人工智能基礎(chǔ)與應(yīng)用-----第七章-人工智能在安防領(lǐng)域的應(yīng)用課件

1、 人工智能技術(shù)應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)AI+安防 人工智能基礎(chǔ)與應(yīng)用目錄1AI+安防概述2智慧社區(qū)3智能家居小結(jié)45智慧工地1.AI+安防概述主要內(nèi)容1.1 AI+安防應(yīng)用概述1.2 AI+安防應(yīng)用場(chǎng)景1.1 AI+安防應(yīng)用概述 隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于安防領(lǐng)域也成了當(dāng)前的熱門(mén)研究課題。AI+安防領(lǐng)域潛力巨大，需求日益劇增，AI在安防領(lǐng)域的滲透和深層次應(yīng)用技術(shù)的研究日趨增溫。國(guó)內(nèi)外商業(yè)界及學(xué)術(shù)界已嘗試將人工智能應(yīng)用于安防領(lǐng)域，并剖析場(chǎng)景，創(chuàng)新研究方法，在實(shí)踐中總結(jié)改進(jìn)，推動(dòng)安防領(lǐng)域的科學(xué)持續(xù)發(fā)展。 +1.2 AI+安防應(yīng)用場(chǎng)景 智慧安防已經(jīng)擴(kuò)展成為可以集成各行業(yè)業(yè)務(wù)管理、數(shù)據(jù)傳輸、視

2、頻監(jiān)控、報(bào)警、智能控制于一體，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，并利用智能安防綜合管理平臺(tái)進(jìn)行智能控制、分析、決策、管理。智慧安防通常應(yīng)用于安保、家居、環(huán)境等諸多場(chǎng)景，如智慧社區(qū)、智能家居、智慧工地等。2.智慧社區(qū)2.1 智慧社區(qū)簡(jiǎn)介2.2 智慧社區(qū)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主要內(nèi)容2.1 智慧社區(qū)簡(jiǎn)介 智慧社區(qū)是社區(qū)管理的一種新理念，是新形勢(shì)下社區(qū)管理創(chuàng)新的一種新模式。智慧社區(qū)是指人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的集成應(yīng)用，為社區(qū)居民提供一個(gè)安全、舒適、便利的現(xiàn)代化、智慧化生活環(huán)境，從而形成基于信息化、智能化社會(huì)管理與服務(wù)的一種新的管理形態(tài)的社區(qū)。 智慧社區(qū)建設(shè)能夠有效推動(dòng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，促進(jìn)現(xiàn)

3、代服務(wù)業(yè)發(fā)展。疫情期間，智慧社區(qū)系統(tǒng)充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，對(duì)社區(qū)開(kāi)展全時(shí)空、全方位監(jiān)測(cè)起到的積極作用，智慧社區(qū)可以更精準(zhǔn)識(shí)別并預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)。2.1 智慧社區(qū)簡(jiǎn)介 智慧社區(qū)體系結(jié)構(gòu) 從功能角度看，智慧社區(qū)體系可以分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、管理層和應(yīng)用層，分別對(duì)應(yīng)以下四個(gè)方面特征：更精準(zhǔn)的感知、更廣泛的互聯(lián)互通、更科學(xué)的社區(qū)管理、更深入的智能化。智慧社區(qū)2.1 智慧社區(qū)簡(jiǎn)介 智慧社區(qū)體系結(jié)構(gòu) 智慧社區(qū)主要由智能門(mén)禁、智能停車(chē)場(chǎng)、智能社區(qū)服務(wù)平臺(tái)組成。智能門(mén)禁系統(tǒng)集微機(jī)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和現(xiàn)代安全管理措施為一體，涉及電子，機(jī)械，光學(xué)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)，生物技術(shù)等諸多新技術(shù)。智能停車(chē)場(chǎng)系統(tǒng)是將機(jī)械、電子計(jì)算機(jī)和自控設(shè)備

