Una señal de notificación cuando se detecta movimiento (detección) en el campo de visión de la cámara es una función básica, sin la cual es imposible imaginar un sistema moderno de videovigilancia. Sin embargo, incluso esta función simple y fácil de usar tiene muchos matices que afectan el costo y la calidad de todo el sistema.
Hoy le presentaremos los diversos tipos de detección utilizados en las cámaras de CCTV, hablaremos sobre sus ventajas y desventajas, compararemos en detalle los dispositivos integrados con la nube y los análisis "a bordo".
Ofrecemos varias soluciones basadas en algoritmos para determinar el objeto y el movimiento en el marco:
De esta lista, solo
Ivideon Counter 3D se representa como un dispositivo separado que le permite contar los visitantes de la tienda y crear informes analíticos: por tráfico (semanal y total) y carga por hora, así como observar un gran flujo de visitantes en la línea de tiempo debajo del video.
Un detector de movimiento es parte del sistema de análisis de video disponible para todas las cámaras del servicio Ivideon. Determina el movimiento en el área seleccionada y, si el usuario no lo especificó, el detector funciona en toda la zona del marco. El detector se basa en un algoritmo que crea una imagen de fondo y compara los cuadros posteriores con el fondo. Por lo tanto, es posible evitar falsos positivos con un pequeño cambio en el marco. Por ejemplo, el detector no funcionará si un pájaro vuela fuera de la ventana. Pero funcionará si una persona sentada inmóvil comienza a mover su mano. Además de comparar cuadros con el fondo, se utilizan algoritmos de detección de movimiento adicionales para aumentar la calidad del trabajo.
Un detector de cola es un módulo de análisis de video que se utiliza para detectar una cola en función de los objetivos de conteo en un marco. El detector se desarrolló utilizando el aprendizaje automático, es decir, su precisión aumentó a medida que se usaba.
El detector es útil para propietarios de empresas medianas o minoristas de redes, donde existe un alto riesgo de hacer cola. El módulo analítico genera informes, agrupa las colas según las zonas de origen y muestra segmentos de video de las cámaras en las que el momento de la formación de la cola es visible. Los informes están disponibles para su visualización en su cuenta y se pueden exportar en formato .csv.
El reconocimiento facial es una tecnología de análisis de video que las grandes empresas de los sectores bancario y de seguros necesitan con mayor frecuencia, donde existen altos requisitos de seguridad y confidencialidad. Escribimos más sobre ella aquí (enlace a un artículo sobre emociones).
Todas estas tecnologías aparecieron después de una larga evolución, que comenzó con detectores analógicos.
Detector de movimiento externo analógico
El sensor infrarrojo pasivo piroeléctrico detecta los niveles de radiación infrarrojaAnteriormente, el mercado de los sistemas de videovigilancia estaba dominado por cámaras analógicas con resolución estándar, por regla general, 576r. Para activar la grabación cuando se detectó movimiento, se utilizaron sensores externos separados.
Se instalaron sensores infrarrojos sensibles al calor en ellos, que reaccionaron ante la aparición de una fuente de calor (persona) en la zona de control y determinaron el hecho de su movimiento. La señal del sensor activó la grabación de la imagen de la cámara en el cassette de la videograbadora o la alarma en el sistema de seguridad.
Sensor de movimiento IR estándarEsta tecnología se usa hoy en día debido a su bajo costo, alta sensibilidad y la capacidad de trabajar con cámaras analógicas baratas, pero todas las ventajas se compensan con problemas serios al usar un detector analógico.
En primer lugar, su sensor cubre toda su área vigilante con su "ojo vigilante". No tiene forma de cerrar un determinado sector del detector, en el que, por ejemplo, puede haber movimiento de masas de aire caliente. En este caso, encontrará falsos positivos periódicos y la protección del objeto recibirá un dolor de cabeza.
Por supuesto, puede intentar minimizar las falsas alarmas ajustando la sensibilidad del detector y cambiando el ángulo de visión, pero esta no siempre es la mejor solución.
En segundo lugar, varios fenómenos atmosféricos pueden provocar falsas alarmas del sensor: nieve, lluvia o polvo. También es bastante sensible a la interferencia artificial.
