Статьи

К списку статей

Возможности автоматизированного анализа видеоизображений

"Интеллектуальный анализ видеоизображения является одним из наиболее быстро развивающихся направлений в современных телевизионных системах наблюдения (ТВСН). В общем случае задачей видеоанализа является выделение полезной, значимой информации из большого потока видеоизображений, поступающего от телекамер. Критерии значимости информации могут быть различными в зависимости от задач, решаемых ТВСН. А их круг ограничивается не только функциями, связанными непосредственно с безопасностью самого объекта или его посетителей. Например, система видеоаналитики может осуществлять подсчет посетителей магазина для планирования времени работы персонала или оценки эффективности программ по продвижению товара. То есть помогает решать чисто экономические задачи. Необходимость автоматизации процесса обработки видеосигналов особенно важна в больших телевизионных системах. Оператору необходимо достаточно долгое время наблюдать за изображением нескольких (от десятков до сотен) зон контролируемого объекта. В силу естественных физиологических особенностей, усталости или небрежности он может пропустить нештатную ситуацию, требующую принятия решения и соответствующих действий. Система автоматизированного видеоанализа позволяет выявить нештатные ситуации или состояние, предшествующее им, на ранней стадии. А следовательно, уменьшить время реакции на эту ситуацию. То есть позволяет минимизировать влияние человеческого фактора как одного из самых слабых звеньев системы безопасности.
Количество функций, реализованных в современных устройствах видеоаналитики, постоянно увеличивается, что вызвано рядом причин. Связано это не только с развитием этого направления, с его все большей востребованностью. Но и с быстро растущими технологическими возможностями, позволяющими, во-первых, физически реализовывать все новые функции и повышать их эффективность и, во-вторых, перераспределять функции обработки сигналов между серверами и видеорегистраторами, с одной стороны, и устройствами формирования видеосигнала (телекамерами) — с другой стороны. То есть распределять «интеллект» системы между ее элементами, что позволяет более эффективно использовать каналы связи с точки зрения их загрузки при передаче потоков видеоинформации. Это осуществляется за счет приоритетной передачи видеоизображения, представляющего интерес с точки зрения конкретной решаемой задачи.
Особенно важны рассматриваемые функции в системах, осуществляющих телевизионный контроль, во-первых, зон с большим количеством людей и, во-вторых, с сосредоточением материальных ресурсов. Если первое относится к аэропортам, вокзалам, местам массовых мероприятий, то второе, в первую очередь, к торговым центрам. Там очень часто имеет место сочетание обоих упомянутых факторов. В этих условиях неавтоматизированный телевизионный контроль становится крайне сложным. И, следовательно, необходимость использования видеоаналитики существенно возрастает.
Заметим, что в таких условиях применение весьма эффективных и хорошо зарекомендовавших себя видеодетекторов движения, как первых алгоритмов видеоанализа, становится малоэффективным. Вызвано это тем, что существует ряд задач, где видеообнаружитель движения практически не может быть использован. Приведем несколько примеров.
Обнаружение перемещения или удаления предметов с мест их постоянного размещения (например, какого-либо экспоната или ценного товара). Во время наблюдения за объектами возможно их полное или частичное перекрывание другими объектами (посетителями или персоналом). При этом система должна формировать тревожное сообщение только в случае обнаружений изменений в выбранной области фонового изображения и не реагировать на перемещение людей.
Другая задача заключается в обнаружении людей или автомобилей, которые находятся в контролируемой зоне свыше разрешенного интервала времени. Например, если человек находится в некоторой части изображения более установленного интервала времени, может приниматься решение о потенциально опасных действиях для охраняемого объекта. Хотя в общем случае эти действия могут не являться таковыми, а быть вызванными другими причинами. Но это может быть и осмотр объекта с целью последующего проникновения на территорию. В то же время, если человек пройдет через эту область без задержек, это будет считаться обычной
ситуацией.
Очевидно, что видеодетекторы движения не смогут корректно работать в рассмотренных ситуациях.
Проанализируем, какие действия могут быть потенциально опасными. Рассмотрим их с нескольких точек зрения.
1. Перемещение людей или объектов.
В общем случае некорректными или потенциально опасными могут быть следующие действия:
  • Классическое обнаружение движущихся людей или предметов (например, плавсредства в запрещенной зоне акватории порта).
  • Обнаружение людей, двигающихся в «неправильном» направлении (например, пытающихся выйти из магазина через область входа или движущихся в зоне таможенного или паспортного контроля в обратном направлении).
  • Обнаружение людей, двигающихся с нестандартной скоростью, например, бегущих. К примеру — бегущий по торговому залу человек может пытаться скрыться от службы охраны.
  • Обнаружение людей или предметов, находящихся в контролируемой зоне свыше установленного интервала времени. Эта функция может быть полезна, скажем, при охране автомобильных парковок. Обычно люди находятся там непродолжительное время, в течение которого они осуществляют посадку и высадку из автомобиля. Если же человек ходит по парковке в течение длительного времени, это может оказаться подозрительным.
  • Обнаружение людей, находящихся в контролируемых зонах вне разрешенного времени. Это относится, например, к сотрудникам, которые могут проникнуть в торговый зал в нерабочее время для совершения кражи.
  • Обнаружение скоплений людей в некоторых местах. Например, большие очереди у касс в торговом центре требуют открытия дополнительных касс.
  • Регистрация прохода через маршруты ограниченного доступа, например, через пожарные или служебные выходы.
  • Перемещение объектов или субъектов из зон свободного доступа в запрещенные зоны или через границы таких зон. В качестве примера можно привести проникновение посторонних лиц в автомобильные или железнодорожные тоннели (очевидно, что при этом система не должна реагировать на движущиеся автомобили и поезда).
Упомянутые выше действия в определенных ситуациях могут либо быть несанкционированными действиями, либо предшествовать им, либо предшествовать опасной ситуации. Например, скопление людей перед выходом со станции метрополитена метро может привести к давке на выходе с эскалатора и, следовательно, к тяжелым последствиям.
Как подгруппу можно выделить задачи, связанные с анализом параметров движения. Например, отслеживание траектории перемещения.
2. Оценка определенных параметров видеоизображения, в том числе подсчет количества людей, проходящих через определенную зону (рис. 1).
Например, чрезмерное количество посетителей в магазине может привести к различным сложностям в плане их обслуживания или обеспечения безопасности товара. Другой пример — оценка количества автомашин, проезжающих по улице или через перекресток в разных направлениях, может использоваться для адаптивной регулировки режима работы светофоров (рис. 2).
3. Действия, связанные с перемещением предметов или объектов.
Сюда можно отнести следующие.
  • Оставление предметов в контролируемых зонах (рис. 3). Это может быть сделано и без умысла, например, сумка может быть забыта покупателем. Но в то же время этот предмет может быть либо украден, либо использован для совершения террористического акта. И в том и в другом случае выявление оставленного предмета может быть весьма полезным для предотвращения преступления.
  • Неправильная остановка транспорта, к примеру, обнаружение автомобилей, мешающих подъезду к воротам для доставки товара.
  • Удаление предметов из зон ограниченного доступа, например, товаров с полок магазина в нерабочее время.
  • Остановка автотранспорта на шоссе. Так, остановка на обочине может быть вызвана поломкой или плохим самочувствием водителя и, следовательно, говорит о необходимости помощи. А остановка на полосах движения либо свидетельствует о пробке, либо об аварии. И в том и в другом случае имеет смысл предпринять определенные действия по ликвидации нештатной ситуации.
  • «Неправильная» траектория движения автотранспорта (например, поворот или разворот в запрещенном месте).
Подсчет входящих и выходящих людей Подсчет автомобилей, движущихся по полосам Обнаружение оставленных предметов
Рис.1 Подсчет входящих и выходящих людей Рис.2 Подсчет автомобилей, движущихся по полосам Рис.3 Обнаружение оставленных предметов
4. Задачи непосредственного обнаружения различных угроз:
  • кража;
  • возгорание;
  • появление кого-либо или чего-либо в охраняемой зоне (рис. 4);
  • пересечение некоторой границы (ограждения территории, чрезмерное приближение к экспонатам музея и т. д.).
5. Задачи, связанные с распознаванием образов или идентификацией :
  • номерных знаков автомобилей;
  • лиц;
  • предметов определенной формы или размеров (например, выезд с территории склада автомашины с контейнером — рис. 5).
Обнаружение роникновения через забор с отслеживанием траектории движения нарушителя Обнаружение проезда грузовика с контейнером через железнодорожный переезд Обнаружение попытки проникновения на охраняемую территорию
Рис. 4 Обнаружение роникновения через забор с отслеживанием траектории движения нарушителя Рис. 5 Обнаружение проезда грузовика с контейнером через железнодорожный переезд Рис. 6 Обнаружение попытки проникновения на охраняемую территорию

