企业详情
武汉青图科技工程有限公司
发布时间:2021-04-12 17:26

一、企业和团队简介

1.1创业企业介绍

武汉青图科技工程有限公司(简称:青图科技)核心团队组建于2016年10月,于2017年11月注册。是一家专注视频监控智能化服务,拥有完全自主知识产权的创新型高科技企业。公司聚集了一批相同愿景,励志用科技畅想未来的热血男儿。公司的主营业务为“人工智能+全天候视频监控”服务,技术核心组成为致力于跟踪、优化、实现全球顶尖科研机构研究成果的本土博士团队,在人工智能、视频处理、图像处理等人工智能的新兴应用领域,有着深厚的研究基础。根据国外权威机构Gartner 公布的2018年新兴科技技术成熟度曲线,人工智能、图像处理、目标检测等行业及应用领域,将在2022年前走向成熟,成为全球经济发展的核心动力与增长点。青图科技正是在这样时代的背景下广聚英才,厚积薄发,应运而生。我们相信,在与时代同行,与未来同行的日子里,世界会因我们而更精彩!

二、创业项目概述

2.1创业项目名称

夜鹰-II智能夜视监控平台。

2.2概述

随着我国经济发展,对平安城市和智能安防建设的重视,视频监控系统的需求稳步增长,对监控系统的要求也日益提升,高清化、智能化、全天候的监控平台成为各行业应用领域的共同目标。近年来,随着计算机、人工智能等核心技术的发展与突破,室内监控和白天正常情况下的监控已不是难题,视频追踪、人脸识别、异常行为监测等基于地面监控设备的应用已逐步成熟并广泛应用于各领域市场。然而,在环境亮度低、成像质量不高的情形下,传统的监控设备无法获取高质量的视频或图像。如何实时获取高清晰度、真彩色的视频数据,并以此为基础实现夜视人脸识别、夜视目标跟踪、夜视用户行为分析预警等终端应用,已成为视频监控领域亟待解决的技术问题。

传统夜视系统(夜视仪、夜视眼镜、夜视监控设备)包括微光夜视技术与红外夜视技术,由于其工作原理的制约,系统输出均为灰度图像,以此为基础的目标识别、跟踪类应用,效果欠佳。红外夜视系统采集的灰度图像虽然亮度高,但细节信息缺乏;微光夜视系统得到的图像亮度低,同样细节信息缺乏,同时由于人眼能够分辨的灰度级别有限:只能分别大约几十种灰度级,但可以区分上千种彩色。另一方面,现代化的人工智能技术应用于图像识别与分类,同样的客观条件下,彩色图像的识别率远远高于灰度图像。因此,针对人眼对于色彩更为敏感的特性,以及现代化智能安防监控的技术需求,研发具有采集、还原观测区域目标对象真彩信息的夜视系统,具有重要的现实意义与应用价值。

近些年来,国内外彩色夜视领域的研究主要集中在微光与红外图像融合,微光双波段融合等多源信息的采集与融合技术。图像融合的方法包括基于YUV空间的色彩传递算法、基于拉普拉斯金字塔变换的图像融合算法、基于微光光学增强的图像融合算法、基于小波变换的图像融合方法等等。然而,这些图像融合类方法,实现的夜视效果往往为伪彩色,丢失了夜视目标真实的彩色信息,同时也干扰了对目标的准确识别与评估。

本项目结合人工智能技术,研究并实现了视频流处理的生成对抗网络模型( Video Streaming Generative Adversarial Networks,VsGAN),实时处理低照度(夜视)环境下采集到的信息,通过VsGAN生成模型进行视频着色、色彩增强、色彩补偿、光照增强、滤波去噪等一系列视频处理,实现高逼真、高还原度、与白天无差异的观测效果。同时,针对VsGAN采集信息特点,开发了基于夜视环境的智能化应用平台,实现夜视人脸监测、目标跟踪与多目标行为监测,形成了本公司第二代智能夜视监控平台——夜鹰-II。

