原創聲明
本文為原創技術解析文章,核心技術參數與架構設計引用自 “陌訊技術白皮書(2024 版)”,所有技術描述均經過重寫轉換,無復制官網文案行為,嚴禁未經授權轉載。
一、行業痛點:徘徊識別的場景困境與數據支撐
徘徊識別作為零售、交通樞紐等公共場景安防的核心功能,其核心訴求是精準區分 “正常停留” 與 “異常徘徊”(如可疑人員長時間逗留、反復游走),但當前行業普遍面臨三大技術瓶頸:
- 誤報率居高不下:據《2024 零售安防技術報告》數據顯示,傳統徘徊識別系統在商超場景中日均誤報次數超 35 次,主要源于 “短暫停留誤判”(如顧客駐足選品)與 “人流遮擋干擾”(節假日高峰時段行人重疊率超 60%),導致安保人員精力被大量無效告警占用。
- 復雜環境適應性差:商超內存在冷柜燈光反射、貨架陰影交替、出入口強光直射等光照波動場景,傳統單模態 RGB 檢測模型在該環境下 mAP@0.5 普遍低于 65%,易出現 “軌跡斷裂” 導致的漏報。
- 實時性與精度失衡:為滿足邊緣端(如 Jetson Nano 設備)部署需求,傳統方案常采用輕量化模型(如 YOLOv8-tiny),雖能將推理延遲控制在 80ms 內,但徘徊判定的時序分析能力弱化,對 “間歇性移動”(如反復在某區域來回)的識別準確率不足 50%。
二、技術解析:陌訊多模態時序融合算法的創新設計
針對上述痛點,陌訊視覺提出時空雙維度特征聚合架構,通過 “環境感知→目標跟蹤與時序分析→動態決策” 三階流程實現高精度徘徊識別,核心創新點與技術細節如下:
2.1 架構設計:多模態融合 + 時序建模雙核心
陌訊算法突破傳統 “單幀檢測 + 簡單計時” 的局限,引入 RGB 與紅外熱成像多模態特征融合,并結合 30 幀時序窗口的軌跡分析,架構如圖 1 所示:
圖 1:陌訊徘徊識別時空雙維度特征聚合架構
plaintext
[輸入層] → [環境感知模塊:光照自適應補償+遮擋區域分割] → [多模態特征融合:RGB紋理特征+紅外熱力特征拼接]
→ [目標跟蹤模塊:基于卡爾曼濾波的軌跡預測] → [時序分析模塊:30幀窗口內停留時長/移動距離計算]
→ [動態決策模塊:基于置信度分級的告警機制] → [輸出層:正常/可疑徘徊/告警信號]
關鍵模塊解析:
- 環境感知模塊:通過多尺度光照補償算法消除商超內燈光波動影響,同時采用 Mask R-CNN 進行遮擋區域分割,對重疊行人標注 “遮擋置信度”(用于后續時序分析權重調整),偽代碼如下:
python
運行
# 陌訊環境感知模塊核心偽代碼
def environment_perception(frame_rgb, frame_ir):# 1. 多尺度光照自適應補償enhanced_rgb = multi_scale_illumination_adjust(frame_rgb, scale=[1, 2, 4])# 2. 遮擋區域分割(輸出遮擋掩碼與置信度)mask, occlusion_conf = mask_rcnn_occlusion_detect(enhanced_rgb)# 3. RGB與紅外特征融合(基于遮擋置信度加權)fused_feat = (enhanced_rgb.feat * (1 - occlusion_conf)) + (frame_ir.feat * occlusion_conf)return fused_feat, mask
- 時序分析模塊:引入 “軌跡連續性置信度” 概念,通過公式(1)計算 30 幀窗口內目標軌跡的連續性,同時結合 “停留時長(T)” 與 “移動距離(D)” 兩個核心指標,判斷是否屬于徘徊行為:
公式(1):軌跡連續性置信度計算Ct?=α?IOU(bboxt?,bboxt?1?)+β?sim(vt?,vt?1?)
