视频图像智能分析应用系统方案

1、基于HPC和大数据技术的超大规模视频分析应用系统第一部分背景及建设目标目录3项目建设背景公安信息化建设“十三五” 重点任务考虑关于深入贯彻落实公安改革第41项 任务的分工安排（2015-2017年）全国公安机关社会治安防控体系 建设推进会议确定实施视频图像信息综合应用 工程，建设视频图像信息解析综 合应用服务中心的任务，满足视 频图像信息结构化分析、视音频 资源快速检索、大数据比对碰撞 等服务需求2014201520162017全国公安视频图像基础设施及应用 系统建设任务书加快公共安全视频图像资源联 网整合，提升视频图像技术服 务实战综合效能”列为全面深 化公安改革的第41项任务让海量的信息数

2、据真正成为实 现预防预警、精确防控的源头 活水，切实解决好信息壁垒、 系统繁杂、共享不够等突出问 题全面构建视频图像资源综合应用体系， 为公安机关各部门、警种，政府其他 部门及社会提供视频图像信息综合服 务，形成资源共享一体化、信息应用 智能化、服务实战常态化、安全运维 规范化的视频监控联网应用新格局“十三五“平安中国建设规划重点项目建设任务书 未来规划建设八大平台系统4目前存在问题视频资源分散，缺少有序 整合应用，实战价值低视频图像解析、处理能力 不足，视频图像分析应用 的精度不足，效率不高。人像卡口建设不足，人像视图来源 单一，缺乏对人员的有力管控。对 视频图像智能解析应用的广度不够。视频

3、应用智能化水平低、自动化程度不足，对 视频图像的处理还停留在以人工为主，效率低公安网视频专网视频监控都是事后调用，并图像中的嫌犯真正面孔很难分辨信息检索速度太慢往往丧失破案时机 视频源数据存在信息孤立，无法进行相 关分析事前防范体系不到位，让犯罪分子有机可乘案件的启示5项目建设目标提升视频图像分析效率融合利用多种视图源现有资产的应用增值利用新兴技术，扩大已建“天网工程”“平安城市”资产的应用途径例如，在原有高清摄像头上实现虚拟 卡口，丰富人像数据源。提高识别效率。内存计算 + GPU计算，提升视图 数据检索分析速度。N+1层神经网络提升视频分析精度， 综合利用多种视图来源，实现多维分析和多态挖

4、掘提供智能分析服务能力，提高视频 研判效率，缓解警力不足的现状以“视频大数据，打造视频图像信息智能应用体系”为核心，基于视频图像共享平台与视频图像联网平台汇聚的视频图像信息资源，从“事前、事中、事后”的时间角度，围绕着“预防、处置、研判”的业务需求，突出视频、图像、信息所具备的“能力”，全面提升公安视频图像智能解析能力、海量视频图像的共享服务能力、海量视频信息的挖掘与分析能力。第二部分总体方案介绍目录7业务需求分析治安防控指挥调度开展网格化、全天候巡查及时采集、录入嫌疑视频 图像信息，实现警情引导 视频巡查综合分析和预警研判，有 针对性地加大易发案区域、 时段的视频巡查力度扁平化、跨层级的指挥

5、调 度直接、可靠、快速的视频 智能解析图像信息支撑对重点时段、重点视频管理和解析服务的调用侦查破案对涉案视频资料进行采集、处理、分析和研判及时发现、查找和判定与案 件有关的视频图像证据和线 索强化对视频图像信息的深层次、专业化分析研判社会管理开展区域内人员、车辆等的 搜索、捕获、识别和报警等 应用，提高智能管控能力重点物品源头管理人口综合管理道路交通状态监管基于云计算、大数据、深度学习技术打造全方位立体化的公安智能解析服务体系。实现“定位到人，轨迹追溯，事前预警，事后追踪”完成公安 业务从被动支持，到主动预防转变过渡。反恐维稳利用视频智能分析、人脸动 态识别技术敏感部位人脸卡口实时布控群体性事

