2014. már 13.

Intelligens kamerarendszerek

írta: steve4security12
Intelligens kamerarendszerek

shutterstock_114364240_800.jpg

Képzeljünk el egy olyan világot, ahol a vandál szurkolókat kiszűrik a stadionokból, a visszaeső tolvajokat az áruházakból, a drogterjesztőket a szórakozóhelyekről és a körözött bűnözőket is azonnal lekapcsolják. Mindezt intelligens kamerarendszerek segítségével... 

Az intelligens kamerarendszerek elemző szoftverek,és bonyolult  algoritmusok segítségével nagymértékben képesek növelni az operátorok hatékonyságát. Közismert tény, hogy hagyományos videó megfigyelő rendszerek esetében az operátorok feladata gyakorlatilag megoldhatatlan. Képtelenek ugyanis órákig koncentráltan figyelni és elemezni egyidejűleg 10 vagy akár 20 monitorképet.

Az intelligens rendszerek itt lépnek közbe és segítik az operátorok munkáját. A cél ugyanis nem csupán a felvételek rögzítése és adott esetben visszakeresése. A cél egyre inkább a képi információk alapján az azonnali beavatkozás.

Azonnal különböztessük meg az intelligens kamerákat és intelligens kamerarendszereket. Az intelligens kamerák egy kamerába telepített úgynevezett fedélzeti intelligencia segítségével például, ha változások vannak a képen akkor gyakrabban és jobb minőségű képeket továbbítanak a központi szerverre.  Ha viszont nincs változás (mozgás) a képen, akkor ritkábban és kevésbé éles képminőségben továbbítanak felvételeket, - ezzel is csökkentve az átviteli hálózat terheltségét. Az Intellio kamerák ebben a kategóriában nagyon magas és megbízható minőséget jelentenek.  Más intelligens kamerák mozgásérzékelő segítségével képesek emberi mozgásokat követni. A képek feldolgozása és elemzése tehát  a kamerában, nem pedig a rögzítőben történik.

A Montana intelligens tanuló rendszere gyakorlatilag  bármilyen már korábban telepített rendszerre ráépíthető. A központi szerveren futó elemző szoftver, gyakorlatilag öntanuló módon felismer olyan váratlan jelenségeket, amelyeket korábban még nem "tapasztalt". 

Intelligens megoldás lehet többek között a kamera szabotázsvédelme, vagy a mozgásra, hangra történő riasztás generálása. Fejlettebb szint lehet a rendszámfelismerés, emberszámlálás, elveszett vagy otthagyott tárgyak érzékelése, forgalomfigyelés, virtuális kerítés megfigyelése, stb. Az intelligencia ezekben a rendszerekben abban nyilvánul meg, hogy több megadott algoritmus alapján  elemzi és feldolgozza a detektált képeket. 

VCA (Video Content Analysis), azaz videótartalom elemzés az az eljárás, melyben az IP és a megapixeles IP kamerák a beérkező adatok alapján eseményeket, gyanús tárgyakat, személyeket ismernek fel. Előre beprogramozott sémák alapján elemzik, illetve statisztikailag megbecsülik a változások okait. Ezeket az előre betárolt sablonokat összehasonlítják a valós idejű képi anyaggal. Amennyiben eltérést érzékelnek a rögzített sémákhoz képest, úgy elindítják a képanyag rögzítését és riasztást generálnak.

A videó algoritmusok évről évre folyamatosan fejlődnek. Míg a kezdeti VMD (Video Motion Detection) algoritmusok csupán  mozgások detektálására voltak alkalmasak,  addig a mai VCA-k már a mozgáson belül olyan magatartás minták kiszűrésére is képesek, mint például a bóklászás, vagy akár antiszociális magatartás.

IVMD (Intelligent Video Motion Detection)  intelligens mozgásérzékelést jelent , mely tulajdonképpen a VCA szoftver egyik továbbfejlesztett algoritmusának tekinthető. Kifejlesztésére azért volt szükség, hogy az intelligens kamerarendszer hamis riasztásait kiszűrje. A hatékonyságát növeli a háttérfelismerő algoritmus, mely folyamatosan alkalmazkodik a háttér esetleges változásaihoz. Ezzel az árnyékok, felhők, mozgó faágak, falevelek, köd, havazás és hasonló jelenségek nem válthatnak ki téves (helyesebben nem adekvát) riasztást.

A videó képanalízis folyamata:

  1. Videóképsor jelenetekké, képekké bontása.
  2. Előtér és háttér elkülönítése.
  3. A kiválasztott objektum követése képkockáról képkockára.
  4. A megfigyelt objektum azonosítása és osztályozása. 

Az eddigi gyakorlati tapasztalatok alapján kijelenthetjük, hogy a videótartalom analízis számos területen is jó eredményekkel használható. A felhasználási lehetőségek sora folyamatosan bővül. 

 

Mozgásérzékelés                                                        Futásérzékelés

Hangérzékelés                                                           Bóklászás érzékelés

Alak- és alakváltozás felismerés/objektumkövetés         Arcfelismerés

Vonalátlépés érzékelés (virtuális kerítés)                       Rendszámfelismerés

Eltűnt tárgyak (lopás) érzékelése                                 Sebességérzékelés és forgalomszámlálás

Elhagyott (idegen) tárgyak érzékelése                          Kamera elleni szabotázs érzékelése

Haladási irány megfigyelése                                         Zsúfoltságdetektálás

Eltűnt tárgyak (lopás) érzékelése:

Programozással viszonylag könnyűszerrel kijelölhetőek azok a megfigyelt és kiemelten védett tárgyak, melyek elmozdulásakor riasztást küld a rendszer.  Legfőbb alkalmazási területei galériák és múzeumok. Ha a kijelölt kép vagy műtárgy  elmozdul a helyéről, a rendszer azonnal jelez az operátornak. Rögzített felvétel esetén egyszerűen visszakereshető, hogy az adott tárgyat pontosan mikor és milyen módon tulajdonították el. 

