UWB位置空間賦能視頻監(jiān)控

目標(biāo)位置空間感知實(shí)現(xiàn)數(shù)字視頻位置結(jié)構(gòu)化，讓視頻監(jiān)控更加智能和便捷；

一、關(guān)于視頻結(jié)構(gòu)化

視頻結(jié)構(gòu)化是指根據(jù)視頻畫面中呈現(xiàn)出的人、車、物、顏色、數(shù)字及其他屬性特征，建立視頻大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化平臺(tái)。視頻被結(jié)構(gòu)化后，存入相應(yīng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，存儲(chǔ)的容量極大降低，視頻智能檢索也方便很多；

傳統(tǒng)意義視頻結(jié)構(gòu)化是利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)視頻進(jìn)行逐幀分析，解析出視頻幀中感興趣的目標(biāo)、并且進(jìn)一步推理出每個(gè)目標(biāo)感興趣的屬性，最后將這些目標(biāo)、屬性保存成結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（能與每幀關(guān)聯(lián)起來(lái)）。

l  行人結(jié)構(gòu)化：對(duì)于視頻圖像中的人物，并可提供行人的各種結(jié)構(gòu)化特征屬性信息，包括衣著和裝飾物特征：上衣、褲子、裙子和連衣裙、鞋子、帽子、太陽(yáng)鏡墨鏡、圍巾、皮帶腰帶；攜帶物特征：?jiǎn)渭缈姘㈦p肩背包、手提包、拉桿箱、雨傘；人體特征：頭發(fā)、面部。

l  車輛結(jié)構(gòu)化：對(duì)于視頻圖像中的車輛，可進(jìn)行多車道車輛檢測(cè)、車頭車尾檢測(cè)識(shí)別功能，能夠提取識(shí)別車輛的10多項(xiàng)結(jié)構(gòu)化屬性信息，包括車輛號(hào)牌、車身顏色、車輛品牌、車輛類型、子品牌、車輛年款及各種車輛特征物信息，如：年檢標(biāo)、遮陽(yáng)板、掛件、擺件、紙巾盒、安全帶等。

視頻結(jié)構(gòu)化后讓實(shí)時(shí)視頻顯示更加智能化，同時(shí)也讓視頻檢索更加方便和智能化；

二、基于視頻分析的視頻結(jié)構(gòu)化的不足點(diǎn)

視頻分析結(jié)構(gòu)化大致可以分為兩大類：辨認(rèn)類（Recognition）和分析類（Detection）

l  辨認(rèn)類用于辨認(rèn)目標(biāo)，對(duì)于識(shí)別要求高，一般不能低于95%，否則導(dǎo)致大量的誤判就沒(méi)有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。辨認(rèn)類對(duì)于攝像機(jī)的安裝及使用環(huán)境有高要求；

     在安全管理的應(yīng)用場(chǎng)景，辨認(rèn)類（Recognition）識(shí)別的應(yīng)用價(jià)值高；

l  分析類，比如安全帽佩戴、著裝、抽煙；基于AI的視頻分析類一般需要實(shí)際環(huán)境遷移再學(xué)習(xí)，才能提供相對(duì)滿意的分析結(jié)果。分析類準(zhǔn)確度沒(méi)有辨認(rèn)類高，一般要求不低于85%，再低就沒(méi)有什么落地實(shí)用價(jià)值。

有些場(chǎng)景目標(biāo)計(jì)數(shù)的分析類（比如有嚴(yán)格人數(shù)要求的作業(yè)管理）識(shí)別率要求比較的高，基本要保證在95%以上，基于視頻AI的分析類目標(biāo)計(jì)數(shù)往往不到這樣的要求。

辨認(rèn)類是智能視頻監(jiān)控的基本；通過(guò)分析類識(shí)別危險(xiǎn)或違紀(jì)的事件，同時(shí)需要辨別出目標(biāo)對(duì)象。辨認(rèn)類的要求比分析類的要求高，很多視頻監(jiān)控場(chǎng)景，只具備實(shí)現(xiàn)分析類識(shí)別。沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)基于視頻分析的目標(biāo)辨認(rèn)。

