Область применения: видеонаблюдение

Материал из Техническое зрение
Перейти к: навигация, поиск

Автоматические и автоматизированные системы видеонаблюдения являются одной из ключевых составляющих современных комплексных систем безопасности. Задача видеонаблюдения подразумевает визуальный контроль заданной области пространства при помощи одной или нескольких видеокамер, позволяющий сохранять и просматривать цифровые видеоданные, а также постоянно оценивать состояние контролируемой территории, выделяя так называемые "охранные события", заключающиеся в тех или иных изменениях наблюдаемой обстановки.}

Содержание

Распределенные системы видеонаблюдения.

Исторически основными функциями системы видеонаблюдения являются вывод информации на пункт контроля и запись в архив. Большинство производителей платформ CCTV ($\textit{охранного телевидения}$) ориентированы именно на такую модель работы. Основной тенденцией в развитии систем видеонаблюдения на сегодняшнем этапе является переход от аналогового способа получения (аналоговые камеры), отображения (телевизоры) и хранения видео (видеокассеты) к цифровому (IP-камеры, компьютерные мониторы и цифровые базы данных). Поэтому такую существенную роль в построении систем видеонаблюдения играют сегодня технологии сжатия, хранения, поиска и передачи цифрового видео.

Современные распределенные системы видеонаблюдения основаны на клиент-серверной архитектуре. При одном из подходов к построению таких систем вся обработка данных проводится на серверной стороне. Другой подход подразумевает вынесение части обработки на сторону клиента (в данном случае клиент связан с каждой камерой). В качестве примера можно привести задачу оцифровки видео в системах с аналоговыми видеокамерами. Можно осуществлять перевод в цифровой сигнал на стороне сервера и, соответственно, все камеры будут соединены с центральным постом коаксиальными кабелями, либо поставить видеосервер (encoder), который будет выполнять данную процедуру для нескольких камер и отправлять на сервер информацию в цифровом виде по IP. Заметим, что эта задача до сих пор актуальна. Если даже не рассматривать огромное количество уже реализованных на базе аналоговых камер систем видеонаблюдения, то и в 2010 году на мировом рынке видеокамер (который по некоторым оценкам составляет в целом примерно 8 миллиардов долларов США) IP-камеры занимают лишь порядка 20{\%}. В то же время, всем участникам рынка ясно, что в перспективе переход на IP камеры, очевидно, неизбежен и является вопросом самого ближайшего времени. Ключевыми факторами здесь станут возросшая конкуренция среди производителей, а также импорт дешевого оборудования из Кореи, Тайваня и Китая.

Различие в подходе к построению клиент-серверных систем обработки видео проявляется и в том случае, когда речь идет о модулях видеоаналитики, автоматизирующих функции оператора системы видеонаблюдения. Принципиально возможны оба принципа размещения таких модулей. Причем, судя по последним опросам профессиональных журналов, оба способа имеют своих приверженцев. И все же, по мере развития соответствующих технологий машинного зрения подход с размещением обработки видео на стороне клиента начинает превалировать.

Открытые стандарты.

Развитие рынка видеонаблюдения и появление большого числа производителей определило спрос на открытые стандарты, обеспечивающие возможность совместного использования оборудования и программного обеспечения различных производителей. Это привело к формированию двух отраслевых объединений: Форум открытого сетевого видеоинтерфейса (Open Network Video Interface Forum, ONVIF) и Альянс за совместимость систем физической безопасности (Physical Security Interoperability Alliance, PSIA). Обе организации - PSIA и ONVIF - были основаны в 2008 г. с разницей в несколько месяцев с целью создания стандартизированных интерфейсов для устройств физической безопасности и программных платформ и стремятся к созданию совместимых систем безопасности на базе IP-технологий.

ONVIF в большей степени уделяет внимание камерам, видеоаналитике и интерфейсу между сетевым передающим видеоустройством и сетевым принимающим клиентом. PSIA определяет более общие спецификации для широкого рынка физической безопасности, который включает в себя различные системы датчиков, контроль доступа, системы хранения данных и многое другое.

