從停靠到登機 — 機場監視更具智慧

July 27, 2018 Erik Sherman

隨著 2017 年全球銷售了9800 萬台網路攝影機及 2900 萬台 HD CCTV 裝置,影像監視系統便成了有正當理由的熱門商品。機場保安管理員對於風險的敏感度日漸提高,並在各項設施之間持續部署大量攝影機。然而,雜亂無章的視訊技術未能提供機場所需的整體保全與安全性。為了真正因應機場保安需求,影像監視解決方案需要兩個強大的技術發展領域:增強成像與人工智慧。創新的攝影機技術可涵蓋的範圍更廣,所需設備更少。紅外線和高光譜影像可辨識通常看不見的物件與個體。遠端控制的平移和傾斜功能可將攝影機聚焦在關注的區域上。熱成像可收集到一般攝影機無法獲取的資訊,因為感測器可錄製人類可見光源以外的資訊。此外,正確的設備選擇與設計可讓每部攝影機的涵蓋範圍更廣。在邊緣及雲端中執行基本辨識和觀察工作的 AI 以往需要人力方可運作。透過將影像轉換為結構化資料,AI 能與其他資料更完整地整合。機場保安涉及多套系統間的協同合作:火警偵測、進出控制、停靠監控、侵入檢測等。為達成所需的安全等級,機場需要可將所有資料匯集的系統,以增強分析與操作備用度。統一標準的先進視訊系統可將影像由獨立運作單元轉換為全方位的解決方案。

結合增強成像與人工智慧

人工智慧與機器視覺可協助自動化視覺內容的分析,加速例行處理。當必須做出關鍵且最終的決策並採取額外行動時,系統便會提醒適當的工作人員,例如鎖定區域或限制進出。「AI 技術在分析、深入瞭解和發掘資料方面扮演重要角色。它可將非結構化的視訊資訊轉換為能簡化流程並節省人員時間的結構化資料」,浙江大華技術股份有限公司機場解決方案經理 Kong Lingxin 表示。「於此同時,AI 技術可提供相較於傳統方法來說更高的準確性。誤報與漏報情形可減少百分之 85 甚至更多,使自動化影像分析得以實行」,他補充說道。AI 和深度學習與先進且強化的影像相結合可建立更安全的全場環境,如此一來:

  • 人工智慧與機器視覺將視覺內容分析自動化。系統可辨識潛在威脅,例如觀察名單上的個人或車輛。
  • 透過結合高畫質 (HD) 視訊攝影機與其他智慧分析功能(例如臉孔辨識和電子護照驗證),自動化系統可識別乘客。
  • 在不損失任何視覺資訊的情況下,更寬廣的視野使得在許多設定中能使用較少的攝影機。
  • 高畫質、魚眼和全景監視會以更廣的角度涵蓋機場的重要區域,以改善模糊和夜間影像來消除空白區域。

然而需要克服難題。先進的視訊系統需要密集型資料處理。它們必須與舊式系統相容且互通操作。大華的 More Intelligent More Secure for Airport 解決方案做到了這一點,而且超乎預期。

以全場安全性實現智慧管理

關於 AI 如何與先進影像結合以大幅改善整座機場的監視成果,大華的端對端系統就是一個很好的例子。系統的結構可與機場及其延伸週遭環境的實體佈局平行運作,如圖 1 所示。

圖 1. 大華技術在整座機場實現智慧可見度。

影像感測器和其他感測器遍佈機場各個區域,無論是周邊、停車場、行李區、停機坪和跑道、道路或商店均涵蓋在內。該系統可與各式各樣先進的大華攝影機和舊式攝影機搭配運作。從能夠卸下大量影像處理工作開始讓工作人員受惠,讓他們有空執行比起觀看畫面或螢幕更有用的工作。系統可隨設施活動增加而擴展,維持風險管理和確保安全性。技術結合也可以降低安全性方面的總成本,因為許多例行工作皆已自動化。當必須做出關鍵且最終的決策時,系統便會觸發警報,提醒適當的工作人員。系統也可以採取額外行動,例如鎖定區域或限制進出。當機場努力遠離潛在威脅時,透過提供即時分析與動作,整體成果更好、更快且更完整。周邊安全提升加上系統可減少誤報與漏報情形,因此可加強風險管理。

從邊緣到雲端的運算能力

系統提供一套分層式的方法,其中包含攝影機、感測器及用於威脅偵測和與人互動的裝置,然後內層是用於分析與控制的處理器和軟體。在外層,大華的攝影機能配備 180 度攝影鏡頭,涵蓋範圍更廣。全景攝影機可提供 360 度的完整視野。紅外線成像讓攝影鏡頭在完全黑暗的環境下能利用熱能特徵辨識物件,甚至火災。採用 Intel® 技術的邊緣處理可在有限空間中提供運算能力,並允許使用具視覺處理單元的特殊裝備攝影機或 VPU,以執行第一個層級的 AI 影像分析。例如:未經授權的人跨越邊界時,攝影機可以傳遞警報。「我們的系統包含內建在攝影機中的 Intel AI 加速技術。這代表它能有效率地執行深度學習演算法」,Kong Lingxin 說道。「透過後續演算法升級,能夠達到軟體定義視訊 (Software Defined Video)。透過在攝影機端運用 AI 加速,視訊資料邊緣計算便得以實現,且能進而與中央雲端平台整合。完整的雲端邊緣聯合系統架構已實施運作」,他補充說道。網路視訊錄影機同樣採用 Intel 處理器,更接近系統的中心。系統會收集視訊資料以供後續使用,但如有需要也可供串流。除了攝影機和 NVR 提供的存在點之外,停車位和交通偵測感測器、警告按鈕,以及其他智慧型裝置也可傳送必要資料。雲端處理器可執行 Dahua General Surveillance Management 平台和智慧型視訊伺服器 (Intelligent Video Server)。它們提供完整的 AI 深度學習分析與控制。雲端部分與機場內其他系統整合,匯集所有相關資料,提供更適當的威脅評估和反應。隨著機場保安的挑戰增加,強化視訊和 AI 處理的需求會變得更加迫切。如大華技術推出的 More Intelligent More Secure for Airport 這樣的系統可協助組織強化其安全功能,以利更快速有效地克服挑戰,維持旅客、主顧、工作人員及邊遠社區所期盼且應得的安全氛圍。

作者簡介

Erik Sherman

Erik Sherman is a journalist, analyst, and consultant with a background in engineering, technology, and business management. He's written about such topics as semiconductors, enterprise software, logistics, software development, advertising technology, scientific instruments, biotechnology, economics, finance, marketing, and public policy.

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