2023 年 1 月 4 日

閉路電視攝像機如何幫助塑造智慧城市

就在十年前,閉路電視攝像機還是完全由人類操作的基本事件記錄器。 好吧,這個概念對於小型企業或房主仍然適用。 如今,專業的專業供應商喜歡 CCTV挪威供應商CamHi 提供可用於任何需要的硬件。

然而,現代大型解決方案是一種全新的相機使用方法。 現在,攝像頭被用於任何類型的記錄,從經典的安全系統到交通控制。 現代相機甚至可以通過 AI 飛行和分析數據。 正如您所想像的那樣,這種硬件被用於任何經濟上合理的地方,尤其是在智能城市等社會規模的項目中。

閉路電視系統和人工智能

現代城市的現代化和管理依賴於全球安裝的數億個物聯網傳感器收集的實時數據。 儘管有很多傳感器,但它們的數量呈指數級增長。 相機可能是這些提供豐富信息的傳感器之一。

然而,相機會產生大量數據。 這些數據需要實時分析,最好盡可能靠近源頭,以最大限度地減少數據連接要求。 這就是人工智能發揮作用的地方。 它可以識別視頻中的單個對象,跟踪它們並對其進行分類。 人工智能將相機變成多功能且廣泛使用的物聯網設備。 這種結合是智慧和安全城市的基礎。

在過去十年中,相機中使用的技術取得了長足的進步。 圖像傳感器現在具有更高的分辨率、鏡頭速度、靈敏度、動態範圍以及在所有照明條件下生成高質量圖像所需的各種其他參數。 數字技術的進一步發展逐漸為其使用開闢了新的機會。

閉路電視攝像機已成為監控中心的眼睛和靜音專用機器的傳感器。 我們目前正在進入一個設備可以識別圖像的新時代。 如果它理解圖像的含義,它就可以駕駛汽車、識別人臉,以及測量、分析和控制周圍的世界。 隨著深度學習的出現,機器解釋視覺數據的能力已經提升到一個全新的水平。 借助對自適應生物神經網絡建模的大規模並行計算系統,突然之間可以解決以前機器難以理解的問題,例如檢測車輛或理解視覺場景的本質。 讓我們看一下當前的一些用例。

交通管理

在許多國家,近年來汽車交通量的急劇增長超出了交通基礎設施的承載能力。 然而,交通擁堵並不是離開汽車轉乘公共交通工具的好理由。 通過土建工程增加道路網絡的容量是一種極其昂貴且耗時的解決方案。 改善現有道路交通流量的另一種方法是提供更好的交通管理。

該解決方案的一個關鍵要素是調整繁忙十字路口的交通燈,即根據當前交通狀況更改交通燈計劃。 智能十字路口使用傳感器網絡持續測量和評估綠燈需求、記錄長期統計數據並與控制系統通信。 常用的傳感器類型,如感應環或雷達單元,也可以用智能攝像頭系統代替。

交通智能攝像頭可以檢測對交通有重大影響的車輛以及行人和騎自行車的人。 智能閉路電視系統可以標記物體,然後將標籤傳輸到其他攝像機。 這使他們能夠跟踪物體並記錄它們通過交叉路口的完整軌跡(以 O/D 矩陣的形式)。 控制系統分析記錄的軌跡並自動識別繁忙路段、交通衝突或事件(例如,事故或停車)。 此外,智能攝像頭還可以直播視頻,供交通監控中心可視化監控,或提供視頻錄像,用於確定交通事故的原因。 這些功能及其低成本是相機在該領域越來越受歡迎的原因。

路燈

基於人工智能的路燈是城市物聯網設備網絡可以證明其價值的領先平台之一。 IoT 傳感器提供理想的城市覆蓋範圍、恆定的電源,並且通常由單個組織管理。 路燈提供智能相機所需的照明。 這意味著元素系統直接針對使用智能照明收集視覺數據進行了優化。

如何使用? 有多種方法:分析公共空間的使用情況、交通控制,甚至通過檢測異常情況的算法來提高安全性。 這聽起來像科幻小說嗎? 基於 AI 的現代相機是微型設備,可以輕鬆集成到智能燈中。 對於一台智能相機,運行實時神經網絡中的處理器所需的功率目前約為 10 瓦。 這使得相機成為一種很有前途的工具,可用於開發智能街道。

無人機

智能閉路電視攝像機也已成為無人機的主要傳感器。 後者允許相機飛行並創建完美的移動監控系統,為我們周圍的事物提供新的視角。 從鳥瞰角度觀看場景有很多好處。 視野障礙保持在最低限度,視野確保完美的地面目標定位精度。

來自此類系統的數據非常準確,可用於深入分析交通衝突。 例如,通過研究特定區域交通流中各個參與者之間的相互作用來分析十字路口安全性。 這項技術實際上可以在事故發生前發現事故。

一個 4K 攝像頭的覆蓋範圍可達 700 米,足以自動檢測攻擊行為、違反車輛之間的最小距離等。與傳統的閉路電視攝像系統一樣,無人機可以大量使用以覆蓋更大的區域,例如一座城市。 這種方法現在正在研究項目中使用。

總結

人工智能在識別物體和理解場景方面的發展已經完全將相機重新定義為標準傳感器,現在甚至可以在智能城市環境之外使用。 因此,相機在廣泛的用例中變得真正智能。 其準確性由硬件決定,主要由基於從圖像中提取數據的算法決定。

關於作者 

彼得·哈奇


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