Авторы: К.А. Могилин, В.А. Селищев
Источник: Известия ТулГУ. Технические науки. 2020. №3.
Рассмотрены современные системы видеоаналитики, их преимущества по сравнению с простыми комплексами видеонаблюдения.
Ключевые слова: интеллектуальные системы видеонаблюдения, видеоаналитика, функции видеоаналитики, распознавание образов.
В настоящее время видеонаблюдение оказывает огромное влияниена жизнь и безопасность людей, поэтому недооценивать его значимость просто невозможно. Эта отрасль постоянно вбирает в себя все новейшиедостижения науки и техники, что объясняется использованием видеонаблюдения в промышленности, хозяйстве, а также тем, что в различных средствах массовой информации генерируется огромное количество видеоданных, требующих определенного места хранения данных с высокой ёмкостью. Разрешающая способность видеоизображений всё время увеличивается, а количество хранимого контента многократно растет. Поэтому внедрение новых технологий в видеонаблюдение является одной из наиболее важных задач в современном мире.
Системы видеонаблюдения, в которых реализованы интеллектуальные функции, позволяют более эффективно решать поставленные задачи. Исходя из многочисленных опытов, утомляемость, неспособность к длительной концентрации сказываются на человеке уже через полчаса работы с несколькими камерами, что приводит к резкому падению эффективности наблюдения. В то же время интеллектуальные системы видеонаблюдения дают стабильное и высокое качество, а решение таких задач, как распознавание номеров движущихся автомобилей на дорогах общего пользования в режиме реального времени, практически не представляется возможным для человека.
Конечно, большинство современных стандартных систем видеонаблюдения имеют простейшие средства анализа видеоизображения – например, детектор движения. Однако этого недостаточно для решения очень многих актуальных на сегодняшний день задач. Именно для их решения была разработана видеоаналитика [1].
Видеоаналитика – компьютеризированная обработка и автоматический анализ видеоконтента VCA (Video Content Analysis), который поступает на видеосервер от видеокамер, носимых устройств и устройств интернета, оснащённых веб-камерами.
Видеоаналитика в последние годы набирает всё большую популярность по многим причинам. Например, она позволяет гибко управлять видеопотоками при анализе видеоконтента, автоматизации аналитических функций. Это позволяет сотрудникам концентрироваться на определённых инцидентах, полученных с видеозаписей, и не тратить время на просмотр длинных видеопотоков, что дает возможность сократить затраты и численность персонала. Интеллектуальные системы безопасности с видеоаналитикой обладают функцией начинать запись только при начале какого-то движения в зоне обзора камеры. При этом снижается нагрузка на сеть и экономится пространство для хранения данных. С помощью систем видеоаналитики можно получить ценную информацию о качестве работы персонала предприятия, таким образом получив более точную оценку его труда.
Видеоаналитика в целом автоматизирует процесс видеонаблюдения, делает его удобным в использовании и значительно сокращает затраты предприятий, в которых используется видеонаблюдение. Кроме того, такие факторы, как рост промышленной автоматизации, стимулируют рост потребности в видеоаналитике в различных отраслях промышленности, например, в финансовом секторе, торговле, транспортных услугах, добыче и транспортировке полезных ископаемых, производстве и др. К тому же рост требований к системам безопасности и их инфраструктуре, повышение важности безопасности в повседневной жизни также приводят к увеличению рынка видеоаналитики на ближайшую перспективу.
Система видеоаналитики не требует громоздкой инфраструктуры, и даже небольшие предприятия, магазины вполне могут себе позволить её использование. Частоту использования функций видеоаналитики можно регулировать по мере их потребностей, выбирая именно те функции, которые нужны в конкретном случае. Это позволяет создавать решения под индивидуальные требования предпринимателя [2].
Различают следующие типы платформ.
На выделенном сервере. Это может быть сервер интеллектуального видеонаблюдения или сервер автоматического распознавания номеров автомашин. Такой сервер хорошо масштабируется при увеличении числа камер и позволяет ввод новых функции анализа видеоизображений.
На сетевом видеорекордере, обладающем встроенными функциями видеоаналитики. Такое решение выгодно использовать, если число камер невелико и функции фиксированы.
На камерах, обладающих встроенными функциями видеоаналитики. Преимуществом здесь является независимость от полосы пропускания сети и времени отклика сервера. Такое решение выгодно в системах, требующих высокой оперативности и немедленного отклика [3].
Видеоаналитика обладает такими полезными функциями, как распознавание лиц бесцельного поведения, слежение за объектами и закрытыми зонами, детектирование проникновения, анализ видеонаблюдения ограниченной зоны и периметра, распознавание номеров автотранспорта.
Распознавание лиц – это функция идентификации образов, целью которой является автоматическая локализация лица на неподвижном или движущемся изображении и, в случае необходимости, идентификация личности по характерным параметрам лица. Распознавание лиц людей и определение личности человека – одна из самых распространенных функций, которая используется практически во всех современных системах безопасности на базе интеллектуального видеонаблюдения.
Бесцельное поведение – это функция обнаружения лица на одном месте или в пределах одной сцены в пространстве в течение продолжительного времени без определённой цели. Такое поведение является потенциально опасным и в некоторых странах запрещено законом. Оно может свидетельствовать о противоправных замыслах.
Одной из самых важных функций видеоаналитики является слежение за объектами и закрытыми зонами. Предполагаемые опасные объектыв системах обычно выделяются рамками c соответствующим пояснением. Это может быть признаком готовящегося теракта, поэтому на основе данных видеоаналитики необходимо как можно быстрее применить меры по разрешению таких нештатных ситуаций. Аналогично может распознаваться пропажа объекта. В этом случае система немедленно выдаст предупреждение.
