《中國安防》| 三維視覺在安防網(wǎng)絡相機中的應用

近日，《中國安防》就AI攝像機領域向的盧深視進行邀稿，作為三維機器視覺領先者，的盧深視資深算法工程師崔哲博士分析三維機器視覺技術特性以及應用模式做出解答，并發(fā)表論文《三維視覺在安防網(wǎng)絡相機中的應用》，已在《中國安防》雜志刊出。據(jù)悉，《中國安防》是國內(nèi)安防行業(yè)最權威的雜志,提供權威準確的法規(guī)政策、標準信息、行業(yè)資訊,擁有全面詳實的安防產(chǎn)品庫、安防商家?guī)?、安防解決方案庫等。

目前安防領域的視頻監(jiān)控主要通過二維圖片與視頻信息對通行人員進行結(jié)構化信息提取，然而二維信息只是三維真實場景在成像平面的投影，因此還原真實的監(jiān)控場景存在很大的困難。目前，通過融合現(xiàn)有的安防網(wǎng)絡相機技術與最新的高精度三維成像技術, 除了能獲取場景的顏色、輪廓信息之外，還能獲取重要的深度信息。借助于深度信息，能突破現(xiàn)有二維成像技術的瓶頸，有效地采集場景內(nèi)的三維人體特征信息，為安防監(jiān)控系統(tǒng)提供更準確的情報。

背景介紹

為滿足反恐維穩(wěn)重點區(qū)域場所管控、重點人員識別跟蹤、立體化社會治安防控等業(yè)務需求，必須充分獲取三維監(jiān)控場景內(nèi)通行人員的結(jié)構化信息(如性別、年齡、身高、體型、民族等)。目前安防監(jiān)控市場上主流的視頻結(jié)構化服務都是基于傳統(tǒng)的二維視頻流，這是由于傳統(tǒng)的安防網(wǎng)絡相機僅能提供二維場景數(shù)據(jù)，但是由于二維信息僅僅只是三維真實場景在像平面的投影，導致基于二維信息的視頻結(jié)構化服務魯棒性很差，視頻分析結(jié)果會受到遮擋、光照等問題的影響，從而產(chǎn)生誤識誤拒率高等諸多問題。

相比于二維視頻信息，三維視頻信息不僅僅可以提供傳統(tǒng)的彩色輪廓信息，還能額外提供真實場景的深度信息，通過深度數(shù)據(jù)我們可以計算出活動目標人體的大小、移動方向、速度，并重點突破目標跟蹤中的交疊問題，從而有效地提取目標人物身高、體型、步態(tài)特征。同時，可以充分利用彩色信息與深度數(shù)據(jù)之間的優(yōu)勢互補，突破當前二維視頻結(jié)構化技術的局限，準確地獲取人體身高、人體三維體貌、監(jiān)控場景內(nèi)目標人體的三維輪廓、目標人體之間的前后位置關系等信息，進而給用戶提供更準確的視頻結(jié)構化信息。

在三維成像領域，主流的深度相機主要采用結(jié)構光原理，如微軟公司研制的Kinect設備，英特爾公司研制的Realsense深度相機，蘋果公司新發(fā)布的智能手機所配備的三維采集設備。當前國內(nèi)外市場上的三維采集技術主要應用于體感、增強現(xiàn)實、消費電子等領域，還沒有專門針對安防場景下使用的高精度三維監(jiān)控相機產(chǎn)品出現(xiàn)，主要原因在于當前深度相機在采集距離、采集精度、應用場景等方面還達不到安防監(jiān)控的需求。因此，研發(fā)一款適用于監(jiān)控場景、能同時獲取深度信息和顏色信息的安防相機成為目前三維機器視覺領域的重要研究課題之一。

三維網(wǎng)絡安防相機

為了迎合目前智能安防對于三維數(shù)據(jù)的迫切需求，的盧深視研制成功了一種適用于安防環(huán)境的三維網(wǎng)絡攝像機，該相機融合了二維彩色網(wǎng)絡攝像機和結(jié)構光深度相機技術，可以在譬如火車站、飛機場、地鐵站等室內(nèi)光照復雜環(huán)境下全天候的獲取通信人員的二維色彩與三維形狀信息。該相機系統(tǒng)構成如下：