Аппаратная видеоаналитика для охраны стратегических объектов

г. Калининград
30 марта – 01 апреля 2010
III всероссийская научно-практическая конференция«Территориально-распределенные системы охраны»
Аппаратная видеоаналитика дляохраны стратегических объектов
Птицын Н.В. - «Синезис» Чижов А.С.- «Агрегатор»

Проблематика видеонаблюдения:цель - повышение эффективности
Качествораспознаваниянарушений
вероятностьправильнойклассификации цели
оперативность(время реакции)
документированиепроисшествия
?

Интегральный анализ данных на множестве точекнаблюдения
Адекватная реакция при распределенномвторжении

Снижение психофизической нагрузки операторов
Уменьшениесубъективизма анализа данных
Снижение стоимости обслуживания

Что такое видеоаналитика?
X, Y, Z

Функции видеоаналитики
Формирование сигнала оперативной тревоги в реальном масштабе времени
Автоматическое назначение приоритетов
Автоматическое наведение PTZ-камеры
Индексирование видеоархива для быстрого поискаво время расследования
Снижение нагрузки на каналы связи и память видеорегистраторов
Контроль работоспособностисистемы видеонаблюдения

Встроенная видеоаналитика
ЗОНА №5СКЛАД
ВИДЕО
ИНДЕКССОБЫТИЙ
ПРАВИЛАСОБЫТИЙ
МЕТАДАННЫЕ

Архитектурные отличиясерверной и встроенной аналитики
ПЕРЕГРУЗКА
камера или энкодер
система управления или видеорегистратор
поток сжатого видео и аудио
Сервернаяреализация
кодеки
видео-анализ
система управления или видеорегистратор
камера или энкодер
Встроеннаяреализация
метаданные
видео-анализ
видео и аудио
кодеки

Источники сигнала для видеоаналитики
Сетевая камераAxis 211A
Обычные(аналоговые)камеры PAL/NTSC
Сетевые камерыстандартной и высокой четкости (HD) в том числекупольного типа
Тепловизоры
Тепловизор Титан-14

Периметральный детектор

Детектор преодоления барьеровиперебрасывания предметов

Видеоаналитика жилого сектора

Движение в запретной зонеили запретном направлении

Детектор бега

Детектор остановки/праздношатания

Детектор оставленных предметов

Сопровождение людей в группе

Сервисные детекторы
Активная тамперинг-сигнализацияв случая саботажа или поломки:
Потеря сигнала
Заграждение камеры
Расфокусировка
Засветка или затемнение
Загрязнение объектива
Поломкаавтоэкспозиции
Отключениеподсветки

После срабатываниядетекторов…
НаведениеPTZ-камеры
Сигнал через«сухой контакт»
Вкл. аналогового выхода
монитор или регистратор
Сообщение по IP-сети
iTV, Milestone, ONVIF DVR
Записать видео в максимальном качестве

Цифровая стабилизация изображения
Колебания от ветра и техногенных вибраций
Антишейкер важен для работы детекторов
Сложно отличить собственное движение камеры от движения фона и крупных объектов

Подзадачи видеоаналитики

Детектирование в реальных условиях видеонаблюдения

Моделирование динамических текстур
ОБЪЕКТ
ПРИЗНАКИ ХААР
ФОН
4D-пирамида
«Вероятностное облако» признаков
α-канал (маска) по каждому объекту

Подсистемы сопровожденияразличной сложности

Сопровождение людей в группе
«Облако признаков» каждого объекта
Z-буфер дляотслеживанияперекрытий объектов
Сопровождениеобъектов после встречи и временного исчезнования

Распознавание нарушения периметра при помощи сигнальных линий
Неограниченноеколичествосигнальныхлиний
В метаданныевключаетсяномерлинии:1-ый рубеж,2-ой рубеж и т.д.
Направлениезадаетсястрелкой
Возможнодетектированиев обоихнаправлениях

Распознавание поведенияпри помощи зоны правил
Вход в зону
Выход из зоны
Остановка:пребываниесвышезаданноговремени
Бег:
движениесо скоростьювышезаданной
Перемещениев заданномнаправлении

Метаданные видеоаналитики
Тип события, дата и время
Номер зоны или номер сигнальной линии
2D признаки объекта:
Координаты, габариты, площадь, скорость, контрастность
Реальные 3D признаки объекта
вычисляются из 2D признаков на основе калибровочных данных
Изображение JPEG с аннотацией объектов и траекториями движения

Простая калибровка видеоаналитики
Живое видео или статический кадр
Две фигурызадают масштаб иугол наклона камеры
Зона сопровожденияи роза чувствительности
Преобразование координат 2D > 3D

Параметры видеоаналитики
Сервисные детекторы
Антишейкер (стабилизатор)
Трекер объектов
Контрастная чувствительность
Пространственная чувствительность
Время стабилизации сцены
Фильтр объектов
Максимальная скорость
Мин. и макс. площадь
1
2
3
4

