智慧型視訊監控的研究現況與展望

課程：論文研討(二)
日期：2013/03/01
時間：13:50 ~ 15:30
學生：資傳研一 林智偉
演講者：輔仁大學電子系 王元凱教授

心得：

 智慧型監控系統越來越受大家重視，我們可以分成兩個部分，一個是智慧住宅的部分，另一個是犯罪偵查。在民國94年，就發生一件蠻牛千面人的事件，並造成恐慌，畢竟當時蠻牛算是一家大型公司，歹徒透過恐嚇的方式，威脅在多久的時間內，沒有付款給他，將在不同店家裡的蠻牛放毒藥，這樣一個舉動造成很大的轟動，以警察的角度來說如果沒有立即將歹徒抓出來，甚至得逞順利拿到金額，有可能導致陸續相同的事件發生，而蠻牛公司方面也未因這樣的恐嚇而立即付款，也害怕乖乖付款後造成後續有類似的事件發生，因此警察單位動員了500名的警員，觀看6000小時的錄影資料，順利的在短時間內抓住犯人。我們也透過這樣的例子，清楚了解到智慧型視訊監控的重要性，甚至有研究顯示，即使是訓練過的保全人員，在同時觀看超過十個監視器畫面下，只要過了22分鐘就無法對監視器畫面上，所發生的突發事件做出反應，因為保全人員的注意力也已經換散了。因此能透過智慧型監控方式來取代人工作業，更能達到監控的目的。

　智慧型視訊監控將整個監控系統分得更細微，也將原本需要人為操控和判斷的部分利用程式呈現出來，不僅能夠提高影片清晰程度、犯罪破案率，更重要的是對於危險事件或是犯罪事件的預防，能夠達到一定程度的效果。例如在夜間的攝影常常會不清楚，因此必須將影像強化（Image Enhance）、視訊系統出現攝影鏡頭模糊或異位時的警告（Object/Event Tracking）、罪犯或是贓物出現時的警告（Object/Event Recognition）、畫面中的行為分析（Behavior Analysis）。

而智慧型視訊監控系統在諸多地方也面臨了挑戰，由於目前在各個地方都架有多台監視器，形成視訊監控網路，然而該如何管理每個視訊、比對不同監控器中的相對的物體，此部分是管理方面的挑戰；另外在不同環境光源則是目前最為困擾、也是影像處理中令人頭痛的，還有儲存和磁碟管理、以及視覺呈現的部分都是需要一一克服的難關。

第一代視訊監控：CCTV

第二代視訊監控:digital video surveillance

第三代視訊監控:ip 分散式 智慧

智慧型視訊監控

        除了上述這些應用，還有很多很多的實際應用例子，這樣的方式也讓警方在偵查案件中，在查看監視器的過程中是個很大的幫助，也讓保全公司的服務能更加周全，建造一個更加安全的環境。

智慧型視訊監控的研究現況與展望

課程：論文研討(二)
日期：2013/03/01
時間：13:50 ~ 15:30
學生：資傳研一 朱宏昇
演講者：輔仁大學電子系 王元凱教授

在科技越來越發達以及犯罪率越來越高的現在,傳統視訊監控已經漸漸不能完完全全保護我們了,智慧型視訊監控的發展也逐漸成熟,因此智慧型視訊監控已逐漸把傳統視訊監控給取代掉了.

  監視系統所帶來的好處是可以蒐集犯罪資料,例如:影像擷取,相機異常偵測.人臉辨識,影像強化,警戒線,路徑追蹤,流浪漢監控,查詢,過濾,聯防等等

 

  智慧型視訊監控,對社會上的貢獻也很多,例如:桃園機場航警局(攝影機異常監控,可人臉辨識,感測體溫等),警局勤務中心(電視牆展示人車長程追蹤),新竹科學園區(園區車流量與安全監控錄影系統),除了這些以外,一般我們常見的路口攝影監視器,現在自家客車都會安裝保護自己的行車紀錄器等等,這些貢獻讓我們更加的安全.

