AI視頻監控在城市治理環(huán)節中的應用商機

一、概述：

        在干剛過(guò)去的2020世界人工智能大會(huì )“國際日”核心論壇——國際智能城市峰會(huì )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(wù)，就是城市治理環(huán)節新的發(fā)展契機，契機背后，是對AI設備和算法廠(chǎng)家的巨大商機。

 

二、AI視頻監控城市治理中的應用現狀

        縱觀(guān)安防歷史，我們經(jīng)歷了這樣幾個(gè)時(shí)代，2006年以前的模擬時(shí)代，2006-2016年的數字時(shí)代，2016年之后的智能時(shí)代，AI為安防開(kāi)啟了新的紀元。

        我們通過(guò)一組數據來(lái)證實(shí)AI+安防是如何為智慧城市建設賦能的。拒不完全統計，目前全國約有2億攝像頭，總計存儲容量超過(guò)400000PB，約1億塊硬盤(pán)。傳統安防架構在這樣的情況下會(huì )捉襟見(jiàn)肘，首先存儲成本非常高，未經(jīng)過(guò)結構化原始視頻數據占據了大量的硬盤(pán)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(wàn)小時(shí)的錄像中查找線(xiàn)索，破案耗時(shí)45天，這是傳統安防架構的弊端，也給我們帶來(lái)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(shí)進(jìn)行分析，通過(guò)“主動(dòng)布防+主動(dòng)告警+業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)”來(lái)完善處理鏈條，提高視頻監控的效率。同樣的一個(gè)實(shí)例，在云南某公安局，采用AI+安防架構的視頻監控系統，7月24日布控了嫌疑人照片，7月25日即通過(guò)天地偉業(yè)的人臉識別卡口發(fā)現嫌疑人，及時(shí)同時(shí)民警，順利實(shí)現抓捕，從案發(fā)到破案不到一天的時(shí)間。
 

天地偉業(yè)球機觀(guān)察到的抓捕現場(chǎng)畫(huà)面
 

        這是AI+安防在智慧城市中應用的一個(gè)小小縮影，從事后查證到主動(dòng)預警，AI賦予系統新的能力。

        在智慧城市中，AI+安防重點(diǎn)的分析對象無(wú)非就是人和車(chē)，涉及到身份識別和行為識別，這就是智慧城市要解決問(wèn)題的主線(xiàn)，要通過(guò)視頻主動(dòng)分析明確“是誰(shuí)在做什么事兒”，將違規的行為進(jìn)行第一時(shí)間準確判斷，并聯(lián)動(dòng)預警。

現階段，AI技術(shù)落地于視頻領(lǐng)域，在廠(chǎng)家的積極推進(jìn)中已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化，感知智能時(shí)代已來(lái)臨。車(chē)的識別技術(shù)突破后，視頻領(lǐng)域又迎來(lái)了人臉識別技術(shù)的突破，通過(guò)應用于實(shí)際場(chǎng)景，引領(lǐng)平安城市視頻監控建設與發(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(wǎng)共享、全時(shí)可用、全程可控”，指導平安城市向有序、高效的方向發(fā)展。從平安城市視頻監控體系來(lái)看，國標聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通的視頻專(zhuān)網(wǎng)建設階段已進(jìn)入了智能視頻網(wǎng)的建設階段，基于新技術(shù)、新規劃、新標準，平安城市正式開(kāi)啟4.0時(shí)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(chē)輛分析：車(chē)牌識別、車(chē)輛識別、車(chē)輛特征提取等；

        4. 行為分析：目標跟蹤監測、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、人流量統計、人體屬性分析等技術(shù)已經(jīng)開(kāi)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視頻監控的新商機

AI賦能民生經(jīng)濟

規范出攤

        “地攤經(jīng)濟”一詞，歷來(lái)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(jìn)就業(yè)，刺激消費，為疫情后的經(jīng)濟恢復帶來(lái)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(shí)，由此引發(fā)的一系列城市治安管理問(wèn)題、公共衛生問(wèn)題、市容問(wèn)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(diǎn)。

AI為這個(gè)難題提供了解決方案，以天地偉業(yè)“規范擺攤解決方案為例”，系統核心功能包括：

深度學(xué)習算法，違規擺攤檢測

 

 

        天地偉業(yè)擺攤檢測攝像機，內置深度學(xué)習神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法，自動(dòng)識別區域內的擺攤情況，當檢測到有非規定時(shí)間、規定地點(diǎn)的出攤行為時(shí)，攝像機可聯(lián)動(dòng)語(yǔ)音報警。攝像機內置10條系統警戒音和5條自定義語(yǔ)音，用戶(hù)可按照場(chǎng)景需求，自行選擇設置。同時(shí)攝像機可聯(lián)動(dòng)人臉抓拍功能，對違規出攤的攤主進(jìn)行人臉抓拍，留存證據，便于事后對其進(jìn)行提醒和處罰。

