隨著 “平安城市”、“智慧城市”建設(shè)的不斷加快，城市安防飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控設(shè)備普及程度日漸提升，視頻監(jiān)控和大數(shù)據(jù)應(yīng)用是重中之重。據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)iHS預(yù)測(cè)，到2020年，全球每年出貨約2.5億個(gè)監(jiān)控?cái)z像頭，所有數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的攝像頭，每天會(huì)生成總計(jì)1.6EB的數(shù)據(jù)。

然而，傳統(tǒng)上以監(jiān)控為主的方法，重點(diǎn)放在“看得全”上，并沒有充分利用收集到的視頻數(shù)據(jù)，太過被動(dòng)；海量存儲(chǔ)的視頻調(diào)用困難，不夠智能靈活，不足以提供最好的安全性；在視頻調(diào)用、回放中費(fèi)時(shí)費(fèi)力，人工參與應(yīng)對(duì)乏力，容易出錯(cuò)。

海康威視是全球視頻監(jiān)控?cái)?shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、高清化的重要推動(dòng)者，連續(xù)六年蟬聯(lián)iHS全球視頻監(jiān)控市場(chǎng)占有率第一。海康威視研究院算法總監(jiān)沈林杰舉了這樣一個(gè)例子：“在治安監(jiān)控里，需要對(duì)人、人體、 人臉、機(jī)動(dòng)車等進(jìn)行高清圖片抓取。傳統(tǒng)的視頻，都是以做監(jiān)控為主，圖像清晰度不足，無法進(jìn)行智能解析。公安部門的需求，是從圖像中獲取高清的車輛、人臉，為后面的結(jié)構(gòu)化大數(shù)據(jù)應(yīng)用提供支持。”

這就涉及到智能化視頻監(jiān)控接下來要解決的兩個(gè)核心問題：

★ 如何保證攝像機(jī)端優(yōu)先捕捉有特征信息的高清圖像，來緩解后端分析系統(tǒng)的工作壓力，并為深度學(xué)習(xí)提供更多高質(zhì)量的樣本數(shù)據(jù)？

★ 如何充分利用深度學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的成果，不僅用于數(shù)據(jù)挖掘和分析上，還要正向反饋給前端攝像機(jī)，讓它們?cè)诓蹲礁邇r(jià)值信息時(shí)能更高效，更可靠?

有鑒于此，海康威視與英特爾公司密切配合，使用英特爾 Movidius VPU視覺處理單元，采用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)相關(guān)的軟硬件技術(shù)，開發(fā)了“深眸”全局?jǐn)z像機(jī)，推進(jìn)視頻監(jiān)控智能化，為平安城市保駕護(hù)航。

定點(diǎn)+動(dòng)點(diǎn)： 看得全，更看得清、看得準(zhǔn)

“深眸”全球攝像機(jī)采用創(chuàng)新的“雙鏡頭”設(shè)計(jì)，集合定點(diǎn)廣角攝像頭和動(dòng)點(diǎn)長焦攝像頭。廣角攝像頭負(fù)責(zé)視頻采集，長焦攝像頭負(fù)責(zé)捕捉視頻關(guān)鍵特征信息畫面。定點(diǎn)看全景，動(dòng)點(diǎn)看細(xì)節(jié)。監(jiān)控距離遠(yuǎn)、范圍廣，可以持續(xù)抓拍細(xì)節(jié)，解決了使用場(chǎng)景單一、抓拍效率低、無法在開放式場(chǎng)景進(jìn)行特征信息采集的問題，絕對(duì)“看得全”。

具備“雙鏡頭”功能的海康威視“深眸”全局?jǐn)z像機(jī)

