基于多目标识别技术的视频应用

　　多目标识别与技术的实现，是以单球机智能技术系统作为基础的，因此市场上可见到的具有多目标识别与产品的厂商，往往都会有对应的智能球机产品系列。单球机智能的技术关键点，主要是智能算法、球机控制技术这两部分。

　　智能算法的关键是对包含运动目标的图像序列进行分析处理，其核心技术就是对场景中活动目标的检测、、识别，以及进一步的行为分析及事件检测。目标的目的就是通过对视频数据的处理与分析，将图像序列中不同帧内同一运动目标关联起来，从而计算出目标的运动参数，如、速度、加速度以及运动轨迹等。

　　基于多目标识别与技术的视频应用文/江浩现有的运动目标检测方法可以归纳为四种：背景减除法、时间差分法、光流法和运动能量法。这些算法在现有的各类智能视频分析产品中已经有广泛的应用，表现形态为绊线入侵、区域入侵、电子围栏、徘徊检测、物品遗留、物品搬移等多种行为检测功能。

　　如要实现对目标的，需要应用一些数学工具，在连续的图像帧间创建基于、速度、形状、纹理、色彩等有关特征的对应匹配关系。目前，就人身对象而言，有如手、脸、头、腿等身体部分，以及整个人体；就视角而言，有对应单摄像机的单一视角、对应多摄像机的多视角和全方位视角；另外也可以通过空间（二维或三维）、目标类别（人、汽车等）、摄像机状态（运动或固定）等方面进行分类。

　　球机控制技术，主要是指对云台的运动角速度、镜头变倍的倍率与速度等机械运动部件的控制，需要与智能算法相结合，以实现平滑、倍率适当、目标比例合适等良好的视觉效果。

　　多目标识别与技术是以单球机智能作为基础，能够同时实现对大范围内多个活动目标的智能识别与，并对其中单个目标进行智能的技术。

　　多目标识别与技术在应用中，通常使用一台固定摄像机，对广域范围内目标进行的智能行为分析，并将同时的多个目标按照既定的策略进行排序，并按照先后顺序，指挥智能球机逐个目标。与单目标相比，多目标技术的关键点是数据关联问题，即建立一个统一的坐标系，使得固定摄像机可以将目标的坐标信息传递给球机，实现联动。

　　通常采用基于贝叶斯理论的方法，将多目标问题成对多个单目标的过程，并建立相应的状态空间模型。为每个目标分配一个单目标器，相互地每个目标，通过设计一些特殊的方法来处理目标之间的交互和遮挡问题。

　　在多目标场景中，提取目标的和运动轨迹信息，发送给从摄像机，从摄像机根据目标的和运动轨迹信息锁定目标。

　　另外，多目标技术在实际的应用中，还需要重点优化和改进以下方面：提升算法的效率，以实现同时能够尽量多的目标；需要改进算法的抗干扰性能，以减轻光线变化、影子、目标间遮挡等常见的干扰因素；需要能够对每个目标排定警戒优先级，以使球机在时能够及时切换到等级更高的目标。

　　多目标识别与产品目前在市场上可见的产品并不多，主要分为两种形态：枪球机一体式和型产品（包括NVS、DVR、智能盒等）。

　　枪球机一体式产品，是指通过独特的模具设计，在球机上方嵌入一个广角摄像机，通过内部的连线，实现一个可以完全安装和使用的一体化多目标系统。由于枪机的固定在球机内不可移动，因此在算法上更加容易实现，在场景匹配和目标坐标传递方面有良好的精度。

　　型产品是目前市场上比较常见的产品形态。通常是在NVS、DVR中提供该项功能，或是设计一款专用的视频处理分析器，通过现场接线连接枪机和球机，通过平台软件的配置，实现主从式多目标功能。型产品的优势是应用方式灵活，可以兼容不同厂商的各类摄像机，包括标清、高清、模拟型、网络型的枪机、球机，不仅适用于新建的系统，也适用于现有系统的升级，在方案设计和系统建设中具有高度的灵活性，未来可能会得到更大的发展。

　　多目标识别与作为一项新兴的技术，从出现至今，始终在根据市场的需求不断的改进和提升。我们可以尝试从大安防的角度，分析该技术未来可能的主要发展方向。

　　对目标的优先级排序能力，决定了当前画面是否能始终等级最高的目标，避免多目标时球机只按照简单的轮换顺序进行，从而有效提升产品的应用价值。提高该能力的有效方法，一是在场景中设立多条警戒线、区域的识别规则，二是可以考虑引入目标行为特征的分析技术，将手中提包、某种衣着颜色、急速奔跑等目标特征作为判断优先级的依据。

　　多目标系统更多的会应用于机场、广场、道等室外开阔地域，经常会面对着局部强光、黑夜、大风、大雨、雾霾、地面积水等不良的，需要智能算法不断的进行针对性的调整与改进，以确保在各种真实下都能够有效的。

　　另外，多目标的相互遮挡，多目标运动状态的差异和变化，也是影响性能的主要因素。是否可以引入双目识别技术，通过多视角多目标，来克服遮挡，这也是一种可能的解决途径。

　　而在大型系统中，对于机场、广场等目标众多，地域广大的场景，如果能够实现单枪机+多台球机的组合，将会有效的提升在复杂中对多个高安保等级目标的同时能力，这将对当前产品的技术层级是很大的提升。

　　另外，球机之间的联动、接力，也是行业中关注的一项热点技术。配合电子地图的使用，能够容易的实现对园区等场景的无缝式，并实现目标轨迹描绘、犯为预警等高等级的安保需求。

　　多目标识别与技术在市场中还属于新兴的技术类型，但已经呈现出良好的市场发展势头和广阔的市场前景。相信随着技术研究的不断深入，会有越来越多的厂商和产品加入到这一领域，共同推进这一市场的蓬勃发展。

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