黄凯奇和孙立君分别谈“智能时代的智能视频监控技术”与“大数据在城市交通运营管理中的应用”

2017年9月28日,汽车安全与节能国家重点实验室第201期学术沙龙在清华大学汽车研究所301成功举办,此次请到的演讲嘉宾是来自中科院自动化所的黄凯奇研究员和中山大学工学院的孙立君访问研究员,他们的演讲题目分别为:“智能时代的智能视频监控技术”和“大数据在城市交通运营管理中的应用”。

沙龙的上半场,黄凯奇研究员为我们带来了他的演讲:“智能时代的智能视频监控技术”,包括:智能视频技术的兴起、智能视频监控技术及应用现状和智能时代的视频监控技术,三部分内容。首先,黄老师基于马斯洛需求理论,强调了安全对于人类的重要性,并将智能视频监控技术分为安全、视觉、智能三部分。经过梳理,黄老师将视频监控的发展历程分为了三个主要阶段:人力现场监控、传统视频监控和智能视频监控。每个阶段都有各自的特点:第一阶段是人眼与人脑的结合,典型案例为明代的“锦衣卫”;第二阶段则是机器眼与人脑的结合,典型案例为上世纪80年代的模拟视频监控技术;第三阶段的特点,则是机器眼和机器脑的结合,以上世纪90年代末的数字视频技术为开端。介绍完发展历程之后,黄老师对智能视频监控的核心技术做了抽丝剥茧式的分析。他指出,智能视频监控技术,是计算机视觉技术和模式识别技术的融合,前者使机器像人眼一样获取信息,即提供“感”的部分;后者使机器像人脑一样学习和分析信息,即提供“知”的部分。接着,黄老师指出,智能视频监控的关键技术,可以分为四类:运动目标检测、运动目标跟踪、目标分类识别和异常行为分析。通俗而言,智能视频监控技术主要解决的问题是:“在哪”“是谁”“干什么”。该领域内主要的算法有ECO、SANet、MDNet、C-COT和TCNN。在运动目标分类过程中,主要的问题复杂性来源于目标类别和外形的变化。在演讲的结尾,黄老师表示,智能视频监控技术将是下一代视频监控发展的趋势,并具有广阔的市场空间。同时,大规模应用中的核心关键技术目前尚处在积累阶段,需要深厚的技术功底去解决众多瓶颈问题。最后,他认为智能时代给视频监控技术的发展已经带来了巨大的机遇和挑战。未来,黄老师预测,视频监控技术,将从数字化向着概念化和语义化的方向发展。

沙龙的下半场,孙立君老师对大数据在城市交通运营管理中的应用进行了分析与探讨。演讲一开始,孙老师先对自己进行了介绍,主要围绕他的教育背景、求学经历和研究方向。孙老师的演讲内容主要分为三部分:智慧城市的特点、几类交通数据在城市交通应用的案例。关于智慧城市,孙老师认为它是计算机科学、城乡规划、统计物理、地理信息、交通运输和土木工程共同交叉产生的一个领域,对于它的研究将涉及物理、数学和工程领域的方方面面。而孙老师研究的切入点,则是交通数据及其应用。他将交通数据分为:系统监测数据、业务行为数据、移动互联网数据和公安数据四大类。对于系统监测数据而言,其主要存在存储量过大、有效信息少、保存时间短、人工操作因素为主等缺点,导致收集与使用不太灵活。它的数据来源主要有营运车辆GPD、卡口视频与照片、交通检测器等。业务行为数据主要来自公交卡和手机通讯两个方面,目前存在信息获取不全面、精度较差、地铁无法识别路径等问题。移动互联网数据,主要来源于交通应用数据和社交媒体数据两方面。其主要问题是获取困难、涉及用户个人隐私不便于公开等问题。最后一种公安数据,主要包括警民通讯数据、车辆违章、车辆交易、驾驶员信息等几个方面。介绍完主要的几类交通数据之后,孙老师对数据的应用进行了讨论。在他看来,交通数据的应用,可以是将其用来与统计学习进行集成,并解决描述个体行为问题,同时,还可以将用数据建立的数学模型用于城市级别的智能体仿真。在这一方面,孙老师还提出了几点自己的想法。首先,他觉得可以重视那些来源于基础设施的数据,比如线圈和卡口;另外,移动互联网与crowdsourcing数据的结合也非常值得研究。最后,孙老师表示,智能交通系统将是汽车产业、道路交通工程和移动互联网三者的有机结合。

黄凯奇博士,中科院自动化研究所模式识别国家重点实验室研究员,智能感知与计算研究中心副主任,博士生导师,中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心骨干研究员,IEEE高级会员, IEEE SMC认知计算委员会委员,中国图形图像学会视频监控与安全专家委员会副主任,中国图形图像学会青年工作委员会执委。先后获南京理工大学学士和硕士,东南大学通信与信息处理博士学位。主要研究方向为智能视觉监控、模式识别、人的视觉认知特性的研究,作为负责人完成了国家、省部及地方企业合作课题四十余项。迄今已在国际期刊和会议上发表学术论文150余篇,是国家自然科学“优秀青年基金”(2013)、国家万人计划“青年拔尖人才”(2014)、CCF-IEEE CS 青年科学家奖(2016)、中国科学院杰出青年获得者(2017)。

孙立君,中山大学工学院访问研究员,主要研究兴趣是数据驱动的城市交通研究、大规模智能体建模与仿真、交通需求与出行行为等。于2011年在清华大学获得土木工程本科学位,之后在新加坡与瑞士联邦理工大学成立的未来城市实验室进行博士研究。2015年加入麻省理工学院媒体实验室进行博士后研究。主要工作发表于Transportation Research系列期刊与PNAS,Scientific Reports,Royal Society Interface等交叉学科期刊,研究工作曾被Wired,City lab,Scientific American与MIT Technology Review等科技媒体报道。

本次学术沙龙活动由汽车系杨殿阁老师主持,吸引了近100名左右的师生前来参加。在座的老师及同学们对两位教授的报告非常感兴趣,在互动环节提出了若干问题与他们交流,两位老师对这些问题做了充分的解答。

黄凯奇研究员

孙立君研究员