Elhagyott (idegen) tárgyak érzékelése:

A rendszer akkor küld riasztást, ha azt érzékeli, hogy egy tárgy huzamosabb ideig felügyelet nélkül marad a megfigyelt területen. Elsősorban repülőterek, vasútállomások és más nagy személyforgalmú területek esetében lehet ennek jelentősége, hiszen az esetleges terrortámadásokat így meg lehet akadályozni. Ezen túlmenően forgalom-megfigyelés során is alkalmazzák, közlekedési kihágások, tilos parkolások kiszűrésére.

Bóklászás érzékelés:

A rendszer képes kiszűrni a látott képekből, ha egy személy bóklászik a megfigyelt területen, vagy ha egy adott ponthoz nyilvánvaló ok nélkül folyamatosan visszatér. A gyanús magatartásmintákat olyan mértékben képes azonosítani, hogy ha a megfigyelt személyt időközönként más személy vagy objektum el is takarja, a mozgását akkor is folyamatosnak veszi, ha pedig gyanúsnak értelmezi a viselkedését, akkor riasztást indít.

Arcfelismerés:

Az arcfelismerési funkciót nem csak a biztonságtechnikában és bűnüldözésben, hanem a marketing területén is felhasználják. Az arcfelismerés kombinálása egy előzetesen létrehozott arckép adatbázissal, lehetőséget biztosít azonosításra is, amivel meg lehet akadályozni illetéktelen személyek bejutását az adott területre. Ma már vannak olyan intelligens algoritmusok, amelyek segítségével egy áruház vásárlóinak neme és életkora is viszonylag jól beazonosítható, ami az áruház vásárlói körének elemzésére ad lehetőséget.

Az operátor felszabadul a "rabszolga" munka alól

A hagyományos  biztonsági kamerákkal történő megfigyelés esetében többnyire az operátor jelenti a szűk keresztmetszetet, hiszen senki sem képes órákig egyszerre kameraképek sokaságára koncentrálni. Az intelligens rendszerek elképesztő mértékben támogatják az operátor hatékonyságát. Az operátornak immáron nem meredten kell kémlelnie a képek tömegét, hanem főleg intézkednie kell. A VCA alkalmazások ugyanis minden esetben riasztással figyelmeztetik az operátort, ha esemény van: a megfigyelt területen mozgás történik, vagy a megfigyelt tárgyat elmozdítják, esetleg a kamerát próbálják hatástalanítani. Az operátorok terhelésének jelentős csökkenése mellett,  a hálózat terhelése és a tárhely mérete is lecsökken.

Gyorsabb a keresés a rögzített anyagban.

Mivel az intelligens rendszerek  - intelligens módon - csak olyan felvételeket rögzítenek, melyeken esemény történt, ez jóval rövidebb anyag, mint a hagyományos rendszereké, melyek folyamatosan rögzítenek, - ha van esemény ha nincs.. Így jelentősen mérséklődik a tárolásra kerülő videóanyag mennyisége. Amikor egy felvételt vissza akarunk keresni, a kisebb méretű, rövidebb anyagban gyorsabban megtaláljuk. A metaadatokkal dolgozó rendszerekben még könnyebb a dolgunk, hiszen a rendszer még a rögzítés során felcímkézi a felvételeket, és a megfelelő keresőszavakkal néhány másodperc alatt akár többnapnyi felvett anyagban is megtalálhatjuk a releváns minket érdeklő felvételt.

A tanuló rendszerek pedig az idő előrehaladtával elemzik az adott helyszínen rögzített képsorokat. Amikor olyan eseményt érzékelnek amely korábban nem történt meg, akkor azonnal riasztást adnak. Ha például egy logisztikai raktár területén éjszaka soha sem mozognak személyek, majd váratlanul felbukkan valaki a rendszer azonnal riasztást küld az operátornak. A rendszer öntanuló képessége révén képes elsajátítani azt is, hogy egy adott időszakban a megfigyelt térben melyik helyen és tipikusan meddig szoktak tartózkodni az emberek, vagy esetleg parkolóban az autók, és ha ettől eltérő magatartásformát észlel, akkor szintén riaszt.

A kamerarendszerek  - mint egyébiránt az egyéb vagyonvédelmi rendszerek is - három fő részből állnak. Hardver, szoftver, és orgver. A hardver foglalja magában a felszerelt eszközöket, a szoftver a rendszer felprogramozását, míg az orgver a felhasználók betanítását és a rendszer humán összefüggéseit jelenti. Sajnálatos módon meglehetősen sok biztonságtechnikai szakember főleg a rendszer mérnöki oldalára koncentrál (hardver, szoftver) és többnyire megfeledkeznek a beavatkozó emberről, az operátorról. Különösen ezen a - kicsit elhanyagolt - harmadik területen (orgver) jelent nagy lépést előre az intelligens kamerarendszerek megjelenése.

Ma még  a fejlődési folyamatnak csupán az elején tartunk. Immáron nem a távoli jövő kitiltott személyek (pl. áruházi visszaeső tolvajok, vagy vandál szurkolók) és körözött bűnözők kiszűrése az adott helyszínről. De az arcfelismerő rendszerek a VIP személyek gyors beazonosításában is szerepet játszhatnak. De az intelligens kamerarendszerek igazából a bűncselekmények és károkozások megelőzésében hozhatnak nagy áttörést.

Szólj hozzá

közbiztonság objektumvédelem intelligens kamerarendszerek intelligens vagyonvédelem vállalati biztonság