更重要的是，在英特爾 Movidius VPU視覺處理單元的指揮下，兩個(gè)鏡頭可以彼此配合。

在城市監(jiān)控視頻后期調(diào)用的過程中，VPU 中內(nèi)置的智能學(xué)習(xí)芯片會(huì)讓攝像機(jī)先借助算法做判斷，自動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別人員、車輛等特征信息，只要發(fā)現(xiàn)有目標(biāo)進(jìn)入預(yù)定區(qū)域，它就會(huì)調(diào)動(dòng)定點(diǎn)鏡頭進(jìn)行快速檢測(cè)，并協(xié)調(diào)動(dòng)點(diǎn)鏡頭進(jìn)行快速鎖定和抓拍。從而做到“看得清”，“看得準(zhǔn)”。

因此，集成了人工智能的“深眸”，避免了誤報(bào)和誤拍，不會(huì)傳送大量無效圖像到后端，也不再需要大量枯燥無味的人工人眼識(shí)別過程，節(jié)省了寶貴的網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算資源，更讓人解放出來，可以做更有價(jià)值的事情。

到目前位置，“深眸”已經(jīng)在各地公安和交通部門進(jìn)行大量測(cè)試，相較傳統(tǒng)前端設(shè)備的高誤報(bào)率，“深眸”全局?jǐn)z像機(jī)對(duì)人、車等特征信息的識(shí)別率達(dá)到了90%以上，大幅提升了圖像識(shí)別準(zhǔn)確率。

閉環(huán)反饋，智能進(jìn)化

“深眸”的特別之處還在于，它是一款可以不斷進(jìn)化的攝像頭。

在英特爾的協(xié)助下，海康威視設(shè)計(jì)了一套高效的“數(shù)據(jù)采集—計(jì)算識(shí)別—算法優(yōu)化—算法更新”的正反饋創(chuàng)新模式。攝像頭采集和傳送的數(shù)據(jù)，經(jīng)過英特爾Movidius VPU處理、提取信息特征后，會(huì)傳送到后端的深度學(xué)習(xí)平臺(tái)，用于進(jìn)行樣本訓(xùn)練，優(yōu)化機(jī)器學(xué)習(xí)算法，然后可以遠(yuǎn)程升級(jí)前端的攝像機(jī)，使其不斷進(jìn)化，更加智能。

海康威視智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)正反饋創(chuàng)新邏輯示意圖

同時(shí)，為了滿足深度學(xué)習(xí)平臺(tái)的大量浮點(diǎn)運(yùn)算能力需求，海康威視準(zhǔn)備使用英特爾至強(qiáng)融核 處理器，以及用于并行計(jì)算環(huán)境I/O 加速的英特爾 Omni-Path 架構(gòu)（簡(jiǎn)稱 OPA）。單顆至強(qiáng)融核 處理器可以有多達(dá)72個(gè)內(nèi)核，以及超過3TFLOPS的性能，并可直接訪問大容量內(nèi)存，非常適合處理海量視頻內(nèi)容。而 OPA 的傳輸能力可以達(dá)到100G bps，以超低延時(shí)，提升多機(jī)訓(xùn)練時(shí)的交互和并行效率。在深度訓(xùn)練的軟件上，海康威視和英特爾攜手優(yōu)化相關(guān)算法和計(jì)算框架，例如基于英特爾提供的MKL-DNN庫，以及針對(duì)英特爾 架構(gòu)優(yōu)化的Caffe框架，以便于向至強(qiáng)融核 處理器平臺(tái)和 OPA 平滑遷移，加速整個(gè)智能監(jiān)控系統(tǒng)的進(jìn)化。

人工智能，解放人類

導(dǎo)入英特爾人工智能軟硬件、而且不斷智能升級(jí)的“深眸”，得到了用戶認(rèn)可。“來自于用戶的反饋顯示，新系統(tǒng)能夠很好地提高破案效率，”沈林杰表示：“原來通過人工觀察攝像機(jī)畫面逐個(gè)找人的方式，變成通過機(jī)器以人找人，以人臉找人臉。新的模式顯著提升了工作效率，也大大提高了準(zhǔn)確率。”