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AI視頻監(jiān)控在城市治理環(huán)節(jié)中的應用商機
發(fā)表時間： 2021-09-11
一、概述：
在干剛過去的2020世界人工智能大會“國際日”核心論壇——國際智能城市峰會上，國際大咖“云”集，共同探討如何讓AI成為智慧城市的新引擎。他們不約而同地表示：AI之于城市，是新技術、新事物、新治理，但是，AI之于城市治理，不僅僅是多裝些傳感器、多安置些智能化設備，AI賦能城市的發(fā)展核心仍應“以人為本”。 所以，如何讓AI更高效為“人”服務，就是城市治理環(huán)節(jié)新的發(fā)展契機，契機背后，是對AI設備和算法廠家的巨大商機。
二、AI視頻監(jiān)控城市治理中的應用現(xiàn)狀
縱觀安防歷史，我們經歷了這樣幾個時代，2006年以前的模擬時代，2006-2016年的數字時代，2016年之后的智能時代，AI為安防開啟了新的紀元。
我們通過一組數據來證實AI+安防是如何為智慧城市建設賦能的。拒不完全統(tǒng)計，目前全國約有2億攝像頭，總計存儲容量超過400000PB，約1億塊硬盤。傳統(tǒng)安防架構在這樣的情況下會捉襟見肘，首先存儲成本非常高，未經過結構化原始視頻數據占據了大量的硬盤空間，存儲成本高昂；其次數據可讀性差，原始視頻查找大多需要人工參與；第三取證難度大，在海量的素材中找到敏感錄像幾乎是災難性的。大家熟知的周克華案，調用了1500名民警，在18萬小時的錄像中查找線索，破案耗時45天，這是傳統(tǒng)安防架構的弊端，也給我們帶來很多思考，智慧城市安防光靠震懾和取證是不夠的，需要在信息采集的同時進行分析，通過“主動布防+主動告警+業(yè)務聯(lián)動”來完善處理鏈條，提高視頻監(jiān)控的效率。同樣的一個實例，在云南某公安局，采用AI+安防架構的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，7月24日布控了嫌疑人照片，7月25日即通過天地偉業(yè)的人臉識別卡口發(fā)現(xiàn)嫌疑人，及時同時民警，順利實現(xiàn)抓捕，從案發(fā)到破案不到一天的時間。
天地偉業(yè)球機觀察到的抓捕現(xiàn)場畫面
這是AI+安防在智慧城市中應用的一個小小縮影，從事后查證到主動預警，AI賦予系統(tǒng)新的能力。
在智慧城市中，AI+安防重點的分析對象無非就是人和車，涉及到身份識別和行為識別，這就是智慧城市要解決問題的主線，要通過視頻主動分析明確“是誰在做什么事兒”，將違規(guī)的行為進行第一時間準確判斷，并聯(lián)動預警。
現(xiàn)階段，AI技術落地于視頻領域，在廠家的積極推進中已進入產業(yè)化，感知智能時代已來臨。車的識別技術突破后，視頻領域又迎來了人臉識別技術的突破，通過應用于實際場景，引領平安城市視頻監(jiān)控建設與發(fā)展的新趨勢。2015年，九部委高屋建瓴提出16字建設方針：“全域覆蓋、全網共享、全時可用、全程可控”，指導平安城市向有序、高效的方向發(fā)展。從平安城市視頻監(jiān)控體系來看，國標聯(lián)網互聯(lián)互通的視頻專網建設階段已進入了智能視頻網的建設階段，基于新技術、新規(guī)劃、新標準，平安城市正式開啟4.0時代：智能應用階段。主要應用包括：
1. 人體分析：人臉識別、體態(tài)識別、人體特征提取等；
