智能视频监控系统产品的评估标准及方法

智能视频监控系统产品的评估标准及方法

随着国外的监控系统或产品供应商不断向国内引进智能化产品,国内的智能视频监控系统或产品也不断出现,但它们的智能视频分析识别能否起作用?在什么情况下起作用?能否满足我们在不同场合对安全的不同层次的需求?能否给人们提供最大的安全效益而真正保平安?视频监控系统怎样才算是智能化?这种智能化有否一些等级?安防工程商怎样才能将这些产品应用于安防监控工程中……这就需要对智能视频监控系统或产品的智能化的标准等级水平有一个清楚的了解,并且还要懂得对这种产品进行智能化的评估方法。

如果智能视频监控系统产品均由权威评估鉴定部门请专家进行过智能化的水平与等级的评估,安防工程商就可以根据用户的安全需求选用性价比最高的、最恰当的智能等级的产品,以最大限度地节约投资成本。也可以充分利用其智能化功能,在安全威胁发生之前就能够提示监控人员关注相关监控画面,为潜在威胁做好准备工作,从而最大限度地满足用户的安全需求,以建成性能最优良的系统。这样,用户就不会盲目地为追求高尖端产品而投入大量的资金,造成极大的浪费,反而会理性地根据自己对某方面的安全需求而进行合理选择,这一方面节约投资成本,另一方面也满足更高层次的安全需求。

因此,制定智能视频监控系统产品的标准等级,并对视频监控系统产品进行智能化的等级评估是非常有必要的,它不仅能评估该产品智能视频分析识别的作用有效与否,而且能评估其智能化的水平与等级,供安防工程商与用户选用参考。

目前,安防行业的评估工作的开展是较为缓慢的,针对安全防范系统的评估还缺乏一整套规范的评估方法和步骤,这里就智能视频监控系统设备产品的标准等级及其评估的方法谈谈自己的看法,供安防标委会及安防工程商应用参考。

一、智能视频监控系统设备产品的智能等级标准

智能视频监控系统及其产品的智能等级标准,目前还没有统一制定与建立。现根据世界知名的智能监控供应商之一的澳大利亚的iOmniscient公司,通过讨论的方式,仿照人智力水平高低的分类标准,在世界上率先建立了一种视频监控系统的智能IQ(智商)评级系统的思路,特提出一种适于我国的实用的5个等级计分的智能化评估的智能等级标准,供视频监控系统的智能化评估的法规标准制定者们参考。

这种5个等级计分的智能化评估的等级标准划分如下。

(1)第一个智能等级标准范围。该等级范围的产品或系统的智能1Q为1分(按5分制计),或小于50分(按100分制计),即智能化水平极差。一般,采用视频移动侦测VMD来探测监控现场的移动情况,即通过一帧影像的像素和紧接着的下一帧影像的像素比较,就可以构成视频移动侦测的最简单形式。如果有一点差异,就意味着监控现场有一些变化,通常都被称为有移动。显然,仅能侦测到视频有移动的系统没有多少智能,且很容易产生误报警。因为实际上一些干扰,如光线的变化、水的反射、阴影或者其他的变化都会使系统认为有移动而发出误报警。因此,这一个等级范围的产品,智能视频分析的作用极差,该产品根本不能实用。

(2)第二个智能等级标准范围。该等级范围的产品或系统的智能IQ为2分,或大于等于50而小于60分,即智能化水平不及格。该等级范围的产品或系统不仅能排除第一个等级范围的干扰,还能够分析进入监控画面的目标特征(如目标的大小或者形状),因而能够区分出是人还是其他的动物,或者小汽车还是卡车等,可识别是什么,但不能识别异常,因而不能预/报警。

这一等级范围的产品或系统虽能识别出人与物(即目标的大小或形状),但不能判别人与物的行为异常,其智能视频分析的作用还比较差,即不及格,因而这种产品还未达到实用。

(3)第三个智能等级标准范围。该等级范围的产品或系统的智能IQ为3分,或大于等于60分而小于75分,即智能化水平为及格或中等。该等级范围的产品或系统除能够排除干扰,清楚区分人与物外,并在室温条件下还能够简单区分与识别人和物的行为异常,如实现遗弃物检测,人与物的过线检测,并能准确地对人与物进行统计计算。该等级范围的产品或系统被设置了较好的专业算法,因而使其计算比较精确,并有识别异常的能力,因而可预/报警。

这一等级范围的产品或系统能在室温等室内条件下识别出人与物的某些异常行为,其智能视频分析的作用还可以,即达到及格,因而该产品还能应用,但只能限于在室内常温等条件下的应用。

(4)第四个智能等级标准范围。该等级范围的产品或系统的智能IQ为4分,或大于等于75分而小于85分,即智能化水平为良好。该等级范围的产品或系统能实现行为分析,即能够X分与识别更多的人与物的行为异常,如系统能在室外环境检测到上一个等级的异常外,还能在室外检测到目标的游荡、跑动、滑动和下落(如人从楼上跌下)、人的打架斗殴、汽车撞人或两车相撞、室内外出现的火灾前兆等异常行为,因而识别异常的能力较好,可预/报警。

