以智能視頻分析技術破解交通困局

　　
　　
　　我們生活的城市，交通擁擠和交通事故是全球城市道路所面臨的共同問題。我國智能交通已有十多年的歷史，但擁堵和事故現象依然嚴重，甚至愈演愈烈，究竟是何原因？政府每年在交通領域的投入逐年增多，卻使城市慘不忍“堵”，人們開始暢想四通八達的交通方式。于是，將目光投向智能技術的發展。可以說，未來我國智能交通建設，智能技術將牽“引著”其發展，是城市交通建設中最為核心的技術突破點。
　　
　　智能交通中智能技術作用
　　如前表述，智能交通首要解決智能化。通過智能視頻分析技術，可以從視頻中分理出一些值得關注的關鍵信息，并通過實時分析加工，獲取交通狀況信息，同時對實施現場路況作出即時反應。智能視頻分析技術源自計算機視覺（CV，ComputerVision）技術。計算機視覺技術是人工智能（AI，ArtificialIntelligent）研究的分支之一，它能夠在圖像及圖像描述之間建立映射關系，從而使計算能夠通過數字圖像處理和分析來理解視頻畫面中的內容。而視頻監控中所提到的智能視頻技術主要指的是：“自動的分析和抽取視頻源中的關鍵信息。”如果把攝像機看作人的眼睛，而智能視頻系統或設備則可以看作人的大腦。智能視頻技術借助計算機強大的數據處理功能，對視頻畫面中的數據進行高速分析，過濾掉用戶不關心的信息，為用戶提供對監控和預警有用的關鍵信息。
　　目前市場上的智能視頻分析技術通常都具有以下功能：圖像采集：一般圖像信號通常是以壓縮圖像流的形式存在，將圖像流解壓還原成原始圖像格式后再進行分析；運動物體檢測，發現圖像中運動的物體。當然去除了由相機自身引入的變化，外界環境引入的變化，如抖動和風；多物體跟蹤：在復雜環境下，如多個運動物體，多個攝像機，運動物體之間互相遮擋，消失及重現等情況下進行有效跟蹤；行為特征分析：行為特征分析是從圖像中尋找滿足預先設定的行為特征的事件。如車輛的停止或者突然加速，當聚集人員過多時報警，人員倒地，或者其它異常情況。】

　　智能視頻分析技術需要不斷改進。以輝銳天眼的智能視頻分析技術為例，在智能化功能方面有所創新，如，動態背景建模技術：利用自適應高斯背景模型，能夠從復雜背景中檢測出運動目標。利用擴展的EM算法,為每個像素建立多個混合高斯分類模型，該模型可以自動更新，并能自適應地將每個像素分類為背景、影子或者運動前景，在復雜背景的情況下也能較好地完成運動區域的分割，能夠有效克服背景圖像的動態變化，如天氣、光照、影子及混亂干擾等的影響；形狀信息和運動特性的融合：將運動目標的形狀信息和運動特性相結合，利用分散度和面積信息，區分人、車及混亂擾動。非剛性物體（人）的運動相比于剛性物體（車輛）運動而言具有較高的平均殘余光流，同時它也呈現了周期性的運動特征，據此可以將人與車區分開來，利用時間一致性約束使得分類更加準確；利用光流場分析和動態輪廓技術，結合水平集理論進行目標跟蹤和軌跡描繪該系統利用活動輪廓的方法，利用封閉的曲線輪廓來表達運動目標，利用該運動目標的輪廓，確定每個物體的質心，結合LK光流法跟蹤質心，結合Level Set理論在圖像序列中檢測和跟蹤多個運動目標；利用隱馬爾可夫模型匹配時變數據，對目標行為進行特征分析：利用隱馬爾可夫模型HMMs（Hidden Markov Models）：HMMs對時變數據進行特征匹配。HMMs的使用涉及到訓練和分類兩個階段，訓練階段包括指定一個隱馬爾可夫模型的隱藏狀態數，并且優化相應的狀態轉換和輸出概率，以便于產生的輸出符號與在特定的運動類別之內所觀察到的圖像特征相匹配。對于每一個運動類別，建立一個HMM。匹配階段涉及到一個特定的HMM可能產生相應于所觀察圖像特征的測試符號序列的概率。
　　從上可以看出，智能視頻分析技術能應用在安防各個細分行業，在智能交通應用領域中，安防智能化的作用體現在：
　　首先，在車輛管理和車輛控制中呈現出了信息采集與處理方式的多樣化。應對不同天氣出現的不同交通事故 ，勢必要采取不同的處理方式；在信息采集方面，汽車上裝有車載定位系統，監控指揮中心可對汽車運行位置及車上情況進行實時監控。
　　其次，智能交通系統不僅是對車輛信息進行跟蹤和定位，對于路況信息、擁堵路段也進行了智能化的分析。北京的環路上，每隔一段路就會出現電子路況顯示屏，告訴行車的人們前方路段車流量情況。該信息提示牌就是利用交通信息采集系統，將信息整合到顯示屏上，豐富了交通信息的內容，為出行提供了便利。 當人們越來越享受私家車給百姓出行帶來的便利時，以年輕人為主的自駕游成為當下流行的旅行方式。在交通信息系統中，也有專為外出旅行人員及時提供的多種多樣的旅行服務，盡管在狹小的車內，你也可以了解到天氣、住宿、美食等信息，這是一種新型的服務體系，是智能交通子系統中待完善的信息系統。
　　再次，智能交通系統主要是為了緩解路面擁堵，特別是在高速路中設有ETC電子收費系統。裝有該系統的汽車可以以時速20km的速度快速通過，同時并通過精準的識別系統記錄下車牌信息。信息采集的高精度性在電子收費系統中展現得淋漓盡致。
　　通過智能視頻分析技術，可將視頻采集設備變身為物聯網智能感知器，尤其是在智能交通中，通過客流統計、違規車片照片、司機疲勞狀態等關鍵信息的利用，為智能交通調度、規劃、行為管理等提供非常優秀的應用。“十二五”期間智慧城市的加速建設，帶動智能交通的迅猛發展，基于智能視頻分析技術的智能交通系統將得到大規模資金投入。
　　

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