Determinar la actividad en el marco.
Multiplexor para trabajar con cámaras analógicas
Con el desarrollo de tecnologías de procesamiento de video digital, se hizo posible integrar detectores de actividad en multiplexores, aunque las cámaras en sí todavía eran analógicas en esa etapa.
La tarea del multiplexor es reducir la transmisión de video de varias cámaras en una sola secuencia de video para demostración en monitores de seguridad y grabación en una grabadora de video Time Lapse.
Ese período puede considerarse un punto de inflexión en el desarrollo de la tecnología de detección. Y no hay ningún error tipográfico: estamos hablando de reconocer la actividad en áreas especialmente marcadas del marco; esta operación fue realizada por el multiplexor.
Podría programarse para determinar la actividad en una secuencia de video proveniente de una o varias cámaras. Para este propósito, el marco se dividió en zonas (por regla general, 256 zonas de 16x16 cuadrados), y en el proceso de configuración del sistema, un especialista podría elegir en qué zonas analizar la actividad y cuáles no.
A diferencia del sensor de movimiento analógico, se generó una señal de alarma cuando hubo actividad solo en las zonas seleccionadas, y no en toda el área del cuadro. Este enfoque proporcionó una mayor flexibilidad y facilidad de control, minimizando las falsas alarmas del sistema.
Otra ventaja de esta tecnología puede considerarse la capacidad de activar la grabación con una velocidad de cuadro estándar en presencia de actividad en la cámara. En el multiplexor fue posible configurar la grabación de la transmisión de video de una cámara específica en modo de fotograma completo, para que luego pueda obtener un video dinámico normal sin sacudidas y saltos de fotogramas, con una transferencia suave del efecto de movimiento. El video de otras cámaras continuó grabándose a una velocidad de fotogramas más baja.
La tecnología tiene ventajas significativas sobre la detección de movimiento analógica. En primer lugar, menos falsos positivos debido a la configuración flexible de las zonas de control. Tal sistema prácticamente no se vio afectado por la precipitación.
El progreso no se detiene, y las cámaras de vigilancia analógicas Full HD estándar han sido reemplazadas por cámaras digitales Full HD, y los multiplexores analógicos y las grabadoras de video Time Lapse han sido reemplazados por grabadoras digitales, así como servidores de video locales y en la nube. Todo esto ha llevado al hecho de que los usuarios de sistemas de videovigilancia digital han recibido características adicionales, que les informaremos a continuación.
Detector de actividad de la cámara
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La llegada de potentes DSP (procesadores de señal digital) para el procesamiento de video ha permitido a los desarrolladores integrar detectores de movimiento (y no solo ellos) directamente en la cámara. Llamaremos a estas cámaras "inteligentes" o "cámaras con análisis".
Puede seleccionar la zona deseada en el cuadro, la actividad en la que desea realizar un seguimiento y, al mismo tiempo, por regla general, no está limitado a cuadrados de cierto tamaño. Las cámaras inteligentes le permiten establecer zonas de cualquier tamaño y forma y activar la grabación, por ejemplo, en una unidad flash instalada. Y, por supuesto, pueden transmitir una alarma.
Las cámaras inteligentes no se limitan a determinar la presencia de movimiento en el marco. Los modelos más avanzados pueden enviar notificaciones sobre diversos eventos en las instalaciones, por ejemplo, por correo electrónico.
Algunas cámaras tienen la capacidad de establecer el intervalo de tiempo para el seguimiento de movimiento. Y, por supuesto, la mayoría de las cámaras modernas con análisis también destacan los objetos en movimiento en el marco al que el operador debe prestar atención.
Tenga en cuenta que ahora las tecnologías que antes eran inaccesibles para la mayoría de los sistemas de vigilancia están ganando popularidad:
- reconocimiento facial;
- reconocimiento de matrículas y otros objetos;
- Reconocimiento de emociones.
Si su sistema de vigilancia necesita identificar o reconocer automáticamente a personas y objetos, entonces debe prestar mucha atención no solo a elegir una cámara. Su ubicación e iluminación en las instalaciones también juegan un papel muy importante. Por ejemplo, la presencia de luz de fondo puede reducir significativamente la precisión del reconocimiento, especialmente si su cámara no tiene un compensador de luz de fondo o no está activa.