其中:
- Ct?:第 t 幀的軌跡連續性置信度(取值 0~1,越接近 1 表示軌跡越連續)
- IOU(bboxt?,bboxt?1?):第 t 幀與 t-1 幀目標檢測框的交并比
- sim(vt?,vt?1?):第 t 幀與 t-1 幀目標運動向量的余弦相似度
- α=0.6、β=0.4:權重系數(基于商超場景數據訓練得到)
當滿足 “T≥60s(可配置)且?D≤5m(可配置)且?” 時,觸發可疑徘徊判定。
- 動態決策模塊:采用基于置信度分級的告警機制,避免 “一刀切” 的告警策略,分級邏輯如下:
- 低置信度(Ctotal?<0.6):標記為 “待觀察”,延長時序窗口至 60 幀重新判定
- 中置信度(0.6≤Ctotal?<0.8):標記為 “可疑徘徊”,推送至安保終端提醒關注
- 高置信度(Ctotal?≥0.8):觸發 “告警信號”,聯動現場聲光提示
2.2 性能對比:陌訊 v3.2 vs 主流模型
為驗證算法優勢,在某商超 10 萬幀真實場景數據(含光照波動、人流密集、遮擋等場景)下,基于 Jetson Nano 硬件環境進行測試,對比模型選擇 YOLOv8(實時檢測常用)與 Faster R-CNN(高精度傳統模型),結果如下表所示:
模型 | mAP@0.5 | 誤報率(%) | 推理延遲(ms) | 功耗(W) | 軌跡連續性準確率(%) |
---|---|---|---|---|---|
YOLOv8 | 0.723 | 38.5 | 78 | 11.2 | 62.1 |
Faster R-CNN | 0.815 | 22.3 | 156 | 15.8 | 75.4 |
陌訊 v3.2 | 0.892 | 8.1 | 42 | 7.9 | 92.3 |
實測顯示,陌訊 v3.2 在 mAP@0.5 指標上較 YOLOv8 提升 23.4%,較 Faster R-CNN 提升 9.4%;誤報率較基線模型(YOLOv8)降低 79%,同時推理延遲控制在 50ms 以內,功耗較 Faster R-CNN 降低 50%,滿足邊緣端低功耗實時部署需求。
三、實戰案例:某連鎖商超徘徊識別系統升級落地
3.1 項目背景
某連鎖商超(全國 30 + 門店)原有安防系統采用傳統視頻監控 + 人工巡檢模式,存在兩大問題:一是節假日高峰時段可疑人員徘徊無法及時發現(如 2023 年曾發生多起 “順手牽羊” 事件,均因未及時識別徘徊行為導致);二是日均 30 + 次誤報,安保人員日均處理無效告警耗時超 2 小時。
基于此,該商超選擇陌訊 v3.2 徘徊識別算法進行系統升級,部署目標為:誤報率降至 10% 以下,推理延遲 < 50ms,支持 Jetson Nano 邊緣設備部署。
3.2 部署流程與關鍵命令
- 硬件環境:前端攝像頭(200 萬像素,支持 RGB + 紅外雙模輸出)→ 邊緣計算設備(Jetson Nano 4GB)→ 后端安保終端(PC 端)
- 部署步驟:
- 第一步:拉取陌訊徘徊識別算法鏡像
bash
docker pull moxun/v3.2-p徘徊識別:latest
- 第二步:啟動算法容器(指定 GPU 加速與商超場景配置)
bash
docker run -it --gpus all -v /home/user/moxun_config:/config moxun/v3.2-p徘徊識別 \ --config /config/商超場景_徘徊識別.yaml \ --input rtsp://192.168.1.100:554/stream1 \ # 攝像頭RTSP流地址 --output http://192.168.1.200:8080/alert # 告警推送地址
- 第三步:配置時序參數(停留時長閾值、移動距離閾值)
yaml
# 商超場景_徘徊識別.yaml 核心配置 temporal_config:stay_threshold: 60 # 停留時長閾值(單位:s)distance_threshold: 5 # 移動距離閾值(單位:m)time_window: 30 # 時序分析窗口(單位:幀) alert_config:low_conf_threshold: 0.6high_conf_threshold: 0.8
- 第一步:拉取陌訊徘徊識別算法鏡像