 

  傳統監控系統需要耗費大量的人力,物力以及時間,才能找到其中得關聯性,但智慧化的監控系統就不一樣了,將繁複的工作內容交由電腦完成,不只可以讓處理時間縮短也可以讓警察可以更快找到犯人了.但是我認為有些人力才能完成的事情,智慧型視訊監控系統還是無法替代的.

智慧型視訊監控的研究現況與展望

課程：論文研討(二)
日期：2013/03/01
時間：13:50 ~ 15:30
學生：資傳研一 辛彥德
演講者：輔仁大學電子系 王元凱教授

 在科技越來越發達以及犯罪率越來越高的現在,傳統視訊監控已經漸漸不能完完全全保護我們了,智慧型視訊監控的發展也逐漸成熟,因此智慧型視訊監控已逐漸把傳統視訊監控給取代掉了.

  監視系統所帶來的好處是可以蒐集犯罪資料,例如:影像擷取,相機異常偵測.人臉辨識,影像強化,警戒線,路徑追蹤,流浪漢監控,查詢,過濾,聯防等等

 

  智慧型視訊監控,對社會上的貢獻也很多,例如:桃園機場航警局(攝影機異常監控,可人臉辨識,感測體溫等),警局勤務中心(電視牆展示人車長程追蹤),新竹科學園區(園區車流量與安全監控錄影系統),除了這些以外,一般我們常見的路口攝影監視器,現在自家客車都會安裝保護自己的行車紀錄器等等,這些貢獻讓我們更加的安全.

 

  傳統監控系統需要耗費大量的人力,物力以及時間,才能找到其中得關聯性,但智慧化的監控系統就不一樣了,將繁複的工作內容交由電腦完成,不只可以讓處理時間縮短也可以讓警察可以更快找到犯人了.但是我認為有些人力才能完成的事情,智慧型視訊監控系統還是無法替代的.

智慧型視訊監控的研究現況與展望

課程：論文研討(二)
日期：2013/03/01
時間：13:50 ~ 15:30
學生：資傳研一 李金龍
演講者：輔仁大學電子系 王元凱教授
心得報告：
    演講剛開始首先提到了，智慧住宅的一些應用對於年齡的一些情況，然後提到了，監視系統與犯罪偵查是有正比的關係，如圖。

之後敘述了幾個犯罪與監視器的例子，不過這些監視的資料還真的很大，畢竟有些犯罪的例子警察就要調閱一堆監視畫面，光是想想就頭大。
然後開始介紹第一代視訊監控：CCTV(類比)、第二代視訊監控：Digital Video Surveillance、第三代視訊監控：IP、分散式、智慧 (3GSS) 等視訊監控。

然後提到了一些傳統視訊監控、智慧型視訊監控、IBM S3、Object Video、ITRI等等的講解，例如：智慧型視訊監控，首先是影像攝取->影像強化->相機異常偵測->警戒線、路徑追蹤、流浪漢監控->人臉辨識->跌倒、人潮行為分析->查詢、過濾、聯防等的這些過程講解或概要，而且也提到了智慧型視訊監控所面臨的挑戰問題等。

在後面就講了一些做了的研究和一些監視系統，這些系統各式各樣的都有個別的應用，最後還提到了雲端化，打算把監視系統應用於雲端的一些趨勢等等。



圖片來源: 網路

智慧型視訊監控的研究現況與展望

課程：論文研討(二)
日期：2013/03/01
時間：13:50 ~ 15:30
學生：資傳研一 陳玉霖
演講者：輔仁大學電子系 王元凱教授

這次演講題目是智慧型視訊監控系統,這個議題越來越受到重視,這個議題可以用來實行智慧型住家,也可以拿來防治犯罪,這次演講者重點放在後面防治犯罪的部分,演講者有提到94年蠻牛事件,這次事件就是靠監視器材來破案的,可是當時技術比較不成熟,所以需要靠人力花很多時間在看錄影,所以有了智慧型監控系統這個技術也開始受到重視,第一代的視訊監控：CCTV,第二代視訊監控：Digital Video Surveillance,第三代視訊監控：3GSS，IP、分散式、智慧

演講者也在後面有提到他的計畫,也讓我們知道在這個領域還有大的發展空間,如果以後技術更成熟,那犯罪的人就無所遁形!