ТВСН с функциями видеоанализа может использоваться не только при наблюдении за объектом в реальном масштабе времени, но и для анализа уже сделанной видеозаписи. Например, если требуется найти все видеофрагменты, содержащие определенный вид действий людей в кадре. Очевидно, что ручной поиск событий (каждое из которых может занимать несколько секунд) в многочасовой видеозаписи выполнить крайне сложно. Даже если поиск осуществляется с использованием видеообнаружителя движения. Особенно при большом числе телекамер. Поэтому при выборе ТВСН с функциями видеоанализа стоит обратить внимание на возможность использования готовой видеозаписи (в различных форматах) в качестве исходного материала для анализа. Необходимо также, чтобы оператор мог самостоятельно настроить события, по которым осуществляется поиск.
Список перечисленных выше задач, конечно, не является исчерпывающим. Жизнь ставит новые задачи, а развитие техники и технологии дает все новые возможности по их решению. Ведущие производители ТВСН уже предлагают программное обеспечение видеоанализа в качестве либо отдельного компонента, либо возможность его установки на видеорегистраторах.
Поэтому при проектировании ТВСН стоит изначально выбрать видеорегистратор, предусматривающий возможность использования видеоаналитики (по крайней мере, в качестве дополнительной опции с установкой в дальнейшем). Это позволит впоследствии существенно сократить затраты при модернизации системы.
Еще одна из сторон автоматизированного анализа видеоизображений — это защищенность самого видеоизображения, контроль его возможных модификаций. Это может решаться путем внедрения в кадры цифровой подписи («водяных знаков») с последующим автоматическим анализом.

