ما هي أنواع الكشف مفيدة في المراقبة بالفيديو. آليات ووظائف

صورة

تعتبر إشارة الإخطار عند اكتشاف الحركة (الكشف) في مجال رؤية الكاميرا وظيفة أساسية ، بدونها يتعذر تخيل نظام مراقبة فيديو حديث. ومع ذلك ، حتى هذه الوظيفة البسيطة وسهلة الاستخدام لديها العديد من الفروق الدقيقة التي تؤثر على تكلفة وجودة النظام بأكمله.

اليوم سوف نقدم لك أنواع مختلفة من الكشف المستخدمة في كاميرات الدوائر التلفزيونية المغلقة ، نتحدث عن مزاياها وعيوبها ، مقارنة الأجهزة بالتفصيل المتكاملة مع السحابة ، والتحليلات "على متن".

نحن نقدم العديد من الحلول التي تستند إلى خوارزميات لتحديد الكائن والحركة في الإطار:


من هذه القائمة ، يتم تقديم Ivideon Counter 3D فقط كجهاز منفصل يسمح لك بعدد زوار المتجر وإنشاء تقارير تحليلية: عن طريق حركة المرور (أسبوعيًا وإجماليًا ) وعن طريق التحميل بالساعة ، بالإضافة إلى ملاحظة تدفق كبير من الزوار على الجدول الزمني أسفل الفيديو.

كاشف الحركة هو جزء من نظام تحليلات الفيديو المتاح لجميع كاميرات خدمة Ivideon. يحدد الحركة في المنطقة المحددة ، وإذا لم يحددها المستخدم ، فسيعمل الكاشف في جميع أنحاء منطقة الإطار. يعتمد الكاشف على خوارزمية تقوم بإنشاء صورة خلفية ومقارنة الإطارات اللاحقة بالخلفية. وبالتالي فمن الممكن تجنب ايجابيات كاذبة مع تغيير طفيف في الإطار. على سبيل المثال ، لن يعمل الكاشف إذا طار طائر خارج النافذة. لكنها ستعمل إذا بدأ شخص جالس بلا حراك في تحريك يده. بالإضافة إلى مقارنة الإطارات مع الخلفية ، يتم استخدام خوارزميات إضافية لاكتشاف الحركة لزيادة جودة العمل.

كاشف قائمة الانتظار عبارة عن وحدة تحليلات فيديو تُستخدم للكشف عن قائمة انتظار استنادًا إلى حساب الأهداف في الإطار. تم تطوير الكاشف باستخدام التعلم الآلي ، أي زادت دقته عند استخدامه.

الكاشف مفيد لأصحاب الشركات متوسطة الحجم أو تجار التجزئة على الشبكة ، حيث يوجد خطر كبير في قائمة الانتظار. تقوم الوحدة التحليلية بإنشاء تقارير وتجميع قوائم الانتظار وفقًا لمناطق المنشأ وتظهر مقاطع فيديو من الكاميرات التي تكون فيها لحظة تشكيل قائمة الانتظار مرئية. تتوفر التقارير للعرض في حسابك ، ويمكن تصديرها بتنسيق .csv.

التعرف على الوجوه هي تقنية لتحليل الفيديو تكون غالبًا ما تحتاجها الشركات الكبيرة في قطاعي البنوك والتأمين ، حيث توجد متطلبات عالية للأمان والسرية. لقد كتبنا المزيد عنها هنا (رابط لمقال عن العواطف).

ظهرت كل هذه التقنيات بعد تطور طويل ، والتي بدأت مع أجهزة الكشف التناظرية.

التناظرية الخارجية كاشف الحركة


صورة
جهاز استشعار الأشعة تحت الحمراء الكهربية السلبي يكتشف مستويات الأشعة تحت الحمراء

في السابق ، كانت سوق أنظمة المراقبة بالفيديو تهيمن عليها الكاميرات التناظرية بدقة قياسية ، كقاعدة 576 r. لتنشيط التسجيل عند اكتشاف الحركة ، تم استخدام أجهزة استشعار خارجية منفصلة.

