TWI660325B - 一種分佈式的影像分析系統 - Google Patents
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Abstract
本發明揭露一種分佈式的影像分析系統,包含:用以分析影像串流之多個影像分析裝置以及一群集管理裝置;其中,一影像分析裝置在執行一影像串流分析但無法單獨完成該影像串流分析時,該影像分析裝置通過該群集管理裝置以使其他之影像分析裝置來執行該影像串流分析之至少一部份之工作以完成該影像串流分析。
Description
本發明係有關影像分析系統,特別是一種分佈式的影像分析系統。
現行的影像分析裝置,通常為針對特定分析功能而設計,且受限於影像分析需要大量運算效能之硬體限制,現行的影像分析裝置無法分析需要大量運算效能之複雜影像串流,否則現行的影像分析裝置之成本會太高。而現行的錄影裝置,仍專注於影像的儲存與回調,就算有附加影像分析功能,也缺乏系統配套,難以有效應用。
因此,業界需要一個能夠分析需要大量運算效能之複雜影像串流之分佈式的影像分析系統。
本發明之一目的是提供一種分佈式的影像分析系統,能夠使多個影像分析裝置相互支援,以充分利用該多個影像分析裝置之資源來完成複雜影像串流之分析工作以降低系統成本。本發明所言之複雜影像串流之分析係指本發明之單一影像分析裝置無法單獨完成之影像串流分析。
本發明之一目的是提供一種分佈式的影像分析系統,其中當一影像分析裝置在執行一影像串流分析但無法分析一複雜影像時,該影像分析裝置將該複雜影像的分析工作交由一雲端分析服務裝置來執行,再由該雲端分析服務裝置將該複雜影像的分析結果傳回至該影像分析裝置以完成該影像串流分析。本發明所言之複雜影像的分析係指本發明的單一影像分析裝置無法單獨完成之影像分析。
本發明的一實施例中提出一種分佈式的影像分析系統,所述分佈式的影像分析系統包含:多個影像分析裝置,用以分析影像串流;以及一群集管理裝置,連接至該多個影像分析裝置;其中,當多個影像分析裝置之一影像分析裝置在執行一影像串流分析但無法單獨完成該影像串流分析時,該影像分析裝置通過該群集管理裝置以使其他之影像分析裝置及/或該群集管理裝置來執行該影像串流分析之至少一部份之工作,再由群集管理裝置將該至少一部份之工作之執行結果回傳至該影像分析裝置,該影像分析裝置再將該至少一部份之工作之執行結果統整以完成該影像串流分析。
在一實施例中,該群集管理裝置連接至一雲端分析服務裝置,該至少一部份之工作包含一影像分析,該多個影像分析裝置不具備執行該影像分析的能力,該群集管理裝置將該影像分析的工作交由該雲端分析服務裝置來執行,再由該雲端分析服務裝置將該影像分析的結果傳送至該影像分析裝置以完成該影像串流分析。
在一實施例中,該雲端分析服務裝置通過該群集管理裝置將該影像分析的結果傳送至該影像分析裝置。
在一實施例中,該雲端分析服務裝置直接將該影像分析的結果傳送至該影像分析裝置而不通過該群集管理裝置。
在一實施例中,該影像分析裝置偵測到一事件發生時,將該影像分析交由該雲端分析服務裝置來判斷該影像具有一異常狀態的機率分數,再由該雲端分析服務裝置將該機率分數傳回至該影像分析裝置。
在一實施例中,該影像分析裝置偵測到該事件是藉由該影像之一初步分析,當該初步分析符合一觸發條件時即偵測到該事件。
在一實施例中,該影像分析裝置接收一偵測裝置之訊息以偵測到該事件。
在一實施例中,該異常狀態為該影像包含一危險物品或一火景。
在一實施例中,該觸發條件為物體之移動。
在一實施例中,該偵測裝置為一溫度偵測裝置。