В заключение отметим также, что ТВСН с функциями видеоанализа позволяет решать часть задач систем охранной и пожарной сигнализации и контроля доступа. Не говоря уже о простой проверке правильности срабатывания систем ОПС. Например, контроль доступа на объект может осуществляться с помощью ТВСН, считывающей и распознающей лица людей или номерные знаки автомобилей. Аналогично в ряде случаев возможно использование ТВСН с функциями видеоанализа для контроля периметра объекта. Очевидно, что возможность использования ТВСН для решения сразу нескольких задач является очень привлекательной. Особенно с учетом экономических ограничений, которые в той или иной мере присутствуют всегда. Кроме того, в совокупности с другими подсистемами (ОПС, СКУД) это позволяет существенно повысить вероятность обнаружения угроз.

Приведенные иллюстрации получены с помощью системы видеоанализа Active Alert (Honeywell ), которая может устанавливаться на хорошо зарекомендовавшие себя видеорегистраторы серии Fusion.

Василий Волковицкий, замeститель директора представительства ADI International
Владимир Волхонский, директор представительства ADI International

Видеонаблюдение

Внешний вид AN5-21B3.6I Внешний вид AN5-21B3.6I
Уличная аналоговая видеокамера
- 1/3" Pixel plus 1099 - 800 ТВЛ - 3,6 мм - ИК- 20 м
1 947

Производитель Axycam
Внешний вид AD4-P37B3.6I-MG Внешний вид AD4-P37B3.6I-MG
  • - 1/4" 1Мр H42
  • - 720p ( 30 к/с)
  • - 3.6mm
  • - подсветка - 20м
Доступно: 57 шт.
1 250

Производитель Axycam
Внешний вид AN4-37B3.6I-MG white Внешний вид AN4-37B3.6I-MG white
  • - 1/4" 1Мр H42
  • - 720p ( 30 к/с)
  • - 3.6mm
  • - подсветка - 20м
Доступно: 179 шт.
1 350

Производитель Axycam
Внешний вид AD-P31B3.6I-AHD Внешний вид AD-P31B3.6I-AHD
  • - 1/4" 1Мр Omnivision
  • - 720p ( 30 к/с)
  • - 3.6mm
  • - подсветка - 20м
1 233

Производитель Axycam
Внешний вид AD-P31B2.8I-AHD Внешний вид AD-P31B2.8I-AHD
  • - 1/4" 1Мр Omnivision
  • - 720p ( 30 к/с)
  • - 2.8mm
  • - подсветка - 20м
1 363

Производитель Axycam
Внешний вид AN5-31B3.6I-AHD white/dark grey Внешний вид AN5-31B3.6I-AHD white/dark grey
  • - 1/4" 1Мр Omnivision
  • - 720p ( 30 к/с)
  • - 3.6mm
  • - подсветка - 20м
2 402

Производитель Axycam
Внешний вид AD-31B3.6I-AHD Внешний вид AD-31B3.6I-AHD
  • - 1/4" 1Мр Omnivision
  • - 720p ( 30 к/с)
  • - 3.6mm
  • - подсветка - 25м
2 012

Производитель Axycam
Внешний вид AD7-31V12I-AHD Внешний вид AD7-31V12I-AHD
  • - 1/4" 1Мр Omnivision
  • - 720p ( 30 к/с)
  • - 2.8-12mm
  • - подсветка - 25м
3 310

Производитель Axycam
Внешний вид AD-P33B3.6NIL Внешний вид AD-P33B3.6NIL
Купольная металлическая IP камера
Доступно: 1 шт.
4 024

Производитель Axycam
Внешний вид AN4-37V12I-MG Внешний вид AN4-37V12I-MG
  • - 1/4" 1Мр H42
  • - 720p ( 30 к/с)
  • - 2.8-12mm
  • - подсветка - 40м
4 219

Производитель Axycam
Найдено товаров: 1722
1 2 3 4 5

Возврат к списку

Создание проекта системы видеонаблюдения всего за несколько минут;
Все РЕАЛЬНО: в т.ч. сектора наблюдения, параметры кабельных трасс;
Загрузка готовых планов и их масштабирование;
Спецификация обрудования и смета создается автоматически;
Дружелюбный интерфейс;
Индивидуальные настройки программы и оборудования.
Техподдержка встроена непосредственно в программу.
Регистрация занимает одну минуту.

ОТ ЗАПРОСА ДО ОФОРМЛЕННОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ - 15 МИНУТ