Методика и результаты
тестирования видеоаналитики

Открытые методики и программы тестирования видеоаналитики

Методика тестирования видеоаналитики «Синезис»
Тестирование на наборе i-LIDSсценария «Стерильная зона»
открытый и закрытый набор тестирования
свыше 400 уникальный объектов и нарушений
свыше 500 помех различного типа
Боевая эксплуатация системы
на объектах «Синезис» и у партнеров
Оценка эффективностипо методологииЗАО «Амулет»
имитационное моделирование угроз в 3D

Разнообразие объектови моделей поведения
Бег,
слабаяконтрастность
Несколькочеловек
Медленное движениешагом, ползком, кувырком
Использованиелестницы
Движение подиагонали

Показатели точностидля сценария «Проникновение в стерильную зону»
38 часов, PAL (720 x 576 x 25 кадров/с), M-JPEG, 40 Мбит/c
Число истинноположительных срабатываний (нет ошибки): a = 432
Число ложноположительный срабатываний (ошибка I рода): b =2
Число ложноотрицательных срабатываний (ошибка II рода): с= 0

Типы объектов и дальность действия

Видеоаналитика высокой четкости (HD):увеличение расстояния в два раза
ВЫСОКАЯ ЧЕТКОСТЬ
ВЫСОКАЯ ЧЕТКОСТЬ
СТАНДАРТНАЯ ЧЕТКОСТЬ
15-25 м
20-30 м
25-45 м
ПРОТЯЖЕННОСТЬ ЗОНЫ ОБНАРУЖЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА НЕ МЕНЕЕ 10% ПО ВЫСОТЕ

Время реакции (распознавания)
При хорошо заметном движении(движении шагом или бегом)
не более 2 секунд
При медленном движении
до 8 секунд

Причины пропуска нарушений(обычные детекторы движения)
Изменчивость внешней среды снижает чувствительность обучаемого детектора
АЛГОРИТМЫ «СИНЕЗИС» МОДЕЛИРУЮТ ФОН КАК ДИНАМИЧЕСКУЮ ТЕКСТУРУДЕТЕКТОР СОХРАНЯЕТ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ИНОРОДНЫМ ОБЪЕКТАМ

Причины ложных срабатыванийв стерильной зоне
Неравномерное изменение освещения
Движения теней от облаков
Движение теней от качающихся деревьев
Дрожание камеры
Животные, птицы и насекомые
Повторное срабатывание детектора
Разрыв траектории трекера считается ошибкой
Помехи, искажение видеосигнала
Осадки: cнежная пурга, дождь, туман

Причины ложных срабатываний(простые детекторы движения)
ПТИЦА
НАСЕКОМОЕ
ЖИВОТНОЕ
РЕЗКОЕ ИЗМЕНЕНИЕ ОСВЕЩЕНИЯ ОТ ОБЛАКОВ
АЛГОРИТМЫ «СИНЕЗИС» ПРАВИЛЬНО КЛАССИФИЦИРУЕТ ДАННЫЕ ПРИМЕРЫ

Сопровождения на фонеподвижный тенейдеревьев

Оценка эффективностипо методологии ЗАО «Амулет»
3D-моделирование
объекта и местности
зон действия камер и дополнительных датчиков
точечных угроз в пространстве и времени
Точные вероятностные характеристики при различных условиях
день/ночь, туман, снег…
Видеопрезентация
РЕАЛЬНЫЙ ОБЕКТ
3D-МОДЕЛЬ

Публикации о методике испытаний
Статьи в журнале «Системы безопасности»
Публикации организаторов текстов видеоаналитики
Публикации «Амулет»

Аппаратно-программные решения
Многофункциональные видеосервера и камерысо встроенной видеоаналитикой «Синезис»

Однокристальная реализация:многоядерная система до 8,000 MIPS
Видеофильтры
Операционная
система Linux
Видео-аналитика
Сжатие HD H.264 иMJPEG
1080p

Двухканальный видеосервер
4/2/2010
47
ГИБРИДНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ:
IP + АНАЛОГ
Управляемые выходы
аналоговые (BNC)
цифровые/IP (RJ-45)
Сжатие H.264 и MJPEG
Встроенная аналитика
видео, аудио
Низкое энергопотребление
Гарантированное питание
- 40⁰...+50⁰С
Грозозащита
http://magicbox.agrg.ru/

Видеопроцессорный модульи интерфейсная плата

Интерфейсы MagicBox
AUDIO OUT
USB
LAN
I/O
AUDIO IN
RESET
POWER
BATTERY

Двойной уровень мониторинга
ВИДЕОАНАЛИТИКА MAGIC BOX (ДАЛЬНИЙ РУБЕЖ)+ РАДИОВОЛНОВОЙ ДЕТЕКТОР (БЛИЖНИЙ РУБЕЖ)
Радиоволновой дететорНПЦ "Омега-микродизайн"
ВидеосерверMagicBox
Международный форум «Технологии безопасности» 2010

