Сегодня рынок систем безопасности развивается неимоверно быстрыми темпами. Представлен достаточно широкий выбор различных систем видеоанализа от простейших детекторов активности, реагирующих на яркость выделенной зоны изображения с возможностью настройки только чувствительности и динамичности к изменению уровня "серого", до сложнейших самообучающихся интеллектуальных детекторов движения, выполняющих обработку видеоинформации, выделяя из нее требуемую информативную составляющую, отфильтровывающих всевозможные помехи и производящих оповещение на аппаратном и программном уровнях
Какова же роль средств видеоанализа?
Технические средства охраны подразделяются на:
• основные, являющиеся источниками событий, - система охранно-пожарной и тревожной сигнализации (ОПС, ТС) и система контроля и управления доступом (СКУД);
• вспомогательные, повышающие эффективность действия основных, - система охранного телевидения наблюдения (СОТ) и система громкого оповещения (СГО);
• обеспечивающие - система бесперебойного питания (СБП) и система освещения (СО).
С внедрением в охранное телевидение высокоинтеллектуальных видеоанализирующих систем роль СОТ выходит на передовые позиции, и они становятся одним из основных технических средств охраны. Тем более что у охранного телевидения действительно есть преимущества перед другими системами, заключающиеся в возможности выявления признаков подготовки противоправного действия или несанкционированного проникновения на объект еще на расстоянии, дающем большее время для принятия решений, прежде чем возможный подозреваемый субъект превратится в реальную угрозу; в безопасности оператора, принимающего окончательное решение и находящегося на достаточном удалении от места совершения противоправного действия; в максимально полной и достоверной информации о фактах, происходящих на охраняемом объекте непосредственно перед событием, в момент события и после него. Но все это возможно только при соблюдении ряда условий.
Начнем с истоков
Ни о каком серьезном анализе не может быть речи, если картинка изначально не несет необходимой информации.
Вся структура конкретной СОТ и параметры ее элементов зависят от того, какая видеоинформация, какого качества и каким способом предъявленная оператору потребуется для решения оперативной задачи охраны объекта В первую очередь СОТ должна обеспечивать решение зрительной задачи, что определяет необходимый масштаб наблюдения, а также фокусное расстояние объектива. Если же угол зрения мал, то проектировщику остается оптимизировать точки установки. В связи с тем что важен не сам угол зрения, а линейное поле зрения на дальнем конце сектора наблюдения, то удаление камеры от объекта с соответствующим увеличением фокусного расстояния для сохранения масштаба иногда позволяет отобразить водном кадре достаточно удаленные друг от друга объекты наблюдения Для анализа видеоизображения рекомендуется выбирать телекамеры с высоким разрешением, большим соотношением сигнал/шум, высокой чувствительностью и т.п., не забывая, что многие производители имеют склонность к существенному завышению параметров В ограниченном пространстве можно установить две или более камеры. При этом изображения от таких видеокамер должны быть согласованы при отображении на соседних мониторах. Такое совмещенное панорамное изображение воспринимается оператором как целое широкоэкранное, а масштаб остается достаточным для решения зрительной задачи.
Как расположить камеры
Система телевизионного наблюдения должна строиться по каскадной схеме: каждая предыдущая камера перекрывает мертвую зону последующей. Также необходимо обеспечить перекрытие ширины полосы видеоконтроля на ближнем плане. В то же время важно учитывать особенности восприятия оператором отдельно взятого участка периметра. Желательно, чтобы камеры каскадной системы были ориентированы по одному направлению обхода периметра. Не следует направлять камеры на восток и запад, чтобы не было ослепления солнцем. При поступлении сигнала тревоги с определенного участка поворотные камеры, расположенные по его краям, должны встать в такую препозицию, чтобы тревожный участок оказался в поле зрения обеих камер: в этом случае возможные помехи в виде бликов и встречных засветок одной камеры отсутствуют у второй. Следует учесть обязательное резервирование на каждом участке, чтобы выход из строя одной камеры частично компенсировался соседней. Необходимо вести наблюдение не только на прилегающем участке, но и через интервал, пусть даже в меньшем масштабе.
Скоростные поворотные камеры дают возможность наблюдать тревожное событие в крупном масштабе в разных ракурсах, тем самым обеспечивая оперативную оценку сил, необходимых для пресечения попытки проникновения. Кстати, утверждение о бессмысленности установки видеодетектора на поворотные телекамеры, с одной стороны, верно, но все же в зависимости от целей использования.
Конечно, ставить детектор движения на высокоскоростную поворотную камеру из-за постоянной смены картинки не имеет смысла. Но некоторые производители с помощью встроенного детектора движения реализуют в поворотных камерах функцию автоматической стабилизации (защиты от дрожания при ветре и т.п.), а также функцию слежения за движущимся объектом, позволяющую постоянно держать его в поле зрения. "А если в поле зрения такой видеокамеры попадет несколько движущихся объектов, как она поведет себя?" -спросите вы. Нет, камера не будет постоянно метаться между ними, а просто увеличит угол обзора до предела, насколько ей позволит фокус. В случае расхождения объектов в разные стороны камера будет следить за тем, который находится ближе к ней, или за тем, который движется в центральной области, если объекты находятся на приблизительно одинаковом расстоянии.
