電腦視覺監控產學研聯盟

The Industrial Liaison Program Of  VBIE

 

2010年 01月第 31 期

電子報

 

                                                                          

 

 發行單位:電腦視覺監控產學研聯盟

出刊日期:2010年01月

本期主編:林進燈

本期聯絡人: 李東霖

(03)571-2121轉54426

新竹市大學路1001號

工程五館915室  

電腦視覺監控產學研聯盟網站: 

http://vbie.eic.nctu.edu.tw/

 

 

[產業消息] 智慧型入侵偵測系統與3G無線通訊結合

[研討會消息] 新活力數位都市─「2009高雄市光纖寬頻智慧型社區未來居住環境暨智慧生活科技應用研討會」各界參與熱烈,會議圓滿成功!

攝影機監控畫面人臉五官搜尋與辨識

Mega-pixel影像的車輛偵測與追蹤

[產業消息] 智慧型入侵偵測系統與3G無線通訊結合

治安問題高掛「民怨」排行榜,小偷讓人既怕又恨卻無奈,近日市場上出現一款名為「顧得到」VG-168的全無線行動3G手機監控系統。該系統將行動3G手機整合監控與居家照護系統和無線智慧型入侵感知偵測,不論小偷開窗,人體經過,火災..等等都能主動即時影音通報。

該系統主要功能包含如下:1.能在在第一時間,從3G手機掌握入侵現場實況。2.自動拍照、3G現場影音實況通報。3. 即時語音互動,主人直接對小偷心戰喊話。4.可選擇簡訊與影音警通報方式、多人通報策略,緊急訊息不漏接。5. 從3G手機,按個數字,就可以啟動錄影蒐證。6.排程警戒、全天守護,隨時隨地掌握狀況。7.可從3G手機對年長/年幼親屬的關懷、照護。8. 異常靜止的監測模式,主動通報,貼心守護需醫療照護的親屬等。另外所有的功能設定與解除,不用上網,均可透過遠端的手機來設定。

從該產品可以觀察到智慧型社區與建築的觀念已成型,並且愈來愈有行動化掌控的趨勢。

(參考資料來源:中央社新聞與信懇企業有限公司)

[研討會消息] 新活力數位都市─「2009高雄市光纖寬頻智慧型社區未來居住環境暨智慧生活科技應用研討會」各界參與熱烈,會議圓滿成功!

為推動高雄市之數位智慧化及推廣相關智慧生活科技應用,高雄市政府都市發展局邀集本市相關產、官、學界專家、公會及民眾,假高雄市寒軒國際大飯店地下二樓國際廳舉辦「2009高雄市光纖寬頻智慧型社區未來居住環境暨智慧生活科技應用研討會」專家論壇。本局此次榮幸邀請到內政部建築研究所何明錦所長、經濟部技術處林青海科長與國內相關領域專家、學者,進行相關智慧生活科技議題之經驗交流,因此本研討會對未來99年合併升格後及達成高雄市成為後世運時代新活力數位都市具有重要意義。

高雄都發局盧維屏局長於致詞時明白宣示高雄市將持續推動光纖寬頻智慧環境建構與智慧科技應用,使市民可以享受「健康、舒適、便利、安全及學習」之智慧化生活。會議中何明錦所長指出智慧化居住空間關鍵要素為On-Demand與Open Network Service的「O2 服務」概念。林青海科長認為台灣智慧生活科技發展願景與目標為生活應用在地化、應用服務產業化及服務產品全球化。錢小山先生提出數位服務城市與一般城市之差異。江哲銘教授因應智慧、效率、人本與永續國際發展趨勢,提出高雄市i-Park規劃構想與合併升格後整體循環體系發展願景。蔡篤堅教授提出新竹市發展 Eco-City目標與策略。劉時淼先生提出使用光纖及數位家庭的優勢。劉炳忠總監說明了房地產與智慧科技結合的利多。
本次研討會與論壇各界參與熱烈,計有二百多位人士參加,會議圓滿成功!

(參考資料來源:高雄市政府都發局)

[技術報導] 攝影機監控畫面人臉五官搜尋與辨識

人臉偵測(Face Detection)與人臉辨識(Face Recognition)技術起源於1960年代,直到1990年代方邁入實用化階段;且受惠於電腦設備與辨識技術的雙重進展,人臉辨識技術也已由早期的2維方式進展至3維,大幅提高正確辨識率。其後,因2001年美國911等恐怖攻擊事件,各國有關當局多對人臉辨識系統寄予厚望。因此人臉辨識系統的早期導入者,多為機場與治安不佳的地區。而人臉辨識在公共安全領域的應用,又以美國Identix公司的FaceIt系統最著名。不過,即使人臉辨識系統理論上辨識率極高,但就全球各地實驗結果而言,在檢舉恐怖份子或通緝犯方面的應用,幾無成效可言。此外,公共範圍的攝影機安裝,亦因隱私權問題而遭受民眾抗議。相較之下,該類系統在辨識對象相對單純的企業、法人門禁管理應用較為可行。

