近期，在大數(shù)據(jù)、深度學習、GPU 芯片技術(shù)和服務器性能提升的背景下，大華股份攜手全球領(lǐng)先的人工智能計算公司英偉達(NVIDIA)，發(fā)布了一款極高計算性能的智能視頻結(jié)構(gòu)化服務器“Deep Sense睿智”系列，將大幅度提升安防視頻大數(shù)據(jù)的使用效率和系統(tǒng)的應用價值。對此，a&s采訪了浙江大華技術(shù)股份有限公司先進技術(shù)研究院預研部高級智能算法工程師盧維，一同探討人工智能背景下，智能分析在安防行業(yè)的應用的發(fā)展。

　　浙江大華技術(shù)股份有限公司先進技術(shù)研究院預研部高級智能算法工程師盧維

　　a&s：請介紹智能分析的技術(shù)原理、現(xiàn)狀。

　　盧維：我認為智能分析可以看作是一個將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息的模塊。在安防領(lǐng)域中，數(shù)據(jù)的主要來源是監(jiān)控視頻，也有部分音頻、雷達、激光等數(shù)據(jù);需要提取的信息主要包括感興趣目標、事件、統(tǒng)計特征等;智能分析技術(shù)負責建立從數(shù)據(jù)到信息的映射關(guān)系。

　　由于數(shù)據(jù)主要由視頻構(gòu)成，所以智能分析技術(shù)中常用的算法也以計算機視覺領(lǐng)域的算法為主，如前背景建模、目標檢測、分類、識別、跟蹤、特征點提取、匹配、運動估計等等。近兩年，圍繞深度學習技術(shù)，人臉視頻結(jié)構(gòu)化描述、車輛視頻結(jié)構(gòu)化描述等復合型智能分析算法開始在安防中應用，而且越來越成熟、廣泛。

　　a&s：目前智能分析技術(shù)在各種視頻監(jiān)控領(lǐng)域都有應用，跨越多行業(yè)多領(lǐng)域，請簡要進行探討。

　　盧維：智能分析技術(shù)可以代替人力，從視頻等數(shù)據(jù)中提取出客戶感興趣的信息。安防監(jiān)控中，智能分析技術(shù)通過電子警察、人臉識別、人數(shù)統(tǒng)計、自動跟蹤球機、主從跟蹤球機、視頻質(zhì)量診斷服務器、智能視頻濃縮、車輛二次分析等產(chǎn)品，應用在智能交通、安防、公安刑偵、電力、金融等十一個大行業(yè)。隨著軟硬件技術(shù)的發(fā)展，智能分析技術(shù)早已不局限在安防領(lǐng)域，而是成為人工智能領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。在智慧城市、智能家居、平安城市、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實、機器人等代表最新科學技術(shù)發(fā)展水平的領(lǐng)域中，智能分析技術(shù)都發(fā)揮著非常重要的作用。

　　在這樣的形式下，安防企業(yè)迎來了巨大的機遇和挑戰(zhàn)。一方面，安防企業(yè)對智能分析技術(shù)一直非常重視，也取得了很多成果，由于擁有海量的視頻數(shù)據(jù)，在發(fā)展大數(shù)據(jù)、深度學習、云計算等技術(shù)時具有一定優(yōu)勢，可以憑借智能分析相關(guān)軟硬件技術(shù)的積累，向其它領(lǐng)域擴展業(yè)務。另一方面，新的領(lǐng)域也將帶來更多的投入和競爭，如何通過合理的規(guī)劃來迎接這些挑戰(zhàn)，是需要不斷思考的問題。

　　a&s：智能化作為現(xiàn)代安防發(fā)展的趨勢之一，智能前置VS后端智能分析一直是行業(yè)備受爭議的兩個方向，您如何看待兩者的未來。

　　盧維：我認為“智能前置”與“后端智能分析”不是對立與競爭的關(guān)系，更多的是一種合作關(guān)系，合作的目標是為客戶提供性價比更高的智能解決方案，具體過程是根據(jù)前端與后端的設(shè)計特征，將解決方案的執(zhí)行過程予以分解，在滿足智能需求的前提下，使資源利用得最充分。

　　兩者的主要區(qū)別是：由于前端設(shè)備(主要是相機)內(nèi)的空間有限，再加上功耗、成本等因素的限制，智能前置會受硬件計算資源限制，只能運行相對簡單的、對實時性要求很高的算法;而后端智能分析(如智能分析服務器)通?？梢愿鶕?jù)需求配置足夠強大的硬件資源，能夠運行更復雜的、允許有一定延時的算法。

　　從另外一個角度看，智能前置與后端智能分析包含著明顯的轉(zhuǎn)化關(guān)系，隨著芯片技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，已經(jīng)有很多智能算法在前端實時運行了，如進入/離開區(qū)域、越界、徘徊、停車、人員聚集、快速移動、物品遺留、物品拿取、人臉檢測等。在intel最新的movidius芯片中，計算能力大幅提高，一些基于神經(jīng)網(wǎng)絡的智能算法也將在前端完成，而這在前幾年幾乎是不可能實現(xiàn)的。

　　對于兩者的未來，我認為在很長一段時間里兩者仍會共同存在，相互配合地滿足客戶的需求。隨著芯片技術(shù)的發(fā)展，會有越來越多的后端智能算法轉(zhuǎn)變到前端運行，但同時也會有更復雜更高級的智能算法被研發(fā)出來，并依托于后端設(shè)備運行。

　　a&s：算法對于智能分析能否真正發(fā)揮作用起到重要作用，目前，安防行業(yè)的智能分析算法還存在著哪些亟需克服的問題?

