如何利用NVIDIA Metropolis应用框架进行AI视频分析

在本系列文章中，我们将探索现实案例中如何利用运行在NVIDIA的EGX平台上的NVIDIA Metropolis应用框架进行AI视频分析从而解决各行各业中复杂的运营和安全问题。NVIDIA Metropolis及其庞大的合作伙伴生态系统有助于将基于AI且功能强大的视频分析应用更快推向市场。

上一篇介绍了在交通方面AI是如何助力打造智慧交通系统、提高交通效率。本篇将从安全与健康角度出发， 展示AI是如何助力创造安全的医疗环境及维护公共安全的。

医院运营

创造更加安全的环境，为当今医院保驾护航

保持当今医院的平稳和安全运行比以往任何时候都更具挑战性。NVIDIA Metropolis合作伙伴Artisight利用AI提高了手术室生产力，提升了医院的整体效率。他们的应用程序从被策略性部署在周边的摄像机和无线设备中生成符合HIPAA标准的数据，提供关于工作流程和患者位置的见解，以优化护理方式。

Artisight拥有一个由2000个摄像头和其他传感器组成的网络，部署在西北部的十家医院中，在NVIDIA EGX平台运行。随着全球疫情的到来，医院需要从前来就诊人群中筛查出携带新冠病毒（COVID-19）的患者。Artisight在医疗卫生系统网络中的104个入口处安装了更多与其网络连接的热敏摄像头。利用AI技术， 每天可从进出的20000人中检测出大约50例发热患者。与传统的温度探测头相比，摄像头系统缩短了排队等待时间，并将每道门所需的员工数减少了75%。

如今，由于他们已在37家医院和门诊手术中心进行了部署，利用计算机视觉和对话式AI提高了手术室的效率，因而提高了患者满意度，增强了医院的最低标准。

最终结果是，护士进入病房的次数减少，降低了整体的感染风险，防护装备的消耗量也有所下降。这一切都关乎由AI提供支持的安全性和效率。

工作场所安全性

让海上作业等危险工作场所变得更安全

石油钻塔是世界上最危险的工作场所之一。但荷兰安全公司Helin Data正在利用AI提升海上钻塔的安全性和效率。Helin的应用会利用摄像头和传感器组成的网络，将数据馈送到基于NVIDIA Metropolis堆栈的AI视频分析算法。该系统会查找位于不安全地点的钻井工人，并在事故发生前向他们发出警报。系统还支持客户检查其工作方式，并确定哪部分工作可通过工具和机器来完成，而不必再花费额外的人力资源。

由于站在不安全位置的人少了，效率和安全性便有机会提高。石油钻塔并未接入互联网，因此Helin必须设计自己的系统，利用现场的硬件处理所有数据采集和处理。NVIDIA Jetson边缘AI平台提供该解决方案，以小巧的外形提供了超凡的性能和能效。

如今，这种模型能精确定位18英寸范围内的人的位置，如果有人在不安全区域，那么从发出警报到收到警报的过程不会超过250毫秒。边缘端的实时性分析是实现这一任务的关键所在。每一次真实警报都能挽救一个人的生命，而每一次虚假警报也可以作为一次优化模型的机会。

校园管理

发掘全新洞察，让校园在新冠疫情 （COVID-19）封锁期间保持安全无虞

坐落于加拿大阿尔伯塔省卡尔加里市的皇家山大学在新冠疫情（COVID-19）席卷全球之前便已采用了icetana的公共安全系统长达一年时间。该系统将经过GPU加速的实时AI分析应用于校园内250多个摄像头，区分正常行动和异常活动，并向运营团队发送实时通知。当校园出入活动由于新冠疫情 （COVID-19 ）原因受限，AI系统根据学生和员工活动减少而做出调整。

事实证明，并非所有校园异常活动都与人类有关Icetana系统报告了一起皇家山一栋住宅楼的走廊中出现了神秘的异常情况的案例。控制室员工在查看视频源后，发现地毯上有一处黑斑。警卫进去调查后发现存在严重的漏水情况。若没有icetana的AI视频分析，相关人员就不会检测到这一漏水情况，因为校园的这部分区域在封锁期间已然空置。这样一来，校园员工便能及时控制住泄漏所造成的损失和成本。Icetana的应用利用NVIDIA EGX平台的强大功能分析实时视频素材，并对任何异常活动即时创建警报，无需员工持续监控每个摄像头 。

自从安装该系统后，皇家山运营部平均每周报告四次可采取措施的事件，这些事件本来会被忽视而不上报。这是AI在单个应用程序中解决操作和安全问题的一个很好的例子。

机场安全

管理印尼最大机场日益增加的难题

雅加达的苏加诺 - 哈达国际机场（CGK）正面临着日益严峻的挑战。三个航站楼每年为6600多万旅客提供服务，预计到2024年旅客数将增加4400万，因此，机场必须尽可能快速有效地准确识别和管理各类事故，尽量减少事故对旅客乘客和空侧操作的干扰。

自 2015 年起，Ipsotek开始着手部署基于NVIDIA EGX平台及AI解决方案，用于分析所有航站楼中大量运营用例的摄像头视频流。部署的功能包括出口通道监控、旅客计数、行李违规处置、边界保护、行李无人认领和随意逗留。此解决方案还支持运营商追踪无人认领车辆，这是所有机场面临的最大威胁之一。

AI应用程序可以检测驾驶员何时弃车，触发实时警报并使用平移 - 倾斜 - 变焦（PTZ）摄像头自动跟踪驾驶员。Ipsotek的应用可生成实时归档数据，以获取有价值的业务、医疗和安全见解。这包括随时间推移的人数统计、热图显示人群密度、上座率和分布、社交距离和口罩检测。其宗旨是让员工和旅客有一个更加平稳、安全的环境。

人群安全

保护高达 1000 万人次的人群安全

Medaram Jathara是亚洲最大的部落节日，每年吸引近1000万信徒前往印度南部的特兰加纳州。管理如此庞大的人群需要的不仅仅是周密的计划和协调，还需要强大的技术。

负责活动安全的州当局采用Awiros Crowd Estimation应用来测量2020年节日期间多个地点的人群密度。这款首创的工具利用AI通过摄像头实时估算人群密度，并支持当局检测人群规模，跟踪特定区域人群密度随时间的变化情况。

这让他们能够先行采取预防措施，避免踩踏等危险情况发生。该应用部署在节日庆祝场地的几个关键出入口的摄像头，以及提供场地鸟瞰图的无人机摄像头中。在NVIDIA EGX平台上利用NVIDIA DeepStream SDK对视频流进行实时分析。

每个GPU系统同时分析来自多个实时摄像头的视频流，同时尽可能减少系统占用空间，并大幅降低了成本。当某个区域的人群密度超出特定安全阈值或人群密度变化速率较快时，官员会收到警报，并快速行动，保证集会者的安全，确保节日庆祝活动顺利进行。

编辑：jq