技术的成熟度。例如:视讯增强,这从模拟时代就开始发展的算法,已经是非常稳定有用,几乎可以说是应用得非常广泛,这项功能可以在许多学术期刊、杂志文献上看见,相信各家厂商略有不同,而这类的数字符影像处理技术其实也只是参数上的设计,因此也无需特别调查,只须了解即可。
其次,现场环境实际测试,这类属于特定条件式的算法,因为各家know how不同,最好有厂商的协助设定,做现场的环境测试,才能比较出优劣。
不过不管如何,要谈IVS,基本上还是离不开「对象」、「事件」、「条件」等3项要点,在测试时尽量依据这3项做实际检视。例如:遗失物品侦测。有些厂商必须先手动圈选侦测范围,才能监视是否有物品遗失;而有的厂商是做全景侦测,无须太多设定,当画面有物品遗失,就会发出警报。这就是设计上know how的不同。无论如何,IVS近几年的发展几乎是呈倍数成长,安防产业已经注意到这一块未来的产值,是非常具有潜力的。相信大量人力资源投入,学界与产业界的合作,能够勾勒出漂亮的愿景。综观而言,「对象」、「事件」、「条件」是IVS评量的3件要素。IVS底层算法应当可以很容易拆解与组合,在设计上才能很有弹性的调整,无论是建构在Server端或是Client端,挑选IVS必须了解数字符影像处理的成熟度或者做现场实际测试,这样才能找到合适的产品。此外,整个系统的整合能力也是考虑重点之一,有些绑死的IVS产品,只为特定的机种服务,很容易造成局限性。一个优秀的系统,至少要能够接受绝大多数的影像来源,一个良好的IVS,至少要有能力被调整并兼容不同的数字符影像讯号。因此能够随着环境的变迁做适当调整,对于布署智能型监视系统才有意义。

_ 赖岱佑

 
 
 
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