2. 圖像分析：視頻質量診斷、視頻摘要分析等；
3. 車輛分析：車牌識別、車輛識別、車輛特征提取等；
4. 行為分析：目標跟蹤監(jiān)測、異常行為分析等。
人是城市的主體，基于“人”的AI應用必是主角。目前人臉識別、人流量統(tǒng)計、人體屬性分析等技術已經開始落地應用，其中以人臉識別需求更為旺盛?；诘统杀尽⒌凸?、標準化的產品策略，延伸出更多的應用。
三、AI視頻監(jiān)控的新商機
AI賦能民生經濟
規(guī)范出攤
“地攤經濟”一詞，歷來為我國城市經濟中處于“灰色地帶”，它的存在具有一定的合理性——保障民生、促進就業(yè)，刺激消費，為疫情后的經濟恢復帶來新的活力，也為城市帶去更多市井“煙火氣”。然而“地攤經濟”日漸火爆的同時，由此引發(fā)的一系列城市治安管理問題、公共衛(wèi)生問題、市容問題仍然缺乏合理的解決方案。建立健全智慧高效的擺攤秩序管理手段，是目前“地攤經濟”發(fā)展的重點。
AI為這個難題提供了解決方案，以天地偉業(yè)“規(guī)范擺攤解決方案為例”，系統(tǒng)核心功能包括：
深度學習算法，違規(guī)擺攤檢測
天地偉業(yè)擺攤檢測攝像機，內置深度學習神經網絡算法，自動識別區(qū)域內的擺攤情況，當檢測到有非規(guī)定時間、規(guī)定地點的出攤行為時，攝像機可聯(lián)動語音報警。攝像機內置10條系統(tǒng)警戒音和5條自定義語音，用戶可按照場景需求，自行選擇設置。同時攝像機可聯(lián)動人臉抓拍功能，對違規(guī)出攤的攤主進行人臉抓拍，留存證據，便于事后對其進行提醒和處罰。
通過擺攤檢測攝像機來對出攤行為進行監(jiān)管，可以大幅降低城管和協(xié)管人員的工作強度，只需少量人員進行突發(fā)時間的管理即可，節(jié)約人力的同時，監(jiān)管效果也更好。
分時分區(qū)檢測，符合實際需求
擺攤檢測攝像機支持8個時間段、8個區(qū)域塊任意設置，進行違規(guī)擺攤行為的檢測，滿足實際應用條件下，多區(qū)域多時段的擺攤規(guī)定。攝像機支持靈活設置，易用性更高。
高清人臉抓拍，便于取證追溯
天地偉業(yè)擺攤檢測攝像機，采用500萬高清大靶面鏡頭，支持人臉抓拍功能。在前端相機檢測到違規(guī)出攤時，可聯(lián)動人臉抓拍功能，記錄下相關人員的面部圖片。其500萬的高清像素，保證采集到的人臉圖片畫面清晰，細節(jié)完整，為事后追溯提供強有力的證據，保證擺攤管理工作的有效展開。
AI賦能公安
公安大數據
隨著大數據、人工智能等技術的成熟和發(fā)展，公安大數據成為當前公安信息化工作的趨勢和重點。利用智能算法，將大數據的核心價值深入挖掘，使之成為高價值密度的核心資產。用知識圖譜技術，構建全國實體及實體關系庫；建設公安知識圖譜，通過對公安結構化信息和非結構化信息數據關系挖掘。抽取出人、物、地、組織機構、服務標識號等實體，并根據實體的屬性聯(lián)系、時空聯(lián)系、語義聯(lián)系、特征聯(lián)系等建立相互的關系，構建一張具有公安特性的多維多層的實體與實體、實體與事件的關系網絡。
對于智慧行業(yè)，大數據是平安城市建設的主要方向，視頻聯(lián)網監(jiān)控已經轉變?yōu)橐曨l圖像信息綜合應用。
一人一檔、一車一檔
充分利用人臉識別、結構化技術，可以對公共環(huán)境的所有人員、車輛、非機動車進行集中采集和管理。結構化攝像機具有充足的算力，2T、4T已成為標配，可對人員進行快速的信息提取，包括衣著、穿戴特征，性別年齡等人口學特征等，結合人臉識別甚至可以確認這個人的具體身份，與公安檔案如身份證號，姓名等人員基礎檔案進行關聯(lián)，形成一人一檔。
