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首个“高空抛物智能预警监控系统”上线,智能安防市场将会“火爆”?

随着高空抛物或将入刑的新政出台,接下来智能安防视频监控领域将会涌现一批高尖科技和解决方案。

据中新网消息,近日,一套名为“瞭望者”的高空抛物智能预警监控系统在重庆正式投用,可实现对高空抛物的自动追溯和预警。这是国内首个针对高空抛物的警用智能预警监控系统。测试者随机挑选楼层扔下纸团,系统几十秒就生成出抓拍图,并精准标出物体掉落轨迹及取证用的视频。据悉,系统可以抓拍到高空抛下的烟头大小的物体,后台民警则可以通过系统生成的图片和视频找到抛物者。

在城市化进程发展到一定阶段时,高空抛物现象,就像发展带来的“副作用”,楼越高,抛物越多,伤人事件也越令人痛心。多年来,全国都未出现真正有效的管理办法彻底杜绝高空抛物乱象,这也让高空抛物彻底演变成了“悬在城市上空的痛”,随时可能威胁每个人的“头顶安全”。

首个“高空抛物智能预警监控系统”上线,智能安防市场将会“火爆”?

终于,在2020年,等来了政策的好消息,高空抛物行为将由一条不能逾越的法律红线来整治。今年6月28日,刑法修正案(十一)草案提请全国人大常委会会议审议。草案规定,从高空抛掷物品,危及公共安全的,处拘役或者管制,并处或者单处罚金。有前款行为,致人伤亡或者造成其他严重后果,同时构成其他犯罪的,依照处罚较重的规定定罪处罚。

这意味着,高空抛物或将入刑,不管有没有伤到人,只要从高空抛掷物品,就构成危及公共安全的嫌疑。民有所呼,法有所应。

那么,问题来了,政策之下,怎么整治?高空抛物和人员管理、车辆进出等社区管理方式有很大的不同,因为高空抛物行为比较隐蔽,且发生只在一瞬间。加上楼层高、楼面多,管理人员完全想象不到“始作俑者”究竟是在哪层楼、哪面楼抛下物品的,连事后追溯的难度都很大,更别提事前预防了。

为此,有些小区和物业用上了视频监控,但是,这些摄像机装上以后,几乎等同于摆设,依旧没法抓到高空抛物者。

据了解,有部分企业已经研发出了专门针对高空抛物的解决方案,而且已经在多个地区落地应用了。

有业内人士判断,随着高空抛物或将入刑的新政出台,接下来智能安防视频监控领域将会涌现一批高尖科技和解决方案,现在目前市场处于非常紧缺的状况,预计下半年,安防市场会在高空抛物领域有一个集中爆发期。

那么,接下来,究竟该如何抓住这个商机呢?笔者特意向大华、宇视、研超科技等企业了解他们的市场布局和解决方案,看看他们是如何用技术手段抚平城市上空的痛。

首个“高空抛物智能预警监控系统”上线,智能安防市场将会“火爆”?

01 技术难点不易攻克

多年前,很多企业就试图研发相关的技术杜绝高空抛物乱象,但奇怪的是,相关的技术手段,都停留在简单和基础的视频监控阶段,等同于虚设,实际作用非常有限。那么,在高空抛物的解决方案中,究竟有哪些技术难点需要攻克呢?

楼层高度过高,楼层、楼面数量较多,特别是楼群密集的小区,更难捕捉抛物行为;高空环境复杂,当飞鸟、蚊虫飞过、阳台衣物飘动或者是遇到恶劣的雨雪天气、复杂光线环境时,摄像机就容易出现误读;高空抛出的物体千奇百怪,大小、形状、性质都不同,从菜刀、砖头、砧板,到玻璃、矿泉水瓶、灭火器,再到一些难以描述的恶心物体,超出了目前大多数监控技术的认知范畴;物体从高层下坠的速度非常快,例如在30层的高楼往下扔一个物体,到达地面的速度将达到150公里/小时,需要摄像机在几秒内识别出来有难度;夜晚监测难度很大,受外部光线和楼层内部光线等影响,目前的监控摄像机几乎都很难对高层住宅的高空抛物进行监测;需要高性能的存储服务器,对数据进行分析处理,起到事前预防、事后追溯的告警作用。另外,除了客观因素以外,还有一些主观的因素导致高空抛物比较难杜绝:

采购低端模拟摄像机:为了节省采购成本,部分物业或小区会采购一些130万像素或者更低像素的低端模拟摄像机。即使现在主流的300万像素、500万像素的摄像机,如今都做不到百分百监测、提供全程高清影像等,更别提这些像素不高的摄像机了,只能说,这是买了个“心安”,实际作用却不大;规划部署不完善:有些物业对于高空抛物治理不太了解,只是购买几台摄像机,将摄像机简单安装在经常发生高空抛物的楼面底下,其它楼面则忽略,而且也不考虑安装摄像机和楼面的距离,难以发挥实际作用。在政策法规出台后,主观因素大概率会得到改善,最关键的还是前面的客观技术因素,如何做到真正杜绝高空抛物。

02 技术难点如何攻破?