Имеется ряд различий между спецификациями ONVIF и PSIA.


  1. Спецификация ONVIF построена на современных веб-сервисах, описываемых языком WSDL (XML используется в качестве языка описания данных, SOAP применяется для передачи сообщений, а с помощью WSDL описываются непосредственно сервисы). Спецификации PSIA основана на REST (representational state transfer), архитектуре передачи состояния представления. Для архитектуры REST нужно меньше ресурсов и она обладает возможностью чтения сообщений протокола, которые легко интегрируются в систему отладки. Из-за высоких требований к вычислительным ресурсам и каналу передачи данных выбор ONVIF выглядит мене привлекательным для использования, так как требует нали -чия полностью совместимых HTTP-сервера, SSL и XML-пapcepа.
  2. ONVIF гарантирует 100${\%}$-ную совместимость между устройствами при сетевом обнаружении друг друга, так как все ONVIF-coвместимые устройства должны поддерживать WS Discovery. PSIA предлагает больше вариантов поиска устройств в сети: Zeroconf, UPnP и Bonjour, но это также приводит к сложностям в совместной работе устройств, поддерживающих PSIA. Например, PSIA-совместимую камеру с поддержкой Bonjour невозможно подключить к управляющей видеосистеме, отвечающей стандартам PSIA, но поддерживающей UPnP-метод.
  3. В ONVIF система уведомления о событиях основана на WS-Notify. Это позволяет однозначно регламентировать процесс передачи информации о событии от камеры на следующий уровень. PSIA использует обобщенный формат сообщений для событий и уведомлений, что не гарантирует 100${\%}$-ной совместимости устройств PSIA.
  4. PSIA уже обладает требованиями к способу хранения. ONVIF не обладает на текущий момент подобной спецификацией.
  5. PSIA располагает техническими требованиями к интеграции систем управления информацией физической безопасности (PSIM).


Согласно независимым оценкам, на текущий момент члены ONVIF контролируют порядка 40 - 60${\%}$ мирового рынка видеонаблюдения по сравнению с 20 - 25${\%}$, приходящимися на участников PSIA.

Интеллектуальное видеонаблюдение и функции видеоаналитики.

Одним из основных недостатков традиционных систем видеонаблюдения является серьезное снижение возможностей оперативного реагирования при увеличении масштабов системы. В случае, когда речь идет о десятках и более входящих потоков видео, оператор уже не в состоянии адекватно отслеживать текущую обстановку в реальном времени. Согласно проведенным исследованиям, при большом числе контролируемых видеоканалов уже через 12 минут работы оператор пропускает до 45${\%}$ активности на экране, а после 22 минут до 95${\%}$.

Данная проблема особенно актуальна в случае больших систем видеонаблюдения. Это хорошо заметно на примере систем уровня города. Так, планомерное внедрение системы тотального видеонаблюдения в Лондоне (более десяти тысяч камер в единой сети и более полумиллиона в целом по городу), не привело к серьезному снижению количества инцидентов или увеличению процента раскрытия преступлений.

Как выяснилось, недостаточно просто транслировать на центральный пункт видеонаблюдения изображения от огромного числа камер. Эти изображения нужно тут же анализировать, формировать необходимые сигналы тревоги и привлекать к критическим ситуациям внимание операторов. Это требуется делать "на лету", в реальном времени. Кроме того, требуется также формировать и интеллектуальный журнал видеонаблюдения, который позволит впоследствии при различного рода расследованиях отвечать на достаточно гибкие и ситуативно-ориентированные запросы пользователей по поиску необходимых видеофрагментов.

В качестве паллиативного решения сегодня зачастую используется связка сигналов тревоги от различного рода внешних датчиков с обычным детектором движения. Однако данный вариант является не самым эффективным решением проблемы. Большое количество ложно детектируемых ситуаций и невозможность дифференцировать задачи наблюдения и типы объектов существенно снижают привлекательность таких систем.