辨認(rèn)類視頻分析對(duì)于攝像機(jī)的安裝以及目標(biāo)的像素、環(huán)境等都有一定的要求；

類似人臉識(shí)別和車牌識(shí)別等目標(biāo)辨認(rèn)類的視頻分析，對(duì)于目標(biāo)和攝像機(jī)的角度以及識(shí)別部分也有嚴(yán)格要求；需要完整拍攝到人臉和車牌，且不能有類似帶口罩、車牌污染、或者臉部/車牌遮擋現(xiàn)象。

人臉識(shí)別和車牌識(shí)別對(duì)于環(huán)境的照度也有一定要求，此外雨雪等天氣因素，會(huì)導(dǎo)致識(shí)別誤差增大；

監(jiān)控類攝像機(jī)多數(shù)不能應(yīng)用于目標(biāo)視頻分析，尤其不能應(yīng)用辨認(rèn)類的視頻分析；

基于視頻分析的視頻結(jié)構(gòu)化的最 大不足點(diǎn)在于視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)很難實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的辨認(rèn)

三、利用物聯(lián)網(wǎng)感知（電子標(biāo)簽）實(shí)現(xiàn)目標(biāo)快速準(zhǔn)確辨認(rèn)，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控智能化

基于AI實(shí)現(xiàn)行為分析（安全帽、口罩等），如何實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的快速辨認(rèn)，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控+視頻分析+目標(biāo)準(zhǔn)確辨認(rèn)：

1.   如何甄別視頻內(nèi)容中的不同目標(biāo)（視頻包含了多個(gè)人員，如何甄別每個(gè)人的身份）

2.   如何基于目標(biāo)的視頻跟蹤（在多個(gè)視頻攝像機(jī)覆蓋的區(qū)域，實(shí)現(xiàn)針對(duì)某個(gè)目標(biāo)的實(shí)時(shí)視頻跟蹤）

3.   如何實(shí)現(xiàn)基于視頻目標(biāo)的歷史錄像的查詢（實(shí)現(xiàn)某個(gè)目標(biāo)在若干攝像機(jī)視頻錄像資料中的快速錄像搜素查詢）

4.   實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的行為分析（抽煙、著裝、安全帽佩戴）同時(shí)甄別目標(biāo)

5.   基于目標(biāo)的當(dāng)前視頻及歷史蹤跡查詢（快速查詢某個(gè)目標(biāo)當(dāng)前的視頻監(jiān)控圖像，以及查詢?cè)撃繕?biāo)的時(shí)間段內(nèi)歷史視頻圖像）

6.   開放區(qū)域基于目標(biāo)的白名單、黑名單的區(qū)域空間目標(biāo)準(zhǔn)入管理（基于目標(biāo)白名單或黑名單的視頻電子圍欄安全管理）

7.   特殊環(huán)境人員及協(xié)同人員的作業(yè)安全管理（基于目標(biāo)以及目標(biāo)準(zhǔn)確人數(shù)的安全管理）

位置空間賦能視頻監(jiān)控-通過(guò)位置空間賦能，讓視頻監(jiān)控更加智能、更加便捷

1.   建立空間的位置屬性和視頻對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)位置空間和攝像機(jī)視野空間關(guān)聯(lián)

2.   基于位置空間感知的電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)目標(biāo)快速準(zhǔn)確辨認(rèn)

四、位置空間（場(chǎng)景）和視頻空間（視野）關(guān)聯(lián)

l  基于地理信息坐標(biāo)-不能用

        傳統(tǒng)位置空間采用坐標(biāo)對(duì)應(yīng)方式，室內(nèi)或區(qū)域空間采用專制地圖和相對(duì)坐標(biāo)系；

        視頻空間（視野）本身只有像素的信息，不具備地理信息的概念；實(shí)現(xiàn)視頻GIS需要大量的技術(shù)工

        作，視頻GIS準(zhǔn)確度不夠，體驗(yàn)效果不佳-視頻GIS技術(shù)還在完善中；

        視頻GIS介紹微文：VideoGIS/空間視頻-視頻位置信息結(jié)構(gòu)化

        采用地理信息坐標(biāo)的方式的場(chǎng)景和視野關(guān)聯(lián)技術(shù)路線不可行

l  基于坐標(biāo)的電子圍欄-不好用

傳統(tǒng)定位廠家的解決方案，通過(guò)在自制的地圖上定義電子圍欄，通過(guò)電子圍欄事件關(guān)聯(lián)視頻攝像機(jī)聯(lián)動(dòng)的方式。