6、件的提前预警预测人像、住宿、出行、通讯与 车辆行驶轨迹等信息进行比 对碰撞，综合分析研判公安视频图像智能分析系统利用人工智能，大数据技术解密安防视频大数据“基因”8相关标准规范上级视频监控共享采集接口视频图像输入视频监控联网/目标数量分析 共享平台流量分析车离线视频图像密度检测基 信息采集设备个本地存储设备应用平台运动目标检测目 目标分类下级视频监控共享数据共享分析接口服务视频图像内容分析及目标识别辆号牌识别绊本特征识别入体特征识别逆目标检测与特征提 标颜色检测人员属 行人检测人脸接口用户管描述行为分析线检测徘徊检测侵检测遗留物检测行检测目标移除检测取性分析人脸比对检测车辆检测数据理日志管理视

7、频图视频视频去雾去模糊 偏色校正存储管理功能时钟同步状态管像增强与复原图像增强对比度 低照度图像复原去噪超分辨率重建 几何畸变校正理配置管理视频图像检索关键字 图像视频片段其他来源：GA/T 1399.1 公安视频图像分析系统 第1部分：通用技术要求，GA/T 1399.2 公安视频图像分析系统 第2部分：视频图像内容分析及描述技术要求9VAS视频综合处理系统视频监控联网/共享平台视频图像输入离线视频图像信息采集设备本地存储设备应用平台用户管理数据存储车辆检测目标分类物品检测目标颜色检测行人检测运动目标检测目标定量分析流量分析密度检测停留时长绊线检测徘徊检测入侵检测遗留物检测逆行检测目标移除检

8、测上级视频监控共享下级视频监控共享关键字图像视频片段其他数据共享采集接口分析接口服务接口视频图像检索日志管理时钟同步状态管理配置管理行为分析动态人脸布控报表统计系统管理布控管理人脸监测设备配置人脸底库目标检测与特征提取视图增强复原人员车辆分析人员车辆识别 人车属性搜索人车轨迹研判视频图像增强视频图像复原实时预警增强轨迹预判人车鉴别动作预警场景识别视频图像内容分析及描述管理功能10VAS视频综合处理系统数据存储上级视频监控共享视频图像输入视频监控联网/共享平台离线视频图像信息采集设备本地存储设备应用平台下级视频监控共享数据共享视频图像检索采集接口分析接口服务接口关键字图像视频片段其他视频图像内容

9、分析及描述管理功能目标定量分析行为分析动态人脸布控人员车辆分析用户管理流量分析绊线检测徘徊检测报表统计系统管理人员车辆识别日志管理密度检测入侵检测遗留物检测布控管理人脸监测人车属性搜索停留时长逆行检测目标移除检测设备配置人脸底库人车轨迹研判时钟同步目标检测与特征提取视图增强复原实时预警增强状态管理行人检测车辆检测物品检测视频图像增强轨迹预判人车鉴别运动目标检测目标分类目标颜色检测视频图像复原动作预警场景识别配置管理视频 汇聚 分发视频结构化动态 人脸识别并行存储11VAS视频综合处理系统公共安全视频楼宇小区道路地铁酒店社会化 视频VMS视频汇聚分发FRS动态人脸布控VSS视频结构化ParaSt

10、or并行存储AUS交互分析12网络部署拓扑13关键特性说明异构视频图像分析厂商，兼容公安部标准14关键特性说明分布式消息流，微服务架构，低延迟、松耦合、高可扩展15关键特性说明事后检索与事前预警有机结合，防患于未然16VAS-VMS视频汇聚分发异构接入RTSP-GB/T 28181SDK动态调度摄像头标签化固定地址分配动态广播分发全功能转发录制回看下载17VAS-CMS海量共享存储数据管理协议引擎WebUI管理POSIXNFSCIFSFTPSwift/S3HDFS文件存储服务管理节点索引节点数据节点数据保护ParaStor并行文件系统存储高级功能应用协议层数据处理层硬件节点层HTTP对象存储服

