低功耗AI芯片加持?jǐn)z像頭 邊緣設(shè)備智能化是安防新趨勢

近年來為了推進(jìn)平安城市項(xiàng)目的建設(shè)，預(yù)防打擊違法犯罪、維護(hù)社會穩(wěn)定，城市中部署了大量的安防監(jiān)控攝像頭，中國已成為擁有世界上最多攝像頭的國家。傳統(tǒng)的監(jiān)控攝像頭只是單一的視頻捕捉設(shè)備，未來這些攝像頭將升級成為具有人臉識別和行為分析功能的智能攝像頭。

據(jù)賽迪顧問研究，未來監(jiān)控攝像頭的覆蓋度和智能化滲透率還會繼續(xù)增長，作為智慧城市的子領(lǐng)域之一，預(yù)計到2020年，中國智能安防攝像頭的市場規(guī)模將超過400億元，成為城市安防中的高價值商業(yè)場景。

計算機(jī)視覺助力視頻監(jiān)控，算力成本和算法精度成為關(guān)鍵

安防前端攝像設(shè)備逐步從城市下沉到區(qū)縣甚至農(nóng)村，帶來了EB級的視頻數(shù)據(jù)，對圖像的分析處理需求巨大，計算機(jī)視覺技術(shù)與視頻監(jiān)控的結(jié)合成為解決問題的最佳途徑。如果把攝像頭比作城市的眼睛，那么計算機(jī)視覺技術(shù)就為監(jiān)控攝像頭提供了能夠匹配它們眼睛的大腦，對監(jiān)控視頻中的物體、行為、事件等對象進(jìn)行智能跟蹤、檢測、分析和判斷，解鎖了全國范圍內(nèi)的人臉比對、動態(tài)布控、異常預(yù)警、案件偵查等多個場景，為安防體系建設(shè)工作奠下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

從AI技術(shù)演進(jìn)趨勢來看，計算機(jī)視覺是目前最為成熟的人工智能領(lǐng)域之一，以物體檢測與跟蹤、人臉識別為代表的研發(fā)方向正處于爆發(fā)階段，體現(xiàn)特點(diǎn)為技術(shù)逐漸成熟。尤其是人臉識別技術(shù)，近年來受益于深度學(xué)習(xí)理論，研究與應(yīng)用得到了極大的發(fā)展。

美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）11月公布了有工業(yè)界“黃金標(biāo)準(zhǔn)”之稱的全球人臉識別算法測試（FRVT）的最新結(jié)果，中國人工智能公司依圖科技在千萬分之一誤報下的識別準(zhǔn)確率超過99％，拿下全球人臉識別競賽冠軍。同時，中國團(tuán)隊(duì)囊括了此次FRVT比賽前十中的五席，彰顯了中國在人臉識別技術(shù)領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位。

人工智能技術(shù)演進(jìn)曲線

雖然技術(shù)已經(jīng)較為成熟，但在視頻監(jiān)控實(shí)戰(zhàn)場景中還存在挑戰(zhàn)：

第一，前端采集設(shè)備數(shù)量快速增長，導(dǎo)致數(shù)據(jù)量爆發(fā)式增長，人臉識別率會隨著人臉數(shù)據(jù)庫規(guī)模的不斷擴(kuò)大而下降，對算力的要求將進(jìn)一步提高，如何用低算力成本對海量視頻流進(jìn)行加速識別和匹配成為關(guān)鍵；

第二，在復(fù)雜的M：N動態(tài)人臉布控過程中，做到高精度人臉識別和追蹤仍存在一些技術(shù)難題，由于光照環(huán)境、抓拍距離、模糊程度、遮擋程度、采集角度等諸多因素影響，造成視頻圖像質(zhì)量差、辨識度低、有效特征很少，因此需要精度更高的算法來進(jìn)行低質(zhì)量圖像重建，以及強(qiáng)化圖像特征的檢測提取。

低功耗AI芯片加持?jǐn)z像頭，邊緣設(shè)備智能化是安防新趨勢

AI安防芯片是前端攝像頭智能化的關(guān)鍵因素，也是應(yīng)對視頻監(jiān)控高實(shí)時性要求的重要手段。城市各類犯罪呈現(xiàn)高發(fā)態(tài)勢，尤其是突發(fā)性暴力犯罪，時間不可預(yù)測，要求攝像機(jī)或攝像頭自動在圖像和視頻流中檢測和跟蹤人臉，進(jìn)行實(shí)時比對和決策。針對海量視頻監(jiān)控的實(shí)時性處理和反饋要求，云計算能力有限，存在諸如響應(yīng)不及時、功耗高、網(wǎng)絡(luò)帶寬需求高等問題。

隨著芯片技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，尤其是專門為視覺處理設(shè)計的終端芯片體積的減小、能耗的降低以及處理能力的增強(qiáng)，將AI 芯片放置在前端攝像機(jī)或攝像頭中，通過前移算力算法使終端設(shè)備擁有強(qiáng)大的視頻圖像采集技術(shù)和數(shù)據(jù)分析存儲能力，對視頻圖像進(jìn)行預(yù)處理，去除圖像冗余信息，使得部分或全部視頻分析遷移到邊緣處，由此分?jǐn)傇浦行牡挠嬎愫痛鎯毫?，提高視頻分析的速度。

目前中國的智能攝像頭產(chǎn)品已經(jīng)在視頻監(jiān)控領(lǐng)域真正落地，低功耗的人臉抓拍、識別與相關(guān)屬性分析、視頻結(jié)構(gòu)化解析，可廣泛運(yùn)用于機(jī)場、車站、商業(yè)街以及旅游景區(qū)等人群密集的地方。華為采用自研海思芯片，應(yīng)用到最新發(fā)布的智能攝像機(jī)系列中。

地平線研發(fā)了主攻智能攝像頭的嵌入式AI芯片“旭日”， 并于今年推出了面向安防領(lǐng)域的人工智能高清人臉識別網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。?？低?/u>、大華等安防廠商也在拓展上游市場，加入了造芯的隊(duì)伍中。視頻監(jiān)控的前端智能已然成為了AI芯片廠商和老牌安防巨頭的必爭之地，由于AI芯片的成本是產(chǎn)品大規(guī)模普及應(yīng)用的制約因素，能夠自主研發(fā)AI安防芯片的公司將會獲得更多潛在市場。