實作組智慧安防與城市

參賽團隊名稱:Beseye

我們以Intel OpenVINO 技術研發三段式 AI 人體爬牆行為分析系統,兼具高精準度、高即時性,並僅需原本 1/3 成本即可導入。

提案動機

欲解決問題 : 

近年,由於歐美重新定義建築與社區的關係,綠色圍籬的概念快速普及,改以視覺穿透性的低矮圍籬 (以欄杆取代實牆)。其中各國以 友善校園 採用最為普及,亞洲各國日本、韓國、台灣也不例外,自 2009 年起,台灣陸續開始推動友善校園,校園以低圍牆或改用植栽綠籬,取代高聳的水泥外牆。

但改為 低矮圍籬 所帶來的影響是學校警衛室形同虛設,可疑人士能夠輕易攀爬圍牆闖入侵害學童安全,反過來 學童 也能夠用同樣的方式 翻牆 出校園逃學。因此學校必須隨時加派人力巡邏,保障校園安全。

傳統的電子圍籬 (如便宜的紅外線入侵偵測、或是簡單的 AI 人體分析) 雖然廣泛用於各種具有圍牆的建築,用於防止入侵行為,但傳統的電子圍籬 分析,經常 因為 貓、狗、鳥、落葉觸動警鈴容易擾鄰 之外,上下學時間 家長接送學童倚靠在圍牆 上、或中午時刻家長透過圍欄地送便當等,導致 誤報頻傳,因此 需仰賴學校配置常態性人力 進行場域巡邏以達到學童安全目的。

構想動機:

目前市面上多數的電子圍籬解決方案會有諸多誤報與漏報的原因,追根究柢是因為其並非 直接針對爬牆行為 進行分析與捕捉,比方說過去常見的解決方案,如 紅外線解決方案 捕捉的是有 阻斷紅外線的遮蔽物,又或是 AI 人形偵測解決方案 捕捉的是人形,而 不是真實的爬牆行為 分析,因此在系統分析的標的物、與人們想解決的真實問題之間存在落差,就會引發大量的誤報與漏報,而導致許多學校駐警因而把警報器關掉、或是而不見,引發學童的安全危機。

我們希望運用自有研發的精準度高達 99.95% 的 人體骨幹技術 將其延伸為分析 人體攀爬行為AI 演算法,此外,因為學校機關普遍預算有限,因此在商業需求上如何在 有限預算下達到最佳 AI 運算效能 便成為能否放大商業機會的技術研發重點,我們思考出 三段式 AI 分析功能,每一段均可過濾不必要的 AI 運算,將最核心的 GPU 資源保留給最重要的情境,以降低學校機關的導入成本。除此之外,我們更以Intel® OpenVINO™ 實作整個 AI 軟體,讓學校機關採購時,不須額外採購價格高昂的 GPU 硬體,降低 AI 導入整體軟硬體成本。

Beseye 綠色圍籬入侵偵測系統,不僅可以自動偵測人體行為姿勢,達到主動立即發報,大幅降低安全監控人力成本,更特別針對大範圍的低矮圍籬分析進行產品設計,讓 AI 保護學童的安全技術上、導入價格上、產品使用上都具備極高的導入可行性。

解決方案

在開發過程中所用軟硬體如下:

硬體:

  • 主機 : ASROCK NUC Box-1135G7
  • CPU : Intel®Core™i5-1135G7
  • 記憶體 : 8GB *2 DDR4
  • 硬碟 : 256GB
  • 台灣製 Dynacolor 1080p 監控攝影機

軟體 :

  • Intel OpenVINO Toolkit

為了降低 AI 的運算量、來進一步降低學校機關導入的硬體成本,我們將分析拆為三個階段。

第一階段:

過濾距離低矮圍籬外遙遠的路人,此部份圖示如下:

第二階段:

追蹤接近低矮圍籬的人物,以確定其距離低矮圍籬的距離,此部分圖示如下:

第三階段:

分析極度接近低矮圍籬人物之動作,確認其是否正以攀爬姿勢跨越圍牆。此部分圖示如下:

 

成果介紹

Beseye 遠距離型綠色圍籬入侵偵測系統,運用其核心技術「人體骨幹分析」,搭配三段式分析技術:動態偵測、行人追蹤、骨幹分析,達到可精準辨識人體出現爬牆行為時,才會進行發報,精準度高達 99.95%,但「人體骨幹分析」,遇到最大的難題是 : 以往在 AI 分析效能的運作上,會消耗極大的效能,因此多半都是採 GPU 的運算架構進行,不過,這次 Beseye 團隊使用 Intel® Distribution of OpenVINO™ Toolkit 技術,以維持既有高精準度的前提之下,成功地優化轉移研發出 「新一代 OpenVINO 版 遠距離型綠色圍籬入侵偵測系統」。

團隊介紹

Beseye 成立於 2013 年,專注於研發安全攝影機 AI 影像分析平台,運用獨家的遠距離人體骨幹分析技術,藉由影像偵測人體的骨幹,在不侵犯人們隱私下,判斷畫面中人物的行為模式,來保護各場域的安全與提升場域營運效率,是台灣首家將骨幹分析技術商用化的公司。其核心技術廣泛應用於「智慧製造」、「智慧交通」、「智慧零售」等公共安全場域。

目前 Beseye 的企業客戶遍及全球,包含日本第二大鋼鐵工廠 JFE Steel 、台灣友達光電、台灣中油、日本KINTETSU 、日本NEC 等。Beseye 提供多元化的 AI 影像分析服務,且擁有目前市場上準確度高、建置成本低的「智慧監控分析」最佳解決方案。

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