Service en ligne "Analyse de vitesse des accidents par vidéo"

Dans la version test, un service en ligne a été lancé qui montre la vitesse actuelle des objets qui nous intéressent (voitures et autres véhicules) en utilisant des enregistrements de caméras vidéo aux intersections.

Le problème de la visualisation de la distance lors de la conduite d'une voiture et de sa vitesse actuelle est rencontré par les élèves des écoles de conduite et les conducteurs assez expérimentés.

Mais il existe une solution - l'analyse de ces données sur des images vidéo enregistrées précédemment et leur traitement dans divers services payants et gratuits, accessibles et fermés.



Un tel service récemment apparu sera discuté plus loin.

Lien vers le service en ligne "Speed ​​Analysis in Accident by Video".

La page principale du service (jusqu'ici très simple):



L'auteur de l'idée et de la mise en œuvre est le programmeur russe et Khabrovchanin - Ilya Alexandrovich Volkov .

Cette publication a été écrite à Habré avec sa permission.

Pour le moment, le service ne fonctionne pas automatiquement, chaque vidéo doit d'abord être préparée pour un traitement manuel par l'opérateur du service (maintenant c'est l'auteur en une seule personne ou un nouvel utilisateur, instructions pour travailler avec le service à la fin de la publication).





Étapes de traitement des images vidéo:

- au premier stade, les distorsions optiques de la caméra sont compensées, c'est-à-dire que toutes les lignes droites du monde réel doivent être droites et sur la vidéo traitée par le service (la correction de la distorsion de la caméra fonctionne déjà automatiquement dans le service);

- lors de la deuxième étape, l'emplacement fait référence au plan de la route, pour cela, l'opérateur doit marquer le rectangle sur le cadre comme dans le monde réel et entrer deux segments (ou plus) avec des longueurs précédemment mesurées (généralement ceci: la largeur de la route, la largeur d'une bande séparée entre les lignes de marquage, la distance entre chaussées ou panneaux, empattement des voitures);









- à la troisième étape, l'opérateur de service sur chaque trame doit définir le point où se trouve l'objet d'intérêt (marquer son chemin), et en conséquence, le service nous montrera la vitesse actuelle de l'objet et son changement pendant le mouvement.









Le joueur de service dispose de l'outil Règle, avec lequel vous pouvez mesurer la distance sur la vidéo:



La précision du service dépend fortement de la qualité et des paramètres de la vidéo.



Maintenant que le service fonctionne uniquement avec des images vidéo obtenues à l'aide de caméras fixes (statiques), la base de données de ces enregistrements est complétée et développée.

Dans le processus de finalisation de la fonctionnalité du service, l'auteur prévoit d'ajouter une analyse des enregistrements obtenus à l'aide d'enregistreurs vidéo lors du déplacement et de l'arrêt des voitures.

L'auteur du service prévoit d'analyser un grand nombre de vidéos d'accidents impliquant des piétons et d'analyser les statistiques des données sur la vitesse des véhicules au moment de la collision.





Voici ce que l'auteur envisage de faire d'autre pour développer ce service:

• ajouter un suivi automatique des points;
• ajouter des balises géographiques;
• introduire un filtre de Kalman pour lisser les erreurs d'observation;
• utiliser la vision par ordinateur;
• ajouter des fonctionnalités pour calculer la vitesse de plusieurs objets;
• Il est prévu d'introduire un apprentissage automatique pour le service afin de minimiser le travail de l'opérateur dans la préparation de l'enregistrement vidéo.

J'espère vraiment que cette publication intéressera Khabrovites et aidera l'auteur du service dans son développement et ses travaux en cours.

J'ai réussi à contacter l'auteur de ce service Ilya Volkov , à lui parler de la fonctionnalité du service et à obtenir des réponses à plusieurs questions sur ce projet spécifiquement pour Habr.

Entretien avec l'auteur du service «Analyse de la vitesse des accidents par enregistrement vidéo»:

Question: L'idée de mettre en place un tel service est-elle venue il y a longtemps?

