27 августа 2013
Основы сетевого видеонаблюдения
Краткий курс
Часть 9
Что такое видеоаналитика?
В настоящее время записываются огромные объемы информации и могут составлять несколько тысяч часов. Просмотреть и проанализировать оператору/ нескольким операторам такие объемы не хватит чисто физически времени, в сутках всего 24 часа. В результате несвоевременное реагирование на происшествия или другие внештатные ситуации. Да и для Заказчика охранных услуг (частный случай - система видеонаблюдения) стоимость одного физического суточного поста – оператора ВН составляет 120 000 – 150 000 рублей в месяц. А сколько за год? И их на масштабных объектах с количеством в/камер несколько сотен, как правило, не менее трех операторов ВН и человеческий фактор не кто не отменял (поспать, покурить и т.д.). На помощь Заказчику – минимизировать свои расходы и операторам видеонаблюдения – облегчить работу пришли разработчики интеллектуальных алгоритмов для автоматического анализа видеоизображения.
Сейчас разрабатываются, применяются и совершенствуются системы видеоанализа, позволяющие автоматически распознавать автомобильные номера, создавать виртуальные барьеры вокруг важных объектов, когда при пересечении линии ограждения движущимся объектом передается сигнал тревоги. Таким системам не нужен ни отдых, ни зарплата, ни еда и прочие прелести человеческого бытия. Они могут нести свою вахту круглосуточно в режиме реального времени, обнаруживать угрозы и моментально реагировать на них, начав запись и оповестив при этом персонал службы безопасности. Видеоаналитика значительно сокращает требования: к пропускной способности IP-сети, к объему видеоархива; в большей мере разгружает персонал от рутинного мониторинга; способствует быстрому поиску необходимой информации в видеоархиве.
Так, что же такое видеоаналитика? Это процесс анализа данных видеоизображения с целью преобразования их в полезную информацию. Системы видеоанализа обнаруживают движущиеся объекты и одновременно с этим могут отфильтровывать некритичные посторонние помехи или объекты движения.
Систематизируем основные задачи, поставленные перед системой видеоанализа:
- Разгрузить оператора ВН. Минимизировать в принятии решения человеческий фактор. Благодаря видеоанализу оператору не нужно сутками пристально следить за десятками или сотнями мониторов. Система видеоаналитики это берет на себя и вовремя известит, например, когда кто-то вторгается в запретную зону или кто-то мешает нормальной работе телекамеры.
- Быстрый поиск необходимой информации в видеоархиве. Это весьма затратный по времени процесс: просматривать все видеозаписи, даже с ускоренной прокруткой. А видеоархивы огромны. Статистика говорит, что не более 1% всех видеозаписей просматривается человеком. Например видеодетектор движения позволяет хранить только нужные видеозаписи. Видеоаналитика позволяет всего за несколько минут провести поиск и найти нужное событие в видеоархиве глубиной в несколько месяцев.
- Новые перспективы применения системы видеоанализа. В розничной торговле применяют для проведения маркетинговых исследований: программы для автоматического подсчета покупателей, которые останавливаются перед той или иной стойкой товара. На транспорте определяют пропускную способность автомагистралей. Перспективы широкого применения в области таможенного контроля.
Существует два основных вида реализации системы видеоанализа:
- С централизованной архитектурой. Всё видео и информация от других датчиков собирается на центральном сервере для анализа. Реализуется на базе цифровых видеорегистраторов (посредством видеосерверов), сетевых видеорегистраторов и на базе компьютерных серверов.
- С распределенной/ периферийной архитектурой. Все сетевые телекамеры, сетевые видеосерверы имеют встроенную функцию видеоанализа и способны сами обрабатывать видео с целью получения полезной информации. Распределенные системы появились с целью разгрузить как IP-сети, так и централизованные системы: видеорегистраторы, серверы. Снижение нагрузки на сеть ведет к снижению требований к сетевой инфраструктуре, следовательно, можно задействовать недорогие сетевые компоненты.
Многие производители оборудования для сетевого видеонаблюдения предлагают вместе с продуктом и функции видеоаналитики. В качестве примера большинство IP-телекамер оснащено функцией видеодетектора движения. Для создания крупномасштабных, надежных систем с высокой функциональностью видеоналитики требуется широкие и в то же время глубокие знания не только в области программирования, построения математических алгоритмов, но и в областях применения: торговли, транспорта и т.д. Чтобы быть привлекательными с коммерческой точки зрения и обеспечить совместимость с другими программными продуктами, системами, разработчики систем видеоанализа используют открытые стандарты и интерфейсы. Это существенно упрощает интеграцию программного обеспечения системы видеоанализа и программного обеспечения сетевого видеонаблюдения. Наличие открытых платформ видеоанализа обеспечивает максимальную гибкость и позволяет оперативно внедрять их в IP-телекамеры и в ПО видеонаблюдения различных производителей.