　　盧維：首先，智能分析算法受實際場景影響較大。算法在設(shè)計的時候，需要對問題進行建模，這些模型是對場景的抽象和近似，由于實際場景非常復雜，單一的模型無法準確描述，就需要假設(shè)場景滿足某些約束條件，如果這些條件與實際場景不符，算法的性能就會下降?，F(xiàn)在，深度學習技術(shù)的研究有望緩解這一問題，該技術(shù)在訓練模型參數(shù)的階段使用了海量數(shù)據(jù)，相比傳統(tǒng)機器學習方法，包含了足夠多的場景，并且直接建立從數(shù)據(jù)到信息的映射，對約束條件的依賴較少。但是，短期來看，基于深度學習的算法仍然無法從根本上解決算法對實際場景的依賴。

　　智能分析算法在整個智能方案中的重要性需要轉(zhuǎn)化為引導作用。在大部分智能化產(chǎn)品的設(shè)計過程中，已經(jīng)認識到了智能分析算法的重要性，但是，留給算法使用的資源卻很有限，如計算資源不足，目標在圖像中的分辨率不夠等問題，最終體現(xiàn)出來現(xiàn)象就是算法準確率、實時性等指標達到不預期。隨著智能分析重要性的提升，尤其是客戶對智能分析結(jié)果的要求越來越高，算法需要在整個方案中發(fā)揮一定的引導作用，在軟硬件的設(shè)計過程中，將滿足客戶的智能需求作為共同的目標。

　　此外，某些智能分析算法的性能與安防行業(yè)的具體要求間也存在著一定差距，如算法準確性、實時性、魯棒性、環(huán)境適應性等等，但這些指標的提升是長期的，需要相關(guān)領(lǐng)域的人才一起努力來完成。

　　a&s：作為強化智能分析的手段，人工智能在近一年表現(xiàn)搶眼，已經(jīng)有很多安防企業(yè)開始投入資源開發(fā)基于深度學習技術(shù)的算法、產(chǎn)品，深度學習和大數(shù)據(jù)為智能視頻分析技術(shù)的發(fā)展帶來哪些方面的提升? 　　盧維：首先，提升了智能視頻分析中很多機器學習算法的準確性，例如，在國際權(quán)威人臉識別公開測試平臺LFW(Labeled Faces in the Wild)上，排行前列的算法精度都已經(jīng)超過了人類的識別精度，尤其是大華的人臉識別算法取得了99.78%的準確率，戰(zhàn)勝了國內(nèi)外頂級的工業(yè)界與學術(shù)界團隊，識別率排名第一。其它如車系識別、人數(shù)統(tǒng)計等算法中，深度學習算法的表現(xiàn)也遠遠超過了傳統(tǒng)的機器學習算法。

　　其次，深度學習和大數(shù)據(jù)技術(shù)直接建立了從數(shù)據(jù)到目標模型的映射，不再需要人工選擇或創(chuàng)建特征集來描述目標。這種特點一定程度上降低了機器學習領(lǐng)域的門檻，也幫助一些以前很難人工建模的問題得以解決，促進了相關(guān)技術(shù)應用的發(fā)展。但同時，深度學習的訓練過程需要海量數(shù)據(jù)，需要計算能力足夠強大的硬件，深度學習算法本身的升級則需要更專業(yè)的人才能完成，這些因素也帶來了新的挑戰(zhàn)。

　　a&s：隨著算法、芯片、功能等各方面條件的成熟，對于推動智能分析技術(shù)的發(fā)展有哪些影響?

　　盧維：智能分析技術(shù)將以解決方案的形式獲得更快速、更廣泛的發(fā)展。在很多人的印象中，智能分析技術(shù)可能是一個算法上的概念，但如果傳感器提供的數(shù)據(jù)、用于計算的芯片性能都不理想，那么只靠算法，對最終結(jié)果的提升作用是有限的。所以，現(xiàn)在很多智能解決方案中都包含了更豐富的傳感器與更強大的處理芯片，如大華守望者高清全景相機將8個超低照度200萬圖像傳感器拼接成2個4K畫面，實現(xiàn)360度全景監(jiān)控，同時搭載30倍超星光球機，實現(xiàn)細節(jié)監(jiān)控。基于這樣的硬件方案，在大場景中實現(xiàn)了區(qū)域入侵、越界、徘徊、停車、人員聚集、快速移動、人臉檢測等智能功能。一方面，智能分析算法需要硬件方案提供輸入的全景視頻信息;另一方面，多目拼接相機中的實時拼接算法、與球機進行聯(lián)動時的高精度標定算法等，也是硬件方案中的關(guān)鍵部分。同樣，芯片技術(shù)也是智能解決方案中不可或缺的，大華攜手全球領(lǐng)先的人工智能計算公司英偉達(NVIDIA)，發(fā)布了具有極高計算性能的智能視頻結(jié)構(gòu)化服務器“Deep Sense睿智”系列。“睿智”服務器采用NVIDIA Tesla P4 GPUs作為核心處理器，最多可支持192路全清視頻實時結(jié)構(gòu)化分析，相較于市場上同類別的產(chǎn)品，視頻處理能力將提高50倍以上。近期也將推出基于TX1、movidius等嵌入式芯片的智能產(chǎn)品。

　　過去幾年，大華成功地從產(chǎn)品營銷升級為解決方案營銷，隨著算法、芯片、多維傳感等技術(shù)的不斷發(fā)展，必將推動智能解決方案快速發(fā)展。