本計畫亦在子項計畫中由交通大學林進燈帶領的團隊對「攝影機監控畫面人臉五官搜尋與辨識」進行技術發展。該技術為應用於PTZ 攝影機上的人員偵測與辨識技術。藉由PTZ 攝影機放大倍率的適度調整,針對可能為人的移動物體,擷取其臉部影像,並以AMM(Active Appearance Model )方法判斷是否具有臉部五官特徵,藉以判斷該移動物題是否為真人。並取得人臉影像位置後,進一步利用其臉部 五官輪廓與紋理,如眼睛、眉毛、鼻子、嘴巴與下巴五官輪廓等,作特徵抽取定位點定位,其定位點數量為58點。之後再藉由58點所形成之93個三角形內部數個相對位置的灰階值,表示臉部紋理特徵。特徵的抽取則採用獨立成份分析法(ICA),針對AAM人臉五官模型所獲得的參數作更進一步的分析與處理,以抽取更具有代表性的特徵來做相關辨識,如性別辨識等。

(參考資料來源:本計畫)

[技術報導] Mega-pixel影像的車輛偵測與追蹤

車輛偵測技術目前有環路線圈式、超音波式、微波雷達式、紅外線式、影像式等。在國內引用最廣的是環路線圈式車輛偵測器,發展技術成熟、佈設成本較低為其主要優勢。然而環路線圈式車輛偵測器所能偵測到的車輛資訊過於簡略,並且在建置上較為不不便。本計畫亦在子項計畫中由慈濟大學李錫堅教授領導的團隊針對「Mega-pixel影像的車輛偵測與追蹤」進行技術發展。

該技術利用Mega-pixel的IP攝影機,對於車牌的偵測與辨識,則無須將鏡頭拉近後,取得清晰的車牌影像,取而代之的是大尺度的完整場景影像,內容包含多輛車輛與每一輛車的清楚車牌,並且模擬架設Mega-pixel攝影機於一般社區道路或是分隔島上。目前在車輛顏色分類上,針對六種顏色採用高斯模型建立車子的色彩模型,追蹤相同車輛於不同Mega-pixel攝影機出現時,根據不同時間點運用車輛顏色進行追蹤比對,達到相同車輛的判定追蹤。

並利用車子四方的形狀找出其對角線當作一個特徵進行分析比對再篩選出更相似的車輛,最後在追蹤上希望能夠考慮時間點的差異當作特徵,假設該車輛在社區中行駛,透過預測方式,預估到達時間,經過多部攝影機不同畫面中,可以因為其經過的時間點差異不大,將不同相機擷取到畫面的時間點的差異當作特徵,更進一步的追蹤兩支相機畫面中的汽車是否為同一個車輛。

(參考資料來源:本計畫)

有關本學界科專計畫、電腦視覺監控產學研聯盟、以及電子報之背景與相互關連都已在電子報創刊號詳細說明。本期電子報由分項A子項2主編,在此,我們簡介此子項於學界科專98年度之研究計畫:

子項A2於本年度的研究重點在於使監控人員在一攝影機網路的監控環境下,更容易在不同場景之間追蹤與監控多個目標物,並提供可疑事件的歷史監控記錄與資料庫搜尋,使監控人員能更方便進行中控室操控。本年度的研究主題如下:

1.  停車場之人車連續追蹤:有別於之前的技術,在跨攝影機目標物追蹤上,僅使用時空特徵與外觀顏色特徵。在本年度的研究,我們預期以加入幾何特徵為研究方向,藉由目標物幾何特徵在行進過程中的一致性,並與之前已使用的特徵進行整合,以提高追蹤正確率。我們也預期發展人車的分辨模組,透過機器學習方法的設計與實作,進行物體的部件的分析與辨認,以便提高人車追蹤的效能。

2.  可疑人物之長程追蹤:設計一長程策略來分析可疑人物之行為,藉由結合系統所提供之長程蒐集可疑人物之資訊,來彌補短程偵測方法之不足,以提升單一攝影機可疑人物偵測之正確性。並且,將動態呈現目標物的可疑程度,以提升中控室使用者對場景中人物的即時掌握程度。

3.  可疑事件在中控室之視覺化顯示:開發一攝影機是否遭到遮蔽或明顯移動的偵測技術,例如:攝影機遭到轉向、遮蔽或是鏡頭遭塗抹異物以致無法取得正常之監控影像。並且,將發展一整合攝影機網路的視覺化顯示中控室系統,該系統藉由整合平順轉場技術與多重解析度顯示技術,以提升使用者於中控室的監控效率與操作方便性。

 

近年來全球安全監控產業呈現穩定成長趨勢,並由於數位時代的進展,安全監控產品技術層次也不斷提升,進而與其他產業整合,預期未來安全監控領域是安全產業中最具發展潛力的領域之一。此外,由於現代科技的進步,醫療技術與品質提升,使國民平均壽命逐年攀升。在新人口結構變化趨勢下,如何滿足老年人健康照護需求的問題不容小覷,相對而言,也造就了新的商機。根據工研院IEK推估,台灣高齡產業市場規模在2025年可望達到1089億美元。