تم تركيب مستشعرات الأشعة تحت الحمراء الحساسة للحرارة فيها ، والتي تفاعلت مع ظهور مصدر الحرارة (الشخص) في منطقة التحكم وحددت حقيقة حركتها. تنشيط الإشارة من المستشعر تسجيل الصورة من الكاميرا إلى كاسيت VCR أو التنبيه في نظام الأمن.
صورة
جهاز استشعار الحركة IR القياسية

تُستخدم هذه التقنية اليوم بسبب كلفتها المنخفضة وحساسيتها العالية وقدرتها على العمل مع الكاميرات التمثيلية الرخيصة ، ولكن يتم تعويض جميع المزايا عن طريق مشاكل خطيرة باستخدام كاشف تمثيلي.

أولاً ، يغطي مستشعره كامل منطقة المراقبة مع "عينه الساهرة". ليس لديك طريقة لإغلاق قطاع معين من جهاز الكشف ، والذي قد يكون فيه ، على سبيل المثال ، حركة كتل الهواء الدافئ. في هذه الحالة ، سوف تواجه إيجابيات كاذبة دورية ، وسوف تتلقى حماية الكائن صداع.

بالطبع ، يمكنك محاولة تقليل الإنذارات الخاطئة إلى الحد الأدنى عن طريق ضبط حساسية المكشاف وتغيير زاوية المشاهدة ، لكن هذا ليس هو الحل الأفضل دائمًا.

ثانياً ، يمكن أن تؤدي الظواهر الجوية المختلفة إلى إنذارات كاذبة للمستشعر: الثلج أو المطر أو الغبار. كما أنها حساسة للغاية للتدخل الاصطناعي.

تحديد النشاط في الإطار


صورة
معدد للعمل مع الكاميرات التناظرية

مع تطور تقنيات معالجة الفيديو الرقمية ، أصبح من الممكن دمج كاشفات النشاط في أجهزة إرسال متعددة ، على الرغم من أن الكاميرات نفسها كانت لا تزال تمثيلية في تلك المرحلة.

تتمثل مهمة مُضاعِف الإرسال في تقليل تدفق الفيديو من عدة كاميرات إلى تسلسل فيديو واحد للتظاهر على شاشات الأمان والتسجيل على مسجل فيديو Time Lapse.

يمكن اعتبار تلك الفترة نقطة تحول في تطوير تقنية الكشف. وليس هناك خطأ مطبعي: نحن نتحدث عن التعرف على النشاط في المناطق المحددة بشكل خاص من الإطار - تم تنفيذ هذه العملية بواسطة المضاعف.

يمكن برمجته لتحديد النشاط في تسلسل الفيديو الذي يأتي من كاميرا واحدة أو عدة كاميرات. لهذا الغرض ، تم تقسيم الإطار إلى مناطق (عادة ما تكون 256 منطقة ذات مربعات 16 × 16) ، وفي عملية إعداد النظام ، يمكن للمتخصص اختيار المناطق التي سيتم تحليل النشاط فيها والتي لا.

على عكس مستشعر الحركة التناظرية ، تم إنشاء إشارة إنذار عندما يكون هناك نشاط فقط في المناطق المحددة ، وليس على كامل منطقة الإطار. يوفر هذا النهج قدرا أكبر من المرونة وسهولة التحكم ، مما يقلل من الإنذارات الخاطئة للنظام.

يمكن اعتبار ميزة أخرى لهذه التقنية هي القدرة على تنشيط التسجيل بمعدل إطار قياسي في وجود نشاط على الكاميرا. في معدد الإرسال ، كان من الممكن تكوين تسجيل دفق الفيديو من كاميرا معينة في وضع الإطار الكامل ، بحيث يمكنك فيما بعد الحصول على فيديو ديناميكي عادي دون الرجيج وتخطي الإطار ، مع النقل السلس لتأثير الحركة. استمر تسجيل الفيديو من الكاميرات الأخرى بمعدل إطارات منخفض.

التكنولوجيا لديها مزايا كبيرة على كشف الحركة التناظرية. بادئ ذي بدء ، عدد أقل من الإيجابيات الخاطئة بسبب التكوين المرن لمناطق التحكم. لم يتأثر هذا النظام عمليا من قبل هطول الأمطار.

لا يزال التقدّم ثابتًا ، وقد تم استبدال كاميرات المراقبة التمثيلية عالية الدقة Full HD بكاميرات رقمية عالية الدقة بالكامل ، كما تم استبدال أجهزة الإرسال التماثلية ومسجلات الفيديو Time Lapse بواسطة المسجلات الرقمية ، بالإضافة إلى خوادم الفيديو المحلية والسحابة. كل هذا أدى إلى حقيقة أن مستخدمي أنظمة المراقبة بالفيديو الرقمية قد تلقوا ميزات إضافية ، والتي سنخبرك بها أدناه.

