當AI賦能攝像機世界又會怎樣

□文/本刊記者 羅超

我們的世界正在大改變，這是AI出現之后人類的共識。之于安防行業，過往監控攝像機一般被稱為數字化的眼睛，無時無刻不在注視和保護社會安全，而當AI賦能之后，監控攝像機也裝上了聰明的大腦，世界又將會怎么呢？

AI賦能攝像機帶來的價值提升

2016年安防進入了新紀元，AI元年到來。如同2010年高清元年一般，AI之風席卷整個安防行業，滲透至各個應用場景和領域。監控攝像機是AI落地安防最普遍和最早的產品種類，那么相對于傳統攝像機，AI賦能后帶來的價值提升有哪些呢？

其一，讓主動監控成為可能。傳統監控方式一直被詬病之處在于其事中干預能力的滯后性，視頻監控主要的作為成了事后取證，并不能提前預判犯罪行為或在事發時及時干預和制止。當AI監控攝像機出現后，一切有所改變。人工智能給了監控攝像頭提供了能夠匹配它們眼睛的大腦，讓它們能夠分析實時視頻，而且不需要人類的干預，幫助警察和應急救助人員能夠更容易地發現犯罪和事故，并且有一系列的場景用。

其二，應對公安實戰所需。在當下智慧城市和雪亮工程建設，讓攝像機又開始新一輪的大規模應用，但對于人口密集區域和大型會議活動時，傳統攝像機能力不足，現在的公安行業除了主動監控的需求之外，快速找出人、找到人、定位人的訴求也極為明顯。AI監控攝像機具備一定的深度學習技術，對視頻拍攝到的人物行為作出智能分析，任何時候需要都能精確、快速地進行檢索，對遏制犯罪行為和追蹤犯罪分子都能起到關鍵效果。

其三，提升視頻資源利用率。前端攝像機在AI賦能之下深度整合集成升級為一個微數據中心，集成音頻采集、對講設備、大氣數據采集設備、4G、5G無線傳輸模塊、存儲設備等，同時在采集的數據上進行深度整合挖掘。

其四，商業價值的提升。隨著計算機視覺技術的提升以及場景化數據，對于實現AI+多行業應用的可能性提高。獲得技術賦能的監控攝像頭，角色從單一的視頻監控，延伸到支付、監測、識別、搜索等，還可成為各行各業的通用。攝像機產品不再只是一個視覺傳感器，而是一個視覺智能處理器、可以從監控延伸到布控預警、認證鑒權、消費引導等諸多領域。此外，在商業領域AI監控攝像機能通過對目標、行為的分析，結合大數據可以做到事件的主動精確預測，為用戶單位的商情提供數據。這種應用已經在智慧門店領域有所涉及，其實在今年5月刊民用攝像機主題探討時，記者就談及民用化的AI應用，是未來最大的潛力市場，這也利于一些二、三線監控企業在某些細分領域深耕積累后，在AI方面發力。比如深圳的億維銳創，他們是與朗馳、黃河同時代的企業，并以網絡監控發家生產攝像機，但億維銳創最近幾年一直在深耕汽車違停領域，也倚借該領域的成功登陸新三板。他們在AI監控攝像機應用從2016年底開始，讓違停車輛無處可逃，更增加了交通執法的準確性和及時性。

行業刮起AI前端化大風

既然AI攝像機的價值如此之大，必然引發了諸多企業爭相推出新產品。2018年安防行業刮起了前端AI風暴。

今年文安智能發布基于AI芯片的人臉識別抓拍機，產品應對復雜行業場景，準確、高效地得到目標個體或人群的人臉照片，提供高質量人臉數據，以實現跨場景高精度人臉識別結果。該產品采用文安智能自主開發的Tarsier低功耗AI模塊（基于Intel Movidius芯片），通過整合其優秀的獨創算法和硬件平臺，在實際應用場景中有著出色的表現；地平線公司發布的嵌入式人工智能抓拍識別攝像機，該產品主要針對商業領域場景化應用，提供基于深度學習算法的人臉抓拍、特征抽取、人臉特征值比對和識別等功能。通過“算法+芯片+云”的系統架構，用戶可將攝像頭中一些非結構化視頻數據進行處理和轉化，實現多目標定位檢測、多目標軌跡跟蹤、多目標識別、行人屬性分類等，攝像機端可支持5萬人臉庫級別的高性能人臉識別，實時處理1920×1080p@30fps視頻，每幀中可同時對200個目標進行檢測、跟蹤、識別；云從科技是AI方案專家，今年也推出監控攝像機新品，該機是全球首款內置“梟龍”深度學習算法的智能攝像機，其AI性能大幅優于市場現有產品。相較于傳統智能相機平均10秒的識別時間與50-500k的帶寬占用，在處理同樣的AI應用任務時，“梟龍”深度學習算法擁有大約50倍以上的性能優勢。