Réponse d'Ilya: Il y a environ quatre mois, j'ai vu une vidéo d'un accident et c'est devenu intéressant à quelle vitesse (au moins approximativement) l'un des participants se déplaçait. Cela est devenu intéressant non seulement pour moi - dans les commentaires de la vidéo, il y avait beaucoup de controverse, et une variété de notes ont été appelées. C'est alors que j'ai pensé qu'un tel outil serait utile.

Question: Combien de temps s'est écoulé entre l'idée que «vous pouvez le faire» et le premier lancement fonctionnel du service?

Réponse d'Ilya: Eh bien, pendant quatre mois, c'est à peu près. Mais je ne me précipiterais pas pour appeler la version actuelle de celle qui fonctionne - elle est encore humide :)

Question: Quelles langues et plates-formes utilisez-vous dans le service et lesquelles envisagez-vous d'utiliser davantage?

Réponse d'Ilya: Le projet est hébergé sur Firebase, c'est une excellente chose pour démarrer rapidement presque n'importe quel projet. Autorisation, hébergement, base de données, stockage de fichiers - tout est prêt à l'emploi. API pratique, entièrement gratuite au début.

Frontend - Vue.js, également un outil simple pour apprendre à partir de zéro. En dessinant sur la toile à l'aide de Konva.js, les shaders sont responsables de la distorsion de l'optique.

Presque tout le code (à l'exception des shaders) est écrit en JavaScript. Il n'y a pas de revendications particulières sur la pile, je continuerai à travailler avec elle.

Question: Quand les utilisateurs ordinaires pourront-ils télécharger leur vidéo et travailler avec le service?

Réponse d'Ilya: En principe, cela peut être fait maintenant, j'ai écrit des instructions sur la façon de procéder.

Question: Êtes-vous le seul impliqué dans le projet ou y a-t-il une équipe de programmeurs?

Réponse d'Ilya: L'équipe est encore petite - je suis mon ami, qui a des compétences en développement front-end.

Question: Prévoyez-vous de poursuivre le développement du service et attendez-vous de l'aide de collègues / membres du forum sur ce projet?

Réponse d'Ilya: Le développement du service est définitivement prévu, car le prototype semble très intéressant. Les idées de développement sont pleines, le désir est également présent.
L'aide est toujours la bienvenue - en particulier les conseils.

Question: Sera-ce un service gratuit ou est-il prévu de monétiser?

Réponse d'Ilya: Les perspectives de monétisation sont encore assez vagues. Peut-être que cela deviendra clair à l'avenir.

Question: Des organisations ou des communautés sont-elles apparues qui sont intéressées par le service? Par exemple, des clubs de motos ou des écoles de conduite?

Réponse d'Ilya: Les communautés ne m'ont pas écrit, mais certains experts automobiles étaient intéressés par le projet.

Question: Quelle est la précision de la détermination de la vitesse en utilisant le service maintenant? Dans quelle mesure ces données différeront-elles si les paramètres nécessaires sont saisis pour mesurer la roulette à partir d'une route réelle ou utiliser des géoservices dans lesquels la largeur de la chaussée est mesurée par une règle intégrée?

Réponse d'Ilya: dans une vidéo de très bonne qualité et sans distorsion de l'optique, la précision n'est pas mauvaise, les tests sur un jeu de données ouvert montrent une erreur allant jusqu'à 3%. La précision diminue avec la détérioration de la qualité vidéo et une fréquence d'images instable.

Quant aux mesures avec la roulette et à l'aide de géoservices - la roulette, bien sûr, est plus fiable. Les données d'un géoservice ne peuvent pas faire l'objet d'une confiance aveugle, mais elles peuvent et doivent être revérifiées.

En général, j'ai un grand désir de refuser d'aligner le terrain sur des points de repère et de m'attacher en fonction de l'empattement des voitures et d'autres distances connues avec précision.