كاشف نشاط الكاميرا


صورة
( ج )

أتاح ظهور DSPs القوية (معالجات الإشارات الرقمية) لمعالجة الفيديو للمطورين دمج أجهزة الكشف عن الحركة (وليس فقط) في الكاميرا نفسها. سوف نسمي هذه الكاميرات "ذكية" ، أو "كاميرات ذات تحليلات".

يمكنك تحديد المنطقة المرغوبة في الإطار ، والنشاط الذي ترغب في تتبعه ، وفي نفس الوقت ، لا تقتصر على المربعات ذات حجم معين. تسمح لك الكاميرات الذكية بتعيين مناطق من أي حجم وشكل وتنشيط التسجيل ، على سبيل المثال ، على محرك أقراص فلاش مثبت. وبالطبع ، يمكنهم إرسال إنذار.

لا تقتصر الكاميرات الذكية على تحديد وجود الحركة في الإطار. تستطيع النماذج الأكثر تقدماً إرسال إشعارات حول الأحداث المختلفة في المنشأة ، على سبيل المثال ، عن طريق البريد الإلكتروني.

بعض الكاميرات لديها القدرة على ضبط الفاصل الزمني لتتبع الحركة. وبالطبع ، فإن معظم الكاميرات الحديثة ذات التحليلات تبرز أيضًا الأجسام المتحركة في الإطار الذي يحتاج المشغل إلى الانتباه إليه.

لاحظ أن التقنيات التي لم يكن من الممكن الوصول إليها في السابق من قبل معظم أنظمة المراقبة تكتسب شعبية:

  • التعرف على الوجوه
  • الاعتراف لوحات الترخيص وغيرها من الأشياء ؛
  • التعرف على العواطف.

إذا كان نظام المراقبة الخاص بك يحتاج إلى التعرف على الأشخاص والكائنات أو التعرف عليهم تلقائيًا ، فأنت بحاجة إلى إيلاء اهتمام كبير ليس فقط لاختيار الكاميرا. لعبت دورًا مهمًا جدًا أيضًا من خلال موقعها وإضاءةها في المنشأة. على سبيل المثال ، يمكن أن يقلل وجود الإضاءة الخلفية بشكل كبير من دقة التعرف ، خاصةً إذا كانت الكاميرا لا تحتوي على معوض الإضاءة الخلفية أو إذا كانت غير نشطة.

من الضروري أيضًا مراعاة الحجم الذي يشغله الكائن المعترف به في الإطار. وفقًا لمتطلبات المعيار الأوروبي EN 50 132-7 ، من أجل الكشف عن الأشخاص والكائنات والتعرف عليهم وتحديد هويتهم ، تم تقديم مفهوم "كثافة البكسل" أو عدد بكسلات الصور لكل متر واحد من المسافة الأفقية إلى الهدف المرصود.

وتظهر هذه المتطلبات في الجدول.
نوع النشاطالتحديات والفرصالمعلمة القديمة (٪ من الارتفاع)المعلمة البديلة مم / بكسلعدد البكسل لكل 1 م أفقيا (للرجوع إليه)
مراقبةمراقبة الحشود والسيطرة عليها5 ٪ من ارتفاع الإطار8012
كشفاكتشاف مضمون للأشخاص في الإطار10 ٪ من ارتفاع الإطار4025
مراقبةتحديد خصائص وخصائص الشخص ، مثل الملابس25 ٪ من ارتفاع الإطار1662
اعترافالتعرف على الأشخاص المعروفين للمشغل50 ٪ من ارتفاع الإطار8125
تحديدجودة كافية لتحديد شخص100 ٪ من ارتفاع الشاشة4250
تفتيشإمكانية تحديد 100 ٪ بلا شك400 ٪ من ارتفاع الشاشة11000


كما ترون ، من أجل الكشف الموثوق عن الأشخاص الموجودين في الإطار ، يلزم كثافة لا تقل عن 40 مم / بكسل. من الواضح أن التعرف على الأشخاص مهمة صعبة إلى حد ما ، وبالتالي فإن متطلبات جودة الصورة عالية جدًا.

وإذا أخذنا ، على سبيل المثال ، مشكلة التعرف على أرقام السيارات ، فيجب أن يصل ارتفاع لوحات وأحرف الترخيص إلى 15 بكسل تقريبًا ، أي ما يعادل 200 مم / بكسل.