坐標(biāo)定位帶來(lái)很多問(wèn)題，比如地圖的精準(zhǔn)測(cè)繪、坐標(biāo)映射、定位基站坐標(biāo)的精準(zhǔn)標(biāo)定以及三角定位的嚴(yán)格苛刻的適用條件等等，導(dǎo)致實(shí)際落地情況，基于坐標(biāo)的電子圍欄并不好用；

微文：UWB電子圍欄好用嗎？

l  基于UWB信號(hào)的精細(xì)網(wǎng)格化定位

基于UWB信號(hào)精細(xì)網(wǎng)格化定位：采用深度學(xué)習(xí)和模糊匹配的先進(jìn)定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)任意定義區(qū)域的存在性檢測(cè)；我司首創(chuàng)UWB高精度定位技術(shù)，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)電子圍欄、作業(yè)區(qū)域網(wǎng)格化人員管理、空間位置和視頻聯(lián)動(dòng)等場(chǎng)景。

什么是基于UWB信號(hào)精細(xì)網(wǎng)格化定位？

精細(xì)網(wǎng)格化定位是基于區(qū)域邊界UWB信號(hào)的模糊匹配定位技術(shù)。利用UWB信號(hào)相對(duì)穩(wěn)定，通過(guò)區(qū)域邊界UWB信號(hào)的深度學(xué)習(xí)和模糊匹配算法，實(shí)現(xiàn)辨別電子標(biāo)簽進(jìn)入或離開區(qū)域。區(qū)域形狀任意定義，區(qū)域邊界精度可達(dá)30-50厘米，屬于高精度區(qū)域定位技術(shù)。

精細(xì)網(wǎng)格化定位和UWB的TDOA三角定位相比有哪些優(yōu)勢(shì)？相比UWB TDOA，精細(xì)網(wǎng)格化定位和有太強(qiáng)的落地性：

1.   首先精細(xì)網(wǎng)格化定位和不需要現(xiàn)場(chǎng)地圖繪制，可以脫離現(xiàn)場(chǎng)地圖使用；

2.   其次精細(xì)網(wǎng)格化定位部署定位基站的數(shù)量不到UWB TDOA 三角定位的三分之一；

3.   精細(xì)網(wǎng)格化定位基站無(wú)需坐標(biāo)測(cè)繪；

4.   精細(xì)網(wǎng)格化定位無(wú)需標(biāo)簽和基站可視，基站只要能收到標(biāo)簽的UWB信號(hào)就可以，定位要求遠(yuǎn)低于TDOA三角定位；

5.   精細(xì)網(wǎng)格化定位基站部署規(guī)則簡(jiǎn)單，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)；

基于精細(xì)網(wǎng)格化定位區(qū)域電子圍欄定義和使用更簡(jiǎn)單、更準(zhǔn)確也更貼近用戶要求；

精細(xì)網(wǎng)格化定位和藍(lán)牙信標(biāo)定位相比有哪些優(yōu)勢(shì)？

1.   藍(lán)牙信標(biāo)是一種基于藍(lán)牙信號(hào)可及的簡(jiǎn)單定位技術(shù)，優(yōu)勢(shì)就是簡(jiǎn)單和成本優(yōu)勢(shì)，但是體驗(yàn)和使用有很大局限性。

2.   藍(lán)牙信號(hào)容易受到環(huán)境干擾，潮濕環(huán)境會(huì)導(dǎo)致2.4G的信號(hào)強(qiáng)度大大降低