11、务数据分析服务18VAS-FRS动态人脸识别可直接对接人脸抓拍机或公共安全视频摄像头，对接收到人脸图片进行属性识别、建模，同时与黑名单里的人脸 模型比对，相似度达到设定的阈值则提示报警，对应的人脸图片和信息均会入库，为抓拍库检索、以图搜图等应 用提供数据支撑，帮助公安人员、网格员高效快速地查找涉案人员，维护社会治安。19VAS-FRS动态人脸识别21主要对实时视频流或历史录像流进行智能分析，并将视频数据结构化，根据用户的应用需要，可向用户提供视频中人、车、物等动态目标的结构化信息检索服务，帮助其快速高效在视频中查到感兴趣的目标。VAS-VSS视频结构化22VAS-VSS视频结构化车辆类型车辆类

12、型特征识别，包括：轿车、越野车（SUV）、商务车等车辆类型颜色车辆车身颜色特征识别，包括：黑色、蓝色等品牌车辆品牌型号特征识别，包括：车辆的品牌，子型号等；标志物车辆标志物特征识别，包括：遮阳板、年检标、纸巾盒、挂件、安全带等人脸特征性别、年龄、种族、标签、胡须、饰品、遮挡等上身衣服颜色、衣服条纹、衣服品牌、是否长袖、是否背包、携带物品等下身衣服颜色、衣服条纹、是否短裤等姿态走路、跑步、骑车等23VAS-VSS视频结构化24VAS-VSS视频结构化25VAS-VSS视频结构化26进一步 指静脉识别技术识别原理静脉认证技术利用近红外线穿透手指后所得的静脉纹路影像来进行个人识别，是具有高精度、高速

13、度的世界上最尖端的生物特征识别技术技术原理是静脉血管中缺氧的血红素能够吸收近红外线，近红外线照射到手指时，将具有近红外线感应度的小型照相机对着手指进行摄影， 即可获得静脉纹路的影像图因其是利用外部看不到的人体内部特征进行活体识别的技术，所以作为具有高防伪性的第二代生物特征识别技术备受瞩目应用情况通过国家指静脉标准检测 在全国20多个省大规模应用 已采集1300万人数据27进一步 指静脉识别技术静脉隐藏在身体内部，被复制或者盗用的机会很小，同时又是活 体技术，无需担心伪造，日常生活中无须费心保护/管理指静脉高度防伪高度准确手指轻轻一放，触发高度准确识别误识率(FAR): 0.0001%拒真率(F

14、RR): 0.01%拒绝率：0.03%特征稳定不会随年龄、生活环境、工作性质、心理因素的变化而变化，如 干燥皮肤或皮肤表面异常，油污，灰尘等污染都不会造成影响使用方便采集时只需轻轻一放，特征数据量少，每1手指特征数据仅500 多个字节，便于保存和使用使用者心理抗拒性低，受心理和环境因素的影响低快速认证原始静脉影像被捕获并数字化处理，图像通过专有的静脉提取算 法完成，整个过程不到1秒易于接受28进一步 综合多态分析以GIS地图为基础接入多维大数据：视频数据、WiFi数据、围栏数据、内容审计数据、 物联网标签数据，从宏观角度进行展示和分析。目录第三部分成功案例分享31新疆天山云计算中心超算中心方案背景：接入3.7万路，规划18万路高清视频摄像头，建设统一视频云监控管理平台和后端大数据分析平台解决方案：采用ParaStor300云存储、AUS大数据分析平台、FAS动态人脸布控系统和VSS视频结构化系统，实现1万亿数据，秒级查询方案收益：为反恐提供大数据实战应用，提供准确、完整的视频图像信息，支持超大规模（十万路）高清视频接入的人脸识别和行为分析等应用32北京市交管局视频云平台33宜昌平安城市RTSPSDK综合视频监控云平台视频流 控制流方案背景：2014年一期管理3000路高清视频，建设统一视 频