视频图像解析系统

企业名称:动力盈科实业（深圳）有限公司

产品概况：
视频图像解析系统主要面向平安城市、“雪亮工程”中的应用平台，面向省、市以及部分有需求的区县市场。视频图像解析系统遵循《GA/T 1399公安视频图像分析系统》和《GA/ T1400公安视频图像信息应用系统》等标准，依托物联网多维感知、视频图像深度学习、混合云计算、数据挖掘等技术，对视频图像的原始信息进行内容解析，将获得的结构化信息与其他感知数据（GPS、WIFI、RFID等）和原始视频数据相结合，提供面向全警业务应用与服务的实战应用平台。视频图像解析系统围绕公安中心工作，加强公安业务需求与物联网、云平台技术、大数据技术对接，在更深层次上落实基础信息化建设创新，使得物联网、云平台技术和大数据技术能够在警务掌控、预警、实战方向找到实质的落地应用。
主要功能：
1.通过开放的接口标准，实现对互联网、移动警务网、视频专网、公安信息网内的多种非结构化数据，如实时视频信息、历史视频信息、车辆或人脸图片信息，以及结构化的信息，如人脸、车辆信息，以及地理信息、人员身份信息、设备MAC地址信息、案事件信息等多种类型信息的采集，并通过数据标准化转换，实现数据标准的统一，为大数据平台提供基础的数据来源，是构建视频大数据平台数据的基础平台。
2.通过视频图像、对过车图像的结构化分析，提供基于深度学习的先进的智能分析技术，自动提取实时/历史/文件视频图像中的价值人体、人脸和车辆的细节特征信息，对目标类型、颜色等形成结构化描述，为事前、事中、事后的事件布防、综合布控、研判分析提供数据基础，保证信息查找检索的高效性，提高公安视频的应用效率。
3.通过丰富的接口应用，与警用地理信息系统、机动车缉查布控系统、情报系统、警务综合业务系统等已有业务系统实现对接，为大数据挖掘分析和跨地市案件串并等深度应用提供技术支撑，充分发挥大数据情报研判的引擎作用，深化“人—车—物—案”的案件侦查新模式，深化“人—车—物—案”间的关联碰撞挖掘，打通各个信息资源库，使之互联互通、开放共享，更加便捷高效的处理巨量、复杂的警务数据，实现科学的预测预警，大幅提升全省警务资源数据的深度挖掘和综合开发、多维度应用效能。
4.结合公安多警种的不同实际业务需求，基于统一的界面展现和交互设计，将整合的视频、卡口、WIFI、RFID资源全部基于GIS地图进行统一展示。可利用快捷式交互，直接进行实时结构化、一键布控、各种技战法等操作，构建以地图为中心的资源时空一体化指挥与作战能力。系统具备丰富的技战法模型，提供无缝衔接的多元数据的研判技战法，实现技战法的关联应用，确保研判过程可回滚、研判结果可追溯。面向车站、码头、机场、商场等重要场所，提供针对同一目标或多个目标的多个维度、多种信息类型的综合化、立体化、多维度的布控检测与预警能力、基于跨网跨域的系统级联架构，可实现一点查询/布控、全网响应的应用服务能力。通过可弹性扩展、可灵活组合的微服务架构，为各级用户打造贴合各自实际业务需求的综合应用平台。
关键技术指标：
1.中间件技术
基于中间件技术，提供良好的开放兼容性，采用进程隔离技术把第三方的模拟摄像机、数字摄像机、模拟矩阵、编码器、硬盘录像机、人脸卡口、车辆卡口等设备以及其他感知型设备整合进入系统。
平台采用中间件架构设计，满足系统开放式接入和应用体系要求，基于标准设计框架，能够运行于多种硬件平台和操作系统之上，支持分布计算，提供跨网络、硬件平台和操作系统的透明性的应用或服务的交互，支持标准和非标准的协议和接口，具备良好的开放兼容性，能够快速支持各类设备的接入。
2.分布式数据库技术
对于系统应用层的数据业务进行分析，支持关系型数据库（提供SQL语句）与分布式数据库（提供面向海量数据分析OLAP业务的分布式数据库）两大应用场景。
在图像整合业务上，主要采用关系型数据库；在面向视频综合应用业务的云架构上，采用分析型数据库，基于云计算框架体系，应对数据检索碰撞等OLAP业务以及数据挖掘业务。
分析型数据库应当具备足够业务开放性、高性能、稳定性和可维护能力。分析性型数据库既可以满足被动接收数据，也需要具备主动采集数据的能力。
3.视图智能分析技术
依托万象视频云架构，采用深度学习算法，对视频和图片进行结构化才处理，提取视频图像中人、车、物、行为等关键目标的属性，并进行语义描述。提供对所有计算资源、存储资源进行统一接纳管理和调配；支持开放原始视频图像及文本数据，支持开放计算处理后的结构化数据，计算服务引擎支持其他厂家算法SDK，保障系统开放性和兼容性；能够根据业务应用层的任务需求，对管理的计算存储资源进行统一调度、负载均衡；并可根据权限及任务性质，对任务进行优先级切换。