本發明的一實施例中提出一種分佈式的影像分析系統,所述分佈式的影像分析系統包含: 多個影像分析裝置,用以分析影像串流;以及一群集管理裝置,連接至該多個影像分析裝置,其中該群集管理裝置連接至一雲端分析服務裝置;其中,當多個影像分析裝置之一影像分析裝置在執行一影像串流分析但無法單獨完成該影像串流分析時,該影像分析裝置通過該群集管理裝置以使其他之影像分析裝置及/或該雲端分析服務裝置來執行該影像串流分析之至少一部份之工作,再由群集管理裝置將該至少一部份之工作之執行結果回傳至該影像分析裝置,該影像分析裝置再將該至少一部份之工作之執行結果統整以完成該影像串流分析。
本發明的一實施例中提出一種分佈式的影像分析系統,所述分佈式的影像分析系統包含:一影像分析裝置,其中該影像分析裝置連接至一雲端分析服務裝置;其中,當該影像分析裝置在執行一影像串流分析但無法執行一影像分析時,該影像分析裝置將該影像分析之工作交由該雲端分析服務裝置來執行,再由該雲端分析服務裝置將該影像分析的結果傳回至該影像分析裝置,該影像分析裝置再將該影像分析的結果統整以完成該影像串流分析。
在一實施例中,該影像分析裝置偵測到一事件發生時,將該影像分析交由該雲端分析服務裝置來判斷該影像具有一異常狀態的機率分數,再由該雲端分析服務裝置將該機率分數傳回至該影像分析裝置。
在一實施例中,該影像分析裝置偵測到該事件是藉由該影像之一初步分析,當該初步分析符合一觸發條件時即偵測到該事件。
在一實施例中,該影像分析裝置接收一偵測裝置之訊息以偵測到該事件。
在一實施例中,該異常狀態為該影像包含一危險物品或一火景。
在一實施例中,該觸發條件為物體之移動。
在一實施例中,該偵測裝置為一溫度偵測裝置。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效,在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中,將可清楚的呈現。然而,要說明的是,以下實施例並非用以限定本發明。
本發明的一實施例中提出一種分佈式的影像分析系統100A。請參閱圖1,所述影像分析系統100A,包含:多個影像分析裝置102,用以分析影像串流;以及一群集管理裝置101,連接至該多個影像分析裝置102,其中,當多個影像分析裝置102之一影像分析裝置在執行一影像串流分析但無法單獨完成該影像串流分析時,該影像分析裝置通過該群集管理裝置101以使其他之影像分析裝置102及/或該群集管理裝置101來執行該影像串流分析之至少一部份之工作,再由該群集管理裝置101將該至少一部份之工作之執行結果回傳至該影像分析裝置,該影像分析裝置再將該至少一部份之工作之執行結果統整以完成該影像串流分析。請注意,本發明不受限於該影像分析裝置接收影像串流之方式,例如影像分析裝置102可以通過網際網路來連接攝影裝置,或是影像分析裝置102直接本地連接攝影裝置,或是其他適合之方式以使影像分析裝置102得到該攝影裝置所攝取之影像串流。
在一實施例中,該群集管理裝置具有影像分析之能力,該群集管理裝置可執行該至少一部份之工作。
在一實施例中,該群集管理裝置不具有影像分析之能力。
在一實施例中,該影像分析裝置之資源包括至少一中央處理器(CPU)。
在一實施例中,該影像分析裝置之資源包括至少一中央處理器(CPU)與至少一影像處理器(GPU) 或一影像處理硬體加速器。
在一實施例中,該影像分析裝置之資源包括至少一中央處理器(CPU)與至少一影像處理硬體加速器。
在一實施例中,該群集管理裝置將該至少一部份之工作分配給所述其他之影像分析裝置,所述其他之影像分析裝置將該至少一部份之工作結果傳回至該群集管理裝置,該群集管理裝置再將該至少一部份之工作結果傳回至該影像分析裝置,該影像分析裝置再統整該至少一部份之工作結果以完成該影像串流分析。
在一實施例中,該群集管理裝置將該至少一部份之工作分配給所述其他之影像分析裝置,所述其他之影像分析裝置將該至少一部份之工作結果傳回至該影像分析裝置,該影像分析裝置再統整該至少一部份之工作結果以完成該影像串流分析。