視頻圖像信息綜合應用平臺是系統(tǒng)解決方案的核心中樞，需要平臺+前端各類相機+后端存儲+人臉服務器+結構化服務器+大屏等實現(xiàn)系統(tǒng)銷售，整合人車結構化案事件等數據，實現(xiàn)標準對接、統(tǒng)一存儲、查詢檢索、布控報警和研判分析等應用。
前端監(jiān)控相機主要采集視頻、車輛、人臉人體等信息，圍欄熱點設備可以采集手機號碼的IMSI信息，通過平臺軟件將人臉信息和手機IMSI信息進行關聯(lián)分析，可以實現(xiàn)目標身份的多重關聯(lián)。
對于重點人員軌跡，可以通過采集手機卡的IMSI信息，和人臉識別、車輛識別、結構化等視頻解析數據，一起實現(xiàn)對重點目標的軌跡記錄，提升平安城市系統(tǒng)方案的競爭力和應用特色。
同時，車牌識別技術與人臉識別、結構化、手機圍欄等技術的融合，可進一步豐富對象檔案，可根據車輛的車牌查詢平臺中的車輛檔案，包括綜合指數、登記信息、物理特征、行駛軌跡、違章信息等，結合人、手機信息，可以實現(xiàn)人、車、手機的多重信息關聯(lián)。
天地偉業(yè)結構化系統(tǒng)
AI賦能交通
預測交通態(tài)勢
交通擁堵已經成為許多城市持續(xù)發(fā)展的最大瓶頸和困擾。隨著最近幾年AI在智能交通領域的落地應用，AI智能交通場景應用已經成為AI應用的一個重要分支。
AI賦能交通，可以實現(xiàn)：
排隊長度識別，實時掌握擁堵狀態(tài)
平均速度、車流量信息分析，交通趨勢擁堵提前預警
車頭距離識別，利用車道內的車輛密度分析擁堵
天地偉業(yè)闖擁堵檢測抓拍系統(tǒng)借助AI深度學習技術，可實現(xiàn)對路口交通擁堵的分析判斷，通過大數據和人工智能算法技術可以對車輛闖擁堵等多種違法行為進行分析和取證，從而完成對交通違章違法行為的研判和取證。
現(xiàn)場自動提醒
系統(tǒng)支持外接顯示設備，在現(xiàn)場安裝LED顯示屏，當相機檢測路口處于擁堵狀態(tài)時，系統(tǒng)可通過顯示屏實時對駕駛員進行提醒，例如：“前方擁堵，禁止駛入”。
一機多用
系統(tǒng)前端采用的闖擁堵檢測抓拍一體機除支持路口擁堵狀態(tài)檢測及闖擁堵識別抓拍，還兼具電警相機功能，可以同時對機動車不禮讓行人等違法違規(guī)行為進行識別抓拍，還可以在關閉闖擁堵檢測模式后，實現(xiàn)闖紅燈行為的檢測抓拍。
適應性強，準確率高
系統(tǒng)采用卷積神經網絡訓練算法，結合近幾年的實際項目，在大量的數據訓練后到達較高的檢測和適應能力，針對各個地域各個場景下的應用都能保證有穩(wěn)定的檢測準確率和抓拍率，滿足不同用戶需求。
節(jié)約警力
本方案采用非現(xiàn)場自動取證，系統(tǒng)能夠全天候工作，在一定程度上消除道路交通管理在時間和空間上的盲點，可以緩解警力不足和現(xiàn)場執(zhí)法取證難的問題，保證闖擁堵違法行為能得到及時糾正、有效遏制。
抗干擾性強
系統(tǒng)進行了抗干擾設計，在白天、夜晚、車輛大燈、黃昏、逆光、順光、側光，以及雨、雪、霧等天氣情況下依然能自動調節(jié)至最佳圖像效果，保證高識別率，從而精準檢測抓拍。
性能可靠