        通過(guò)擺攤檢測攝像機來(lái)對出攤行為進(jìn)行監管，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(jìn)行突發(fā)時(shí)間的管理即可，節約人力的同時(shí)，監管效果也更好。

 

分時(shí)分區檢測，符合實(shí)際需求

        擺攤檢測攝像機支持8個(gè)時(shí)間段、8個(gè)區域塊任意設置，進(jìn)行違規擺攤行為的檢測，滿(mǎn)足實(shí)際應用條件下，多區域多時(shí)段的擺攤規定。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(wàn)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出攤時(shí)，可聯(lián)動(dòng)人臉抓拍功能，記錄下相關(guān)人員的面部圖片。其500萬(wàn)的高清像素，保證采集到的人臉圖片畫(huà)面清晰，細節完整，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(kāi)。

 

 

AI賦能公安

公安大數據

        隨著(zhù)大數據、人工智能等技術(shù)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(diǎn)。利用智能算法，將大數據的核心價(jià)值深入挖掘，使之成為高價(jià)值密度的核心資產(chǎn)。用知識圖譜技術(shù)，構建全國實(shí)體及實(shí)體關(guān)系庫；建設公安知識圖譜，通過(guò)對公安結構化信息和非結構化信息數據關(guān)系挖掘。抽取出人、物、地、組織機構、服務(wù)標識號等實(shí)體，并根據實(shí)體的屬性聯(lián)系、時(shí)空聯(lián)系、語(yǔ)義聯(lián)系、特征聯(lián)系等建立相互的關(guān)系，構建一張具有公安特性的多維多層的實(shí)體與實(shí)體、實(shí)體與事件的關(guān)系網(wǎng)絡(luò )。

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(wǎng)監控已經(jīng)轉變?yōu)橐曨l圖像信息綜合應用。

一人一檔、一車(chē)一檔

        充分利用人臉識別、結構化技術(shù)，可以對公共環(huán)境的所有人員、車(chē)輛、非機動(dòng)車(chē)進(jìn)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(jìn)行快速的信息提取，包括衣著(zhù)、穿戴特征，性別年齡等人口學(xué)特征等，結合人臉識別甚至可以確認這個(gè)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(jìn)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解決方案的核心中樞，需要平臺+前端各類(lèi)相機+后端存儲+人臉?lè )?wù)器+結構化服務(wù)器+大屏等實(shí)現系統銷(xiāo)售，整合人車(chē)結構化案事件等數據，實(shí)現標準對接、統一存儲、查詢(xún)檢索、布控報警和研判分析等應用。

        前端監控相機主要采集視頻、車(chē)輛、人臉人體等信息，圍欄熱點(diǎn)設備可以采集手機號碼的IMSI信息，通過(guò)平臺軟件將人臉信息和手機IMSI信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，可以實(shí)現目標身份的多重關(guān)聯(lián)。

        對于重點(diǎn)人員軌跡，可以通過(guò)采集手機卡的IMSI信息，和人臉識別、車(chē)輛識別、結構化等視頻解析數據，一起實(shí)現對重點(diǎn)目標的軌跡記錄，提升平安城市系統方案的競爭力和應用特色。

        同時(shí)，車(chē)牌識別技術(shù)與人臉識別、結構化、手機圍欄等技術(shù)的融合，可進(jìn)一步豐富對象檔案，可根據車(chē)輛的車(chē)牌查詢(xún)平臺中的車(chē)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(shí)現人、車(chē)、手機的多重信息關(guān)聯(lián)。
 

 

天地偉業(yè)結構化系統

 

AI賦能交通

預測交通態(tài)勢

        交通擁堵已經(jīng)成為許多城市持續發(fā)展的最大瓶頸和困擾。隨著(zhù)最近幾年AI在智能交通領(lǐng)域的落地應用，AI智能交通場(chǎng)景應用已經(jīng)成為AI應用的一個(gè)重要分支。

        AI賦能交通，可以實(shí)現：

        排隊長(cháng)度識別，實(shí)時(shí)掌握擁堵?tīng)顟B(tài)

        平均速度、車(chē)流量信息分析，交通趨勢擁堵提前預警

        車(chē)頭距離識別，利用車(chē)道內的車(chē)輛密度分析擁堵

        天地偉業(yè)闖擁堵檢測抓拍系統借助AI深度學(xué)習技術(shù)，可實(shí)現對路口交通擁堵的分析判斷，通過(guò)大數據和人工智能算法技術(shù)可以對車(chē)輛闖擁堵等多種違法行為進(jìn)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。

現場(chǎng)自動(dòng)提醒

        系統支持外接顯示設備，在現場(chǎng)安裝LED顯示屏，當相機檢測路口處于擁堵?tīng)顟B(tài)時(shí)，系統可通過(guò)顯示屏實(shí)時(shí)對駕駛員進(jìn)行提醒，例如：“前方擁堵，禁止駛入”。