本發明的一實施例中提出一種分佈式的影像分析系統100B。請參閱圖2,所述影像分析系統100B,包含:多個影像分析裝置102,用以分析影像串流;以及一群集管理裝置101,連接至該多個影像分析裝置102,該群集管理裝置101連接至一雲端分析服務裝置103,其中,當多個影像分析裝置102之一影像分析裝置在執行一影像串流分析但無法單獨完成該影像串流分析時,該影像分析裝置通過該群集管理裝置101以使其他之影像分析裝置及/或該雲端分析服務裝置103來執行該影像串流分析之至少一部份之工作,再由該群集管理裝置101將該至少一部份之工作之執行結果回傳至該影像分析裝置,該影像分析裝置再將該至少一部份之工作之執行結果統整以完成該影像串流分析。
在一實施例中,該影像串流分析之該至少一部份之工作包含該雲端分析服務裝置103之一第一工作,該群集管理裝置101將該第一工作交給該雲端分析服務裝置103來執行,再由群集管理裝置101將該第一工作之執行結果回傳至該影像分析裝置,或是該雲端分析服務裝置103將該第一工作之執行結果回傳至該影像分析裝置而不通過該群集管理裝置101。在一實施例中,該影像串流分析之該至少一部份之工作包含交給該雲端分析服務裝置103來執行之一第一工作以及交給其他之影像分析裝置來執行之一第二工作,該群集管理裝置101將該第一工作交給該雲端分析服務裝置103來執行,該群集管理裝置101將該第二工作交給其他之影像分析裝置來執行,再由該群集管理裝置101將該雲端分析服務裝置103之該第一工作之執行結果與其他之影像分析裝置之該第二工作之執行結果回傳至該影像分析裝置。在一實施例中,該雲端分析服務裝置103可以將該第一工作之執行結果回傳至該影像分析裝置而不通過群集管理裝置101,其他之影像分析裝置可以將該第二工作之執行結果回傳至該影像分析裝置而不通過該群集管理裝置101。
在一實施例中,影像分析裝置自身的處理能力可單獨執行一些需要即時產出分析結果之即時影像串流分析,例如:非常重要的人(VIP)之人臉辨識、停車場車牌辨識等。
在一實施例中,本地影像分析裝置自身的處理能力可執行一些不需要即時產出分析結果之半即時影像串流分析,也就是說影像串流分析之結果允許一定時間的延遲。若本地影像分析裝置的運算能力不夠,可以將部分工作透過群集管理裝置將工作轉移至其他影像分析裝置,再將結果傳回群集管理裝置或本地影像分析裝置,例如:即時影像包含大量的人群,欲做人臉特徵擷取及分析,沒有即時告警需求,分析資料為供半即時的條件搜尋。此時可以由一台影像分析裝置做串流的接收,以及人臉偵測抓出人臉,再由群集管理裝置將所擷取到的人臉資訊,分散至其他影像分析裝置作人臉特徵擷取及分析,最後將結果統整。若本地影像分析裝置無法提供所有分析能力,可以將部分工作透過群集管理裝置將工作交由雲端分析服務完成後,再將結果傳回群集管理裝置或本地影像分析裝置,例如:即時影像為複雜場景,欲做異常預測分析及半即時告警,由於大數據學習及分析需要彈性大量的運算資源,且基於資源集中,本地影像分析裝置不具備分析此複雜場景的能力,需要由雲端分析服務裝置做運算來分析此複雜場景。此時本地影像分析裝置做影像串流的接收,以及找出具代表性的場景,再由群集管理裝置將表性的場景圖片,交由雲端分析服務裝置分析,最後將結果傳回。
在一實施例中,影像分析裝置可使用暫存下來之影像串流以執行離線影像分析,或是使用影片檔案,以產出不要求即時性之分析結果,運作機制同前述之半即時影像串流分析,惟不要求反應時間,排程優先權低。
在一實施例中,影像分析裝置可使用即時影像串流、暫存下來之影像串流,或是影片檔案來分析,將長時間的分析結果作統計,以得到某種趨勢或預測,同時將分析結果送往雲端服務裝置做統計。