بالإضافة إلى الصور عالية الجودة ، تلعب الخوارزميات المستخدمة الدور الأكثر أهمية في أي عملية كشف.
كشف خارجي ومتكامل

يمكن دمج برامج الكشف في الكاميرا أو وضعها على خادم فيديو عن بعد أو خادم سحابة.

النظر في مزايا وعيوب هذه النهج.

مزايا الكشف المدمج في:
  • يتلقى المستخدم على الفور نظام المراقبة بالفيديو الجاهزة مع الكشف. لا يحتاج إلى التفكير في كيفية عمله وخوارزمية الكشف التي يختارها ، وقد قام صانع الكاميرا بكل شيء من أجله ؛
  • وبالتالي فإن الميزة الثانية ، وإن كانت مثيرة للجدل ، لهذا النهج هي سهولة تركيب وتكوين المعدات. لماذا هذا الجمع مثير للجدل ، سنقوم بوصف في الفصل الخاص بتقنية اكتشاف الحركة المستندة إلى مجموعة النظراء.

هذا هو المكان الذي تنتهي فيه الفوائد.

دعونا نتحدث عن عيوب الكشف المدمج.

أي وظيفة مضمنة في الكاميرا تزيد من تكلفتها. بعد كل شيء ، يحتاج المطور إلى إنشاء البرنامج المناسب وتصحيحه واختباره. ويجب على المشتري دفع ثمن كل هذا.

وكقاعدة عامة ، فإن معظم خوارزميات الكشف المضمنة في الكاميرا مبسطة تمامًا. بعد كل شيء ، يسهل على الشركة المصنعة كتابة البرنامج مرة واحدة وبيعه لأطول فترة ممكنة.

صورة
معالج Fullhan 8520 في كاميرا Dahua ( c )

تتطلب خوارزميات الكشف عالية الجودة تشغيل DSP قوي ، وكلما زاد قوة المعالج ، زادت تكلفة الكاميرا. اتضح أن المشتري "مرتبط" فعليًا بخوارزمية كشف محددة بدقة وموضوعة في الكاميرا ، والتي قد لا تكون فعالة للغاية ، والشركة المصنعة ليست في عجلة من أمرها لإصدار تحديث. أو لا يمكنه فعل ذلك دائمًا في حالة الأجهزة القديمة. من السهل على الشركة المصنعة إصدار كاميرا جديدة أغلى من إنفاق الوقت والمال على الانتهاء من الكاميرا القديمة.

عند التخطيط لشراء كاميرا ، خاصة من الشركة المصنعة من شريحة منخفضة السعر ، فكر فيما إذا كنت بحاجة إلى "ميزات" في شكل اكتشاف مدمج. والآن دعنا نفسر السبب.

مزايا وعيوب الكشف الخارجي


صورة

ستقوم الخوارزميات بتحليل دفق الفيديو المرسل إلى السحابة أو الخادم المحلي وتعطي النتيجة. يتم تنفيذ هذا الخيار في Ivideon.

على عكس خوارزمية اكتشاف الحركة السلكية في الكاميرا ، فإن العمل على تحسين التقنيات المستخدمة في السحابة لدينا لا يتوقف. على وجه الخصوص ، قمنا مؤخرًا بتحديث إعدادات كاشف الحركة في الحساب الشخصي للخدمة.

يمكن للمستخدم جعل جميع الإعدادات في المكتب عن بعد من جهاز كمبيوتر أو أي أداة. لقد أضفنا الآن قسم "الاكتشاف" ، حيث يمكنك ضبط المنطقة وحساسية كاشف الحركة. هناك إعدادات مماثلة لمسار الصوت.

يعد إعداد كاشف الحركة بسيطًا وبديهيًا: لا يحتاج المستخدم إلى التفكير في مدى فعالية خوارزميات الكشف وكيفية تحديثها. مبرمجونا يتعاملون مع هذه القضايا.

استخدام خدمة المراقبة بالفيديو السحابية يجعل من السهل تنظيم أي كشف ، بغض النظر عن نوع وسعر الكاميرات المثبتة في منشأتك. يمكنك إعداد كشف الحركة أو تنشيط التعرف على الوجوه. لا تحتاج إلى شراء كاميرات جديدة ، ما عليك سوى تحديد الخيار المطلوب في الحساب الشخصي للخدمة.

Source: https://habr.com/ru/post/ar458954/


All Articles