笔者了解到,技术的难点,在于高层坠物的下降速度飞快,整个过程的时间很短,不易捕捉,难以辨识,这就对整套方案中AI的深度学习和算法能力提出了非常高的要求。

有业内人士指出,高空坠物是一个非常细分的场景,但从目前来看,能做到百分百地识别所有高层坠物物体的解决方案,几乎是不存在的,能做到90%准确识别的就已经很不错了。大华在去年11月份发布了高空抛物智能告警解决方案, 在开发高空抛物智能摄像机时,研发人员就发现并不容易,要克服的因素有很多。

于是,为了缩短高空抛物检测算法的研发周期,大华从多个现场采集到海量样本数据,首先是经过大华先进技术研究院AI Station训练平台训练,然后在杭州某小区实验局进行场景实测调优,通过对摄像机硬件层级、系统层级和代码层级的处理,最大化地提高高空抛物检测准确率。

方案中的高空抛物智能摄像机采用超强算力的AI芯片,具备深度学习算法,能实现高空抛物智能检测,让报警事件快速可溯。据了解,目前市面上传统的高空抛物解决方案主要以监看、事后取证应用为主。

假如以一个宽度大致为30米宽两梯四户的100米独栋高层为例,至少需要部署三台摄像机来覆盖一个外立面。考虑到坠物大小、坠物下落速度等客观因素,需要选择大靶面、高像素、高帧率的摄像机,然而普通摄像机由于CPU、GPU能力较弱,无法对高空抛物中的微小物体进行识别。

大华表示,他们的高空抛物智能告警解决方案,这种情况只需要部署两台智能摄像机,就可以实现一个外立面的高空抛物检测智能告警。

首个“高空抛物智能预警监控系统”上线,智能安防市场将会“火爆”?

在进行场景实测时,针对小区不同楼层,测试不同大小抛掷物在白天、夜晚场景下检测情况对比。经过反复测试,在较优环境下,最小可以检测到的物体大小为6cm×6cm×3cm(酸奶盒),对应800万像素分辨率下20×20像素点大小的物体可以有效识别。针对雨雪、逆光、背光、暴晒等环境方面的干扰因素,目前大华已经有摄像机加热护罩和宽动态等技术支持,得以保证摄像机对监控区域图像的高清采集。

大华表示,该方案在落地应用的时候,也面临一些挑战。比如,在高空经常会受鸟虫飞过、阳台衣物晃动等环境影响,大华的深度学习算法,可以有效过滤鸟虫水平飞过、阳台衣物晃动等干犹。

但对于鸟虫在画面从上往下移动或者水平移动量较少情况,或者是在夏天夜晚时,摄像机的红外功能容易招引蚊虫,夜间空气中的灰尘在图像中也会较为明显,所以,会存在一定的误报率。

目前,大华先进技术研究院算法团队也在抓紧时间训练优化,进一步努力降低误报率。另外,在安装摄像机的时候,也需要注意两点:

针对40~50层超高层场景,为避免画面中楼层粘连,最好是立杆安装并距离楼立面50~60米;摄像机在安装时,立杆一定要稳,摄像机的抖动会影响算法准确率,该方案对工程施工质量有一定的要求。针对户外雷暴和夜间光照不足的情况,宇视的高空抛物解决方案则是用上超星光技术,即使在无任何外置辅助光源的环境下,也可显示清晰的彩色图像;此外,宇视高清智能IPC支持高级别的IP67防尘与防水保护,经受极端天气考验,实现7×24守护。

在数据处理方面,宇视IPSAN高性能存储服务器,能将前端设备获取的清晰视频图像,存储于后端大数据或指挥中心平台;而基于IMOS操作系统的宇视平台,支持视频数据的搜索、回放、智能分析,进而提升相关工作人员的效率。