在一實施例中,請參閱圖3,分佈式的影像分析系統100C中之影像分析裝置102可以連接一攝影裝置104,以使影像分析裝置102得到該攝影裝置104所攝取之影像串流。在一實施例中,影像分析裝置102也可以連接一偵測裝置105以感測環境的變化。在一實施例中,該影像分析裝置偵測到一事件發生時,將一場景之影像分析的工作交由該雲端分析服務裝置103來執行,以判斷該場景具有一異常狀態的機率分數,如該場景包含一危險物品或該場景有火災的機率分數,再由該雲端分析服務裝置103將該場景具有異常狀態的機率分數,如該場景包含一危險物品或該場景有火災的機率分數傳回至該影像分析裝置,以產生告警。
在一實施例中,本發明之一影像分析裝置可以連接偵測裝置以感測環境的變化,當符合觸發條件,例如:門被開啟、窗戶被打破、警鈴被按下、溫度異常…等,才進行進一步的影像分析,以達到有效的影像分析,同時可以減少誤報,也能節省分析效能。例如場景為一伺服器機房, 偵測裝置為溫度感測裝置,該影像分析裝置通過該溫度感測裝置監控該伺服器機房溫度時,發現該伺服器機房溫度異常升高,此時會觸發該影像分析裝置做進一步之影像分析,如擷取目前該伺服器機房之場景照片,交由一雲端分析服務裝置來判斷該伺服器機房發生火災的機率分數,該雲端分析服務裝置再回傳該伺服器機房發生火災的機率分數至該影像分析裝置,以產生告警。
在一實施例中,影像分析裝置可以執行初步的場景影像分析,當符合觸發條件,例如:偵測到移動、偵測到人形、偵測到人臉、偵測到入侵…等,才進行進一步的場景影像分析,以達到有效的影像分析,同時可以減少誤報,也能節省分析效能。 例如場景為銀行大廳,影像分析裝置分析發現有新的人物進入,此時觸發進一步影像分析,擷取該人物及周圍照片,交由雲端分析服務裝置來判斷此影像包含危險物品的機率分數,雲端分析服務裝置再回傳影像包含危險物品的機率分數至影像分析裝置,以產生告警。
本發明的一實施例中提出一種分佈式的影像分析系統。請參閱圖4,所述影像分析系統100D,包含:一影像分析裝置102,其中該影像分析裝置102連接至一雲端分析服務裝置103;其中,當該影像分析裝置102在執行一影像串流分析但無法分析一場景時,該影像分析裝置102將該場景之影像分析的工作交由該雲端分析服務裝置103來執行,再由該雲端分析服務裝置103將該場景之影像分析的結果傳回至該影像分析裝置102,該影像分析裝置102再將該場景之影像分析的結果統整以完成該影像串流分析。
在一實施例中,該影像分析裝置偵測到一事件發生時,將該場景之影像分析交由該雲端分析服務裝置來判斷該場景具有一異常狀態如包含一危險物品或該場景有火災的機率分數,再由該雲端分析服務裝置將該場景具有異常狀態的機率分數,如包含一危險物品或該場景有火災的機率分數傳回至該影像分析裝置。
在一實施例中,影像分析裝置可以執行初步的場景影像分析,當符合觸發條件,例如:偵測到移動、偵測到人形、偵測到人臉、偵測到入侵…等,才進行進一步的場景影像分析,以達到有效的影像分析,可以減少誤報,也能節省分析效能,例如場景為銀行大廳,影像分析裝置分析發現有新的人物進入,此時觸發進一步影像分析,擷取該人物及周圍照片,交由雲端分析服務裝置來判斷該場景具有一異常狀態如包含一危險物品的機率分數,再由該雲端分析服務裝置將該場景具有異常狀態如包含一危險物品的機率分數傳回至該影像分析裝置,以產生告警。
100A‧‧‧分佈式的影像分析系統
100B‧‧‧分佈式的影像分析系統
100C‧‧‧分佈式的影像分析系統
100D‧‧‧分佈式的影像分析系統
101‧‧‧群集管理裝置
102‧‧‧影像分析裝置
103‧‧‧雲端分析服務裝置
104‧‧‧攝影裝置
105‧‧‧偵測裝置
圖1說明本發明的一實施例中的影像分析系統之示意圖。 圖2說明本發明的一實施例中的影像分析系統之示意圖。 圖3說明本發明的一實施例中的影像分析系統之示意圖。 圖4說明本發明的一實施例中的影像分析系統之示意圖。