Телекамера HD с аналитикой

Сжатие видео MJPEG и H.264
ПОТОК ДАННЫХ, МЕГАБИТ/C
ЧИСЛО СТРОК (РАЗРЕШЕНИЕ)

Поддержка стандарта
Основан компаниями Axis, Bosch и Sony
Является некоммерческим и открытым
Более 100 компаний на начало 2010 года
Российские: iTV, Синезис, Агрегатор, БайтЭрг
Определяет протоколы взаимодействия
Передатчики: IP-камеры, видеосервера
Приемники: видеорегистраторы и системы управления, АРМ сотрудников безопасности

Международный форум
Конфигурирование сетевого интерфейса
Обнаружение устройств (WS-Discovery)
Управление профилями работы камеры
Настройка поточной передачи медиа-данных (H.264, MJPEG, аудио)
Видеоаналитика и обработка событий
Управление приводом PTZ
Защита (управление доступом, шифрование)

Сценарии применения
многофункциональноговидеосервера MagicBox

Комплексное решение:
Автоматический видеомониторинг
Автоматическоенаведение PTZ-камеры
Интеграция с другими типами датчиков
Управление освещением
Вызывная панель
Гарантированное питание (АКБ)
Многофункциональный узел в периметральной системе
MB

Детектирование целейна сложном ландшафте

Стратегическая инфраструктура

Интеллектуализация аналоговой системы охранного телевидения
Установка без замены кабеля, камер и DVR
Увеличение времени хранения видео на 200%
Автоматич. формирование сигнала тревоги
Умный поиск повидеоархиву
Подключение к цифровой системе по ONVIF

Местная видеозапись на устройстве
Съемный видеоархив
Жесткий диск или флеш-память через USB
По каждому событию создается видеофайл
Можно проиграть на любом ПК

Особенности видеоаналитики
Многомасштабные динамические текстуры
Видеоаналитика сертифицирована на сложном наборе видеосюжетов
Встроенная (несерверная) реализация
лучше масштабируемость
выше точность распознавания
Совместимость по стандарту ONVIF
Возможность быстрой адаптации и системной интеграции

Примеры адаптации
Поддержка закрытых протоколов
Шифрование по ГОСТ 28147-89
Титрование на основе внешних датчиков
Специальный алгоритм сжатия (H.264 SVC)
Специализированная видеоаналитикадля нужд пограничной службы

Наши задачи на 2010-2012 гг.
Многокамерное сопровождение людей

Проблема: перекрытия объектов и отсутствие точных координаты в 3D
Однокамерная видеоаналитика
Многокамерная видеоаналитика
A
B
C
A

Сценариймногокамерного сопровождения i-LIDS
2
3
4

02/04/2010
www.synesis.ru
66
Видеоаналитика + 3D-моделирование
3D-модель здания и зон действия камер
1
2
Камера 2
Камера 1

СОХРАНЕНИЕ ИД. НОМЕРА ЧЕЛОВЕКА ПРИ СОПРОВОЖДЕНИИ ОТ КАМЕРЫ К КАМЕРЕ
02/04/2010
67

Восстановление траектории по видеоданным нескольких камер

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОТ
Медиа иИнтернет
быстрый поиск по изображениям и видео
Охранноенаблюдение
автоматическое распознавание объектов и ситуаций
Цифровое
телевидение
приемники, устройства записи, медиа-центры

Поставщик исистемный интегратор
Системы видеонаблюдения
видеосервер MagicBox
видеорегистраторы
Контроль доступа ( СКУД)
Комплексные системы безопасности (ТехноБокс)
Разработки от компаний, ранее не известных на российском рынке

Вопросы и ответы
Многомасштабные динамические текстуры
Видеоаналитика сертифицирована на сложном наборе видеосюжетов
Встроенная (несерверная) реализация
лучше масштабируемость
выше точность распознавания
Совместимость по стандарту ONVIF
Возможность быстрой адаптации и системной интеграции

Контактная информация
ООО «Агрегатор»
ООО «Синезис»
г. Москва,Проспект Мира 102
(495) 988-91-16
http://agrg.ru/
Александр Чижов
agrg@agrg.ru
+7 (916) 9034646
119019, г. Москва, Гоголевский бульвар,д. 2/18/1, стр. 1
(495) 660-77-47
http://synesis.ru/
Николай Птицын
np@synesis.ru
+7 (916) 978-84-29

http://synesis.ru	3336
http://magicbox.agrg.ru	136
http://www.synesis.ru	19
http://translate.googleusercontent.com	2
file://	1
http://www.slideshare.net	1

Аппаратная видеоаналитика для охраны стратегических объектов

by Nikolai Ptitsyn on Feb 21, 2010

Accessibility

Categories

Tags

Upload Details

Usage Rights

6 Embeds 3,495

Statistics

Аппаратная видеоаналитика для охраны стратегических объектов — Presentation Transcript