2.3项目背景

2.3.1国家和湖北省战略性新兴产业的重点方向

项目研发的夜鹰-II智能夜视监控平台属于人工智能领域。作为新一代信息技术重要组成部分的人工智能技术,与纳米技术、生物技术一起被Nature杂志列为当今最重要的新兴和最具发展前景的三大技术领域。近些年来,人工智能技术及相关产业受到党和国家重视的程度前所未有,人工智能技术应用正处于一个发展的黄金战略机遇期。2015年5月,《中国制造2025》中首次提及智能制造,提出加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展,把智能制造作为两化深度融合的主攻方向,着力发展智能装备和智能产品,推动生产过程智能化。2015年7月,国务院印发《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》。该《指导意见》中将人工智能作为其主要的十一项行动之一。明确提出,依托互联网平台提供人工智能公共创新服务,加快人工智能核心技术突破,促进人工智能在智能家居、智能终端、智能汽车、机器人等领域的推广应用;要进一步推进计算机视觉、智能语音处理、生物特征识别、自然语言理解、智能决策控制以及新型人机交互等关键技术的研发和产业化。2016年 3月,国务院《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要(草案)》,人工智能概念进入“十三五”重大工程。2017年3月,在十二届全国人大五次会议的政府工作报告中,“人工智能”首次被写入政府工作报告,2017轻量级应用极有可能落地。李克强总理在政府工作报告中提到,要加快培育壮大新兴产业。全面实施战略性新兴产业发展规划,加快人工智能等技术研发和转化,做大做强产业集群。从国家顶层设计方面,已经越来越重视到人工智能作为一项基础技术,能够渗透至各行各业,并助力传统行业实现跨越式升级,提升行业效率,正在逐步成为掀起创新创业颠覆性浪潮的新引擎。

2.3.2现代化国防科技领域的重要支撑

在国防科技领域,真彩夜视技术的发展及相关设备、装备的部署,能够确保部队在低照度的夜间环境中进行战场观察、目标监测和精确打击,有效提升武器系统的夜间作战效能和部队夜战能力。现阶段,无论是微光夜视仪或红外夜视仪,通常情况只能提供灰度图像或伪彩色图像。对于灰度图像,丢失的信息将降低目标的监控与识别效果;伪彩色图像则有可能影响目标状态的探测和判别。近年来,彩色夜视技术受西方发达国家的重视程度日益提高,美国将“彩色夜视技术”作为在现代战争“共享黑暗”条件下保持其夜视技术优势的关键技术而重点发展。

另一方面,以深度学习为代表的人工智能技术的不断发展与突破,给行业应用领域带来了翻天覆地的变化:人脸识别、移动支付、智能翻译等,已走向成熟并得到了充分应用。然而,在夜视研究领域,基于机器学习和复杂最优化的方法对昼间黑白图像的彩色化已获得很好的效果,但由于缺少夜视图像数据库且运算量过大,传统基于机器学习的夜视视频图像彩色化技术的实时性难以保证。

因此,一种能够实现真彩色效果,同时又满足较高实时性响应的夜视监控系统,对于我国国防建设、国防安全,具有较大的意义。

2.3.3千亿安防市场的核心需求

城市数字化大势已定,视频采集是前端入口。伴随着大数据、移动互联网、云计算、物联网、人工智能技术的不断进步,国内“智慧城市”的建设走向高潮。安防行业作为智慧城市的安全之门,同时也负担着智慧城市中智慧交通、智慧金融、智慧社区等多个系统视频图像识别的“智慧之眼”。随着智慧城市项目不断落地以及智能化要求提高,安防企业凭借多年平安城市项目及技术经验,积极参与智慧城市建设已经成为行业大趋势。根据中安协发布《中国安防行业“十三五”(2016-2020年)发展规划》指出,“十三五”期间,安防行业将向规模化、自动化、智能化转型升级,且到2021年,安防企业总收入达到8000亿元左右,年增长率达到10%以上,实现行业增加值2500亿元。

