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服刑人员打架斗殴怎么办?-视频行为分析技术在监所中的应用
时间:2014-09-25

前言

 

由我司销售总监原创的文章《服刑人员打架斗殴怎么办?-视频行为分析技术在监所中的应用》在安防知识网及a&s司法安防专刊(2014.03月刊)上发表。

 

正文

 

打架斗殴无疑是最令狱警头疼的事项之一。虽然视频分析为预防其事件扩大化提供可能,但理想与现实还是有一段距离。不过,“关节重心分析算法”倒是给了我们新的思路。

 

打架斗殴分析技术乃刚性需求

  

视频分析技术从2007年开始进入中国地区以来,一直在寻找各种可以满足的真实需求,由于技术本身的局限性和发展速度缓慢,实际上被认可的几率并不大,在司法行业,目前还是停留使用其最基本的分析模块(警戒线和警戒区域的功能)。一般也就使用在围墙周界和室内攀高分析功能,围墙周界翻越分析实际上是一种锦上添花作用,在每个监狱围墙已经使用了不低于三种防止翻越的技术手段,加上不少视频分析产品在各种复杂室外环境使用中误报频出,必要性并不突出。

  

监所实际上从其本质任务就是改造好犯人,针对这个过程主要做好两个保护工作,防止非法逃离和防止暴力伤害。防止非法逃离,已经采取了多种管理和技术手段,例如点名、三人制管理、周界电网、红外幕墙、门禁系统都是防止人员逃离,现在很多技术手段都是起到锦上添花的作用。

  

暴力伤害实际上一直都存在管理盲区,作为犯罪分子的集中区域,存在不可控风险是最高的,犯人本身的思想意识偏差,性格失控率高,加上限制空间内生活内容局促等因素,利益驱使着各种突发或者预设好的暴力行为不时发生,近些年在看守所或者监狱出现的暴力伤人、致死事件都凸显出这个问题真实存在。

  

监狱和看守所是监控手段最密集机构。一所监狱动辄上千个摄像机,很多监所单位也在持续的进行技防技术改造,高清上摄像机越布越多。目前各种监控报警数据收集和录像是已经趋于海量,监所单位已经解决了看得到、看得清的问题,但是否有人在认真看,或者暴力事件发生立即被人发现监看到,这个问题实际上还是存在巨大问号。

  

因为无法阻止恶性暴力事件发生,只能事后取调录像,目前还是很多监所单位实际情况。

  

打架斗殴视频分析技术窘境

  

从视频分析技术开始向司法监所行业推荐过程中,很多单位明确表示打架斗殴分析是最实际的需求,而且视频分析从业单位也在持续努力开发以满足这个需求。从视频动能量分析,再到叠加声音分析技术路径,2012年前就走到头了,以后几乎处于停滞状态,因为到了技术死胡同。目前这个需求活生生的被抑制住。

  

目前各种打架斗殴分析技术均是面临一个共同窘境,如果希望没有漏报,日均误报单路都在200-1000以上,其他打补丁的手段只能是确保误报在这个区间位置移动。坦率讲都见不得人,上了的单位都将该功能关闭中。产生这个问题的原因来自两个方面,用户资金预算紧张和厂家迎合、打架斗殴视频分析采用传统的底层分析模型。

  

首先用户资金预算投入与其是否相信产品有效有关系,2007年视频分析就开始在推广宣传,由于实际效果与最终使用差距太大,甲方基本上都不是很重视这个技术了,加上各种产品都在争夺预算,所以对视频分析的投入越来越少,最终用户选择不是以准确率为标准,而是价格谁低就用谁的。综合大厂(如H、D等企业)以买摄像机等送视频分析产品为噱头捎带甩卖,视频分析产品只要实现功能就可以,最终准确效果好与不好,无人关注和在意。

  

其次打架斗殴分析算法,目前还是采用传统的行为分析模型,就是以整体的人为分析对象,传统的视频分析主要是依靠获取人的位置、运动方向为主要要素,并没有细分到人的肢体是如何运动、运动频率,运动方向,多人汇聚传统的视频分析只是可以告知有多人聚集在一起,但是每个人的肢体动态是不得而知。这就导致依靠传统的分析数据模型是无法分辨出群体人中每个人肢体运动类型。就出现了产品企业只提供剧烈运动分析,打架、人多拥挤走动、做操、开会学习、玩笑嬉闹、放风行为都会产生预警,由于无法准确分析打架斗殴行为,目前现状就是每路每天产生的报警高达几百个以上,形成用户对打架斗殴分析认知的恶性循环。

  

依靠动能量分析技术,这个已经彻底走入死胡同,不管国内各个厂家怎么依靠打补丁去掩饰这个问题,都解决不了目前海量误报的实际窘困。

  

打架斗殴视频分析的全新思路和全新算法

  

经过数年的不断测试和改进,彻底摒弃了传统算法的思路,开创性的采用关节重心分析算法。

  

首先,利用TLD等多种组合算法从复杂的背景中准确的剥离出所有“人”的信息,获取准确的“人”的BLOB数据。在BLOB数据中,能够清晰的描述人的头部位置及信息,人的腿部位置及信息,人的胳膊位置及信息。新的算法能进一步识别人的肘部位置及信息,人的膝盖位置及信息以及人的水平重心点。

  

同时,创建多达数万种人体姿态模型,如站立、卧倒、奔跑、斜靠、做操、双人打架、三人打架,多人打架等等。当人处于站立或者奔跑等正常姿态时,人的关节运动时规律的,并且重心在水平位置呈现规律变化。当人处于打架等异常情况时,关节会发生剧烈的无规律运动,关节部位的能量数据也会变高,因为打架时关节处于高能量状态。重心的水平位置也会呈现无规律的剧烈变化。此外在与各种模型进行匹配,更精准的识别打架行为。排除各种疑似打架的误报。

  

几家试点单位原先使用了一些厂家打架斗殴分析系统(其中绝大多数都是国内大厂提供的产品),都是因为误报太多基本上放弃这种需求,在使用了使用《关节重心分析法》的设备后,均表示该技术可以进入商用阶段。

  

结语

  

打架斗殴视频分析技术有其明确的市场需求,例如在监所内,各种治安监控单位(包括网吧、KTV、银行ATM)。今天,抛弃原有的动能量分析模型的时候到了,采用关节重心分析算法,对人体进行分拆是在所必需的,目前这项技术已经比较成熟,在实践中获得非常好的效果。

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