智慧型視覺物聯網

智慧型視覺物聯網

“智慧型視覺物聯網”(或簡稱為“視覺物聯網”)由中科院自動化研究所 生物識別與安全技術研究中心 李子青教授 於2010年提出 。視覺物聯網涉及物聯網的視覺感知部分,利用各類圖像獲取感測器,包括監控攝像機、手機、數位相機,獲取人、車、物圖像或視頻視覺數據,提取視覺標籤並採用智慧型分析技術對視覺信息進行處理,提取視覺標籤,為後續利用提供支撐 。

定義

英文名稱: Intelligent Visual Internet of Things(iVIOT), Smart Visual Internet of Things(SVIOT)。 物聯網 提供各種感知技術廣泛套用平台,包括感測、連線、以及智慧型信息處理三個基本部分,有如下特點:(1)連線各種感測器如射頻識別(RFID)、圖像視頻感測器、聲音感測器、紅外感應器、壓力感測器、等,實時採集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息;(2)採用泛在網路,包括網際網路和“多網融合”;(3)具有對感知信息的智慧型處理與利用的能力,這是物聯網最具價值的部分。

由(1)智慧型視覺感測器,(2)智慧型視覺信息傳輸,(3)智慧型視覺信息處理,和(4)針對人、車、物三大類目標的物聯網套用,等四部分構成。它利用各類圖像感測器,包括監控攝像機、手機、數位相機,獲取人、車、物圖像或視頻,採用圖像視頻模式識別技術對視覺信息進行處理, 提取視覺環境中人、車、物視覺標籤,並通過網路傳輸與視覺標籤套用系統連線,提供便捷的監控、檢索、管理與控制。“智慧型視覺物聯網”通過與非視覺物聯網的融合與協作套用,實現物聯網對經濟社會發展的影響和促進。

智慧型視覺物聯網”通過視覺感測器+信息傳輸+智慧型視覺分析感知人、車、物(人:智慧型行為識別(IVS)、車:智慧型交通(ITS)、物:RFID物聯網技術),智慧型視覺物聯網的定義是:通過視覺感測標籤、射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、雷射掃描器等信息感測設備,按約定的協定,把任何物體與網際網路相連線,進行信息交換和通信,以實現對物體的智慧型化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網路。通過公共場所管理、智慧型樓宇、交通管制、學校、監獄、金融、社區、個人視頻設備等終端用戶搭建起“智慧型視覺物聯網”,能夠實現對資源的統一監控、管理和調度,因此智慧型視覺物聯網具有廣泛的套用前景。

歷程

2009年11月12日,為落實溫家寶總理關於建設“感知中國中心”的重要指示,江蘇省人民政府、中國科學院、無錫市人民政府簽署了在無錫共建 中國物聯網研究發展中心協定,重點開展先進感測器及模組、通信系統及器件、光通信器件及模組、無線信息系統及網路等技術研發。

2010年4月, 中國科學院自動化研究所,首次提出物聯網 視覺標籤系統 ,對環境中主要物品,即“人、車、物”,提取身份識別視覺標籤,為物聯網擴展業務奠定基礎。

2010年7月,中國科學院自動化研究所與北京中科奧森組成的 中科奧森團隊,以《 智慧型視覺物聯網》 創意參加“2010中國物聯網創意和套用設計大賽” ,並獲獎 。該大賽是在工業和信息化部和上海市人民政府共同指導下,由上海市經濟和信息化委員會和上海市嘉定區人民政府共同主辦,由上海市物聯網中心和《計算機世界》報社共同承辦的,旨在回響國家“加快物聯網的研發套用,促進重點產業振興”的政策號召。

物聯網人臉識別系統架構 物聯網人臉識別系統架構
人臉識別公共安全套用 人臉識別公共安全套用

特徵

智慧型視覺物聯網與基於RFID等其他感測器的物聯網的主要區別,在於前者對視覺標籤的支撐,它包含視覺感測器+傳輸+智慧型分析三個部分。主要特點是:

(1) 多種 視覺信息獲取設備 - 智慧型視覺物聯網必須支持多種視覺感測和圖像設備。這些包括圖像、視頻檔案;移動設備,如手機、數位相機;固定設備,如網路攝像頭、監控攝像機。智慧型視覺物聯網這些圖像視頻終端設備作為結點,採集環境中物體、目標信息。

(2) 視覺信息獲取 與傳輸 - 智慧型視覺物聯網的數據傳輸必須兼容各種主流網路介質,以“多網合一”、有線和無線的方式進行視覺信息傳輸。

(3) 智慧型視覺標籤系統 - 作為智慧型視覺物聯網信息處理的核心部分,對視覺感知範圍的人、車或其他物件、對目標標籤物體的身份及其實時狀態進行智慧型分析,對其進行“貼標籤”處理,並輔以標籤屬性包括名稱、ID、屬性、地點、運動狀態、行為等(見下圖)。與RFID物理標籤相比,智慧型視覺標籤系統的特點是:(a)通過無源方式提供標籤信息,(b)屬於虛擬表現性質,(c)打破距離限制,可以遠距離獲取。

(4) 智慧型 視覺信息挖掘 - 作為智慧型視覺物聯網的更高級部分,對所覆蓋大範圍中的目標視覺標籤進行關聯,識別挖掘各目標的運動軌跡,並分析其行為。

智慧型視覺標籤系統智慧型 視覺信息挖掘, 作為視覺信息處理的兩個重要構件,是智慧型視覺物聯網最核心的部分,也是其未來的發展重點。

智慧型視覺標籤系統:提取人、車、物身份標籤 智慧型視覺標籤系統:提取人、車、物身份標籤
智慧型視覺標籤系統特點 智慧型視覺標籤系統特點

作用

智慧型視覺物聯網它是未來物聯網中重要組成部分,對視覺感知範圍內的人、車或其他物件等目標賦以“身份”標籤並識別目標的實際“身份”,並利用網路化特點對大範圍中的目標標籤進行關聯,有效地分析目標標籤物體的實時狀態,感知各類異常事件,就異常事件的發生向相關受體提出自動警示。具有廣泛的套用前景。

用例

其典型套用包括面向公共安全的物聯網人臉識別系統平台(針對“人”類型的視覺標籤),其中“三網合一”融合電信、互聯、視頻網,它支持移動終端、固定終端、視頻終端的視覺或圖像設備(見下圖),反恐身份識別,電子商務,身份管理。在智慧型交通領域的套用(針對“車”類型的視覺標籤)包括:車輛規章管理,等。未來發展的更高境界是智慧型視覺物聯網綜合套用系統平台(見下圖)。

物聯網人臉識別套用 物聯網人臉識別套用
智慧型視覺物聯網綜合套用系統平台 智慧型視覺物聯網綜合套用系統平台

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