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▲宇视预防高空抛物解决方案

03 落地应用的机遇和挑战

大华和宇视的解决方案目前都已经落地应用,其中,大华的高空抛物解决方案已经在江苏、浙江、上海等多个城市小区、写字楼、医院应用场景落地。以某地小区为例,据不完全统计,2018年该小区物业共接到50多起关于高空抛物的投诉,2019年采用了大华的高空抛物解决方案后,只接到了17起,投诉率下降超过50%,获得了物业和业主高度认可。

宇视以场景定义摄像机,为杭州余杭小区定制的防高空抛物方案,作为整体智慧小区构建的重要组成部分,参与并配合解决相关案件共83起,应用至今小区高空抛物行为零发案。

在深圳,研超科技的高空抛物解决方案被广泛使用,而且能把事后追溯演进为事前预防,获得深圳不少社区和物业的认可。

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▲研超科技高空抛物解决方案系统原理

99%的高空抛物是不能被人发现的,只要不砸伤人、砸死人、惊吓到路人,没人会发现有高空抛物发生。但是这为后续埋下了严重的安全隐患,因为抛物人会把高空抛物当做是习以为常的,也不会意识到他的行为已经严重威胁到了行人的安全。

为此,主动识别高空抛物就是为了抓住99%的高空抛物事件,真正地做到预防高空抛物事件频发,拿着证据与抛物业主进行规劝,并在恶性事件发生后向警方及时提供抛物证据。

研超科技总经理王作文介绍,公司在高空抛物这个细分场景里投入了非常大的研发精力,如今终于有了收获。

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▲研超科技抓拍深圳万科公园里小区小孩

去年,研超科技跟万科、珠海华发物业、万象美物业、中海物业、龙光物业等签订合同,都将对其进行楼盘全面改造,以及协助合作方与政府相关部门合作。

王作文表示,高空抛物的解决方案,算法是第一壁垒,算法的精准度是要靠不停的长期测试、不同场景的测试、不同物体的测试才能优化得更好,这都需要时间。除了算法编写以外,长期测试和样本积累是关键,研超科技在前期的研发阶段,就对上万个样本进行测试才让方案达到这样的能力。

另外,有些小区采用的监控设备比较低端,只有录像功能,不具备AI算法能力,识别难度大,只能辅助事后追溯;当然,有的监控设备也是具备算法的,但用的是移动侦测算法,只适用于机房、设备房等长期无人的环境使用,在户外使用干扰物太多(阳台衣物晃动、鸟虫飞过、阴晴天变化、下雨下雪等),会不停地报警;另外,在高空抛物主动检测系统中,前端算法摄像机的识别效率和精准度很重要。

研超目前前端相机算法识别最小物体像烟头、怡宝矿泉水瓶盖等物体,在安装距离10-15米怡宝矿泉水瓶盖在图像中只有6*6的像素,如果使用后端NVR录像算法识别,经过视频有损压缩,像素值可能达不到那么高,很多像素点会被同化导致识别率下降。研超科技的高空抛物解决方案除了主动抓拍、事前预防、产品迭代、即时报警等特点外,也有还在努力的方面。

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▲研超科技中海项目夜间效果

比如,后续功能还需要方便物业公司在查找抛物楼层时可以迅速定位,同时在技术成熟时在视频中也可以加载楼层信息以及户型信息。

高空抛物或将入刑,一方面有助于从根本上对该行为性质定性,也就是说它不再是头条新闻,意味着即使没有砸到人,没有造成严重后果,同样属于危害公共安全的行为,也将触犯刑法;另一方面“头顶上的安全”到底如何有效保障,在社区、物业层面,除了加强业主普法教育,还要通过科学技术手段来预防高空抛物和锁定证据。刑法不仅仅是为了惩罚,它是为了更好的预防、减少犯罪行为发生。

大华、宇视、研超科技都表示,目前全国各地陆续接到了较多有关高空抛物项目商机信息,特别是老旧小区改造等一系列惠民政策的实施,进一步推动了高空抛物智能告警解决方案落地,可以预见2020年下半年将会迎来新的增长点。

面对突发的市场机会点,大华表示,会针对长期服务物业、街道等中小工程商客户群体精准赋能,依托于合作伙伴快速覆盖蓝海市场;其次不断打磨、迭代产品与解决方案,利用自身优势,提供差异化、智能化的场景应用解决方案,为客户创造价值。

如果你对高空抛物的相关解决方案感兴趣,不妨可以关注一下由全国安防协会合作互助联盟、深圳市安全防范行业协会共同主办,各地安防协会协办和CPS中安网承办的第九届百城会,研超科技会在现场对此进行详细地分享。当百城会去到你的城市的时候,记得去听一听,抓住下半年的市场机会点。

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