Поэтому все более явно проявляется необходимость создания эффективных систем интеллектуальной видеоаналитики. Все более востребованы системы видеонаблюдения, позволяющие строить решения с многоуровневой, гибко настраиваемой логикой. Подобные интеллектуальные системы позволяют решать не только охранные задачи, но полезны и для использования в бизнес-задачах, сбор статистической информации и многое другое. Возможность получить точные данные о посещаемости наблюдаемого объекта, распределение посетителей по времени, основным путям передвижения и даже возможность идентификации постоянных клиентов, крайне актуальна для многих коммерческих организаций. В рамках города это могут быть также задачи автоматического анализа загруженности транспортных потоков и ряд других.

Таким образом, современная система видеонаблюдения аккумулирует в себе значительное количество различных технологий компьютерного зрения, включая как собственно технологии видеонаблюдения, так и технологии OCR (см. выше) и биометрические технологии, о которых речь пойдет ниже, и ряд других. Комплексная технология интеллектуального видеонаблюдения должна включать следующие основные элементы и программно-алгоритмические модули:


  1. визуальные датчики различного типа (ТВ, ИК и др.) для дистанционного видеонаблюдения;
  2. средства распределенного сбора информации, сжатия, обработки и передачи цифровой видеоинформации по локальным и глобальным сетям в реальном времени;
  3. автоматическое выделение объектов интереса (люди, транспортные средства, другие объекты);
  4. автоматическое слежение за движущимися объектами в зоне наблюдения;
  5. биометрическое распознавание персонала, биометрический контроль доступа в критические зоны объекта наблюдения;
  6. автоматическую идентификацию транспортных средств, грузов и оборудования на основе распознавания идентификационных меток (регистрационных номеров, штриховых кодов, других технологических маркировок);
  7. методы оценки сценариев поведения наблюдаемых объектов и групп объектов;
  8. формирование "тревожных" сообщений оператору в случае реализации неблагоприятных или нестандартных сценариев развития событий в зоне видеонаблюдения;
  9. программно-аппаратные средства для реализации методов и алгоритмов сбора и обработки видеоинформации.

Системы видеонаблюдения и безопасности, представленные на рынке.

Практически каждая из ведущих мировых держав обладает наработками в данной области и поддерживает локальные компании, разрабатывающие и производящие продукты для систем интеллектуального видеонаблюдения. Большое количество проектов финансируется из государственных бюджетов в рамках национальных политик обеспечения безопасности и контртеррористических мероприятий. Это объясняет тот факт, что большинство компаний разработчиков платформ для систем видеонаблюдения и видеоаналитики сосредоточены в Северной Америке и Европе.

Общее количество предлагаемых сегодня на рынке систем видеонаблюдения измеряется сотнями различных наименований, отличающимися по качеству исполнения, сферам применения и объему предоставляемого функционала. Существует ряд известных производителей обладающих серьезными наработками и потенциалом. Перечислим некоторых из них.