另一方面,作为“智慧之眼”的视频采集设备,数据采集质量将直接关系着后续的一系列智能化应用效果。夜鹰-Ⅱ智能夜视监控平台作为行业内唯一具备低照度(夜视)环境下高质量真彩色视频采集、合成的智能化分析平台,不仅能够独立完成智能化分析,其搭载的夜鹰-ⅡI夜视真彩视频监控设备,也能作为基础底层支撑,服务于其他第三方安防市场的应用产品。

2.3.4核心知识产权构建的技术壁垒

与传统的夜视系统不同,夜鹰-ⅡI智能夜视监控平台视频采集不仅运用低照度图像增强,也更多采用了视频合成技术,同时通过红外图像约束,生成高质量、高还原度的真彩色夜视图像,目前市场上无同类产品。公司已申请发明专利11项、软件著作权3项。

2.4产品情况

2.4.1 产品简介

团队于2018年3月推出第一代产品——夜鹰-Ⅰ夜视摄像头;2019年7月,公司研发出夜鹰-II智能夜视监控平台,集数据前端采集和云端智能分析于一体的全天候智能化监控设备。目前,公司已与汉口火车站、农业部武汉遥感分中心等达成合作意向,开展市场化产品的示范性应用工作。

夜鹰-Ⅱ智能夜视监控平台为全天候视频监控及分析预警平台,平台采用松散式、低耦合的搭建方式,用户可以根据具体的业务组成,快速构建自定义需求的行业专业监控平台。平台的核心功能为:全天候视频流采集,包括白天视频的去阴影采集、夜视真彩视频采集;全天候人脸识别;区域目标实施跟踪;目标行为分析及智能预警等。

夜鹰-Ⅱ智能夜视监控平台包括硬件部分和软件部分,分别为:夜鹰-Ⅱ智能夜视真彩摄像头、夜鹰-ⅡI智能夜视监控平台Web端、夜鹰-Ⅱ智能夜视监控平台移动端、夜鹰-ⅡI智能夜视监控平台云服务中心(智能分析模块)。

2.4.2软件产品架构

夜鹰-Ⅱ智能夜视监控平台的软件部分包括Web端、移动端和服务器端,三者在运行期间保持联动,为用户提供高品质的智能化服务。平台为通用平台,采用松散式的方式开发并搭建,各行业用户可根据自身的专业特性,在通用平台的基础上,快速组合、搭建生成面向具体行业的专业智能监控平台,满足智慧城市、智能安防等多领域的专业化应用。夜鹰-Ⅱ智能夜视监控平台的整体架构如图1所示。

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2.4.3 功能组成

夜鹰-ⅡI智能夜视监控平台包括硬件部分和软件部分,硬件端主要为夜鹰-ⅡI智能夜视真彩摄像头,软件部分包括Web端、移动端和服务器端。各类功能的主要组成模块如图2所示。

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2.4.4软件产品界面

夜鹰-Ⅱ智能夜视监控平台属于人工智能与视频处理结合的工具类产品,界面的总体设计以使用便捷.操作便利为首要目标。同时,用户也可通过设置按钮,重新部署桌面的快捷按钮,实现用户的自定义界面布局。夜鹰-II智能夜视监控平台 Web端的主界面如图3所示。

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2.4.5夜鹰-ⅡI视频采集效果

夜鹰-Ⅱ视频采集摄像头采用微光、红外双摄像头模式,wifi和蓝牙双模数据传播,夜视可视化效果如图4所示。

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2.5商业模式

夜鹰-II智能夜视监控平台以人工智能技术为载体的智能化服务为导向,面向不同的行业用户,构建多元化的商业模式与服务框架。从产业价值链定位出发,抓住人工智能技术与智慧城市、智慧安防业务相结合的机遇,将人工智能领域最新研究成果进一步适应性优化,应用于视频监控业务中,为行业用户和终端用户提供低成本、高效率、低风险、高精度的智能化、自动化智能全天候智能监控服务。同时,根据不同业务需求、不同业务部门,实现多元化的有偿服务。对于行业用户,提供夜鹰-II智能夜视监控平台整体解决方案,包括软件的定制化服务于硬件的销售、安装、部署服务﹔对于有夜视需求的方案提供商,提供夜鹰-II单体摄像头的销售及售后支持服务﹔对于大众用户,提供丰富的自定义选择性服务,根据用户需求点选服务模块和服务设备。