3.   藍(lán)牙使用的ISM非授權(quán)2.4G頻段，同頻信號(hào)干擾嚴(yán)重

4.   金屬環(huán)境由于信號(hào)反射，導(dǎo)致藍(lán)牙信號(hào)可及的范圍完全未知

5.   基于UWB信號(hào)的精細(xì)網(wǎng)格化定位是一種高精度區(qū)域匹配定位技術(shù)，采用深度學(xué)習(xí)和模糊匹配的先進(jìn)定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)任意定義區(qū)域的存在性檢測(cè)。

基于UWB精細(xì)網(wǎng)格化實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)面的人、車、物區(qū)域化管理

基于UWB精細(xì)網(wǎng)格化實(shí)現(xiàn)智慧工地智能化管理

基于UWB精細(xì)網(wǎng)格化高空作業(yè)及電子圍欄管理

五、基于位置空間+視頻監(jiān)控的安全管理技術(shù)方案

對(duì)于一般安全生產(chǎn)管理而言，視頻監(jiān)控系統(tǒng)都是必須的；相比較位置，現(xiàn)場(chǎng)的視頻包含了更多的內(nèi)容，用戶的可視化體驗(yàn)更直觀。視頻監(jiān)控系統(tǒng)也有很多不足之處：

1.   視頻監(jiān)控很難做到無(wú)死角覆蓋，一般工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)也不要求，這就造成監(jiān)管的漏洞；

2.   大量的視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)給實(shí)時(shí)監(jiān)控帶來(lái)巨大繁瑣工作，期望是事件觸發(fā)方式的監(jiān)控，同時(shí)也期望可以基于目標(biāo)的方式調(diào)取實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控；-目前視頻監(jiān)控做不到

3.   大量的視頻監(jiān)控錄像也給查找錄像帶來(lái)巨大繁瑣工作，只提供簡(jiǎn)單的基于時(shí)間+攝像機(jī)編號(hào)的錄像回放方式無(wú)法滿足智能檢索錄像的需要；用戶希望可以基于目標(biāo)的錄像資料查詢-目前視頻監(jiān)控做不到

4.   視頻監(jiān)控系統(tǒng)都支持視頻電子圍欄告警，但是由于無(wú)法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的辨認(rèn)，導(dǎo)致不支持基于白名單和黑名單的視頻電子圍欄；-不支持白名單/黑名單的電子圍欄對(duì)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)管理以及區(qū)域管理不適用。

5.   類似區(qū)域?qū)崟r(shí)以及歷史熱力圖、目標(biāo)蹤跡等應(yīng)用，更是視頻監(jiān)控系統(tǒng)望塵莫及。

基于攝像機(jī)視野和UWB精細(xì)網(wǎng)格化關(guān)聯(lián)，賦能視頻監(jiān)控

l  現(xiàn)場(chǎng)部署攝像機(jī)的同時(shí)，部署UWB信號(hào)基站（無(wú)需標(biāo)定、無(wú)需可視）；

l  結(jié)合攝像機(jī)視野，采用電子標(biāo)簽現(xiàn)場(chǎng)定義UWB信號(hào)精細(xì)化網(wǎng)格；

1.   網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)（固定）對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)精細(xì)化網(wǎng)格

2.   網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)（球機(jī)）預(yù)置位對(duì)應(yīng)一個(gè)精細(xì)化網(wǎng)格

l  基于標(biāo)準(zhǔn) Onvif的Profile M實(shí)現(xiàn)視頻內(nèi)容結(jié)構(gòu)化傳輸及存儲(chǔ)

1.   部署NVR存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)視頻同時(shí)存儲(chǔ)精細(xì)化網(wǎng)格結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（目標(biāo)的進(jìn)、出及當(dāng)前網(wǎng)格目標(biāo)信息等）

2.   結(jié)合Onvif  Profile S和Profile M標(biāo)準(zhǔn)接口，第三方應(yīng)用同時(shí)調(diào)用實(shí)時(shí)或歷史視頻流和對(duì)應(yīng)的精細(xì)化網(wǎng)格結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)

3.   實(shí)時(shí)或歷史視頻解碼展示同時(shí)展示精細(xì)化網(wǎng)格內(nèi)容（目標(biāo)信息）

首創(chuàng)UWB精細(xì)網(wǎng)格化的數(shù)字視頻位置空間結(jié)構(gòu)化-賦能視頻監(jiān)控