智能算法训练安防监控系统
2020/3/23 17:17:04
目录
第 一 章 简介 4
1.1 背景简介 4
1.2 应用范围 5
1.3 设计目标 5
第 二 章 总体设计 6
2.1 设计思路 6
2.2 部署架构 6
2.2.1 AI开放平台（萤石云）部署架构 6
2.2.2 AI开放平台（私有云）部署架构 7
第 三 章 成功案例 10
3.1 AI开放平台助力GMP行为规范检测 10
3.2 AI开放平台助力零售连锁商品识别 11
3.3 AI开放平台助力气象智能观测 12
3.4 更多案例 13
第 一 章简介
1.1背景简介
人工智能 (Artificial Intelligence，英文缩写为 AI)，是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的一门科学技术。近些年，大数据的积聚、理论算法的革新、计算能力的提升及网络设施的演进，使得持续积累了半个多世纪的人工智能产业又一次迎来革命性的进步，人工智能的研究和应用进入全新的发展阶段
中国政府高度重视人工智能技术发展，2017年3月，在十二届全国人大五次会议的政府工作报告中，“人工智能”首次被写入政府工作报告；2017年7月，国务院发布《新一代人工智能发展规划》；2017年10月，人工智能进入十九大报告，将推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合；2017年12月，《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018-2020年)》发布，详细规划了人工智能在未来三年的重点发展方向和目标，每个方向的目标都做了非常细致的量化；2018年1月，2018人工智能标准化论坛发布了《人工智能标准化白皮书（2018版）》，国家标准化管理委员会宣布成立国家人工智能标准化总体组、专家咨询组，负责全面统筹规划和协调管理我国人工智能标准化工作。
可以看到，从国家顶层设计方面，已经越来越重视到人工智能作为一项基础技术，能够渗透至各行各业，并助力传统行业实现跨越式升级，提升行业效率，正在逐步成为掀起互联网颠覆性浪潮的新引擎
目前，人工智能在图像识别、语音识别和语义理解方面进展迅速，走出实验室走向商业化，和各行各业结合加速落地。其中图像识别的应用场景丰富，在各个行业都有对应的业务需求，包括安防、能源、金融、医疗等行业。这些行业行业场景碎片化、环境多样化，更需要大量匹配行业属性的长尾小算法，这些算法需要根植行业生产流程，帮助客户解决实际问题。
1.2应用范围
本方案可应用于各行业内图像识别的相关应用。如在岗检测、睡觉（趴桌子）检测、打电话（举手）检测、工服检测等视频应用。
1.3设计目标
本方案的设计目标是设计一套集数据标注、算法训练、应用部署的端到端的整体系统，能够根据行业需求，训练完成基于行业场景的视频AI算法模型，并快速部署到边缘设备端或云端，实现应用落地，为各类行业应用赋予智能分析能力，助力行业拥抱AI，享受AI技术带来的便利。
第 二 章总体设计
2.1设计思路
根据不同行业对数据的隐私要求不同，AI开放平台可以有两种部署方式：一种是基于互联网萤石云的AI开放平台方案，面向数据涉密要求不高的行业，可以将算法训练数据提供上云训练；另一种是基于私有化部署的深度学习训练平台方案，面向如公安、交通、政府等对数据涉密要求较高的行业，需要在私有化数据中心部署AI开放平台。
2.2部署架构
2.2.1AI开放平台（萤石云）部署架构
AI开放平台（萤石云）整体系统包括专用边缘设备、行业应用平台、云眸、AI开放平台（萤石云）等模块。
专用边缘设备包括AI开放平台专用IPC、NVR，AI开放平台训练完成的算法模型通过行业应用平台部署到边缘设备上运行。另外也可手动离线直接导入到边缘设备。
