Встроенная видеоаналитика для детектирования,распознавания и сопровождения объектов

Техническая презентация

http://synesis.ru/

10.04.2023

Ручное видеонаблюдениенеэффективно и дорого

Встроенная видеоаналитика• Автоматическое распознавание объектов и

ситуаций в системах охранного телевидения

ВИДЕО

МЕТАДАННЫЕИНДЕКС

СОБЫТИЙ

ЗОНА №5СКЛАД

ПРАВИЛАСОБЫТИЙ

Архитектурные отличиясерверной и встроенной аналитики

камера или энкодер

система управления или видеорегистратор

поток сжатого видео и аудиокодеки видео-

анализ

система управления или видеорегистратор

камера или энкодер

видео и аудиокодеки

видео-анализ

метаданные

Сервернаяреализация

Встроеннаяреализация

ПЕРЕГРУЗКА

После срабатывания детектора…• Сигнал через

«сухой контакт»• Вкл. аналогового выхода

– экран или регистратор

• Сообщение по IP-сети– iTV, Milestone, ONVIF DVR

• Записать видео в максимальном качествена цифровой регистратор

Детектор преодоления барьеров

Видеоаналитика жилого сектора

Движение в запретной зонеили запретном направлении

Детектор бега

Детектор остановки/праздношатания

Детектор оставленных предметов

Сопровождение людей в группе

Сервисные детекторыАктивная тамперинг-сигнализацияв случая саботажа или поломки:• Потеря сигнала• Заграждение камеры• Расфокусировка• Засветка или затемнение• Загрязнение объектива• Поломка

автоэкспозиции• Отключение

подсветки

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

Сопровождение

Распознавание

Стерильная зона Оживленное место

Редкоепоявление людей

Периодическое появление людей

Плотный поток людей

военный объект,граница гос.-ва, нефтепровод,

садовый участок

подъезд жилого дома, АЗС, парковка, коттеджный поселок

метро, аэровокзал, железнодорожный вокзал, торговый

центр, стадион

Сложность реализация трекера

СЛОЖНОСТЬ

Динамические текстуры в реальных условиях видеонаблюдения

Моделирование динамических текстур

• 4D-пирамида• «Вероятностное

облако» признаков• α-канал (маска) по

каждому объекту

ФОН ОБЪЕКТ ПРИЗНАКИ ХААР

Трекинг объектов 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 метаданныевключаетсяномер линии: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

Калибровка видеоаналимики

• Два человечказадают масштаб и угол наблюдения

• Простая калибровка на живом видео

• Зона сопровождения

• Преобразование координат 2D > 3D

Параметры видеоаналитики1. Сервисные детекторы2. Антишейкер3. Трекер объектов

1. Контрастная чувствительность2. Пространственная

чувствительность3. Мин. время стабилизации

4. Фильтр объектов1. Максимальная скорость2. Мин. и макс. площадь

1

2

3

4

Методика и результатытестирования видеоаналитики

Открытое тестирование аналитикиОрганизация Название теста

Министерство внутренних дел (Home Office) Великобритании

• Imagery library for intelligent detection systems (i-LIDS)

Национальный институт стандартов и технологии (NIST), США

• AVSS 2009 Multi-Camera Tracking Challenge (видео i-LIDS)

• Face Recognition Vendor Test (FRVT)

Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE), США

• Performance Evaluation of Tracking and Surveillance (PETS)

• International Workshop on Performance Evaluation of Tracking and Surveillance

• International Conference on Advanced Video and Signal Based Surveillance

Методика тестирования видеоаналитики «Синезис»

• Тестирование на наборе i-LIDS сценария «Стерильная зона»– открытый набор для обучения– открытый набор для тестирования– закрытый набор для тестирования

• Боевая эксплуатация системы– на объектах «Синезис» и у партнеров

• Оценка эффективностипо методологии ЗАО «Амулет» – имитационное моделирование угроз в 3D

Показатели точности для сценария «Проникновение в стерильную зону»

38 часов, PAL (720 x 576 x 25 кадров/с), M-JPEG, 40 Мбит/cЧисло истинноположительных срабатываний (нет ошибки): a = 432