一機多用

        系統前端采用的闖擁堵檢測抓拍一體機除支持路口擁堵?tīng)顟B(tài)檢測及闖擁堵識別抓拍，還兼具電警相機功能，可以同時(shí)對機動(dòng)車(chē)不禮讓行人等違法違規行為進(jìn)行識別抓拍，還可以在關(guān)閉闖擁堵檢測模式后，實(shí)現闖紅燈行為的檢測抓拍。

適應性強，準確率高

        系統采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )訓練算法，結合近幾年的實(shí)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(gè)地域各個(gè)場(chǎng)景下的應用都能保證有穩定的檢測準確率和抓拍率，滿(mǎn)足不同用戶(hù)需求。

節約警力

        本方案采用非現場(chǎng)自動(dòng)取證，系統能夠全天候工作，在一定程度上消除道路交通管理在時(shí)間和空間上的盲點(diǎn)，可以緩解警力不足和現場(chǎng)執法取證難的問(wèn)題，保證闖擁堵違法行為能得到及時(shí)糾正、有效遏制。

抗干擾性強

        系統進(jìn)行了抗干擾設計，在白天、夜晚、車(chē)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(dòng)調節至最佳圖像效果，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(shí)現高效色彩空間轉換、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?tīng)顟B(tài)檢測、闖擁堵識別抓拍、車(chē)牌識別、車(chē)身顏色識別等智能分析應用提供了很好的基礎。

圖像高清

        系統采用900萬(wàn)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(huà)線(xiàn)

        相機按照標準安裝完成后，可根據視頻中實(shí)際的車(chē)道自動(dòng)生成算法線(xiàn)，如車(chē)道線(xiàn)、抓拍線(xiàn)、識別區域、檢測區域、跟蹤區域等，極大方便了安裝調試，節約設備調試時(shí)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(shí)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在已經(jīng)已經(jīng)平緩，但是防疫基礎設施的建設還未停止，基于A(yíng)I深度學(xué)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位置信息進(jìn)行體溫測量，這樣的組合比傳統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(yíng)I的測溫防疫系統還具有如下幾個(gè)特點(diǎn)：

        非接觸：這個(gè)測溫過(guò)程是真正非接觸式的，極大減少感染風(fēng)險

        非配合：測溫過(guò)程不需要人為配合，支持多人同時(shí)檢測，不會(huì )造成堵塞排隊，減少感染風(fēng)險

        人臉識別：測溫同時(shí)進(jìn)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(yǔ)音提醒：檢測到溫度和佩戴口罩情況的異常時(shí)，攝像機可以自動(dòng)觸發(fā)語(yǔ)音提醒，告知工作人員進(jìn)行進(jìn)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(lèi)

        對于我國目前的情況而言，要想成功的實(shí)現垃圾分類(lèi)，公眾必須樹(shù)立科學(xué)的垃圾分類(lèi)意識，這是做好垃圾分類(lèi)的前提和保障。在各個(gè)垃圾點(diǎn)安排人力進(jìn)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(lèi)，出現一些隨意丟棄垃圾的情況，如果想要及時(shí)獲取垃圾管理點(diǎn)的動(dòng)態(tài)，避免隨意丟棄垃圾、夜間偷放垃圾物等情況，使用高清監控設備，可以實(shí)現解放人力的效果，同時(shí)通過(guò)自動(dòng)檢測、語(yǔ)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(shí)的場(chǎng)景，查詢(xún)更加方便。

        AI攝像機可以通過(guò)如下功能，提醒市民進(jìn)行準確的垃圾分類(lèi)：

        顏色檢測：支持垃圾桶顏色檢測，自動(dòng)匹配對應的垃圾種類(lèi)

        距離檢測：支持人形檢測，自動(dòng)判斷人與垃圾桶距離

        語(yǔ)音提醒：可自動(dòng)語(yǔ)音提示垃圾桶對應的垃圾種類(lèi)

天地偉業(yè)AI垃圾分類(lèi)系統

 

四、結語(yǔ)：AI賦能城市治理將是未來(lái)引擎 

        “所謂城，就是有一個(gè)城邦能夠讓大家安居。所謂市，就是要有個(gè)市場(chǎng)讓大家能夠樂(lè )業(yè)。所以，城市的本身，就帶著(zhù)安居樂(lè )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(shuō)，未來(lái)，智能技術(shù)應該就像水電煤一樣，提供無(wú)縫的服務(wù)體驗，使得城市發(fā)展回歸本源——讓人與人、人與社會(huì )、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(yǔ)言及課題，隨著(zhù)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(lái)社會(huì )發(fā)展的核心引擎和主要趨勢。