4、以及智能IC卡技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛圖像對(duì)比，自動(dòng)收費(fèi)、自動(dòng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)等功能。社區(qū)綜合服務(wù)平臺(tái)主要對(duì)社區(qū)物業(yè)進(jìn)行智能管理控制，提高社區(qū)居民的生活便利度和舒適度。2.2 智慧社區(qū)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)（1）智慧門(mén)禁系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 智能門(mén)禁系統(tǒng)主要通過(guò)人臉識(shí)別技術(shù)控制門(mén)鎖開(kāi)關(guān)。首先將人臉?shù)浫胂到y(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，為已錄入的人臉就設(shè)置門(mén)鎖開(kāi)啟權(quán)限。當(dāng)識(shí)別到新的人臉時(shí)，將當(dāng)前人臉與已錄入的人臉進(jìn)行對(duì)比，確定當(dāng)前人臉是否有開(kāi)鎖權(quán)限，若對(duì)比通過(guò)則打開(kāi)門(mén)鎖。步驟1：首先進(jìn)入“AI智能應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)”，點(diǎn)擊“空白項(xiàng)目”，新建一個(gè)空白項(xiàng)目。然后選擇“輸入控件”中“攝像頭輸入”控件，可實(shí)現(xiàn)利用攝像頭獲取圖像視頻類(lèi)數(shù)據(jù)。2.2 智慧社區(qū)系

5、統(tǒng)實(shí)現(xiàn)步驟2：選擇“人臉識(shí)別”中“人臉對(duì)比”控件，可實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入的兩個(gè)人臉數(shù)據(jù)進(jìn)行人臉相似度比對(duì)，輸出人臉相似度。再選擇“文字顯示”控件將人臉對(duì)比結(jié)果進(jìn)行輸出，然后選擇“判斷控件”中“數(shù)字大小判斷”控件，可對(duì)輸入的數(shù)字與設(shè)定的數(shù)字進(jìn)行大小判斷，最后驗(yàn)證人臉識(shí)別結(jié)果，需提前對(duì)人臉相似度結(jié)果自定義一個(gè)閾值，判斷人臉對(duì)比結(jié)果是否為真，若為真則通過(guò)人臉驗(yàn)證，否則人臉驗(yàn)證不通過(guò)。人臉驗(yàn)證通過(guò)之后，就可以控制打開(kāi)門(mén)鎖。2.2 智慧社區(qū)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)（2）智慧停車(chē)場(chǎng)系統(tǒng) 智慧停車(chē)場(chǎng)系統(tǒng)是智慧社區(qū)的主要組成部分，主要利用圖像處理、車(chē)牌識(shí)別、道閘控制等實(shí)現(xiàn)智慧停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)。步驟1：選擇“輸入控件”中“攝像頭輸入”控件

6、，利用攝像頭輸入控件獲取車(chē)牌圖片。然后進(jìn)行圖像預(yù)處理，選擇“圖像處理”控件中“清晰度增強(qiáng)”和“圖片去霧”控件對(duì)圖片進(jìn)行預(yù)處理。2.2 智慧社區(qū)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)步驟2: 識(shí)別車(chē)牌，選擇“車(chē)牌識(shí)別”控件對(duì)預(yù)處理的車(chē)牌圖片進(jìn)行車(chē)牌識(shí)別，對(duì)輸入的車(chē)牌圖像進(jìn)行車(chē)牌提取并輸出識(shí)別結(jié)果。然后，進(jìn)行結(jié)果對(duì)比，選擇“判斷控件”中“識(shí)別結(jié)果判斷”控件，預(yù)定義一個(gè)正確的車(chē)牌號(hào)，與上一步車(chē)牌識(shí)別結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，判斷識(shí)別結(jié)果是否正確。如正確，則打開(kāi)道閘，在“模擬控件”中選擇“道閘”控件，根據(jù)上一步車(chē)牌識(shí)別結(jié)果控件的輸出控制道閘打開(kāi)，若識(shí)別正確則打開(kāi)道閘，若識(shí)別錯(cuò)誤，則輸出錯(cuò)誤的識(shí)別結(jié)果。3.智能家居3.1 智能家居簡(jiǎn)介3.2 智

7、能家居系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主要內(nèi)容3.1 智能家居簡(jiǎn)介 當(dāng)前人工智能技術(shù)加速了智能家居產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展，推動(dòng)智能家居進(jìn)入發(fā)展新階段。場(chǎng)景、渠道、技術(shù)、產(chǎn)品、平臺(tái)的創(chuàng)新賦予智能家居發(fā)展新契機(jī)。人工智能讓智能家居系統(tǒng)更具智慧。5G搭建基礎(chǔ)連接設(shè)施，讓智能家居系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)智能化在線管理。云計(jì)算使海量家庭數(shù)據(jù)分析成為可能更貼合用戶的需求。智能家居系統(tǒng)的產(chǎn)生將推動(dòng)空間智能化的邏輯預(yù)判力提升，給予更加精準(zhǔn)、舒適、安全與人性化的反饋和升級(jí)，實(shí)現(xiàn)家居生活的數(shù)字化、智能化、便捷化。+3.1 智能家居簡(jiǎn)介 智能家居場(chǎng)景的構(gòu)建圍繞環(huán)境安全、娛樂(lè)、辦公等應(yīng)用場(chǎng)景展開(kāi)。智能家居安全需求首當(dāng)其沖，智能門(mén)鎖、智能攝像機(jī)、智能傳感器等將成為