Число ложноположительный срабатываний (ошибка I рода): b = 3

Число ложноотрицательных срабатываний (ошибка II рода): с = 0

Весовой параметр

Чувстви-тельность Специфичность Взвешенное

среднее

Формула

Оперативная тревога 0.65 1.00 0.99 0.99

Запись событий 75.00 1.00 0.99 0.99

Типы объектов и дальность действия

Типы объектов Дальность действия

Люди(бегом, шагом,

ползком, кувырком)до 45 метров

Автотранспорт(легковой, грузовой,

специальный)до 100 метров

Видеоаналитика высокой четкости (HD):увеличение расстояния в два раза

ПРОТЯЖЕННОСТЬ ЗОНЫ ОБНАРУЖЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА

15-25 м 20-30 м 25-45 м

СТАНДАРТНАЯ ЧЕТКОСТЬ

ВЫСОКАЯ ЧЕТКОСТЬ

ВЫСОКАЯ ЧЕТКОСТЬ

Время реакции (распознавания)

• При хорошо заметном движении(движении шагом или бегом)–не более 2 секунд

• При медленном движении–до 10 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)

АЛГОРИТМЫ «СИНЕЗИС» ПРАВИЛЬНО КЛАССИФИЦИРУЕТ ДАННЫЕ ПРИМЕРЫ

РЕЗКОЕ ИЗМЕНЕНИЕ ОСВЕЩЕНИЯ ОТ ОБЛАКОВ

НАСЕКОМОЕ ЖИВОТНОЕ

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

Аппаратно-программные решенияМногофункциональные видеосервера и камеры

со встроенной видеоаналитикой «Синезис»

Однокристальная реализация!

Видео-аналитикаСжатие HD

H.264 иMJPEG

Операционнаясистема Linux

Видеофильтры

1080p

Двухканальный видеосервер

04/10/2023 38

• Управляемые выходы– аналоговые (BNC)– цифровые/IP (RJ-45)

• Сжатие H.264 и MJPEG • Встроенная аналитика

– видео, аудио

• POE+ и резервное питание• Поддержка ONVIF• - 40⁰...+50⁰ С• Грозозащита

ГИБРИДНАЯТЕХНОЛОГИЯ

http://magicbox.agrg.ru/

Двойной уровень мониторинга

Международный форум «Технологии безопасности» 2010

Радиоволновой дететорНПЦ "Омега-микродизайн"Видеосервер

MagicBox

ВИДЕОАНАЛИТИКА MAGIC BOX (ДАЛЬНИЙ РУБЕЖ)+ РАДИОДЕТЕКТОР (БЛИЖНИЙ РУБЕЖ)

Телекамера HD с аналитикой

Сжатие видео MJPEG и H.264

HD 1080i HD 720p D1 480p0

5

10

15

20

25

30

35

40

H.264MJPEG

ПО

ТО

К Д

АН

НЫ

Х, М

ЕГА

БИ

Т/C

ЧИСЛО СТРОК (РАЗРЕШЕНИЕ)

H.264 MJPEGHD 1080i 2.3 34.1HD 720p 1.8 19.6D1 480p 1.5 3.4

Международный форум

• Основан компаниями Axis, Bosch и Sony• Является некоммерческим и открытым

– Более 100 компаний на начало 2010 года– Российские: iTV, Синезис, Агрг, БайтЭрг

• Определяет протоколы взаимодействия– Передатчики: IP-камеры, энкодеры– 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)

Особенности решения

1. Многомасштабные динамические текстуры2. Видеоаналитика сертифицирована на

сложном наборе видеосюжетов3. Встроенная (несерверная) реализация

– лучше масштабируемость– выше точность распознавания

4. Совместимость по стандарту ONVIF

Будущие охранного наблюденияМногокамерное сопровождение людей

Проблема: перекрытия объектов и отсутствие точных координаты в 3D

Однокамерная видеоаналитика

AB

C

A

Многокамерная видеоаналитика

Сценариймногокамерного сопровождения i-LIDS

2 3 4

10/04/2023 www.synesis.ru 48

1 2

Камера 1 Камера 2

3D-модель здания и зон действия камер

Видеоаналитика + 3D-моделирование

10/04/2023 49

СОХРАНЕНИЕ ИД. НОМЕРА ЧЕЛОВЕКА ПРИ СОПРОВОЖДЕНИИ ОТ КАМЕРЫ К КАМЕРЕ

Восстановление траектории по видеоданным нескольких камер