Стараясь сэкономить, нередко заказчик хочет увидеть максимальную область наблюдаемой зоны при минимальном количестве установленных видеокамер. Следует сразу сказать, что невозможно одной стационарной видеокамерой просматривать всю зону и одновременно идентифицировать все объекты, находящиеся в разных областях этой зоны, даже в условиях открытой видимости. Например, заказчик требует установить видеокамеру, направленную на въездные ворота таким образом, чтобы с ее помощью оператор или же видеодетектор смог одновременно определить и зафиксировать и размеры автомашины, и ее номерной знак; или же одновременно идентифицировать людей, находящихся и в дальней, и в ближней области поля зрения видеокамеры. Для разубеждения таких заказчиков достаточно предложить им самим выполнить такую задачу с помощью органов зрения: сфокусировав зрение на ближнем объекте, он не сможет определить дальний, и наоборот. На сегодняшний день никакая видеокамера не может одновременно и одинаково хорошо идентифицировать все объекты, находящиеся на разных расстояниях. Поэтому для четкой и безошибочной работы видеоанализа необходимо получить максимально информативное изображение, а значит, не стоит экономить на качественных и, следовательно, недешевых видеокамерах и объективах к ним. Иначе какой смысл тратиться на достаточно дорогие системы видеоанализа, если анализировать нечего.
Одним из ярких примеров неправильного расположения и подборов телекамер, по нашему мнению, является московский метрополитен Если некий субъект захочет совершить противоправные действия в зоне видеонаблюдения, то он без проблем подойдет к телекамере и просто отключит ее. Но даже если камера зафиксирует его, то об идентификации не может быть и речи, если, конечно, он специально не встанет непосредственно в нескольких метрах перед камерой, глядя в объектив. Максимум, что можно будет увидеть, - это некое очертание субъекта, соответственно проводить дальнейший видеоанализ при таком проектном решении не имеет никакого смысла.
Обратите внимание, что при передаче видеосигнала на большие расстояния происходит завал его высокочастотной составляющей по амплитуде, а это приводит к уменьшению разрешения и потере мелких деталей, зачастую необходимых для полнофункционального видеоанализа. Не говоря уже о том, что видеопоток после сжатия вообще теряет часть информации. Поэтому видеодетектор рекомендуется ставить непосредственно у видеокамеры. Зная это, ряд производителей уже выпускают линейку видеокамер со встроенной функцией видеоанализа.
С развитием видеоанализа существенным плюсом стала возможность настраивать видеодетектор как для работы с видеопотоком в реальном времени, так и для работы с видеоархивом. Причем эти детекторы могут работать независимо друг от друга. Предположим, что некий предмет, находившийся в поле зрения видеокамеры, пропал, причем пропажа была обнаружена не сразу. Что же делать? Просматривать весь накопившийся за достаточно длительный срок архив? Это очень долго! Конечно, если нужный предмет изначально находился в зоне детектирования, то это не займет много времени. А если нет? В таком случае на видеоизображение из видеоархива накладываем видеодетектор с областью нахождения пропавшего предмета, и результат не заставит себя долго ждать. Не забывайте также, что чем больше и точнее по размерам детектируемых зон будет наложено на видеоизображение при настройке видео детектора, тем эффективней будет работать анализирующая система.
Особенности реализации биометрического анализа
Сейчас многие производители заявляют о наличии в видеоанализе некой функции биометрии лица, однако стоит учесть, что для точного сравнения и дальнейшего анализа исходного изображения лица и фактического потребуется не только зафиксировать голову, обеспечив при этом четкий ракурс, но и заставить остановиться жизненный процесс организма, будь то старение или отечность и т.п. В конце концов, выражение лица может меняться в зависимости от настроения. Ведь даже люди порой с трудом узнают друг друга после продолжительной разлуки. И пока никакая самообучающаяся система видеоанализа не может работать столь совершенно, как человеческий мозг. Но возможно, что и эта функция видеоанализа со столь стремительным развитием нанотехнологий будет действительно работать должным образом уже в недалеком будущем.
Недавно индийские ученые в исследованиях выяснили, что походка человека настолько же индивидуальна, как его лицо или отпечатки пальцев. Таким образом, каждый из нас обладает уникальной походкой, по которой нас легко узнать. Кадры, на которых телекамера зафиксировала весь цикл движений человека при ходьбе, преобразуются в силуэты, а далее анализируются с помощью специального алгоритма, классифицирующего и измеряющего характерные движения. Набор характерных признаков походки, по которым человека опознают, если он попадет в поле зрения видеокамеры, помещается в базу данных. Этот метод опознания имеет существенные преимущества перед такими способами, как взятие отпечатков пальцев или сканирование радужной оболочки глаз с распознаванием рисунка или узора кровеносных сосудов на сетчатке глаза, так как позволяет опознать человека на достаточно большом расстоянии. Однако в надежности и этого способа можно усомниться. Ведь с возрастом походка меняется, а если разболелась нога или позвоночник?
В настоящее время сложилась такая ситуация, при которой системы охранной, пожарной сигнализации, контроля и управления доступом полностью обрабатывают объем информации, поступающей с охраняемого объекта. А системы видеоанализа могут самостоятельно без участия оператора обработать лишь незначительную часть видеоизображений. Таким образом, настало время поиска новых, более совершенных способов обработки и анализа видеоинформации Согласно исследованиям, проведенным специалистами в области систем охранного телевидения, средства видеоанализа в недалеком будущем станут неотъемлемым сегментом в области обеспечения безопасности.
Автор:Т.Н. Закиров
Специалист по направлению "СТН и ВОТ" отдела технической и маркетинговой поддержки
ЗАО "Компания Безопасность"
Специалист по направлению "СТН и ВОТ" отдела технической и маркетинговой поддержки
ЗАО "Компания Безопасность"