Question: Sera - t-il possible de sélectionner des unités de mesure (km \ h, m \ s, miles \ heure) et d'enregistrer les données de télémétrie haute vitesse dans un fichier journal distinct?

Réponse d'Ilya: Oui, car ce n'est pas si difficile à faire. Mais quand il sera réalisé - je ne peux pas dire.

Question: Les vidéos en hiver seront plus difficiles à traiter à votre service en raison de l'enneigement sur la route?

Réponse d'Ilya: Oui, la neige ajoute aux difficultés - certains points de repère ne sont pas visibles, parfois même la géométrie de la route change. Mais en principe, la vitesse est également calculée sur les vidéos enneigées.

Question: Est-il prévu d'utiliser des réseaux de neurones dans le service?

Réponse d'Ilya: Ce n'est certainement pas une perspective pour un avenir proche, mais le sujet est définitivement très intéressant. Ce serait cool d'entraîner le réseau neuronal à sélectionner les facteurs de distorsion de la caméra. De nombreuses idées pour utiliser des réseaux de neurones prêts à l'emploi. Mais pour l'instant, il y a beaucoup à faire sans eux :)

Question: Maintenant que le service est hébergé sur Firebase, cherchez-vous une alternative?

Réponse d'Ilya: La seule chose qui n'aime pas vraiment Firebase est le prix. Par exemple, le prix de 1 Go de trafic provenant du stockage de fichiers est d'environ 7 roubles, tandis que Yandex.Cloud n'a qu'un rouble. Bien que ce ne soit pas un très gros problème, mais à l'avenir, je chercherai des moyens d'optimiser. Maintenant, je conçois l'architecture de manière à ne pas m'attacher fortement au fournisseur de services.

Un grand merci à Ilya pour les réponses intéressantes et détaillées!

Si possible, l'auteur ajoute de nouvelles vidéos au service:







Les instructions pour travailler avec le service sont ici .

1. Pour créer votre projet, vous devez vous connecter. Bien que l'autorisation soit disponible via les comptes Google et Facebook. Après autorisation, le bouton «Créer un projet» sera disponible pour vous.



2. Cliquez sur le bouton "Créer un projet", la page de création d'un nouveau projet apparaît, sur laquelle il est proposé de télécharger le fichier vidéo. Alors que la taille maximale du fichier vidéo est de 3 mégaoctets. Vous pouvez découper la vidéo en utilisant ce service vidéo .



3. Téléchargez le fichier, après un téléchargement réussi, la page du projet s'ouvrira automatiquement.



4. Tout d'abord, nous supprimons les distorsions de l'optique de la caméra: à l'aide des curseurs k3, k4, Scale, ajustez les distorsions de sorte que toutes les lignes droites du monde réel soient droites et dans l'image.



5. Déplacez le quadrilatère pour qu'il corresponde au rectangle du monde réel et indiquez 2 distances (les segments ne doivent pas être parallèles).



6. Vous pouvez utiliser Yandex.Maps pour rechercher des distances.



7. Étant donné que les distances sur Yandex.Maps peuvent ne pas être complètement précises, nous devons nous assurer que la liaison obtenue est adéquate à l'aide d'une règle. Habituellement, nous connaissons les empattements des voitures. Par exemple, la base du VAZ-2114 est de 2,46 mètres, nous obtenons 2,45.



8. La longueur du tramway était d'environ 16 mètres, ce qui est également proche de la longueur réelle.



9. Nous sommes maintenant prêts à faire directement le calcul de la vitesse de la voiture. Nous entrons dans le mode d'édition des points de l'objet et marquons le point de l'objet sur chaque image. Marquer manuellement des points sur chaque image peut être fatigant, il existe donc un outil d'interpolation: marquez un point sur une image, puis marquez un point après 5 à 15 images, sélectionnez l'intervalle entre les images sur la chronologie et appuyez sur le bouton I: Maintenant, le point entre les images se déplace uniformément rectiligne .



10. Ainsi, nous avons calculé la vitesse de l'objet.