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横扫千军,识人千面,就用一部摄像机——人眼摄像机功能解析

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在“平安民航”建设的推动下,各地机场与机场公安对智能视频监控产品、系统的需求日益旺盛,包括:人证核验、远距离动态人脸比对、周界探测等等。近期一款基于“像素动态瞬时分配技术的人眼摄像机”浮出水面,走进了安防业内视野。据介绍该人眼摄像机颠覆传统摄像机技术水平,不仅可以实现远距离动态人脸自动比对功能,还可“以一顶十”,大幅降低成本。

为了进一步了解该款人眼摄像机的技术与特征,近日,中国机场安防网联系了北京格灵深瞳信息技术有限公司(以下简称“格灵深瞳”)一探究竟。

源自人眼的灵感输出

据格灵深瞳人眼摄像机项目负责人蔡炀介绍,人眼摄像机的灵感来自于人的眼睛。

“两只人眼的视场角广度加起来能够达到甚至超过180度,也就是说人眼可以看得很广,同时,它还能看得很远,这是人眼很了不起的特质。另外,从人眼的工作方式来讲,当人眼盯住一个物体的时候便可以把这个物体看得很清楚,但这个物体以外的其它东西其实是很模糊的。这得益于人眼的生理结构——黄斑区(Fovea)。这一区域集中了绝大多数的人眼视感锥细胞,可以理解成相机的像素一样。黄斑区通过调整视感锥细胞使得人眼调整关注的焦点,也就是类似于使画面的某一小区域获得特别高的像素,这是人眼的与众不同之处。这就是我们人眼摄像机像素动态分配的灵感”,蔡炀表示。

“能够看得很广、很远这个概念虽说起来好像很简单,但实际上做得到却很难,更别说是让摄像机像人眼一样自动调整焦点”,蔡炀说道。但格灵深瞳的人眼摄像机就做到了,并在三个领域上遥遥领先于业界。

兼顾远和广,鱼和熊掌可兼得

”近年来,在传统摄像机领域,智能算法得到了空前发展。但是,限制人脸识别在安防监控里有效应用的很大一个原因就是数据输入的质量非常差。这个差在于要求人与摄像机的距离要很近时数据才有效,也就是像素达标时人脸识别才可以去比对,但在很多实际应用场景里,让人与摄像机近距离接触是不现实的“,蔡炀坦言。

据介绍,针对远距离目标抓拍,当前最常用的摄像机是长焦摄像机,其视场角基本在5度,可以说是窄角长焦摄像机,而格灵深瞳人眼摄像机不仅解决了远距离抓拍目标不清楚的问题,还拥有70-80度的视场角,这堪称摄像机数量级的大幅跃升,当然,也是当下任何一款摄像机都无法做到的技术水平。

“由于兼顾了远和广,所以人眼摄像机的应用领域很广。监控区域或通道狭长,那么窄角长焦摄像机显然没有问题,但如果类似于机场、广场等面积很大、人流密集的区域,窄角长焦摄像机的应用就显得微不足道或难以胜任,除非采用多个窄角摄像机进行覆盖布防,那么成本将会加剧”。

目前,格灵深瞳的第一款人眼摄像机可以实现最远50米的人脸清晰监控,人脸区域像素可以达到75X75像素以上。而现有高清1080P摄像机的一个现状是,要达到70-80度的视场角,还要达到75X75的有效像素,那么被监控人需要站在距离摄像机大概5米的位置距离才能实现,很显然这是一个质的区别。

”我们把摄像机的覆盖范围无论从深度还是广度,都提高了一个数量级。这点在实际使用当中是非常非常重要的“,提到此处,蔡炀语感自豪。

实现无压力存储,有效降低成本

值得一提的是,虽然人眼摄像机比传统摄像机有了质的提升,但它对于后端存储和处理均都不造成任何新的压力。

据蔡炀介绍,人眼摄像机通过有效分配像素,使得整个即时画面整体的分辨率保持在1080P的状态,所以数据在存储容量上还是一样的。同时,通过前端的智能分析还使得画面监控重点的区域(如:人脸、车等)像素更高。而在后端显示平台上,除了正常画面显示外,还有一个是画中画的显示,这个画中画就是前端监控的重点区域的动态像素提升画面。用户可以将这个画中画移到画面中任何一个没有意义的区域里进行显示。

但如果整体采用4K高清监控摄像机那么后端存储压力会大幅提升,其存储量为1080P监控摄像机的4倍之多。

与此同时,除了以视频形式输出外,格灵深瞳人眼摄像机还同时支持图片输出,以便后端人脸识别在动态识别、人脸比对、人脸黑名单的速度上更胜一筹。而这样的好处还在于,当用户并不要求存储视频流的时候,只需要关注画面中出现的所有人,那么摄像机就可以自动把数据分析出来,进行结构化描述,抽取所有人的图像进行存储,以减少后端的压力。

此外,在单机价格方面,格灵深瞳人眼摄像机虽然比传统的摄像机价格略高,但一方面随着产品的不断迭代,价格会逐渐降低;另一方面,从性能上,一部人眼摄像机可以解决多个传统摄像机的覆盖问题,这样无论从前端设备投入还是后端存储及传输投入上,人眼摄像机可谓是节约了大幅成本。特别对于机场这样需要重点、无死角覆盖的区域来说,用这种人眼摄像机方案肯定要比用传统摄像机解决方案便宜得多。

深度学习技术与像素动态瞬时分配技术的完美结合

据蔡炀介绍,为了达到和支撑兼顾广又兼顾远,以及无压力存储,格灵深瞳在前端运用了大量的深度学习技术。

“想要实现摄像机自动动态像素分配,分配到哪是非常重要的”,蔡炀说道,“我们使用深度学习技术可以很准确的检测出画面当中用户关心的目标。比如我们的第一代产品,最主要的目标就是人,摄像机就可以把画面中的人稳定地检测出来,我们称为前端结构化能力。同时,再配合像素动态分配技术,我们就可以把目标检测出来的区域进行高像素处理,使得摄像机类似于人眼的功能特性”。

除了人脸识别功能外,格灵深瞳的人眼摄像机还具备着衣颜色、性别、年龄、是否拎包等综合分析。下一步格灵深瞳还将在人脸识别的基础上推出基于“车辆”自动识别的人眼摄像机。

中国机场安防网  刘文艳  赵迎新

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