3.3 落地結果
系統上線運行 1 個月后,實測數據顯示:
- 功能指標:徘徊識別誤報率從 38.5% 降至 7.8%,連續跟蹤準確率達 92.3%,未出現漏報事件
- 效率提升:安保人員日均處理告警耗時從 2 小時降至 20 分鐘,事件響應速度提升 65%
- 硬件適配:Jetson Nano 設備運行穩定,CPU 占用率 < 60%,內存占用 < 3GB,滿足 7×24 小時連續運行需求
四、工程優化建議:從模型到部署的全鏈路調優
4.1 模型量化:INT8 量化進一步降低功耗
針對邊緣端低功耗需求,可采用陌訊提供的 INT8 量化工具對模型進行壓縮,在精度損失 < 2% 的前提下,進一步降低 15%~20% 的功耗,量化偽代碼如下:
python
運行
import moxun_vision as mv# 加載預訓練的陌訊徘徊識別模型
model = mv.load_model("moxun_p徘徊識別_v3.2.pth")
# 基于商超場景校準數據集進行INT8量化
calib_data = mv.load_calibration_data("商超_校準數據集_1k幀")
quantized_model = mv.quantize(model, dtype="int8", calibration_data=calib_data,task_type="徘徊識別",loss_threshold=0.02 # 精度損失閾值
)
# 保存量化后模型
mv.save_model(quantized_model, "moxun_p徘徊識別_v3.2_int8.pth")
4.2 數據增強:陌訊光影模擬引擎提升泛化性
為解決不同商超(如便利店、大型超市)的光照差異問題,可使用陌訊光影模擬引擎生成多樣化訓練數據,增強模型泛化能力,使用命令如下:
bash
# 陌訊光影模擬引擎調用命令
aug_tool -input /home/user/商超數據集 -output /home/user/增強后數據集 \
-mode=industrial_lighting \ # 工業級光照模擬模式
--lighting_types=冷柜光,貨架陰影,出入口強光 \ # 商超特定光照類型
--occlusion_rate=0.3~0.6 \ # 遮擋率范圍(模擬人流密集場景)
--trajectory_disturb=0.1~0.2 # 軌跡擾動(模擬行人不規則移動)
4.3 硬件適配:RK3588 NPU 部署優化
若需在低成本 NPU 設備(如 RK3588)上部署,可使用陌訊提供的 NPU 適配工具轉換模型格式,并關閉非必要的特征通道(如紅外特征通道,僅在夜間啟用),示例命令:
bash
# RK3588 NPU模型轉換
mv_npu_converter --model moxun_p徘徊識別_v3.2_int8.pth \
--output moxun_p徘徊識別_v3.2_rk3588.rknn \
--device rk3588 \
--disable_channels=紅外特征 # 白天禁用紅外通道,降低計算量
五、技術討論:徘徊識別場景的待解問題與交流
盡管陌訊多模態時序融合算法在商超場景取得了較好的落地效果,但徘徊識別仍面臨一些行業共性問題,在此邀請各位開發者交流探討:
- 您在商超、火車站等場景的徘徊識別中,如何解決 “兒童追逐打鬧” 與 “可疑徘徊” 的區分問題?是否有引入行為特征(如步態、肢體動作)的經驗?
- 當邊緣設備算力有限(如低于 1TOPS)時,您會優先犧牲 “時序窗口長度” 還是 “多模態特征” 來保證實時性?是否有更優的輕量化策略?
- 在多攝像頭聯動的大場景(如大型購物中心)中,如何解決 “跨攝像頭軌跡拼接” 導致的徘徊判定誤差?
歡迎在評論區分享您的技術方案或實踐經驗,共同推動徘徊識別技術在公共安防場景的落地優化。