该等级范围的产品或系统还可以检测到拥挤场景中的遗弃物(丢弃物),能非常有效地检测诸如机场被单独留下的行李,或者博物馆和仓库中存放的可能被盗的物品。一般能与防盗、防火、门禁等系统联动,并能较准确地检测识别人的面像、步态、声音等。

这一等级范围的产品或系统能在一般室外等条件下识别出人与物的行为异常,其智能视频分析的作用不错,排干扰的能力较好,即达到良好,因而该产品可在室内外使用。

(5)第五个智能等级标准范围。该等级范围的产品或系统的智能IQ为5分,或大于等于85分到100分,即智能化水平为优秀。该等级范围的产品或系统除有上一等级的识别能力外,还可以实现拥挤场景(如机场候机大厅、火车站检票口)的检测。系统可以提供多种功能,如计算某时间非常拥挤的场景中有多少人,如果单位时间通过入口的人数过多(系统可以预先设定)也会发出预/报警等。

该产品或系统能比第四个等级范围在更恶劣的气候条件下检测到上述等级的人与物的行为异常外,并能检测到更全面更多的人与物的行为异常,如人的蒙面、拿出刀或枪对准人等,并及时与防盗、防火、门禁等系统联动,能准确地检测识别人的面像、步态、声音等。尤其处于95分以上的系统,能排除一切干扰,检测分辨个体极小或者对比反差极低而人眼看不到的目标等。该等级产品识别异常的能力极强,即极可靠,预/报警极准确。

显然,处于该等级的视频监控系统的智能视频分析的作用非常好,即为优秀等级。因为它能排除一切干扰,并可在极恶劣的环境下使用,因而其智能化水平极高,这也是我们安防企业智能化产品研发追求的目标。

二、智能视频监控系统设备产品的智能评估方法

安防行业的评估工作起步较晚,目前该领域的评估主要是借鉴安全生产领域的评价方法来进行评估的,如专家打分法、加权平均法、层次分析法、灰色系统法,或有的借鉴国外的效能评估的方法来对安全防范系统进行评估等。但视频监控系统的智能化评估,对于该系统智能视频分析识别能否起作用,能否真正发挥安全效益又至关重要。因此,必须研究出一种对智能视频监控系统及其产品进行智能化评估的有效方法。

澳大利亚的iOmniscient公司的智能IQ(智商)评级系统的思路对视频监控系统评估方法的建立也是一种很好的尝试。国内有人仿照这种思路,提出建立一种视频监控系统智能化的评估方法,即智能IQ评级法,把系统的智能IQ定为60~180分之间,并按照系统的检测能力划分为7个等级范围。但这种方法不太符合中国人的习惯,因为我们中国人习惯于百分制或5级计分制。因此,作者参照智能IQ评级法提出一种适于我国国情的实用的5个等级计分的智能化评估的方法,供视频监控系统的智能化评估法的法规制定者们参考。

这种5级计分的智能化评估法如表1所示。

表1 5级计分智能化评估法
  IQ=1分或0~50分 IQ=2分或50~60分 IQ=3分或60~75分 IQ=4分或75~85分 IQ=5分或85~100分
视频移动
区分人与物  
入侵  
周界  
遗弃物检测    
过线检测    
统计计算    
滑倒和下落      
徘徊与奔跑      
过度拥挤混杂      
拥挤环境中的计算      
违规停车      
打架斗殴      
汽车撞人或两车相撞      
与防盗、防火、门禁等联动      
人的面像、步态、声音识别      
拥挤环境中的遗弃物        
拥挤环境中的偷窃行为        
拥挤环境中的乱涂乱画和故意破坏的行为        
人的蒙面、拿出刀或枪对准人        
看不见的、低对比度目标        
 

注:√表示系统在此IQ值范围下具有该项检测能力。

由上可知,通过运用5级计分或百分制的智能化的评估方法,即可了解智能视频分析软件算法起到什么作用,基本上能解决视频监控系统的智能化处于什么水平与标准等级的问题。这样,通过表1的评估法,用户了解了智能视频监控系统设备的智能化的标准等级水平,就可以根据自己的安全需求进行选用,以尽量保障最大的安全效益。通常,具有智能化的视频监控系统会对摄像机的监控画面做一个或多个检测。如果系统能在较恶劣的环境条件下可以在同一时间同时做所有的检测,则该系统或产品的智能化水平就极高。

上述的智能视频监控系统设备产品的标准等级及其评估方法,可供用户在实践中应用检验。并希望对安全防范技术系统的评估标准与方法的制定,有一定的借鉴价值与对标准工作的促进,尤其对整个安防领域评估工作的开展起码提供了一种思路。作者相信,这种评估的理论经过实践的检验论证后,最后会上升为更完整实用的智能视频监控系统设备产品的理论标准及评估规则。随着安防行业的不断发展和评估工作的不断进步,相信会有更完善、更好的评估标准与方法出现,以使我国安防行业的评估工作能走上正轨。

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