智慧型視訊監控的研究現況與展望

課程：論文研討(二)
日期：2013/03/01
時間：13:50 ~ 15:30
學生：資傳研一 劉健興
演講者：輔仁大學電子系 王元凱教授

心得報告：
視訊監控方面在今年來已經發展的非常成熟，裝設於大樓、街角和公共設施中，在嚇阻及預防犯罪有很好的效果，基於這點智慧型監控也隨之熱門起來，演講中提到了幾代視訊監控應用智慧型監控的情況。
第一代視訊監控：CCTV為類比訊號不利於智慧監控；第二代視訊監控：Digital Video Surveillance可擴展性高、網路傳輸、遠端控制與數位儲存；第三代視訊監控：3GSS，IP、分散式、智慧，更適合用於智慧型視訊監控。
另外演講者有提到計畫中的智慧型建築，其中很重要的一點為全方位、主動式和機動型的智慧監控系統，目前的著眼點在於發展出大範圍且穩定的智慧型監控系統。
智慧型監控系統在嚇阻犯罪及提升破案效率上有很大的幫助，同時在降低人力成本上也有一定的好處，此領域還有很大的發展空間，將軟硬體人才投資在此上一定有很大的助益。

智慧型視訊監控之研究現況與展望

課程: 論文研討(二)

日期 : 2013/03/01

時間 : 13:50 ~ 15:30

學生 : 資傳研一 鐘文章

演講者 : 輔仁大學　王元凱教授

        智慧型監控系統越來越受大家重視，我們可以分成兩個部分，一個是智慧住宅的部分，另一個是犯罪偵查。在民國94年，就發生一件蠻牛千面人的事件，並造成恐慌，畢竟當時蠻牛算是一家大型公司，歹徒透過恐嚇的方式，威脅在多久的時間內，沒有付款給他，將在不同店家裡的蠻牛放毒藥，這樣一個舉動造成很大的轟動，以警察的角度來說如果沒有立即將歹徒抓出來，甚至得逞順利拿到金額，有可能導致陸續相同的事件發生，而蠻牛公司方面也未因這樣的恐嚇而立即付款，也害怕乖乖付款後造成後續有類似的事件發生，因此警察單位動員了500名的警員，觀看6000小時的錄影資料，順利的在短時間內抓住犯人。我們也透過這樣的例子，清楚了解到智慧型視訊監控的重要性，甚至有研究顯示，即使是訓練過的保全人員，在同時觀看超過十個監視器畫面下，只要過了22分鐘就無法對監視器畫面上，所發生的突發事件做出反應，因為保全人員的注意力也已經換散了。因此能透過智慧型監控方式來取代人工作業，更能達到監控的目的。

　　接著我們來探討一下視訊監控的發展狀況，以下列出智慧型視訊監控的發展背景：

1. ９１１事件後國際恐怖事件頻傳，許多國家都提高安全預算以防止恐怖活動

2. 傳統視訊監控需仰賴大量監控人員，不但人力成本高且容易發生人為疏失

3. 傳統視訊系統直接儲存影片檔，僅能以序列搜尋的方式來尋找所需要的片段

        透過上面說明的原因後，智慧型視訊監控系統在市場上成長快速，但主要的市場還是以歐美為主，亞太地區仍缺乏這樣的概念。以英國來說，他們擁有4200萬的照相機，一台相機相當於14個在英國的人，平均一個人一天可以被拍200到300次。因此如果有了智慧型監控系統，我們就能夠有以下的應用：

1. 甲翻牆進入校園，我們透過智慧型攝影機偵測到有人翻牆，而在校園內閒晃時，還能持續被智慧型攝影機追蹤，而中控室從翻牆開始就一直注意著該可疑人士。

2. 乙往暗巷走去，發現周遭有一部攝影機，便以塑膠袋遮住攝影機的視野，中控室得知攝影機異常，便通知警衛前去查看，並透過頂樓攝影機查看周遭狀況。

        除了上述這些應用，還有很多很多的實際應用例子，這樣的方式也讓警方在偵查案件中，在查看監視器的過程中是個很大的幫助，也讓保全公司的服務能更加周全，建造一個更加安全的環境。