Классификация приложений, реализующих функции видеоанализа:
- Приложения с пиксельным типом видеоанализа. Такие технологии используются в случае падения качества изображения или при обнаружении движения в кадре. Примеры: видеодетектор движения, видиодетектор саботажа. О видеодетекторах уже не раз говорили, что такое видиодектор саботажа - это когда изображение с телекамеры непригодно для мониторинга: объектив телекамеры преднамеренно или случайно загорожен, хищение в/камеры, расфокусировка камеры. Погодные условия ( дождь, снег, туман) существенно влияют на качество получаемого изображения, для уменьшения данного фактора применяют специальные алгоритмы анализа, которые определяют типичные искажения и корректируют картинку.
- Приложения с объектовым типом анализа. Основаны на распознавании и классификации объектов, находящихся в кадре. Вместо того, чтобы искать разницу между отдельными пикселями, можно оперировать группой пикселов, определяющих объект. Здесь актуально привести понятие метаданные – это данные о данных, позволяют маркировать различное содержимое кадров и автоматически анализировать видеопотоки, благодаря этому пользователь легко может найти то, что ему нужно. После того как объекты были определены, метаданные об этих объектах могут быть извлечены из видео с помощью видиодетектора движения и классификации объектов. Функциональные задачи это распознавание и отслеживание объектов, конкретно:
- подсчет объектов,
- подсчет людей,
- отслеживание траектории движения объекта,
- создание виртуального ограждения,
- видеодетектор оставленных вещей.
- Специализированные приложения. Используется видеоанализ и пиксельного и объектного типа. Функциональные задачи:
- Распознавание автомобильных номеров,
- Распознавание лиц.
- Обнаружение огня и дыма. Более быстрое реагирование по сравнению с пожарными извещателями.
Факторы для эффективной работы системы видеоанализа:
- Качество исходного видео. Примечание: для большинства приложений видеоанализа достаточно: изображения формата CIF (352 х 240) и скорости 5-15 кадров в секунду. Это вопреки, что нужны мегапиксельные изображения.
- Эффективность алгоритмов видеоанализа. Единственный надежный способ проверки эффективности – это тестирование в реальных условиях, с целью проверки быстродействия и процента ложных срабатываний.
- Достаточные вычислительные ресурсы. Зависит от мощности процессора и объема оперативной памяти.
- Подбор оптимальной конфигурации системы под определенный объект.
Олег Зайцев
Email: zaytsev@tinko-sb.ru
Продолжение следует
В 10-й части курса будут рассмотрены вопросы, касающиеся инфраструктуры проводных сетей.
MicroDigital IP-видеокамеры
Мнения экспертов
Статьи Олега написаны простым и понятным языком. Особенно полезны будут сотрудникам служб безопасности. Из-за сжатого объема статей автор совсем не коснулся ценообразования ПО различных производителей. Исходя из опыта могу утверждать, что основная масса заказчиков, а это около 80% , даже включая средние банки, не пользуются видеоаналитикой и устанавливают обычные видеорегистраторы. В статье приведены самые распространенные системы видеонаблюдения, но, к сожалению, не упомянули ПО «Линия» - наиболее популярное среди начального уровня по цене и функционалу. Некоторые компании, такие как ITV и ISS предоставляют пользователям свое ПО с полным функционалом совсем бесплатно, но при этом ограничивают объем записи на ЖД либо количество подключаемых камер. Это отличное решение - дать клиенту «войти во вкус» и оценить необходимость дополнительных возможностей системы. Помимо стоимости систем видеонаблюдения необходимо так же учитывать и совместимость подключаемых IP камер с выбранным ПО. Не все IP камеры могут работать с тем или иным ПО .
-
 Кот С.В.
АЛПРО
Директор департамента "Интегрированные системы"
Информация изложена простым языком. Название статьи выбрано удачно. Статья позволяет читателю получить частичное представление на уровне общего понимания о функциях видеоаналитики. В статье есть недосказанность, в т.ч. отсутствуют обоснования некоторых заявлений. Например: «Статистика говорит, что не более 1% всех видеозаписей просматривается человеком.». Вторая основная задача систем видеоанализа является частностью первой задачи. Список основных задач, наверное, можно расширить: распознавание регистрационных номеров, обнаружение оставленных предметов, перемещение предметов (картин) и др. Ряд заявлений могут вызвать споры у специалистов. Подраздел факторы для эффективной работы систем видеоанализа в конце статьи содержит четыре пункта. Но как читатель может учесть/проанализировать эти факторы? Как именно достаточность вычислительных ресурсов зависит от мощности процессора (тепловой рассеиваемой ?) и объема оперативной памяти. Было бы интересно узнать мнение автора о том, как выбирать значения вычислительных ресурсов для выполнения тех или иных основных задач? Могу выразить не согласие с предложенным определением «Видеоаналитика». В частности: почему «видеоизображение», а не просто «видео» или «изображение», и почему исходное видеоизображение не является полезной информацией и его надо преобразовывать в полезную информацию? Так или иначе ознакомительную и популяризационную функции данная статья выполняет. Лучшее понимание статье могло бы добавить более проработанные формулировки.
Ваши комментарии:
Для того, чтобы оставлять коментарии, Вам нужно авторизоваться на Sec.Ru. Если У Вас еще нет аккаунта, пройдите процедуру регистрации.
|
|