行业应用平台一般部署在局域网中，可接入专用IPC、NVR，并通过多网域配置等技术手段对接部署于互联网中的AI开放平台。
云眸平台部署在互联网中，可接入边缘摄像机设备，并通过SDK对接的方式与AI开放平台完成数据交互。
图1. AI开放平台（萤石云）部署架构
2.2.2AI开放平台（私有云）部署架构
AI开放平台（私有云）（专业版）基于专业深度学习训练服务器，搭载主流深度学习训练框架，为用户提供深度学习模型训练能力。算法训练完成后可导入到边缘设备进行视频智能系统分析。AI开放平台（私有云）（专业版）适用于隐私性、专业性、场景化要求较高的场景，可进行代码级开发。
训练单元：执行训练任务。
传输单元：连接训练单元和存储单元之间的桥梁，采用Infiniband网络连接。
存储单元：存储训练用的样本和标定数据。
AI开放平台（私有云）（通用版）设备集成度高，采用单台服务器设备，内置固定算法网络进行半自动化训练，提供一站式算法训练服务。算法训练完成后可通过行业应用平台导入到边缘设备进行视频智能分析，另外也可通过离线手动导入到边缘设备。
图2.AI开放平台（私有云）部署架构
第 三 章成功案例
3.1AI开放平台助力GMP行为规范检测
项目背景：2018年长春生物疫苗事件后，反映出药企药品生产流程安全的监管不到位问题，国家、企业、人民都提高对药品的生产安全的关注度。对于企业来讲，药品生产安全出了问题，直接导致企业停产以及巨额的罚金，企业的信誉和名誉也会因此受到损害。同时，药品的安全直接关系到人民生命安全，人民群众也迫切希望能够通过有效的监管手段确保使用的药品是安全合格的。
业务现状：
1、药厂现共建有4个通过国家2010版GMP认证的无菌生产车间，遵照GMP规范进行产品生产被认为是其企业生命线。
2、为确保行为标准化，降低生产安全隐患，目前通过人工现场监督的方式对关键区域人员行为及物料跨界运输进行规范管理，每个车间配备3-4个QA人员，人力及无菌装备成本高，且有遗漏隐患。迫切需要一项实时识别不标准行为的图像技术，既能规范产线人员行为，又能降低人员成本，提效率。
用户价值：项目从双方需求交流初期开始就受到药厂高层的高度重视，项目上线试运行后，AI智能检测准确率平均达到90%以上，获得澳亚高层及执行层的一致认可，并主动向行内其它药企推介与演示海康解决方案；
图3.GMP违规行为识别
实现安全生产、降本增效，生产可追溯的用户价值。
1、安全生产：通过海康智能摄像机规范产线人员行为，从而保障药品的生产安全。
2、降本增效：由智能监控系统代替人为监控，减少企业在人力成本上的支出。
3、生产可追溯：产品生产过程（视频）透明可追溯，客户更加安心、省心、放心
3.2AI开放平台助力零售连锁商品识别
项目背景：合作伙伴已有小卖柜运营平台，及使用RFID技术的小卖柜产品；有无人货柜硬件集成、软件开发能力。而RFID技术运营过程产生标签成本、贴标人力成本，且存在标签撕毁的问题。合作伙伴希望通过商品识别技术的应用，降低运营成本，增强防损管理。
用户价值：
1、成本控制：硬件成本较掉落式自贩机、RFID无人货柜大幅下降。省去贴标的人力/物力成本，简化运营流程。2、“无标”购物体验：商品无额外标签、种类增加，消费者购物体验升级。
3、远程智能防损：柜内图片管理结合远程智能视频监控，提供完善的事后追溯功能。
图4.商品识别
项目背景：在传统天气观测中，多为较宏观的监测、往往监测点位较少，难以做到微观的精细化监测和实时预报。同时，在对比如云状、云量等气象进行观测时，需要大量的人工凭借经验进行判断，这样不仅人力成本较大，气象观测的结果还会受观测员的经验影响
用户价值：在和海康威视的合作中，浙江省气象局利用海康威视AI开放平台，同步进行各类天气现象的素材收集，标定和训练，大大提升了算法落地速度。短时间内，相继上线了结霜、云量等气象智能观测算法，实现霜、云量等气象的高性价比自动观测。
图6.云量识别