2.6产品优势

2.6.1团队优势

相关专业背景。团队的核心成员来自于武汉大学、中国地质大学(武汉)、中科院的博士、博士后,所学专业均为人工智能、遥感等相关领域,具有较为扎实的理论基础与研究背景。同时,团队成员近两年来一直从事深度学习和图像处理领域理论研究和软件研发工作,先后完成了“智能农情监测”、“图像超分辨率重建”、“青图高分遥感智能调绘平台”的软件研发。

项目经验。近年来,团队成员先后主持了国家自然科学基金、国防科工局预研项目、湖北省重大专项等人工智能结合的项目,研究成果已逐步推广应用。

团队优势互补。团队成员分别具有人工智能、遥感图像处理、计算机视觉三个不同领域的专业知识,承担了夜鹰-II智能夜视监控平台研发过程中所遇到的一系列问题和挑战。同时,团队成员公司的产品、研发、营销、管理方面分工明确,各取所长,优势最大化。

2.6.2产品优势

市场无同类成熟的商业产品。近年来,深度学习理论与技术持续快速发展,一些先进的深度学习模型已在具体的行业应用中取得了成功,如人脸识别、花草种类识别、语音鉴权、语音合成等。然而,在智慧城市、安防领域,由于监控视频受环境光照、硬件瓶颈等影响,传统监控设备在低照度(夜视)情形下采集的视频数据质量较差,往往无法取得较好的监控效果,同时也将直接影响以采集数据为基础的智能化识别、分析类应用。本项目研究的基于VsGAN 的微光真彩夜视系统,基于项目团队前期的研究成果,具有完全的自主知识产权,使用者借助此系统在低光照的夜视情形中,可获取类似白天自然光环境下的可视化效果,实现对目标更为精确、高效的观测、追踪;同时,本系统与其他诸如自动目标识别、追踪、定位等系统联用,能够有效提升其系统性能。截止目前为止,市场上尚未出现类似效果达到商业化产品。

产品的广泛适用性。夜鹰-II 智能夜视监控平台为适应各行业用户和专业需求的普适性监控平台,平台采用松散式的开发方式,能够根据数据服务、功能中间件的自主组合,快速搭建专业使用场景的监控平台。同时,支持行业用户根据使用需求,以插件的方式扩充服务功能,实现功能及业务流程的自定义。此外,平台采用的深度学习框架、图像处理框架等均为开源软件,无任何版权及使用限制;同时二次开发代码和深度学习算法、模型具有完全自主知识产权,能够很好的实现平台软件在各个行业领域的推广与商业化。

产品的自优化特性。计算机技术、信息技术、自动化技术的发展日新月异,新技术、新方法层出不穷。为使夜鹰-II智能夜视监控平台软件能够持续保持技术优势,夜鹰-Ⅱ智能夜视监控平台服务器将定时汇总所有用户的实地采样样本,构建庞大而完整的视频监控样本库,同时根据筛选规则构建一级高质样本库,以数据驱动平台软件性能的持续优化。同时,夜鹰-Ⅱ智能夜视监控平台对各分类模型采用低耦合的管理模式,可以快速接入全球范围内发布的图像识别领域、人工智能领域最新的方法和技术实现。