8、智能家居的關(guān)鍵支撐點(diǎn)，尤其是疫情期間，門(mén)禁管理、遠(yuǎn)程監(jiān)控等成為智能家居系統(tǒng)的熱點(diǎn)技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景。 智能家居平臺(tái)生態(tài)建設(shè)的目的是將人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)能力下沉，通過(guò)頂層設(shè)計(jì)，賦能智能家居產(chǎn)品，提升用戶的體驗(yàn)感，解決各智能終端之間，跨品牌、跨品類(lèi)互聯(lián)互通、云端一體化、AI交互賦能、數(shù)據(jù)交互等問(wèn)題。智能家居3.2 智能家居系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 智能家居環(huán)境主要由智慧門(mén)禁、遠(yuǎn)程監(jiān)控、智慧門(mén)窗、智能機(jī)器人等組成。智能門(mén)禁系統(tǒng)主要通過(guò)人臉識(shí)別技術(shù)控制門(mén)鎖開(kāi)關(guān)；遠(yuǎn)程監(jiān)控主要通過(guò)攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)控居家情況；智慧門(mén)窗主要通過(guò)傳感器和語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)對(duì)門(mén)窗及照明進(jìn)行智能化管理。家庭智能機(jī)器人指對(duì)門(mén)窗、燈光和環(huán)境清潔

9、等進(jìn)行智能管控，提供居家服務(wù)的綜合性智能機(jī)器人。（1）智慧門(mén)禁系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 智慧門(mén)禁系統(tǒng)是智能家居的核心組成部分，智慧門(mén)禁系統(tǒng)主要利用人臉識(shí)別、智能檢測(cè)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)門(mén)窗、燈光及人員的出入控制、安保、信息查詢等管控。 智慧門(mén)禁系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 步驟1：進(jìn)入“AI智能應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)” ，擇“人臉識(shí)別”中“人臉對(duì)比”控件，可實(shí)現(xiàn)輸入兩個(gè)人臉，輸出人臉相似度。3.2 智能家居系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 步驟2：選擇“人臉對(duì)比”控件后，可利用判斷控件，對(duì)人臉相似度結(jié)果定義一個(gè)閾值，判斷人臉對(duì)比結(jié)果是否為真，若為真則通過(guò)人臉驗(yàn)證，否則人臉驗(yàn)證不通過(guò)。人臉驗(yàn)證通過(guò)之后，就可以打開(kāi)門(mén)鎖。3.2 智能家居系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 智慧生活

10、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 步驟1：進(jìn)入AI智能應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，選擇“麥克風(fēng)輸入”模塊模擬語(yǔ)音輸入，選擇“語(yǔ)音識(shí)別”模塊對(duì)輸入的語(yǔ)音數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別輸出識(shí)別結(jié)果。 步驟2：選擇“判斷控件”中“識(shí)別結(jié)果判斷”控件對(duì)識(shí)別結(jié)果進(jìn)行判斷，是否為“開(kāi)燈”、“打開(kāi)風(fēng)扇”等，根據(jù)語(yǔ)音識(shí)別結(jié)果實(shí)現(xiàn)燈光、門(mén)窗、風(fēng)扇等控制。4.智慧工地4.1 智慧工地簡(jiǎn)介4.2 智慧工地系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主要內(nèi)容4.1 智慧工地簡(jiǎn)介 “智慧工地”是一種智能的施工場(chǎng)地管理模式，以人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)為依托與傳統(tǒng)建筑行業(yè)相結(jié)合，通過(guò)工地信息化、智能化應(yīng)用及施工精細(xì)化管控，有效降低施工成本，提高施工現(xiàn)場(chǎng)管控力和效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)工地智能化、數(shù)字化、精細(xì)

11、化管理。 隨著建筑行業(yè)信息化時(shí)代的到來(lái)，以人工智能為代表的新一代信息技術(shù)快速發(fā)展，打破了傳統(tǒng)的建筑工程管理模式，解決了傳統(tǒng)建筑工程管理復(fù)雜、成本高的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了建筑行業(yè)的數(shù)字化、信息化、精細(xì)化管理。真正體現(xiàn)“安全生產(chǎn)、科學(xué)管理、預(yù)防為主、綜合治理”的全新理念及方針。+4.1 智慧工地簡(jiǎn)介 智慧工地以物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)為核心，與勞務(wù)人員管理系統(tǒng)、安全帽檢測(cè)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)等多個(gè)子系統(tǒng)互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)工地各類(lèi)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析與應(yīng)用。 智慧工地借助于互聯(lián)互通、知識(shí)共享、全面感知、智能分析、協(xié)同工作、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控等手段，實(shí)現(xiàn)建筑施工精細(xì)化管理，智能化地輔助建筑施工企業(yè)對(duì)施工工程提出科學(xué)有效的決