在民用領域，2018年4月20日，小蟻科技將正式發布第一款采用AI的民用攝像機。該產品一經發布廣獲好評，將民用領域的AI應用提升到新的技術階段，讓家用的智能攝像機也能進行腦力競爭。

2018第十四屆深圳文博會期間，在會展中心一號館上海展區展臺，記者接觸了該產品，據了解其采用DNN人工智能深度神經網絡算法。相比傳統智能攝像機，相機識別距離提升30%，達到12米內有效識別；支持智能過濾光線變化、寵物亂跑等誤報信息，識別準確率提升40%。除了在識別率方面的提升以外，該產品基于AI人形識別優勢以及云儲存的特性，實現了海量數據的快速檢索。用戶可以快速識別存儲在云端上的有效人形數據，找“寶寶、老人等特定目標人群在一段時間內的所有監控視頻、而無需在所有的視頻中人工進行篩選，大大改善檢索體驗。此外，小蟻智能攝像機還是一款搭載語音識別功能的攝像機，用語音就可以實現開機、關機、拍照等多種功能。

對于傳統安防行業的AI監控攝像機在此就不再介紹，之前的人工智能專題有所涉及，只是想表明的是，來自安防行業之外的企業都在入侵AI監控攝像機，可見其市場空間有多大。除了云從、商湯、依托、曠視等方案商與安防廠家廣泛合作之外，在攝像機芯片方面，地平線、深鑒科技、寒武紀、比特大陸等公司也已布局。記者在比特大陸的一位好友告知，他們公司的芯片產品已將安防作為一個非常重要的子行業落地。至于傳統安防企業如何應對競爭，其核心優勢應該在于對行業化業務流程的熟悉，也與甲方建立了良性合作關系。以海康為例，2018年他們也推出了基于AI的攝像機芯片。要解釋海康此舉，想必主要是該企業在行業化的垂直領域深耕最為透徹，對各類用戶場景化應用把握最為清楚。而AI攝像機需要結合場景化應用，其芯片也要解決具體場景問題，一旦受制于人，被動性的產品研發肯定是海康威視不愿接受的。

總之，AI攝像機之風，吹遍大江南北。

AI前端化成為主流

為什么這么多企業爭相在AI前端發力，究其原因是由于前后端對比，前置化的AI產品更適合當下應用。前端化的AI監控方案，是將計算機視覺、圖像分析等AI功能集成到監控攝像機中，直接對視頻信息進行處理，將分析結果傳送至中后端服務器。后端化方案則是由普通攝像機采集信息傳送至中后端服務器，再進行AI分析匯總。 AI前端化的優勢在于可以直接采集人臉、車牌等關鍵信息，幫助客戶高效的抽取視頻中的關鍵信息，降低系統漏抓誤報錯誤。同時前端分析，可以減輕后端的計算壓力，使得后端的優勢計算資源更加集中于實施深入的分析工作。除此之外，前端方案無需將視頻監控視頻遠程壓縮傳輸，可以為后端服務器提供更高清、高質量的現場畫面，更出色的成像效果大大提升了后端的資源利用率，節省中心部署空間，可以看出同樣的投入AI前端化可以產生更大的效用。

目前，在人工智能監控攝像機也已經掌握了眾多技能，如音頻異常偵測，移動偵測，進入／離開區域偵測，徘徊偵測，人員聚集偵測，快速運動偵測，物品遺留／拿取偵測，停車偵測，動態分析等。例如，基于人臉識別下的前端智能攝像機就表現出另外一種更高級別應用，能從成千上萬的人臉中識別出目標人物，也就是多對一或者多對多識別，識別應用精準度更高。

當前AI前端化已應用于眾多領域，如公安、交通等智能需求比較迫切的場景，以下就從兩個場景化應用來看AI監控攝像機的作為。

AI監控攝像機與公安實戰同頻共振

2013年4月15日，美國波士頓發生恐怖襲擊，遭襲之后波士頓警方開始大量更換城市視頻監控設備，采購了一批具備智能分析的監控產品，通過處理視頻監控數據，分析出可疑點，終于在人工智能分析助力之下，半年內案件得以告破。然而該類案件也讓人唏噓，試想，如果安裝了AI監控攝像機，事先觀察人和車，然后將識別出的可疑點提交給警方，警方再把關該疑點并作出在線分析、研判；如果AI能力較強，還能在事先就預判。神州泰岳的AI監控攝像機與他們軟件對接，通過智能攝像機掃描面部，利用基于AI的人臉識別技術進行預測分析，可以幫助警察提前預測罪犯。比如，買菜刀的人不可疑，但如果同一個人之后又同時買了一把錘子和一個袋子，那么這個人的可疑評級就會上升。提前預測犯罪主要依賴的AI技術包括行為識別及步態分析。利用這些技術可以在人群中挑選出可疑的人。目前該技術已經非常成熟，甚至可以將人們與十年前拍攝的照片相匹配，如今該公司的軟件已經在國內50多個城市使用。