Claims (19)
- 一種分佈式的影像分析系統,包含: 多個影像分析裝置,用以分析影像串流;以及 一群集管理裝置,連接至該多個影像分析裝置; 其中,當多個影像分析裝置之一影像分析裝置在執行一影像串流分析但無法單獨完成該影像串流分析時,該影像分析裝置通過該群集管理裝置以使其他之影像分析裝置及/或該群集管理裝置來執行該影像串流分析之至少一部份之工作以完成該影像串流分析。
- 如第1項所述之系統,該群集管理裝置將該至少一部份之工作分配給所述其他之影像分析裝置,該群集管理裝置再將該至少一部份之工作之執行結果傳送至該影像分析裝置以完成該影像串流分析。
- 如第1項所述之系統,其中該群集管理裝置連接至一雲端分析服務裝置,其中,該至少一部份之工作包含一影像分析,該多個影像分析裝置不具備執行該影像分析的能力,該群集管理裝置將該影像分析之工作交由該雲端分析服務裝置來執行,再由該雲端分析服務裝置將該影像分析之結果傳送至該影像分析裝置。
- 如第3項所述之系統,該雲端分析服務裝置通過該群集管理裝置將該影像分析之執行結果傳送至該影像分析裝置。
- 如第3項所述之系統,該雲端分析服務裝置將該影像分析之執行結果傳送至該影像分析裝置而不通過該群集管理裝置。
- 如第3項所述之系統,其中,該影像分析裝置偵測到一事件發生時,將該影像分析交由該雲端分析服務裝置來執行,以判斷該影像具有一異常狀態的機率分數,再由該雲端分析服務裝置將該機率分數傳回至該影像分析裝置。
- 如第6項所述之系統,其中,該影像分析裝置偵測到該事件是藉由該影像之一初步分析,當該初步分析符合一觸發條件時即偵測到該事件。
- 如第6項所述之系統,其中,該影像分析裝置接收一偵測裝置之訊息以偵測到該事件。
- 如第6項所述之系統,其中,該異常狀態為該影像包含一危險物品或一火景。
- 如第7項所述之系統,其中,該觸發條件為物體之移動。
- 如第8項所述之系統,其中,該偵測裝置為一溫度偵測裝置。
- 一種分佈式的影像分析系統,包含: 多個影像分析裝置,用以分析影像串流;以及 一群集管理裝置,連接至該多個影像分析裝置,其中該群集管理裝置連接至一雲端分析服務裝置; 其中,當多個影像分析裝置之一影像分析裝置在執行一影像串流分析但無法單獨完成該影像串流分析時,該影像分析裝置通過該群集管理裝置以使其他之影像分析裝置及/或該雲端分析服務裝置來執行該影像串流分析之至少一部份之工作,再由該群集管理裝置將該至少一部份之工作之執行結果回傳至該影像分析裝置以完成該影像串流分析。
- 一種分佈式的影像分析系統,包含: 一影像分析裝置,其中該影像分析裝置連接至一雲端分析服務裝置; 其中,當該影像分析裝置在執行一影像串流分析但無法執行一影像分析時,該影像分析裝置將該影像分析之工作交由該雲端分析服務裝置來執行,再由該雲端分析服務裝置將該影像分析之執行結果傳回至該影像分析裝置以完成該影像串流分析。
- 如第13項所述之系統,其中,該影像分析裝置偵測到一事件發生時,將該影像分析交由該雲端分析服務裝置來執行,以判斷該影像具有一異常狀態的機率分數,再由該雲端分析服務裝置將該機率分數傳回至該影像分析裝置。
- 如第14項所述之系統,其中,該影像分析裝置偵測到該事件是藉該影像之一初步分析,當該初步分析符合一觸發條件時即偵測到該事件。
- 如第14項所述之系統,其中,該影像分析裝置接收一偵測裝置之訊息以偵測到該事件。
- 如第14項所述之系統,其中,該異常狀態為該影像包含一危險物品或一火景。
- 如第15項所述之系統,其中,該觸發條件為物體之移動。
- 如第16項所述之系統,其中,該偵測裝置為一溫度偵測裝置。
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