智慧型視訊監控之研究現況與展望

課程: 論文研討(四)

日期 : 2013/03/01

時間 : 13:50 ~ 15:30

學生 : 資傳研二 蕭維廷

演講者 : 輔仁大學　王元凱教授

自911事件爆發，視訊監控市場的商機便成為各方矚目的焦點，且在數位化、網路化的推波助瀾下，大規模視訊保全系統的布建案例已比比皆是。

傳統視訊監控系統需在控制中心配置大量監控人力，以緊盯螢幕的方式進行視訊監控。近來在攝影機佈建數目大幅增加的情況下，此種系統也暴露出人力成本高漲的缺點，使得該系統已逐漸無法符合目前現況所需。而智慧型監控軟體系統正好能夠大幅降低人力並避免人為疏失，近來已有逐漸取代傳統系統的趨勢。許多大廠甚至將智慧型視訊監控視為繼數位化、網路化後安全監控產業的第三波革命，而紛紛展開佈局。有關於監控系統之發展，如圖所示。

雖然智慧型視訊監控的發展前景廣受各方期待，也吸引不少業者投入研發，但此一技術的成熟度仍有待提升。由於影像分析技術目前仍無法做到100%準確，因此視訊監控設備業者現階段還少會把智慧型功能當作產品的主要賣點，而是以附加功能的方式來行銷，藉此規避智慧型視訊監控系統功能失靈時所可能衍生的賠償責任。  

此外，近年來國內投入安全監控系統的廠商以傳統保全業、系統整合廠及資訊業者為主力。為了快速搶得市場先機，許多廠商將軟體及硬體外包給代工廠，因此常常發生軟硬體搭配不順的情況。這些都是智慧型視訊監控在未來發展上需要持續改進的地方。

智慧型視訊監控之研究現況與展望

課程: 論文研討(四)

日期 : 2013/03/01

時間 : 13:50 ~ 15:30

學生 : 資傳研二 張焜翔

演講者 : 輔仁大學　王元凱教授

心得報告：

近年來運用路口監視器
   偵破社會矚目重大案件 

研發成果重點(1/2) l  技術研發深入前瞻多樣：141項核心技術、94項可移轉技 術l  技轉及專利成果豐碩：技轉金額達580萬元(含技術及專利 授權金)，超越目標500萬；專利累計獲得25件l  貼近監控產業需求：相關業界會談近三年逾135場，產業 諮詢服務本年度達271人次，眾多公司尋求本計畫協助…l  產業效益明顯：台灣色彩與影像科技公司、中興保全擬與 本計畫合提學界科專、洋銘科技捐贈400萬研教設備。

視訊監控雲系統概念 多重解析度廣域監視系統 中央視訊及訊息管理系統 高效率影片事件瀏覽系統 警戒區域入侵偵測 PC Mobile device 動態場景 人臉偵測 Hypervisor PTZ相機追蹤 非法停車偵測 Multi-core GPGPU 戶外 攝影機異常偵測 停車場 空位偵測 Storage Area Network 35