Аналитика систем видеонаблюдения для охраны закрытых зон и периметров предназначена для выявления попыток несанкционированного проникновения в закрытую зону, даже при отсутствии каких-либо физических барьеров. Основной комплекс услуг, предоставляемый системой видеоаналитики для охраны закрытых зон, следующий:
Выявление и определение вероятностей возникновения предполагаемых угроз объекту в закрытой зоне.
Определение зон объекта, подверженных уязвимостям.
Обнаружение факта пересечения периметра закрытой зоны.
Информирование соответствующих служб о наличии потенциальных угроз или фактов проникновения.
Посылка извещений и изображений нештатного случая дежурному персоналу безопасности объекта, включая носимые устройства.
Система распознавания номеров автотранспорта обладает такими функциями, как занесение номеров в списки, разрешающих или запрещающих въезд на объект, регистрация и пропуск автотранспорта на территорию объекта с записью сцены проезда автотранспорта, загрузка данных в формате XLS и CSV. Это ускоряет процесс проезда автотранспорта на предприятие, а также предотвращает несанкционированный проезд транспортных средств на территорию.
Основными целями использования видеоаналитики на современном производстве являются:
контроль качества продукции;
помощь в управлении технологическими процессами;
обеспечение безопасности работающих;
предотвращение хищений или других злонамеренных действий;
мониторинг персонала.
Среди российских вендоров систем видеоаналитики стоит отметить такие, как ООО «Вокорд Софтлаб», ООО «Синезис», ITV | AxxonSoft. Решения видеоаналитики VOCORD в настоящее время широко представлены на международном рынке. Доля же на российском рынке по обновленным данным составляет 10 %. Компания VOCORD представляет следующие решения видеоаналитики.
VOCORD Traffic: Многофункциональная интеллектуальная система контроля дорожного движения с высокой надежностью распознавания номерных знаков и регистрацией более 15 видов нарушений правил дорожного движения. Интеллектуальная система контроля дорожного движения работает в автоматическом режиме круглосуточно в любых погодных условиях.
VOCORD Tahion: Видеонаблюдение и видеоаналитика. Программно-аппаратный комплекс для создания систем видеонаблюдения и анализа видео в любом масштабе и формате. Используется на автомагистралях и федеральных трассах, на предприятиях различного назначения, в магазинах и офисах, где распознает объекты и их действия. Архитектура VOCORD позволяет выбирать функционал, гибко настраивая систему под нужные цели.
VOCORD Parking Control: Умные парковки. Система для автоматизации пропускного режима на базе распознавания автомобильных номеров и контроля въезда и выезда транспортных средств. Она позволяет ускорить работу сотрудника на контрольно-пропускном пункте или полностью автоматизировать пропускной режим, минимизировав риски человеческого фактора. Система отслеживает все действия в зоне контроля, ведёт учёт несанкционированных действий, а также выгружает статистику потранспорту на объекте.
Платформа Kipod ООО «Синезис» – облачная платформа видеоаналитики для топливно-энергетических комплексов, строительства, производства и иных сфер, позволяющая производить автоматизированное отслеживание удалённых объектов. В платформе использованы технологии распределения видеоданных и набора модулей видеоаналитики с подтверждёнными показателями точности.
Kipod эффективно использует канал связи с ограниченной пропускной способностью. Она гарантирует результативную передачу данных не за счёт снижения их качества, а благодаря определению приоритетности того или иного видеофрагмента.
Компания ITV | AxxonSoft предлагает разработки видеоаналитики,которые находят применение во многих областях.
Видеоаналитика программного комплекса «Интеллект»: система видеодетекторов и система интеллектуального поиска в видеоархиве.
Видеоаналитика системы видеонаблюдения Axxon Next: 10 видеодетекторов, интерактивная настройка детекторов, система интеллектуального поиска в видеоархиве, автоматические реакции на события и др.
Модуль распознавания автомобильных номеров («Интеллект»): распознавание государственных регистрационных знаков транспортных средств.
Модуль распознавания лиц («Интеллект»): идентификация личности по видеоизображению путём сравнения с эталонными изображениями в базе данных.
Модуль контроля характеристик транспортных потоков («Интеллект»): определение типов транспортных средств, расчёт интенсивности движения на заданном участке, сбор статистики и др. [4 – 5].
В простых системах видеонаблюдения человек не может охватить поток видеоинформации, сваливающийся на него с десятков камер каждую секунду. Даже, если ничего не происходит, оператор все равно должен внимательно вглядываться в мониторы, чтобы не пропустить ничего важного, что в конечном итоге снижает качество его труда. Видеоаналитика помогает повысить эффективность и оперативность работы операторов наблюдения, оптимизировать хранение и использование видеопотока на предприятии, более точно оценить потенциальные угрозы на объектах и обеспечить безопасность сотрудников предприятия.
1. Википедия – свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. URL: http://wikipedia.org (дата обращения: 18.03.2020).
2. Пескин А.Е. Обслуживание и ремонт систем видеонаблюдения: учебное пособие. М.: Горячая линия-Телеком, 2013. 256 c.
3. ГОСТ Р 51558-2008. Средства и системы охранные телевизионные. Классификация. Общие технические требования. Методы испытаний. М.: ФГУП СТАНДАРТИНФОРМ, 2009.
4. Ярышев С.Н. Цифровые методы обработки видеоинформации и видеоаналитика: учеб. пособие. СПб.: СПбГУ ИТМО, 2011. 83 с.
5. TAdviser – портал выбора технологий и поставщиков [Электронный ресурс]. URL: http://tadviser.ru (дата обращения: 18.03.2020).