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攝像機(jī)智能化所面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)

閱讀：2450發(fā)布時(shí)間：2013-12-20

　　攝像機(jī)智能化的實(shí)現(xiàn)依賴于各種圖像處理算法的研究、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。近些年，國內(nèi)研究在這方面所取得的成果是十分豐富的，但這些成果所形成的實(shí)際生產(chǎn)力卻仍然有限。究其原因，除了市場(chǎng)需求的發(fā)展需要一個(gè)過程外，zui主要的還是有一些技術(shù)挑戰(zhàn)尚未*克服。限于篇幅，這里僅摘取其中兩點(diǎn)進(jìn)行分析。
　　
　　一是“智能”算法的前端化、固態(tài)化。盡管智能化是新一代攝像機(jī)的重要標(biāo)志，但其進(jìn)程卻始于模擬時(shí)代。經(jīng)過多年的發(fā)展，諸如移動(dòng)偵測(cè)、人臉識(shí)別、自動(dòng)跟蹤等智能視頻算法日趨成熟并在一些特定場(chǎng)合得到了廣泛應(yīng)用。隨著分布式計(jì)算技術(shù)架構(gòu)的發(fā)展，特別是云計(jì)算概念的提出，與攝像機(jī)智能化相關(guān)的算法實(shí)現(xiàn)也呈現(xiàn)出十分明顯的前端化(即內(nèi)置于攝像機(jī))傾向。理論上，將前期大量經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)、比較成熟的算法，從桌面以上的平臺(tái)移植到嵌入式平臺(tái)成為zui可行的*步。但這看似容易的*步，真的走起來卻并不輕松。zui困難的，也是zui能體現(xiàn)技術(shù)水平的就是算法實(shí)現(xiàn)的可移植性。由于不同嵌入式系統(tǒng)在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)以及處理能力等多方面都存在差異，對(duì)本來就對(duì)計(jì)算效率極其敏感的圖像處理算法來說，要實(shí)現(xiàn)高度的可移植性(無論是靜態(tài)的還是動(dòng)態(tài)的)是十分困難的。解決之道就是在產(chǎn)品開發(fā)中引入軟件可移植性工程，將自主研制的算法以不同目標(biāo)環(huán)境下的支持庫形式提供給需求者。
　　
　　此外，隨著攝像機(jī)所能提供的圖像分辨率的不斷提升，智能視頻算法需要處理的數(shù)據(jù)量也急劇增加。在很多場(chǎng)合下，算法實(shí)現(xiàn)需要固態(tài)化才能滿足實(shí)時(shí)性要求。所謂固態(tài)化就是用芯片來實(shí)現(xiàn)相關(guān)的算法。這就需要有既懂算法軟件、又懂硬件描述語言，具有長(zhǎng)期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員，來設(shè)計(jì)可靠、的算法芯片。
　　
　　正是因?yàn)樯鲜鰞身?xiàng)工作的技術(shù)門檻高，并要求產(chǎn)品研發(fā)機(jī)構(gòu)保持持續(xù)、穩(wěn)定的資源投入，真正實(shí)現(xiàn)前端智能的攝像機(jī)產(chǎn)品目前尚不豐富。
　　
　　二是視頻結(jié)構(gòu)化描述技術(shù)。與視頻結(jié)構(gòu)化描述相關(guān)的技術(shù)大致包括機(jī)器視覺與模式識(shí)別、語義網(wǎng)與知識(shí)庫、大數(shù)據(jù)或海量信息處理以及系統(tǒng)管理和應(yīng)用技術(shù)等?，F(xiàn)階段，上述各項(xiàng)技術(shù)研究，就其本身來說，無論開展的時(shí)間是長(zhǎng)是短，都或多或少取得了一定的成果，有的甚至已經(jīng)得到了大量的應(yīng)用(如車牌識(shí)別)?？墒牵绻麖臐M足實(shí)現(xiàn)視頻結(jié)構(gòu)化目標(biāo)所需的角度來看，“孤島”現(xiàn)象仍十分明顯。我們可以“從視頻圖像中區(qū)分出多個(gè)不同的感興趣目標(biāo)”這一zui基礎(chǔ)的工作為例來理解這方面的情況。作為一項(xiàng)高度擬人化功能，要完成它就需要依據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)對(duì)實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行時(shí)空分割、特征提取、對(duì)象識(shí)別等處理。這里所說的“已有經(jīng)驗(yàn)”在系統(tǒng)中就表現(xiàn)為“樣本庫”、“特征庫”或“知識(shí)庫”。鑒于這些庫的形成需要經(jīng)歷一定的積累或“學(xué)習(xí)”過程，在沒有一個(gè)有效規(guī)則的情況下，這些經(jīng)驗(yàn)的共享和交流是十分困難的，形成“孤島”也就是很自然的了。
　　
　　三、攝像機(jī)智能化對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響
　　
　　從視頻監(jiān)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來看，包括上述技術(shù)挑戰(zhàn)在內(nèi)的各種攝像機(jī)智能化所涉及技術(shù)難題的有效解決，都是行業(yè)本身、業(yè)內(nèi)企業(yè)必須給予足夠重視的。從個(gè)人理解的層面來看，要能更加有效地推進(jìn)攝像機(jī)智能化，一個(gè)可行的做法就是學(xué)習(xí)上的成功經(jīng)驗(yàn)，由對(duì)此感興趣的“產(chǎn)、學(xué)、研、用”機(jī)構(gòu)一起組成一個(gè)合作體，依照“規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、知識(shí)合理共享”的原則，以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，形成產(chǎn)業(yè)的、技術(shù)的規(guī)范，以此來整個(gè)行業(yè)朝著“技術(shù)、規(guī)模占優(yōu)”的方向發(fā)展。
　　
　　同時(shí)，在當(dāng)前的國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，視頻監(jiān)控行業(yè)無疑是一個(gè)極其“吸引眼球”的產(chǎn)業(yè)，這樣的產(chǎn)業(yè)應(yīng)該具有一定的作用。從對(duì)其它產(chǎn)業(yè)的依賴度來看，攝像機(jī)智能化zui合適、zui可行的是進(jìn)一步帶動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展。國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)zui近一次的興起始于上世紀(jì)九十年代末期，也正是依靠國內(nèi)有巨大產(chǎn)品需求的多個(gè)帶“金”字工程的推進(jìn)，其在十多年間取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。鑒于國內(nèi)視頻監(jiān)控市場(chǎng)的巨大規(guī)模，特別是在攝像機(jī)智能化達(dá)到了“規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一”的條件下，或許應(yīng)該為國內(nèi)的半導(dǎo)體行業(yè)所重視。視頻監(jiān)控行業(yè)憑借其自身的智能化發(fā)展成為推動(dòng)國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)再次發(fā)展的源動(dòng)力，這一點(diǎn)確實(shí)值得期待。

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