智慧型視訊監控的研究現況與展望

課程：論文研討(四)  
日期：2013/03/01
時間：13:50 ~ 15:30 
學生：資傳研二 吳尚鴻  
演講者：輔仁大學 王元凱教授

心得：
小時候大人們總是說，舉頭三尺有神明，要我們不要做壞事，其實神明都在你頭上看著你，長大的之後，知道其實頭上三尺是沒有神明的，但是或許有監視器正在監視著你的一舉一動。這是演講請到了有和警方有合作經驗的輔仁大學王元凱教授，王元凱教授指出，監視器的佈放數量和破案數是成正比的，可見監視器拍到的犯罪關鍵是能夠左右案情的相當關鍵的東西，但在早期的監視系統CCTV為類比訊號，且只能用錄影帶儲存，保存及管理相當不易。之後由於數位化和編碼技術的進步，第二代監控系統Time-lapse VCR也問世了。但雖然監控系統一直在進步，然而在監控的當下或是罪犯的比對多半是利用肉眼來完成。王教授也說明了人在監控系統的專注力多半只能維持15~20分鐘，但是監控系統極大部分的時間都是無狀況發生的情形。況且在人力的分佈上面也不是一個人專門負責一台監視器，甚至有的單位是一個人負責三百台監視器，這種情況下，當案件發生了不但無法當下解決破案，事後的比對工作也相當的不易。所以王教授提出利用圖形比對或是影像處理等等的技術讓監控系統智慧化，例如：利用影像處理把原本在較為灰暗且模糊的地方給顯示出來，或是利用影像處理來判斷監視器是否發生損壞且移位。讓事件發生時或是事件發生前監控系統能夠快速的掌握案發現場。

智慧型視訊監控的研究現況與展望

課程：論文研討(二)
日期：2013/03/01
時間：13:50 ~ 15:30
學生：資傳研一 劉孝皇
演講者：輔仁大學電子系 王元凱教授

心得報告：


近年來，監控攝影機廣泛裝設於城市街角、道路、大樓及重要公共設施中，成為嚇阻犯罪的重要利器之一。視訊監控對犯罪案件的事前防範及事後破案可說提供了極大助益，但為了減少監控人力並進一步降低人為誤判的狀況，使得智慧型視訊監控軟體逐漸興起。
第一代視訊監控：CCTV為類比訊號不利於智慧監控；第二代視訊監控：Digital Video Surveillance可擴展性高、網路傳輸、遠端控制與數位儲存；第三代視訊監控：3GSS，IP、分散式、智慧，更適於智慧型視訊監控。
演講者有提到目前計畫有智慧型建築，目標是開發智慧型建築內部空間不可或缺的全方位、主動式和機動性的智慧性視訊監控系統。另外還有智慧型社區與城市，其目標為開發戶外社區及城市大範圍區域之穩定、成熟而具產品面向的智慧性視覺監控系統。
因為全球城市化趨勢使得都市犯罪率持續提昇，監控攝影機快速遂廣泛佈建於大街小巷以嚇阻犯罪。展望未來，監控攝影機的數目將因防恐及治安等需求而快速增加，而眼力監控時代也將因人力成本過高而逐漸由智慧型視訊監控軟體來取代。過去國內監控硬體廠商在全球已取得一席之地，未來應該積極投入軟體系統的開發，透過完整系統的提供來增加競逐全球安控市場的籌碼。

智慧型視訊監控的研究現況與展望

課程：論文研討(二)
日期：2013/03/01
時間：13:50 ~ 15:30
學生：資傳研一 簡綺葳
演講者：輔仁大學電子系 王元凱教授

心得報告：

這次的演講主要探討的是，關於智慧型視訊監控的研究現況與外來的展望(State of the Art of Intelligent Video Surveillance)，常見的智慧型應用分成公私領域兩種：

• 智慧型住宅應用（私領域）
• 安全監控是三群年齡層都最為重視的應用
• 第二重視的應用則隨著年齡有所不同
• 監視系統 v.s. 犯罪偵察（公領域）
• 監視器數量 和 破獲件數 成正向關係發展成長

重要的Crime Cases為近幾年來運用路口監視器破了許多案件，像是白米炸彈客、汐止市殺警奪槍案、蠻牛千面人案、台南國道襲警奪槍案、新莊襲警奪槍案、英國倫敦地鐵爆炸案等等，都是倚靠路口監視器所錄下的影像及畫面，作為抓到嫌犯的依據和線索之一。

第一代視訊監控：CCTV

第二代視訊監控：Digital Video Surveillance

第三代視訊監控3GSS：IP、分散式、智慧

傳統視訊監控

智慧型視訊監控 >> IBM S3，ObjectVideo，ITRI

然而，這樣的計劃目的是為了達到，開發智慧型建築內部空間不可或缺的全方位，主動式、機動性的智慧性視訊監控系統；以及開發戶外社區及城市大範圍區域之穩定性，成熟且俱產品面向的智慧型視覺監控系統。希望可以研究出貼進產業需求的產品與技術，以及可以成就社會層面的研發技術等。