12、策，促進(jìn)建筑施工企業(yè)監(jiān)管水平的全面提高。4.2 智慧工地系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智慧工地系統(tǒng)主要由勞務(wù)人員管理系統(tǒng)、安全帽檢測(cè)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)等組成。勞務(wù)人員管理系統(tǒng)主要對(duì)人員身份信息進(jìn)行管理，通過(guò)人員數(shù)據(jù)錄入即可實(shí)現(xiàn)；視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要用于工地安全監(jiān)控，在工地必要場(chǎng)所安裝監(jiān)控器，將視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到服務(wù)器即可實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控管理，可實(shí)現(xiàn)施工人員檢測(cè)，危險(xiǎn)區(qū)域紅外語(yǔ)音報(bào)警等；環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)主要利用傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)施工場(chǎng)地環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)控，包括濕度檢測(cè)、溫度檢測(cè)、空氣質(zhì)量檢測(cè)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并利用云端平臺(tái)構(gòu)建工地現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境管理體系，實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)智能化自動(dòng)噴淋、污水監(jiān)測(cè)、水電管理等；智能安全帽檢測(cè)系統(tǒng)用于工人安全帽定

13、位管理，可實(shí)現(xiàn)安全檢查、實(shí)時(shí)定位、人數(shù)統(tǒng)計(jì)，輔助人員考勤、自動(dòng)報(bào)警等功能，可用于工地空曠區(qū)域工人安全實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管理。4.2 智慧工地系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 安全帽檢測(cè)實(shí)現(xiàn) 步驟1：輸入圖像，進(jìn)入AI智能應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，輸入圖像，選擇“輸入控件”中“攝像頭輸入”控件，獲取圖像信息，模擬實(shí)現(xiàn)安全帽實(shí)時(shí)檢測(cè)。 步驟2：圖像預(yù)處理，選擇“圖像去霧”和“對(duì)比度增強(qiáng)”控件，對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理。 步驟3：安全帽識(shí)別，選擇“圖像識(shí)別”控件，對(duì)安全帽進(jìn)行檢測(cè)，再判斷是否檢測(cè)到安全帽并輸出識(shí)別結(jié)果。5.小結(jié)小結(jié) 本章主要介紹了AI+安防的場(chǎng)景應(yīng)用，如智慧社區(qū)、智能家居、智慧工地等。智慧社區(qū)主要利用智能門(mén)禁、智能停車(chē)場(chǎng)、智能社區(qū)服

14、務(wù)平臺(tái)等綜合系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)社區(qū)的智能管理、安全防控、綜合服務(wù)等應(yīng)用。智能門(mén)禁系統(tǒng)主要基于物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，利用傳感器控制、人臉識(shí)別、數(shù)據(jù)管理等實(shí)現(xiàn)對(duì)社區(qū)門(mén)禁或家居門(mén)禁的智能防控。智慧停車(chē)場(chǎng)系統(tǒng)也是智慧社區(qū)的主要組成部分，主要利用圖像處理、車(chē)牌識(shí)別、道閘控制等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)停車(chē)場(chǎng)的綜合管控。智慧工地系統(tǒng)主要由勞務(wù)人員管理系統(tǒng)、安全帽檢測(cè)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)等組成。本章利用模擬平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了智慧停車(chē)場(chǎng)、智慧門(mén)禁、安全帽檢測(cè)等場(chǎng)景。 隨著智慧安防的技術(shù)基礎(chǔ)和產(chǎn)品化日趨成熟，在下一階段的重點(diǎn)內(nèi)容就是如何系統(tǒng)化規(guī)模部署。人工智能技術(shù)在安防中的應(yīng)用挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存，從技術(shù)手段的不斷革新到產(chǎn)品形態(tài)的成熟落地，智慧安防仍然面臨眾多難題，諸如成本高昂、工程化布點(diǎn)困難、算法場(chǎng)景局限大、缺乏深度應(yīng)用、缺乏系統(tǒng)性頂層設(shè)計(jì)、缺乏滿足實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)估體系等。能否妥善解決這些問(wèn)題，關(guān)系著智慧安防產(chǎn)品和方案能否