浙江DH简化智能视频分析项目

顶目背景:

智能视频分析是利用一些图像处理、模式识别或机器学习等领域的算法来分析前端设备采集的视频序列信息，对各种安全事件主动预警，通过实时分析，将报警信息反馈至监控平台及客户端。

近年来，国内的视频监控市场受到“平安城市”、奥运安防以及各地各行业的安防项目需求加速增长等因素的强劲刺激和拉动，取得了快速的发展，整体市场规模迅速扩大。伴随着市场的快速发展，浮现出了相应的问题与挑战：如随着监控数字化、网络化的普及，监控系统摄像机数量的不断攀升，传统的人力监控方式已无力应付大量视频信息的实时监控要求，从而导致用户的安全隐患提高。因此，视频监控智能化必然将成为未来的趋势，智能视频监控在智慧公安、交通、反恐等应用场景下需要满足实时性的要求,并且随着智能监控系统监控范围的扩大,智能视频分析服务器的负载迅速增大,因而,能够满足实际应用需求的智能视频分析服务器集群系统设计成为该领域的一个重要需求之一。

浙江DH是一家致力于安防智能视频分析领域的企业，此次项目主要涉及到人工智能的安防应用场景包括目标检测（人脸检测，车辆、车牌、车型检测等）、物体识别、人脸识别、行为检测（尾随、停止、消失检测等）等，针对这些场景现需要搭建智能视频监控系统，智能视频监控系统是针对我国安防管理中普遍存在异常现象，通过摄像机监视，增加人工智能功能，对视频进行检测、智能分析、自动预警。

核心需求：

客户需要AMAX提供一套智能视频监控系统中的视频分析服务器集群，解决厂区安防管理的主要痛点：
1.车辆出入管理
目前，车辆采用刷卡方式认证，这种方式存在一卡多用的可能性，无法识别车辆信息，使外部车辆混入厂区
2.突发烟火管理
厂区有很多植物覆盖地、库房周围、无人看管的死角需要监控实时预警。
3.人员出入计数管理
人员进出厂区不走通道刷卡进入，而是随车辆驶入，缺少刷卡环节，使得人员计数不在正确，无法确保安保部门进行管理。

需求分析：
车牌照识别功能需求，有效防止非法车辆进入
1.车牌照识别速度快，在车辆驶入监控区，即快速识别出拍照信息
2.车牌识别信息正确率高
3.车辆牌照信息与司机信息比对合法车辆进入
4.通行车辆信息留底，保存记录
人脸面部识别需求
1. 能够进行人物追踪，并锁定人脸面部信息
2.能够清晰展现人物面部特征，供安保必要时刻查看
无人管理区域需求
实时侦测出危险情况即转入相对应第三方报警联动

需求总结：整个智能视频监控系统对于计算性能要求较高以及数据传输的延时性较低。

解决方案：

搭建一套视频分析服务器集群，其中计算节点采用多台AMAX推出的高密度4U高性能机架式服务器G408-X2，支持八张专业级NVIDIA GPU。
- CPU采用至强第二代可扩展处理器Silver 4210 10Core。
- 内存采用16根32GB 频率高达2933MHz，大幅提高内存带宽，满足苛刻的计算要求。
- 硬盘采用高IOPS的 SSD以满足对大量临时小文件的I/O性能。
- GPU卡采用8张NVIDIA Volta™ 架构NVIDIA V100 Tensor Core GPU，强大精度计算性能为应用程序实现GPU加速、提升吞吐量。
- 2000W（2+2）冗余电源。

此集群方案主要提供
1．视频预处理功能：AMAX采用多个CPU服务器搭建视频预处理CPU平台，从存储中读取视频数据，对视频数据进行编码处理、筛选图像去燥等。
2．视频样本训练： AMAX采用多台XP-48201G GPU服务器+AI MAX深度学习管理软件相结合将GPU计算资源统一管理调度，大幅利用资源，提供TensorFlow，Caffe等深度学习框架，为客户提供全面的训练环境要求。
3．分布式存储：可以为集群计算节点大量图片的训练提供强大的IOPS降低延时；并为大量车辆和人员图片信息留底提供了弹性扩展，为后期庞大的数据量预留线性增长空间；拥有完整的监控和操作工具方便管理数据。

软件应用:

AI Max机器学习平台是一款基于Docker+Kubernetes的人工智能容器云平台，能够实现异构资源的高效管理、调度和监控，提供了从模型开发、训练到部署的完整流程和工具。
主要特点：
1.资源配额：支持对用户和分区设置资源的配额，包括CPU、GPU、Mem，用户使用的资源总和不能超过配额，分区任务消耗的资源总和不能超过配额，超出资源任务可自行排队等待
2.数据访问控制：用户的数据存储空间相互隔离，每个用户只能访问各自空间中的数据，无法越界访问未授权的数据
3.分区管理：将集群资源在逻辑上划分为不同的分组，不同的分组设置不同的资源数量，满足不同项目组的资源使用和隔离需求
4.镜像：提供镜像制作满足不同背景和层次的用户对镜像制作的要求;可搜索下载镜像放入私有或公有仓库;镜像定制根据已有镜像基础添加python包;镜像预测：对系统所有镜像的运行环境如操作系统、python环境、python packages进行扫描并打标签，启动任务时自动匹配并选择正确的镜像
5.管理员权限：
用户权限：可创建用户组指定权限，可创建用户并设置归属某用户组该用户享有该用户组权限。
资源管理：创建逻辑资源分区，分配物理机资源;指定用户归属指定逻辑资源分区。
任务训练：查看和管理交互式开发、任务训练、可视化进程、模型部署。
数据存储：对于公共数据的增删改查。
监控中心：监控中心提供了多维度和多层次的监控信息，使系统使用透明、可追踪。管理员用户在左侧菜单栏中选择监控中心，即可查看集群、节点和分区的资源使用情况。