闖擁堵檢測抓拍一體機采用了領先的高性能處理器設計，將視頻采集、編碼、主控與智能分析應用集成至高性能處理器工作，實現(xiàn)高效色彩空間轉換、圖形縮放、隔行掃描與智能視頻分析等功能。保障核心的視頻編碼與智能分析需求獲得了充分的運算資源保障，尤其為路口擁堵狀態(tài)檢測、闖擁堵識別抓拍、車牌識別、車身顏色識別等智能分析應用提供了很好的基礎。
圖像高清
系統(tǒng)采用900萬像素（分辨率4096*2160）高清晰度工業(yè)攝像機。高清晰攝像機輸出數字視頻信號，圖像信號從攝像機前端中央控制單元輸出。該攝像機RGB增益可自由調整，保證在低照度下的清晰成像和高層次感。
智能畫線
相機按照標準安裝完成后，可根據視頻中實際的車道自動生成算法線，如車道線、抓拍線、識別區(qū)域、檢測區(qū)域、跟蹤區(qū)域等，極大方便了安裝調試，節(jié)約設備調試時間，提高安裝效率。
天地偉業(yè)雷視一體機多目標測速與擁堵檢測
AI賦能社區(qū)基層治理
測溫防疫
紅外測溫產品成為了疫情期間的“大明星”，同時疫情早期的快速蔓延也為城市治理敲響了警鐘，新冠疫情之前，我們關于重大疫情的防控缺少常態(tài)化的初步篩查和控制措施。現(xiàn)在已經已經平緩，但是防疫基礎設施的建設還未停止，基于AI深度學習的熱成像測溫產品依然具有施展拳腳的空間。
AI算法精確檢測人體和人臉，告知人體位置，熱成像模塊可以根據位置信息進行體溫測量，這樣的組合比傳統(tǒng)的熱成像單目測溫更加精準，可以減少環(huán)境溫度對目標對象體溫的影響?；贏I的測溫防疫系統(tǒng)還具有如下幾個特點：
非接觸：這個測溫過程是真正非接觸式的，極大減少感染風險
非配合：測溫過程不需要人為配合，支持多人同時檢測，不會造成堵塞排隊，減少感染風險
人臉識別：測溫同時進行人臉抓拍，用于人員記錄和識別，異常人員可以快速定位身份
口罩識別：支持是否佩戴口罩的識別
語音提醒：檢測到溫度和佩戴口罩情況的異常時，攝像機可以自動觸發(fā)語音提醒，告知工作人員進行進一步的處理，提高防疫管理效率。
天地偉業(yè)AI熱成像多人測溫
垃圾分類
對于我國目前的情況而言，要想成功的實現(xiàn)垃圾分類，公眾必須樹立科學的垃圾分類意識，這是做好垃圾分類的前提和保障。在各個垃圾點安排人力進行人為管理，需要大量的人力和財力投入，目前很多民眾因為不知道垃圾如何分類，出現(xiàn)一些隨意丟棄垃圾的情況，如果想要及時獲取垃圾管理點的動態(tài)，避免隨意丟棄垃圾、夜間偷放垃圾物等情況，使用高清監(jiān)控設備，可以實現(xiàn)解放人力的效果，同時通過自動檢測、語音播報的方式，提高民眾意識，前端攝像機需要存儲視頻，還原回放丟垃圾時的場景，查詢更加方便。
AI攝像機可以通過如下功能，提醒市民進行準確的垃圾分類：
顏色檢測：支持垃圾桶顏色檢測，自動匹配對應的垃圾種類
距離檢測：支持人形檢測，自動判斷人與垃圾桶距離
語音提醒：可自動語音提示垃圾桶對應的垃圾種類
天地偉業(yè)AI垃圾分類系統(tǒng)
四、結語：AI賦能城市治理將是未來引擎
“所謂城，就是有一個城邦能夠讓大家安居。所謂市，就是要有個市場讓大家能夠樂業(yè)。所以，城市的本身，就帶著安居樂業(yè)的概念。”上海市經濟和信息化發(fā)展研究中心副主任陸森說，未來，智能技術應該就像水電煤一樣，提供無縫的服務體驗，使得城市發(fā)展回歸本源——讓人與人、人與社會、人與自然和諧相處。
當前，智能城市已經逐漸發(fā)展成一種全新的全球語言及課題，隨著智慧城市與人工智能技術的深度融合，AI賦能城市治理，將成為未來社會發(fā)展的核心引擎和主要趨勢。
