“智能”视频监控:具有人工智能的摄像头将带来什么样的生活



相机几乎一直在注视着我们,但这几乎没有意义。 如果一个人不分析图片,相机将仅是产生数TB小时不适当流的设备。 另一种选择是为相机配备AI工具。 这样的视频监视系统将能够取代监视器前面睡觉的保安,办公室的老板和超市的销售人员。 我们确切地告诉您如何。

“智能”摄像机是有条件的概念,在大多数情况下,头脑本身并不安装在摄像机本身上,而是安装在服务器上,在服务器上使用人工智能技术分析来自摄像机的视频流。 相机没有进行复杂图像分析的计算能力。 在下文中,我们将精确地讨论此类小工具,因此,“智能”相机只是具有所有智能负荷的真正智能计算机的“眼睛”。

侦查室:什么是老大哥在家里有用


2014年,Google发布了Nest Cam,这是一款用于监控家庭安全的小型摄像头。 她能够识别人的脸,在黑暗中看到,听到声音,还可以传递对主机移动应用程序中发生的事情的印象。 随着2016年Google声控扬声器Home的问世,将智能相机集成到Good Corporation其他智能产品的生态系统中成为可能。

在2017年和2018年之交。 灯塔说,小型初创公司进入了市场,是专门为开发和推广“智能”相机而创建的,现在市场上有几十个。 这些设备如何工作?


内部,Nest Indoor IQ Cam内置六核处理器,4K传感器,麦克风和扬声器。 资料来源:Nest.com

“智能”摄像机创建房间及其中所有物体的动态3D模型。 情况的任何变化(运动,运动,新对象的外观)都会记录下来并反映在模型中。 机器学习使相机可以对物体及其动作进行分类。 摄像头工作的时间越长,就越能更好地了解在镜头前的人,认出自己和他人,并学会区分孩子和狗。 特别要注意人们-相机会识别面部,以高分辨率和不同角度的照片为访客创建一个基础,然后对其进行比较和编号。 有时,相机会通过应用程序要求所有者澄清一个人的身份,并显示其尴尬面孔的照片。 摄像机不间断地分析正在发生的事情,将数据传输到云服务和客户端应用程序。

这样的摄像机既可以作为智能家居的一部分,也可以作为智能家居的一部分,从而实现许多新功能和场景。 如果您心爱的狗早于您起床并开始在房子里四处游荡,那么“智能”相机将不会像早安一样唤醒您,因为它使您与动物区分开来。 如果风将窗户外面的树摇动,摄像机不会报警,因为房子也可以识别汽车或自然物体,因此认为房子正在倒塌。 常规的运动传感器可以容易地响应这样的事件,从而引起不必要的麻烦。

如果您不在家,例如,快递员会来找您,您可以远程为他打开门,与Nest一起跟踪他的行进,通过扬声器告诉包裹离开的位置,然后礼貌地道别。 资料来源:Google Nest YouTube频道

但是“智能”相机会注意一个新邻居借来盐。 当她第一次见到一个人时,她会记住他的脸,并且还会向他的家发送有关陌生人的通知。 当然,如果在您不在的情况下邻居借来盐或更贵的盐,相机会发出警报。 如果邻居随后发誓要让母亲发誓她不会偷东西,那么相机仍然会记住她,以及所有其他因异常行为而脱颖而出的客人-尤其是高级小物件,可以区分家庭中的正常情况和异常情况。

家里的情况异常。 资料来源:Wyze YouTube频道

下班回家后,您想玩Xbox,但是发现控制台不存在。 又是邻居? 快递员? “不,”摄像机将报告。 “这是您挚爱的母亲,在昨天的访问中,将小工具放到了壁橱里。” 相机可以报告拍摄对象从通常环境中消失的情况。 出门在外时,您可以要求相机将母亲的来访通知您。 一旦发生这种情况,您将收到一条消息,并打电话给妈妈,要求您不要再触摸Xbox。

