方象技術(shù)觀察

布局特定場(chǎng)景及行為識(shí)別 搶占技術(shù)前沿

中國(guó)電子學(xué)會(huì)的公開數(shù)據(jù)顯示， 2017 年，中國(guó)人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達(dá)到 56 億美元左右，預(yù)計(jì) 2020年將超過(guò) 220 億美元。在人工智能中，機(jī)器視覺(jué)占比最高，達(dá)到 37％。而在機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)中，安防行業(yè)占據(jù)七成份額。

目前，隨著安防建設(shè)升級(jí)，安防系統(tǒng)正從傳統(tǒng)的被動(dòng)防御體系升級(jí)成為主動(dòng)判斷和預(yù)警的智能防御。這種安防建設(shè)的升級(jí)，對(duì)智能安防也提出了更高要求。那么，從被動(dòng)追逃到主動(dòng)預(yù)警再到多場(chǎng)景應(yīng)用，視覺(jué)安防技術(shù)會(huì)如何發(fā)展呢？

視覺(jué)安防離不開卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法

在“計(jì)算機(jī)視覺(jué)＋安防”領(lǐng)域，無(wú)論是智能視頻監(jiān)控，還是人臉識(shí)別或行為識(shí)別，歸根結(jié)底，本質(zhì)上都是對(duì)圖像進(jìn)行處理。自2012年以來(lái)，在圖像處理問(wèn)題上，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)因其在學(xué)習(xí)過(guò)程中無(wú)需手工選取特征，只需進(jìn)行大量圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練即可，在圖像分割、圖像檢測(cè)等方面取得巨大成果。目前，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為圖像識(shí)別領(lǐng)域的核心算法之一。

根據(jù)人類視覺(jué)系統(tǒng)［1］對(duì)信息分級(jí)處理的方式，人工構(gòu)建的深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，可以仿照人類大腦，由低層到高層逐層迭代、抽象處理視覺(jué)信息。卷積網(wǎng)絡(luò)每層代表可視皮層的區(qū)域，每層上的節(jié)點(diǎn)代表可視皮層區(qū)域上的神經(jīng)元，信息由左向右，逐層迭代傳播。通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)逐步進(jìn)行學(xué)習(xí)，將歷史數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)中，且伴隨著學(xué)習(xí)次數(shù)及經(jīng)驗(yàn)不斷提高，可指數(shù)型跨越式地提升計(jì)算機(jī)對(duì)圖像和視頻的認(rèn)知能力。

［1］1981年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)逥avid Hubel、Torsten Wiesel發(fā)現(xiàn)

特定場(chǎng)景和行為識(shí)別是重要技術(shù)靶點(diǎn)

深度依托于圖像處理的“安防”，最先得到了技術(shù)發(fā)展的紅利，傳統(tǒng)安防巨頭和創(chuàng)企紛紛致力于打造具有“智能大腦”的算法、設(shè)備和系統(tǒng)。

雖然深度卷積網(wǎng)絡(luò)的多重非線性使其具有很大的可塑性，但想要將這把利器恰到好處地用到安防場(chǎng)景，還需更多研究和實(shí)踐。

在深度網(wǎng)絡(luò)框架下，如何選擇內(nèi)部結(jié)構(gòu)，引入多少節(jié)點(diǎn)，選取哪些區(qū)域進(jìn)行池化，往往需要大量經(jīng)驗(yàn)，還要反復(fù)進(jìn)行調(diào)整。深度網(wǎng)絡(luò)“學(xué)習(xí)”的過(guò)程中，特寫場(chǎng)景中的目標(biāo)特征識(shí)別尤為重要。這需要對(duì)系統(tǒng)有針對(duì)性地喂以訓(xùn)練數(shù)據(jù)，比如遮擋人臉、行為識(shí)別中各種組合姿態(tài)等，通過(guò)深度學(xué)習(xí)，讓其能針對(duì)特寫場(chǎng)景中的目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別。

方象知產(chǎn)研究院認(rèn)為，在視覺(jué)安防領(lǐng)域，以卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)突破細(xì)分場(chǎng)景應(yīng)用，仍然是未來(lái)的發(fā)展方向：一方面能讓這種“類視覺(jué)人工智能系統(tǒng)”針對(duì)特定場(chǎng)景的目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別，不僅知道什么時(shí)候“該看”，還要能“看得清”、“看得透”、“看得懂”，在安防領(lǐng)域發(fā)揮作用；另一方面，還要完善深度網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)能力，突破算法局限，能針對(duì)不同特點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫(kù)及需求，建立對(duì)應(yīng)的識(shí)別能力，建立系統(tǒng)性的整體設(shè)計(jì)方案，以最低成本拓展應(yīng)用場(chǎng)景。