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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(shù)、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(shè)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(shè)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(jīng)歷了這樣幾個時代，2006年以前的模擬時代，2006-2016年的數(shù)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(shù)據(jù)來證實AI+安防是如何為智慧城市建設(shè)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(gòu)在這樣的情況下會捉襟見肘，首先存儲成本非常高，未經(jīng)過結(jié)構(gòu)化原始視頻數(shù)據(jù)占據(jù)了大量的硬盤空間，存儲成本高昂；其次數(shù)據(jù)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(diào)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(gòu)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(gòu)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(shù)落地于視頻領(lǐng)域，在廠家的積極推進中已進入產(chǎn)業(yè)化，感知智能時代已來臨。車的識別技術(shù)突破后，視頻領(lǐng)域又迎來了人臉識別技術(shù)的突破，通過應用于實際場景，引領(lǐng)平安城市視頻監(jiān)控建設(shè)與發(fā)展的新趨勢。2015年，九部委高屋建瓴提出16字建設(shè)方針：“全域覆蓋、全網(wǎng)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(wǎng)互聯(lián)互通的視頻專網(wǎng)建設(shè)階段已進入了智能視頻網(wǎng)的建設(shè)階段，基于新技術(shù)、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(zhì)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(shù)已經(jīng)開始落地應用，其中以人臉識別需求更為旺盛?；诘统杀?、低功耗、標準化的產(chǎn)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(jīng)濟
規(guī)范出攤
“地攤經(jīng)濟”一詞，歷來為我國城市經(jīng)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(jīng)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(jīng)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(jīng)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(nèi)置深度學習神經(jīng)網(wǎng)絡算法，自動識別區(qū)域內(nèi)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(nèi)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(shè)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(jù)，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(shè)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(shè)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(guān)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(jù)，保證擺攤管理工作的有效展開。
AI賦能公安
公安大數(shù)據(jù)
隨著大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的成熟和發(fā)展，公安大數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的核心價值深入挖掘，使之成為高價值密度的核心資產(chǎn)。用知識圖譜技術(shù)，構(gòu)建全國實體及實體關(guān)系庫；建設(shè)公安知識圖譜，通過對公安結(jié)構(gòu)化信息和非結(jié)構(gòu)化信息數(shù)據(jù)關(guān)系挖掘。抽取出人、物、地、組織機構(gòu)、服務標識號等實體，并根據(jù)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(guān)系，構(gòu)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(guān)系網(wǎng)絡。
對于智慧行業(yè)，大數(shù)據(jù)是平安城市建設(shè)的主要方向，視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控已經(jīng)轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)化技術(shù)，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(jié)構(gòu)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(jié)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(chǔ)檔案進行關(guān)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(jié)構(gòu)化服務器+大屏等實現(xiàn)系統(tǒng)銷售，整合人車結(jié)構(gòu)化案事件等數(shù)據(jù)，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(shè)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(guān)聯(lián)分析，可以實現(xiàn)目標身份的多重關(guān)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(jié)構(gòu)化等視頻解析數(shù)據(jù)，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(shù)與人臉識別、結(jié)構(gòu)化、手機圍欄等技術(shù)的融合，可進一步豐富對象檔案，可根據(jù)車輛的車牌查詢平臺中的車輛檔案，包括綜合指數(shù)、登記信息、物理特征、行駛軌跡、違章信息等，結(jié)合人、手機信息，可以實現(xiàn)人、車、手機的多重信息關(guān)聯(lián)。
天地偉業(yè)結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)
AI賦能交通
預測交通態(tài)勢
交通擁堵已經(jīng)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(lǐng)域的落地應用，AI智能交通場景應用已經(jīng)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(nèi)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(shù)，可實現(xiàn)對路口交通擁堵的分析判斷，通過大數(shù)據(jù)和人工智能算法技術(shù)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(shè)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?cè)?rdquo;。
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(guān)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(jīng)網(wǎng)絡訓練算法，結(jié)合近幾年的實際項目，在大量的數(shù)據(jù)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(shè)計，在白天、夜晚、車輛大燈、黃昏、逆光、順光、側(cè)光，以及雨、雪、霧等天氣情況下依然能自動調(diào)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(lǐng)先的高性能處理器設(shè)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(zhuǎn)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(chǔ)。
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(shù)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(diào)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(jù)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(diào)試，節(jié)約設(shè)備調(diào)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(chǎn)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(guān)于重大疫情的防控缺少常態(tài)化的初步篩查和控制措施?，F(xiàn)在已經(jīng)已經(jīng)平緩，但是防疫基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)還未停止，基于AI深度學習的熱成像測溫產(chǎn)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(jù)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(shè)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(jié)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(jīng)濟和信息化發(fā)展研究中心副主任陸森說，未來，智能技術(shù)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(jīng)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(shù)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。