上述功能已经是智能相机的真正功能,例如Nest,Wyze Cam,Arlo,Simplisafe等。 根据Strategy Analytics的数据,2018年此类设备的市场规模达到70亿美元。 到2023年,这个数字可能会增长到97亿美元,而在同期,这些产品的销售额可能会从目前的5700万增加到1.2亿,成块。

无论您走到哪里,一切都会好起来的:街头智能相机


早在1980年代,一台用于区分车牌的摄像机首次帮助找到了一辆失窃的汽车,但直到2010年代,“智能”摄像机才学会了分析一个被观察物体的特征,而不是分析其数千个特征。 因此,2017年8月,中国搜索引擎百度宣布它能够识别人们的各种行为-从带狗走路,洗窗户到砍树等等。 -30万个视频,准确率达88%。

但是,家用智能相机可以做到这一点,但是它们会观察到静止的情况,人们在街上不断移动,并且拍摄不同的镜头。 如何汇总一张图片进行分析?

东芝开发了SATLYS技术。 它可以识别某个落在不同摄像机镜头下的特定人员。 为此,人工智能识别了个人的一小部分独特特征,并将其与其他行人的标志进行比较,这些行人可能会进入附近的摄像头流。


SATLYS使街道摄像机像一个团队一样工作,以便您可以使用不同的广播构建任何人的路径。 资料来源:东芝

计算机并未考虑所有特征,因此不会因数百万个外观特征的比较而使自身过载,而是选择一个或多个重要特征。 他正在其他记录中寻找的人。 而且,该系统能够通过可以输入到系统中的外部属性来搜索人,例如在Google一行中,例如“红色背包”,“白色礼服”,“女孩”等。


主要困难在于,由于拍摄质量,视角,光线位置等方面的不匹配,不同的相机会给出不同的人像。 东芝公司创造了一种技术,可以突出个人的特定功能,并在其他视频广播中寻找与之匹配的东西。 资料来源:东芝

因此,街头“智能”摄像机可以识别我们,了解我们在做什么以及我们要去哪里。 它有什么作用? 例如,这里是这样:早上离开家去您的办公室(“聪明”,当然还有其他地方!),您并没有重视绕着相邻的Bentley旋转的陌生人,而是重视房子上的“智能”摄像机(或更确切地说,是,它是视频监控系统的一部分),因为它知道如何识别惰轮,所以已经将有关它的信息传输给了警察。 您抽烟并将其扔在人行道上-您将不得不为这个罪人支付罚款,因为系统可以区分罪行,甚至是小罪行。

您决定乘城市火车去办公室。 在火车站,您正在等火车,看到一个人在铁轨上蹒跚。 可能是他喝醉了或生病了-视频监视系统还向车站人员报告了这种情况,该系统确定了在危险加剧的地方的不适当的人类行为。

在火车上,您与一位美丽的陌生人很好地交谈,分开时,您发现您的手表随之消失了。 您唯一记得的是那个女孩肩膀上的红色背包。 派出所的一名警察向视频监控系统“红色背包”,“女孩”发出请求,并找到了今天出现在录像中的所有带有红色背包的美丽陌生人。 您将手指对准您的手指-警察会寻找她。

日立公司为大型公共场所(购物中心或体育场)创建了一个视频监视系统,该系统能够立即跟踪多个人的活动并分析其外观(头发的长度,衣服的颜色等)。 资料来源:CGTN YouTube频道

从车站到您最喜欢的工作大约两公里,然后您骑自行车。 您自己开车,但您仍然不知道Gelendvagen在一个忙碌的大胡子家伙的控制下奔波而过,他无视交通信号。 十字路口的智能相机很久以前就注意到您和他,并向您和其他路人(和警察)发送了有关移动应用程序中危险驾驶员的警告。 交通信号灯向行人发出红色信号,每个人都安全地避免了麻烦,这对于格伦德瓦根(Gelendvagen)的驾驶员而言是无法说的。 这是我最喜欢的办公室。 但是首先,关于未来和现实的美丽城市的图片。