智慧型視訊監控之研究現況與展望

課程: 論文研討(四)

日期 : 2013/03/01

時間 : 13:50 ~ 15:30

學生 : 資傳研二 溫千力

演講者 : 輔仁大學　王元凱教授

心得報告：

近年來對於住宅監控的需求增加(不只用於保全方面，也會用於監視保母或是看護做出不合適之行為)， 且監視器的數量增加與犯罪案件破獲件數成正比，但傳統視訊監控只有少量的人力處理大量的監視器畫面，且人花在監控螢幕的注意力不超過20分鐘，無法做到預防犯罪的發生，只能作為事後蒐證的來源，因此如何能更有效率的使用監視器來達到我們使用的目的。

第一代視訊監控：CCTV為類比訊號不利於智慧監控；第二代視訊監控：Digital Video Surveillance可擴展性高、網路傳輸、遠端控制與數位儲存；第三代視訊監控：3GSS，IP、分散式、智慧，更適於智慧型視訊監控。

    智慧型視訊監控大致的流程為影像擷取、影像強化(強化在攝影環境亮度較暗的區域)、物件/事件偵測(如相機異常或是鏡頭被移動)、物件追蹤(車流量計算、路徑追蹤或流浪漢監控)、物件/事件辨識(人臉辨識)、行為分析(跌倒或人潮行為分析)與Retrieval(進行查詢、過濾或聯防)；而監控系統的挑戰是在於需大規模的佈設監視器，而監視器的種類過多如何進行管理、監視器畫面會因為天氣而有所不同，在進行影像處理時會因環境光線的不同造成誤判等，因此如何將天氣的影響降到最低、大量的監視器會產生大量的儲存量等問題。

智慧型視訊監控的研究現況與展望

課程：論文研討(四)

日期：2013/03/01

時間：13:50 ~ 15:30

學生：資傳研二 葉怡婷

演講者：輔仁大學電機工程系　王元凱教授

心得報告：

        在美國「911」恐怖攻擊事件發生之後，業界開始把目光投向監控產業、安防器材上，數位科技與通訊技術也逐漸應用到這些器材的開發上。此外，隨著經濟環境不佳，也影響到治安的惡化，這些都需要安防產品來協助監控犯罪的發生；不過，目前的監控系統都只是做到事後舉證的作用，例如搶案、偷拍光碟事件等…；對於犯罪事件的發生並沒有真正起到預防的作用。

第一代閉路電視（Closed Circuit Television，CCTV）必須將類比訊號轉換後存成錄影帶，除了過程複雜以外，錄影帶的保存也是一大問題。而後隨著處理器（CPU）效能越來越快速及壓縮技術的逐漸成熟（MPEG-1/MPEG-2/MPEG-4等），因而產生了第二代延時磁帶錄影機（Time-lapse VCR）。但隨著錄影和儲存的技術成熟，依舊沒辦法預防犯罪，這需要智慧型視訊監控，也就是目前業界和學界都在努力的目標。

智慧型視訊監控將整個監控系統分得更細微，也將原本需要人為操控和判斷的部分利用程式呈現出來，不僅能夠提高影片清晰程度、犯罪破案率，更重要的是對於危險事件或是犯罪事件的預防，能夠達到一定程度的效果。例如在夜間的攝影常常會不清楚，因此必須將影像強化（Image Enhance）、視訊系統出現攝影鏡頭模糊或異位時的警告（Object/Event Tracking）、罪犯或是贓物出現時的警告（Object/Event Recognition）、畫面中的行為分析（Behavior Analysis）。

而智慧型視訊監控系統在諸多地方也面臨了挑戰，由於目前在各個地方都架有多台監視器，形成視訊監控網路，然而該如何管理每個視訊、比對不同監控器中的相對的物體，此部分是管理方面的挑戰；另外在不同環境光源則是目前最為困擾、也是影像處理中令人頭痛的，還有儲存和磁碟管理、以及視覺呈現的部分都是需要一一克服的難關。