展望未來產業趨勢,安全監控產業以及高齡產業市場規模將持續增加。因此,本中心將以前期所開發之100餘項相關核心技術,規劃二個系統整合方向 — (1)智慧型建築(smart building),結合資訊、通訊與視訊技術,整合創造科技與人文結合的智慧型大樓;(2)智慧型社區(smart community),結合鄰里以及警政單位,規劃全方位無死角社區或園區智慧型監控系統 期許透過系統整合,勾勒具視覺感知能力之安全環境架構,以建構全面智慧型環境,讓人們悠遊於舒適的環境之中,並協助國內廠商尋找智慧型監控環境之藍海策略,使台灣成為安控產業之明日之星 。

學界科專計畫已邁入第二期,本期研發重點,在技術策略方面,朝向「多層次多感測無縫隙系統」發展,結合視訊與感測器(sensor)成為一全方位監控安全系統。在技術落實方面,朝向下列三目標執行:

(1) 提升技術成熟度、可靠度及穩定度

(2) 以嵌入式系統具體化前期核心技術

(3) 整合前後期核心技術,以發展商品化之產品。

每一分項之主要工作項目概述如下,詳細內容後述之。

分項一:智慧型建築(Smart Building)

分項一的研發主軸為智慧型建築(smart building)的前瞻性技術研發,工作項目如下。

A1.日夜安全巡邏與訪客引導系統---室內空間智慧型巡邏與避碰利用自動車引導訪客、紅外線影像處理與自動車夜間導航、多自動車協同巡邏與異常偵測等。

A2.視訊監控中央管理系統---攝影機網路之目標物即時追蹤與預測、視訊資料庫搜尋、與資訊整合視覺化。

A3.室內突發事件分析系統---室內突發事件分析之技術開發主軸分隊針對人員及環境設計各項突發事件偵測技術,研發技術包括:人員異常行為分析、訪客異常行為偵測、環境突發事件偵測限制區域之監控、限制區域之監控。在技術策略方面,朝向結合視訊與感測器(sensor),發展成為一全方位監控安全系統。

分項二:智慧型社區(Smart Community)

以多層次多感測無縫隙的技術為發展目標,分項二的技術研發主軸定位在智慧型社區(smart community)安全的前瞻性技術研發,主要工作項目如下所列。

B1. 人車偵測與辨識系統---即時車型和車輛之偵測和辨識、車輛管制系統、PTZ攝影機人員偵測與辨識等。

B2. 強健性物件追蹤系統---全天候物件偵測與追蹤、即時物件追蹤技術、多感測器人員追蹤、多人長時間性人員追蹤。

B3. 事件分析與搜尋系統系統---自動化視訊搜尋、戶外異常事件分析、異質相機行動監看。

 

經濟部學界科技專案『以視覺為基礎之智慧型環境的建構四年計畫』所發起的「電腦視覺監控產學研聯盟」已於2005年初正式成立。為了加強產業界與學術界的互動與交流,聯盟自2005年一月起每兩個月定期發行一期電子報,提供國內產業界及聯盟會員最新的相關資訊。

本電子報目前所規劃的內容包括:

1.最新動態:公布並報導「電腦視覺監控產學研聯盟」或「影像等相關單位」舉辦的各項技術說明會、技術研討會、企業座談會等相關活動訊息。

2.技術報導:報導電腦視覺監控領域相關研究的現況,並簡介本學界科專計畫的最新研究成果及所獲得的各項專利等。

 

在本期的電子報當中,「最新動態」部分報導2009/9/21~24美國加州安那罕舉行的美國國際安全器材展,另外介紹10/1於福華國際文教會館舉辦的『技術研討暨技術成果移轉說明會』。此外,在「技術報導」方面,本期收集了兩篇文章,分別由台大網媒所施朝欽同學與賴治權同學介紹「攝影機功能異常自我診斷技術」及「視線追蹤」的技術。

 

「電腦視覺監控產學研聯盟」乃是由經濟部學界科專「以視覺為基礎之智慧型環境的建構四年計畫」所發起,由前亞洲大學校長蔡文祥(現交通大學講座教授)所主持,在背後支持此一聯盟的研發團隊幾乎囊括了國內電腦視覺研究領域之菁英教授,其研究人員遍佈台大、清大、交大、中央及中央研究院等第一流學術機構。每一位計畫主持人皆累積多年有關影像處理與圖形識別等研究的經驗,亦曾多次協助業界研發各項影像處理與圖形識別系統,輔導產業研發、創新之經驗豐富 。

本聯盟除發行電子報外,也提供聯盟成員包括人才招募、技術諮詢、企業資訊推廣等多項 服務(請點選並下載電子報左方目錄中的「會員招募簡章及報名表」,並參閱其中有關本聯盟之服務內容說明)。竭誠歡迎產業界相關企業加入聯盟,藉由大家共同的努力,提昇國內此一產業的技術水準。

為了方便會員的聯繫,我們於新竹特設一服務窗口:

新竹窗口

交通大學電腦視覺中心 蔡淑均 小姐

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