在严酷的现实中,中国人已经在智能视频监控的公共系统中取得了最大的进步,他们正在该领域一次实施三个项目。 不祥名叫“警惕的眼睛”(超过1.8亿个设备)的摄像机网络,以及天网(不,这不是一个玩笑;超过2000万个镜头)和“安全城市”(不,这不是具有讽刺意味的;超过200万个摄像机)的网络他们只定期监视中华人民共和国的居民,但他们已经能够识别并搜寻罪犯。 而且,中国大哥甚至能够自动惩罚公民。 向红灯过渡需要对入侵者进行拍照,识别其脸部并在城市的电子板上自动发布羞耻感。

但是,视频监视在城市物联网中的集成仍在发展中-它更昂贵,更复杂。 因此,在底特律,其中一条街道配备了与交通信号灯相关联的智能监控系统,以及专门用于市民的移动应用程序。 它识别粗心的行人,并将其报告给驾驶员。 它还可以为快速接近过渡的骑自行车者提供绿色交通信号灯。

独眼老板:工作中的智能相机的利弊


长期以来,工作场所中的相机一直是办公空间的一部分,但是如果老板没有坐在24/7镜头的另一侧,它们在许多方面仍会保持装饰性。 但是,现在可以用人工智能代替它。

2017年,Microsoft推出了用于智能监控工作区的全面系统。 相机,计算机和外围设备连接到远程“智能云”,该云使用AI分析安全性和生产率方面正在发生的事情。 在这种情况下,智能相机是物联网生态系统的一部分。 除了分析图片中超过2700万个不同事件外,云中的AI工具还从工作计算机,机床和其他设备接收信号。

在这样的办公室工作感觉如何? 场景可能是这样的。 您可以不经任何方式上班,因为公司摄像机可以通过视觉识别您。 一位同事挺身而出:他从不打招呼,将马克杯放在您的文件上,还对您的母亲开玩笑。 智能相机会考虑您面部的酸痛表情,并将有关可能发生冲突的信息传送给人力资源部门。 沉浸在新邻居的想法中,您完全忘记了根据公司规则将带有名称和照片的徽章附加到显眼的地方。 漫不经心地走到工作场所,不知道自己已经被罚款,因为智能相机记录了您的违规行为并将其信息传送给部门负责人,部门负责人会在几分钟后提醒您遵守公司规则的重要性(非常敏锐且不太愉快)方式),因为他收到了有关员工的通知,但他的智能手机上没有徽章。 但是摄像机也跟着他,并且知道:最近,他经常在监视器前睡觉太频繁了,他忘记了他在徽章上的位置,尽管“智能”摄像机可以帮助他找到它。

一个聪明的老板不仅在办公室里,而且在医院里都是有用的:患有心脏病的患者决定在医院里走动。 智能相机可以捕捉到这一点。 测量其心率的设备还将信息传输到“智能云”。 一旦患者的心脏开始疲倦,就会发出警报,并且其中一名护士会接近患者。 资料来源:Microsoft YouTube频道

离开工作后,您将获得一天中的性能报告:基于视频数据,AI编译的活动图以及错误列表。

我们远没有一个全面的工作流分析系统在其中发挥主导作用的相机。 虽然它们主要监视对安全法规的遵守情况。 例如,在国际建筑公司Laing O'Rourke的澳大利亚分支机构中,引入了一种用于监视和警告建筑工地危险情况的系统。 一旦智能相机发现对工人可能构成危险,他们就会向其智能手机或智能手表发送威胁消息。

但是,对员工生产率的分析主要不是基于对员工生产率的直接观察,而是基于对特定工作运营的监控。 这样的数据比观察整个臂只能移动鼠标的员工更容易从计算机和其他工作设备中“获取”数据。