4.数据挖掘技术
数据挖掘是一个闭环的、反复循环的过程，通过对视频图像数据资源抽取出有意义的、潜在有用的信息和知识，并进行提炼，可以基于综合业务应用，对未来做出一个较为完整、合理、准确的分析和预测。
通过构建视频大数据基础，我们再也不用通过“管中窥豹”的形式来推测全局，而是直接通过“上帝视角”来窥视真相。再结合数据挖掘基础，比如时空挖掘技术，时空频繁模式，许多车辆在固定时间区间内总是遵循相同或相似的路线，展现出一定的周期性规律，这些周期模式不仅可用于压缩数据，还可以用来预测车辆未来的移动方向等，这张周期模式就是隐含在时空数据中，需要挖掘才能发现。再比如挖掘时空共现模式、时空关联模式、聚类等，可以预测未来一段时间的交通态势、车辆定位等，并能优化现有资源分配等一系列应用。
数据挖掘涉及大量的业务流程和数据挖掘模型，需针对不同的业务需求建立相对的挖掘模型并验证后使用。系统为后续的数据挖掘预留统一接口，未来可进行相应二次开发。
5.微服务架构技术
微服务架构由一组单体服务构成，每个单体服务独立部署、运行在不同的进程中、可独立扩展伸缩、并且定义了明确的边界。不同的单体服务之间通过如Restful、RCP等轻量的通信机制交互，不同的单体服务甚至可以采用不同的编程语言来实现，由独立的团队来维护。视频图像解析系统的微服务架构由3个部分组成，分别为API网关，服务管理中心，多业务服务群.
6.地图服务引擎技术
系统提供专业的地图服务引擎，综合提供地图可视化的服务与展示能力。我们自主研发的NPGIS具有以下特点：
1)高度的兼容能力
支持主流地图引擎，应用层不用再做单独的地图适配，包括Arcgis、天地图、Google、 搜狗地图、百度地图、高德地图、PGIS等。
2)海量兴趣点为快速汇聚展示能力
支持10万个POI信息点的快速撒点展示能力，是主流地图的2倍以上。
3)丰富的资源搜索能力
基于不同资源点位，提供百度式的LBS搜索能力，实现周边资源、商圈、兴趣点的搜索能力。
4)丰富的地图应用能力
提供地图缩放、截图、路网分析、路径规划导航等地图等应用支撑。
产品创新点：
1.微服务架构
微服务是一种云原生应用的架构，由粒度小且专注于一个功能的单独进程组成，可独立部署，彼此之间轻量级通信，松耦合。通过微服务架构，快速构建部署实战应用云化服务体系。支持容器应用部署，部署时间秒级；部署策略控制：根据应用部署可靠性性能要求，支持亲和性和反亲和性部署；业务实例扩容/故障切换20秒内完成；支持3种自动弹性伸缩策略：动态弹性伸缩、定时弹性伸缩和周期弹性伸缩
2.高效的CPU+GPU协同计算
根据业务需求，系统自动分析任务类型，按所需要的计算资源，混合调度CPU和GPU资源，打破数据与计算资源壁垒，实现系统整体能力的最大化利用。支持不同计算资源的共享与按需分配；支持动态负载均衡、容错处理；数据与通讯协议接口，可集成其他厂家算法与功能。
3.多算法融合调度
系统支持多厂家、多算法、多版本的特征比对分析服务，支持多厂家多算法提取图片特征的计算引擎，可基于海量结构化数据、特征数据构建基于特征的技战法服务。
4.全目标提取分析
基于深度学习的多目标提取技术，对人、车、物等所有目标进行结构化提取，并实现目标多维度的关联分析，构建关联关系，为“一人一档”和“一车一档”提供数据支撑。
5.符合业务应用的大数据检索与挖掘能力
通过输入检索信息的语义分析和图片特征提取服务，实现视图大数据的全文检索与以图搜图功能，能够快速从千亿数据中找到符合的人员、车辆、WIFI、物品等线索信息，达到秒级响应。基于大数据分析技术，形成丰富的技战法模型，实现连环技战法，对各类结构化数据进行碰撞分析，挖掘出具有实战价值的信息，更加贴合业务应用。
国内外市场推广情况：
目前该产品已经全面推广，并在不到一年的时间里快速覆盖10个省市。为公安部一所、上海市、北京市等多个重要的单位和地区提供系统搭建和技术支撑。在项目中保障300路实时结构化的稳定运行，平均每天产生上亿条结构化数据，为用户节省视频调取时间，并帮助用户提供有效的破案线索，提高办案效率。将传统视频监控的应用模式从“看视频”向“搜视频”转变。
项目应用：江苏连云港样板点项目、上海浦东项目、山西万柏林项目、北京平谷雪亮工程建设、内蒙乌海项目、陕西咸阳项目、安徽蚌埠项目、江苏宿迁雪亮工程项目。