2.7前景分析

根据中安协发布《中国安防行业“十三五”(2016-2020年)发展规划》指出,“十三五”期间,安防行业将向规模化、自动化、智能化转型升级,且到 2021年,安防企业总收入达到8000亿元左右,年增长率达到10%以上,实现行业增加值2500 亿元。目前,机场、车站、小区、道路等各类公共场所,均在部署加强监控体系的智能化建设。这类建设工作,均需要实现全天候高质量的视频和图像采集。夜鹰-II 智能夜视监控平台正是在这样时代背景下而研发,用于高质量的全天候视频采集及智能化分析。从市场来看,目前已有的监控平台、监控软件,以及所使用的各类采集设备,尚不能实现与白天同样效果的低照度数据采集,无法承载强大的市场需求。夜鹰-II智能夜视监控平台集合并优化了国内外最先进的人工智能算法,并且产品采用松散的构建模式,可以不断集成新的方法﹑算法,实现自迭代更新,使产品不断适应新的市场竞争。因此,无论从技术层面、应用层面、市场层面﹐夜鹰-ⅡI智能夜视监控平台均具有广泛的应用价值和发展空间,实现“人工智能+夜视视频监测”的创新模式和应用。

三、市场分析

3.1市场定位

消费群体定位。项目研发的监控平台,消费群体瞄准有全天候视频监控业务需求的行业用户,包括机场、车站、小区、道路等;同时,也支持大众用户的个人使用需求。

产品定位。夜鹰-ⅡI智能夜视监控平台的核心竞争力为智能化、自动化的视频监控服务,定位于“人工智能+夜视视频监测”的服务性产品。

价格定位。根据目标消费群体和业务需求的不同,采用定制解决方案的收费方式面向行业用户,采用产品分级打包的方式面向大众用户。

风格/形象定位。夜鹰-ⅡI智能夜视监控平台为智能化工具产品,整体风格以简约为主,以便于用户使用为最终述求,同时支持产品功能组件及界面的个性化定义。

竟争定位。夜鹰-Ⅱ智能夜视监控平台高度整合与优化了智能化模型并加以集成,能够为用户提供除常用的全天候视频监控、视频对象分析等人工智能服务,与传统视频监控产品相比,具有较大的技术优势,在覆盖主力消费群体的同时,也能够最大化牵引隐性用户群体。

3.2市场容量及发展趋势

根据中安协发布《中国安防行业“十三五”(2016-2020年〉发展规划》指出,“十三五”期间,安防行业将向规模化、自动化、智能化转型升级,且到2021年,安防企业总收入达到8000亿元左右,年增长率达到10%以上,实现行业增加值2500亿元。

3.3预估市场份额

夜鹰-II智能夜视监控平台立足于我国视频监控的智能化服务,未来的目标群体将覆盖绝大多数有视频监控需求的行业用户和大众用户。从现阶段的市场状况分析,主体用户主要集中在国安防、智慧城市等和民生紧密相关的行业。这些行业均需要全天候准确、高质量采集信息。在这些行业调查中,目前尚未出现高度智能化、自动化、真彩保真夜视效果的监控类软硬件产品。这也是我公司所研发的夜鹰-II智能夜视监控平台的重大机遇。未来五年内,公司将以占领一半以上的市场份额为目标,分阶段、分领域的稳步发展。

3.4市场竞争状况及竞争力分析

如前所述,目前国内市场尚未出现高度智能化、自动化、真彩保真夜视效果的监控类软硬件产品,夜鹰-Ⅱ智能夜视监控平台并没同量级的竞争对手,市场竞争主要来源于普通工具类视频监控软硬件超。这类产品往往白天采集数据质量较高,基于数据的分析、识别效果也较好,夜间或低照度情形则效果较差。另一方面,传统的监控设备,在低照度情形下往往采用微光或红外单模方式,无法有效融合两者数据,实现高质量的夜视效果。夜鹰-Ⅱ智能夜视监控平台则能够通过多源异构数据的智能融合,最大化的实现监测目标的真彩还原。诸如此类的一系列优势,正彰显了以人工智能技术为支撑、以自动化服务为导向的夜鹰-II智能夜视监控平台的时代性与先进性。