在業界，一種觀點成為共識“公安行業被認為是人工智能最具發展潛力和市場空間的領域”。為此，以平安城市為主體的公共安全產生海量非結構化視音頻數據，這些數據海量需要轉換為人與計算機能夠識別的結構化數據，提取諸如人臉、車輛、物品等的特征描述信息，進而應用于治安防控、反恐維穩、災難防護、安全生產等一系列公共安全的細分場景中。這個由視頻到數據的過程，就是一項需要由機器替代人來完成的復雜工作。而日益嚴峻的公共安全形勢所催生的極為迫切、強烈的需求，正是推動圖像識別這一人工智能技術分支在公安領域發展、應用的內生動力。所以，圖像的識別成為了在當下AI監控攝像機在公安最為主流的功能性應用。

那么，公安應用AI監控攝像機的業務流程是什么。常規來看，公安部門借助AI攝像機的智能人臉檢測技術，在城市道路、卡口、廣場、人口密集區、娛樂場所及各類重點場所的人員目標的人臉識別，提取包括人的性別、戴眼鏡、年齡段等特征信息。從而實現人臉的實時布控、高危人員比對、以圖搜圖、語義搜索等方面的業務應用。比如，AI監控攝像機的人臉布控功能通過對場景中視頻的進行實時人臉采集和視頻分析，并與各種人臉庫提供的圖片（警綜、信綜、出入境、人口庫、追逃庫、犯罪人員庫等）進行實時比對。如果發現重點關注人員，將推送到公安實戰平臺客戶端或手機終端。另外公安實戰平臺與全國人口庫、常住人口庫、居住證人口庫等數據關聯，實現城市地鐵、機場、酒店的人臉識別系統的聯動，結合前端AI監控攝像機和地圖業務應用，可實現軌跡回放、告警、查詢的可視化。

當然，AI監控攝像機在圖像識別方面還是有所欠缺的，當下安防的人臉識別技術還處于一種非常復雜的狀態的制約。實際監控場所得到的人臉圖片質量不高，距離研究領域的圖和LFW數據庫，還相距甚遠。例如，光照，姿態，表情，飾物，遮擋，運動模糊，分辨率等都影響著人臉識別的實際應用推廣。已有的訓練算法，或者說已有的訓練數據無法表達出一個具有很強泛化能力的算法模型。 未來AI監控攝像機的人臉識別模型如果需要取得突破，一方面需要更多更豐富的海量的樣本數據，如各種光照，姿態，表情下的人臉圖像。另一方面，深度學習模型還可以進一步優化和調整。還是以海康為例，從2006年開始研發智能技術，十多年的積累讓海康研究院的深度智能算法團隊在ImageNet、KITTI、MOT challenge等世界級人工智能競賽中，多次獲得第一名，取得了非常好的成績，在基礎性、前瞻性智能算法的研究方面，海康威視是走在國際的前列。同時，憑借海康威視硬件開發的能力，他們已推出全系列的深度智能產品，包括了前端深眸系列智能攝像機、后端超腦NVR、智能分析服務器等，并且在全國多地公安成功落地應用。

總之，AI監控攝像機需要緊跟公安實戰。與此同時，雪亮工程的建設深入，打造立體化的治安防控體系，實現全域覆蓋、全網共享、全時可用、全程可控的建設目標，AI監控攝像機也大有用武之地。英飛拓2017年中標3000路人臉布控的上海寶山雪亮工程建設項目，讓該企業掙得盆滿缽滿。2018年上海還在武寧路長壽路路口等其他路口，落地更的基于AI監控攝像機的人臉識別項目，落地雪亮工程建設的總體推進。

AI監控攝像機在交通的多樣性應用

與公安人臉識別應用對應，交通場景應用的AI監控攝像機主要是針對車的圖像識別。

好幾年前，很多智能交通應用的監控攝像機都宣稱車牌識別率已經達到99%，但這也只是在標準卡口的視頻條件下再加上一些預設條件來達到的。在針對很多簡易卡口和卡口圖片進行車牌定位識別時，之前較好的車牌識別也很難達到90%。但AI監控攝像機出現后，車牌識別率還真能達到99%。去年去華夏智信做專訪時曾了解到，他們的出入口車牌車臉識別一體機車牌識別準確率高達99.99%，這得益于他們與海思聯合開發的機器視覺加速芯片。基于該芯片，他們的產品還能夠識別150多種車輛主品牌、2200多種車輛子品牌，提供更多大數據給互聯網智慧停車平臺,識別率高達97%以上。

