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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

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正方形 Icon 創新之鑰Innovation

EMIPS取代眼睛 即時監控+影像分析=安全

文/王秀芳

電影中常有這樣的一幕:身手矯健的男主角,躲過重重的攝影監視器,撂倒眾多安全警衛,終於潛入戒備森嚴的建築物中。一般人不得其門而入的地方,卻被男主角一一攻破,原因就在於,他知道安全監控系統的漏洞。

傳統的安全監控系統,主要是透過攝影鏡頭「看到」現場狀況,有人闖入、有煙冒出,監控的人看到了,才會依據情況做處理;但只要注意力一被移轉,即使螢幕上出現異狀,監控的人沒看到就不會有反應,很容易有漏網之魚。多半是事發之後,調閱存錄的影像,做事後分析。

有鑑於安全產業市場持續成長,監控系統開始朝數位化、網路化、智慧化發展。但目前智慧化多仍屬於後台集中式的架構,前台設備如IP Camera、Video Server雖已走向數位化、網路化,卻只解決數位影像資料流(Streaming)問題,智慧影像分析功能(Intelligent Video Analytics;IVA)仍交由後台伺服器解決。工研院辨識中心負責執行的科專「多重感測智慧型辨識與安全技術發展計畫」,提出分散式系統架構,將IVA功能向前推展至智慧型前端設備(S-Box)中,使其能即時辨識簡單事件(Simple Event),將簡單事件產生的元數據(metadata)即時傳至智慧型後台(S-Platform),由後台綜合所有前端metadata,再進一步進行複雜事件(Complex Event)的分析。

IVA模組化

針對智慧型前端設備(S-Box)之發展,辨識中心辨識與感測系統組組長談肖虎指出,主要是要建立「嵌入式多重感測智慧技術平台」(Embedded Multi-Modal Intelligent Platform for Physical Security;EMIPS)。

國內安控設備製造商已有能力研發製造各類IP Camera / Video Server / DVR / NVR等前端設備,IC設計業者也有能力開發相關產品的SoC Solution。但是,僅有少數業者在PC上開發IVA功能,尚無能力開發DSP-based嵌入式IVA功能,整合至前端設備中,目前多是採用美國Object Video的嵌入式IVA軟體,一方面價格非常昂貴,另方面也無法提供良好的技術服務。

EMIPS的目的,便是希望能協助國內業者開發智慧型前端設備,創造產業加值,提升國際市場競爭力。它具有以下的特色:

  • 高工業規格模組化硬體設計;
  • 支援多種硬體架構;
  • 豐富的智慧影像分析(IVA, Intelligent Video Analytics)程式庫
  • 多重感測資料整合;
  • 分散式多攝影機多物件協同追蹤;
  • 高執行效能之軟體設計;
  • 提供使用者軟體開發工具(SDK, Software Development Kit)。


  • 「EMIPS中最關鍵的部分,是我們提出的Reconfigurable IVA Pool觀念,」談肖虎說,「簡單地說,它就是IVA的模組化。」模組化可說是任何軟體開發者皆有的常識,但要落實在IVA軟體的開發,是一個「知易行難」的大工程。在國內學界有數十位教授,每年帶領數百位研究生開發許多IVA軟體,但是真正實用化的不多;而這些學界研發成果,業者也沒有能力進一步產品化。「如果我們能夠訂定IVA開發的模組化框架(Framework),不僅工研院內部研發採用,也能進一步影響學界採用,便能有效整合學界龐大的研發能量,使IVA的研發能達到累積效果,並可不斷地精進各個模組。」而在實際應用方面,針對不同的應用情境或使用環境的變化,可以快速彈性地組合不同模組,以達到低誤判率(False Alarm Rate)。同時建立一套有系統的作業流程,使在PC上驗證OK的IVA軟體,能夠有效率、精確地移植至不同的嵌入式硬體平台。



    貼近業界的需求

    「將學校及ITRI院內的IVA研發能量,透過EMIPS平台,快速轉化成廠商所需的研發產品,同時也能讓專業的系統公司針對其客戶不同需求做局部客製化調整,一旦供應鏈形成,所累積的IVA研發能量及成果將是非常可觀!」談肖虎興奮地表示,「這就好比武功打通任督二脈,所向無敵。」但這必須要有堅強的毅力持之以恆,才有機會成功,這也是辨識中心做為焦點中心(Focus Center)的使命。

    貼近業界需求,是談肖虎期望研發團隊務必落實執行的。「科專計畫主要目的便是要對國內產業產生效益,不可閉門造車,然後寄望業者會技轉你的技術。」所以在研發初期便積極與業者建立良好互動,加快與廠商的合作腳步,這正是談肖虎先前在產業界待了20年的經驗之談。

    雖然在產業界多年,但是對工研院,談肖虎並不陌生,因為他是第二屆的國防役,曾在工研院電子所工作7年,之後才轉戰業界,從事現場資訊自動化系統整合與產品的開發。2008年回到辨識中心服務,「一方面是對安全監控研發的濃厚興趣,再者也希望自己的業界經驗,能帶給研發團隊加分的效果,」他微笑著說。

    對於未來的研發計畫,談肖虎說,這三年的科專只是打下基礎,EMIPS仍需要更多的時間,持續紮根,累積研發能量。他期望三年計畫完成初步成果之後,還能在這個領域繼續鑽研下去,強化技術的深度與完整性,並能spin off成立專業的IVA服務公司,有效地為國內安控產業創造高附加價值,提高國際競爭力。「最終要達到我們設定的EMIPS Inside願景,成為IVA領域的國際一流公司!」



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