También es necesario tener en cuenta el tamaño que ocupa el objeto reconocido en el marco. De acuerdo con los requisitos de la norma europea EN 50 132-7, para la detección, reconocimiento e identificación de personas y objetos, se introdujo el concepto de "densidad de píxeles", o el número de píxeles de imagen por 1 m de distancia horizontal al objetivo observado.
Estos requisitos se muestran en la tabla. Como puede ver, para la detección confiable de personas en el marco, se requiere una densidad de al menos 40 mm / píxel. Está claro que el reconocimiento de las personas es una tarea bastante difícil, por lo tanto, los requisitos de calidad de imagen son muy altos.
Y si tomamos, por ejemplo, el problema de reconocer los números de automóviles, entonces para esto la altura de las placas y letras debería ser de aproximadamente 15 píxeles, lo que equivale a 200 mm / píxel.
Además de las imágenes de alta calidad, los algoritmos utilizados desempeñan el papel más importante en cualquier detección.
Detección externa e integrada
Los programas de detección pueden integrarse en la cámara o ubicarse en un servidor remoto de video o en la nube.
Considere las ventajas y desventajas de estos enfoques.
Ventajas de la detección incorporada:- el usuario recibe de inmediato un sistema de videovigilancia listo para usar con detección. No necesita pensar en cómo funciona y qué algoritmo de detección elegir, el fabricante de la cámara hizo todo por él;
- La segunda ventaja, aunque controvertida, de este enfoque es la facilidad de instalación y configuración de los equipos. Por qué este plus es controvertido, lo describiremos en el capítulo sobre tecnología de detección de movimiento basada en la nube.
Aquí es donde terminan los beneficios.
Hablemos de las desventajas de la detección integrada.Cualquier función integrada en la cámara aumenta su costo. Después de todo, el desarrollador necesita crear el software apropiado y depurarlo y probarlo. Y el comprador debe pagar por todo esto.
Como regla general, la mayoría de los algoritmos de detección integrados en la cámara están bastante simplificados. Después de todo, es más fácil para el fabricante escribir el software una vez y venderlo el mayor tiempo posible.
Procesador Fullhan 8520 en una cámara Dahua ( c )Los algoritmos de detección de alta calidad requieren potentes DSP para funcionar, y cuanto más potente sea el procesador, más costosa será la cámara. Resulta que el comprador está realmente "atado" a un algoritmo de detección estrictamente definido conectado a la cámara, que puede no ser muy efectivo, y el fabricante no tiene prisa por lanzar una actualización. O no siempre puede hacer esto en el caso del hardware antiguo. Es más fácil para el fabricante lanzar una cámara nueva y más costosa que gastar tiempo y dinero en finalizar la anterior.
Cuando planee comprar una cámara, especialmente de un fabricante de un segmento de bajo precio, piense si necesita "características" en forma de detección integrada. Y ahora expliquemos por qué.
Ventajas y desventajas de la detección externa.
Los algoritmos analizarán la transmisión de video enviada a la nube o al servidor local y darán el resultado. Esta opción se implementa en Ivideon.
A diferencia del algoritmo de detección de movimiento conectado a la cámara, el trabajo para mejorar las tecnologías utilizadas en nuestra nube no se detiene. En particular, recientemente
actualizamos la configuración del detector de movimiento en la cuenta personal del servicio.
El usuario puede realizar todos los ajustes en la oficina de forma remota desde una PC o cualquier dispositivo. Ahora hemos agregado la sección "Detección", en la que puede ajustar la zona y la sensibilidad del detector de movimiento. Hay configuraciones similares para la ruta de sonido.
La configuración del detector de movimiento es simple e intuitiva: el usuario no necesita pensar en cuán efectivos son los algoritmos de detección y cómo actualizarlos. Nuestros programadores se ocupan de estos problemas.
El uso del servicio de videovigilancia en la nube facilita la organización de cualquier detección, independientemente del tipo y el precio de las cámaras instaladas en sus instalaciones. Puede configurar la detección de movimiento o activar el reconocimiento facial. No necesita comprar cámaras nuevas, solo seleccione la opción deseada en la cuenta personal del servicio.