好的,是时候从办公室搬回家了,但是首先您需要看一下商店。

在营销人员的注视下:为什么要在购物中心中使用“智能”相机


长期以来,相机一直在观察盗贼没有从商店偷东西。 但是,为此,通常坐在监视器前面的保安人员的“自然”情报就足够了。 同时,大多数情况下,摄像机会看到守法的客户,而这些视频信息对于零售商而言可能更为有用。

尤其是美国沃尔玛网络实现了这一目标,该网络于2019年4月开业,该商店配备了摄像头,其中的图像由人工智能进行处理。 超级市场中的摄像头和传感器每秒产生1.6 TB的信息,这些信息由服务器直接在商店中处理。


为了给智能大卖场的参观者留下深刻的印象,沃尔玛在玻璃后面的销售区域内放置了一个数据中心,该中心接收来自摄像头和传感器的数据。 资料来源:沃尔玛

在这种情况下,视频监视并不意味着要识别客户-摄像机主要监视客户的行为以及货架上的货物。 在黑暗的角落(例如在架子的深处),有传感器可以帮助系统了解货物是否到位。 此外,摄像头可以识别客户身影的性别,年龄和类型,并为客户显示其所经过的数字标牌,与这些特征相对应的特价和广告。

在相机下可以购物什么? 友善的:进入商店后,“智能”相机已经确定了性别,年龄,甚至处于闲置状态。 您去饮料部门喝果汁,但在这里遇到玩具,在无线电遥控车上稍稍踩一下,忘了去哪里。 下个月,在AI的推荐下,各部门将切换位置,因为您总是为自己购买果汁之类的东西,而不是玩具。 您带着果汁上架,发现自己心爱的苹果不在那儿,您就要走了,但是在这里您看到一家商店的员工用您喜欢的果汁卷起手推车。 相机和传感器在货架上发现缺少此产品,并在仓库中告知他们。


东芝的智能视频监控系统可以捕获顾客感兴趣的商店橱窗中行走缓慢的顾客。 此信息可用于进一步优化购物中心中各种商店的位置。 资料来源:东芝

现在是时候吃香肠了-您已经可以买到自己喜欢的克拉科夫了,但是商店的员工再次在这里干预了您的安心购物。 他将香肠从架子上取下来,因为它的有效期取决于它的颜色和容器的形状。 您拿了博士学位,继续前进,然后商店的员工在入口处带了一个您忘了拿的篮子:摄像头注意到您的手正忙着啤酒和香肠,并向员工发送信号。 此外,是送给您的是篮子,而不是推车,因为摄像头看到您走路而不是开车来,因此我们得出结论,您不需要很多产品。 您即将离开,但您看到一个陌生人-他可疑地环顾四周,看着一瓶好威士忌,要价100,500卢布。 这是早上早上在附近的宾利闲逛的那个陌生人。 但是随后一名警卫走近他,开始与他对话。 摄像机识别出小偷的可疑行为特征,并在犯罪发生之前通知工作人员。

迄今为止,远远没有实现所有描述的功能。 上面提到的沃尔玛“智能”大卖场仍然只是一个例子,零售商主要使用“智能”摄像机来分析消费者流量以优化业务。 此类解决方案已经由GoodVision等公司提供。 盗窃预测摄像机已经开发出来(日本初创公司Vaak),但尚未得到广泛实施。 最后,产品及其分类的视觉质量控制技术是未来的问题,因为零售商为这些目的吸引相对廉价的劳动力仍然更具盈利能力。

后记:大哥-善与恶?


2019年5月,旧金山当局禁止警察和其他市政服务使用具有面部识别功能的智能相机。 友好创新的旧金山是美国第一个实施此类禁令的城市。 市议会认为这项技术威胁着人民的权利。 同时,在另一个美国城市波士顿,正是这些系统帮助在两年前的马拉松比赛中找到了袭击的肇事者,而且那里没有禁令。 谁是对的? 也许了解该技术是公正的,并且只有其功能的最终用户才是重要的。 , , .

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN458094/


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