具體來看，AI監控攝像機在交通應用的業務流程很簡單，對攝像機所拍攝的車輛圖像或者視頻序列進行分析，得到每一輛汽車唯一的車牌號碼，從而完成識別過程。依據這套流程，在當下AI監控攝像機的智能交通場景化應用有以下幾個方面。

高速公路管理：在高速路的各個出入口安裝車牌識別一體機，車輛駛入時識別車輛牌照將入口資料存入收費系統，車輛到達出口時車牌識別一體機再次識別其牌照并根據牌照信息調用入口資料，結合出入口資料實現收費管理。這種應用可以實現自動計費并可防止作弊，避免了應收款的流失。此外，AI監控攝像機對于納入“黑名單”的車輛，例如：被通緝或掛失的車輛、欠交費車輛、未年檢車輛、肇事逃逸及違章車輛等，與系統中的名單比對，一旦發現指定車輛立刻發出報警信息。

超速違章處罰：在路上設置AI監控攝像機和測速監測點，抓拍超速的車輛并識別車牌號碼，將違章車輛的牌照號碼及圖片發往各出口；在各出口設置處罰點，攝像機與已經收到的超速車輛的號碼比對，一旦號碼相同即啟動警示設備通知執法人員處理。與傳統的超速監測方式相比，這種應用可以節省警力，降低執法人員的工作強度，而且安全、高效、隱蔽，司機需時刻提醒自己不能超速，極大地減少了因超速引發的事故。

牌照號碼自動登記：交通監管部門每天都要處理大量的違章車輛圖片，一般由人工辨識車牌號碼再輸入管理系統，這種方式工作量大、容易疲勞誤判。采用AI監控攝像機的自動識別可以減少工作強度能夠大幅度提高處理速度和效率。這種功能可用于電子警察系統、道路監控系統等。

計算車輛旅行時間：在交通管理系統中可以將車輛在某條道路的平均旅行時間作為判斷該道路擁堵狀況的一個參數。AI監控攝像機安裝于道路的起止點，識讀所有通過車輛并將牌照號碼傳回交通指揮中心，指揮中心的管理系統根據這些結果就可計算出車輛平均旅行時間。

停車場出入口管理智能化：將AI監控攝像機安裝于出入口，記錄車輛的牌照號碼、出入時間，并與自動門、欄桿機的控制設備結合，實現車輛的自動管理。應用于停車場可以實現自動計時收費，也可以自動計算可用車位數量并給出提示，實現停車收費自動管理節省人力、提高效率。應用于智能小區可以自動判別駛入車輛是否屬于本小區，對非內部車輛實現自動計時收費。在一些單位這種應用還可以同車輛調度系統相結合，自動地、客觀地記錄本單位車輛的出車情況。

在交通，AI監控攝像機隨著業務多樣性，其功能也在豐富多樣滿足交通部門管理所需。大華去年就重磅推出了用于交通的“慧”系列深度學習攝像機，精辟總結該機亮點是：高性能、強算力；高性能、強算力；多融合、深感知。

以上是AI監控攝像機在公安和交通行業應用的分析，其實除去這兩個專業用戶，很多民用和商用都可以用到AI監控攝像機來變局。舉例來看，在之前提到的智慧門店，AI監控攝像機能實現客流統計、會員識別、熱區分析、遠程巡店；在智慧物流，實現客流統計、刷臉支付、會員識別、維修記錄，這種支付方式快速安全、還掌控客流數據，實現遠程巡柜；在智慧醫院，對黃牛和醫托進行識別，規范醫院掛號排隊制度，節約病患就診時間；在出租屋場景中，感應卡片/鑰匙易丟失易復制、不良分子容易進入出租屋造成威脅，AI監控攝像機以人臉識別，將危險隔絕在出租屋外。

結束語

去年業內有人針對層出不窮的幼兒園虐童事件，認為用AI監控攝像機能有效解決，判定是否發生了虐童行為、孩子是否在規定時間里停留、幼兒園有沒有擅自關閉監控系統等。當然，人工智能對世界的改造，只會止于你的想象，如何開展頭腦風暴，讓AI監控攝像機發揮更大的效能，值得期待。

總之，當有大腦的攝像機接管了我們的世界，今后會怎樣呢？