  1. $\textit{Iomniscient}$ (Australia) - IQ-140 детектор оставленных предметов, IQ-120 Детектор толпы, IQ-115 детектор падения, IQ-110 подсчет объектов, IQ-100 обнаружение вторжения.
  2. $\textit{Aimetis}$ (Canada) - интегрированный комплекс безопасности с распределенной архитектурой Aimetis Symphony{\texttrademark}, интеллектуальные детекторы движения, Aimetis People Counter.
  3. $\textit{March Networks}$ (Canada) - интегрированный комплекс безопасности с распределенной архитектурой VideoSphere, интеллектуальные детекторы движения, подсчета людей, камеры.
  4. $\textit{Milestones}$ (Denmark) - интегрированный комплекс безопасности с распределенной архитектурой XProtect, XProtect Analytics-LPR (распознавание номеров машин), камеры.
  5. $\textit{Geuterbrueck}$ (Germany) - интегрированный комплекс безопасности с распределенной архитектурой GeViStationXP, интеллектуальные детекторы движения, различное оборудование.
  6. $\textit{MAGAL}$ (Israel) - интегрированный комплекс безопасности с распределенной архитектурой, интеллектуальные детекторы движения, системы обеспечения безопасности периметра, датчики движения, оборудование для центров контроля, периферийное оборудование для систем видеонаблюдения
  7. $\textit{AgentVi}$ (Israel) - интеллектуальные детекторы движения Vi-System, оставленных предметов.
  8. $\textit{Mate}$ (Israel) - видеоаналитика на базе виде серверов AnalyzR.
  9. $\textit{Ioimage}$ (Israel) - видеосерверы с встроенной видеоаналитикой, программная платформа ioiware.
  10. $\textit{Nice Systems}$ (Israel) - системы оцифровки, видеосерверы, интеллектуальные детекторы движения NiceVision Analytics.
  11. $\textit{DETEC AS}$ (Norway) - интеллектуальный детектор движения, оборудование Detec Pro.
  12. $\textit{Stratech Systems}$ (Singapore) - видеоаналитика в области дорожного движения, парковок.
  13. $\textit{Cognimatics AB}$ (Sweden) - Truview, интегрированный комплекс безопасности с распределенной архитектурой, интеллектуальные детекторы движения.
  14. $\textit{Institute of Digital and Optical Technologies B. V.}$ (Netherlands) - решения в области компьютерного зрения, в частности, видеоаналитика, программная платформа системы видеонаблюдения AnalyticVideo{\texttrademark} software package, биометрические решения.
  15. $\textit{GeoVision Inc.}$ (Taiwan) - видеосерверы, камеры, видеорегистраторы, биометрические системы.
  16. $\textit{Honeywell International Inc.}$ (USA) - камеры, поворотные зум-камеры, видеорегистраторы, интеллектуальные детекторы; Honeywell's Active Alert{\textregistered} (SW).
  17. $\textit{Pelco International Operations}$ (USA) - камеры и оборудование для камер, системы позиционирования, видеорегистраторы, сетевые видеорегистраторы, матричные экраны для видеонаблюдения, детекторы движения.
  18. $\textit{Bosch Security Systems Ltd.}$ (USA) - камеры, поворотные зум-камеры, мониторы для видеонаблюдения, видеорегистраторы, интеллектуальные детекторы.
  19. $\textit{Cernium }$(USA) - Perceptrak{\textregistered}, программный продукт, видеоаналитика. ExitSentry{\textregistered}, программный продукт, видеоаналитика в авиационной сфере.
  20. $\textit{Guardian Solutions}$ (USA) - системы раннего обнаружения вторжения на охраняемую территорию.
  21. $\textit{ObjectVideo}$ (USA) - видеоаналитика на цифровых процессорах.
  22. $\textit{Verint}$ (USA) - интегрированный комплекс безопасности с распределенной архитектурой, видеорегистраторы.
  23. $\textit{OnSSI}$ (USA) - интегрированный комплекс безопасности с распределенной архитектурой, интеллектуальные детекторы движения.
  24. $\textit{Intelli Vision}$ (USA) - интеллектуальные детекторы движения, оставленных предметов, подсчета объектов.
  25. $\textit{COHU}$ (USA) - камеры, интеллектуальные детекторы движения.
  26. $\textit{Vidient}$ (USA) - видеоаналитика в области оценки дорожного трафика. Детекторы движения.
  27. $\textit{TrueSentry}$ (USA) - ActivEye, интеллектуальные детекторы движения.
  28. $\textit{IQEYE}$ (USA) - камеры, видеоаналитика.
  29. $\textit{DVTEL}$ (USA) - Latitude{\textregistered} NVMS Platform, интегрированный комплекс безопасности с распределенной архитектурой, камеры с видеоаналитикой, видеосерверы.
  30. $\textit{IndigoVision}$ (USA) - оборудование для центров контроля, видеорегистраторы, сетевые видеорегистраторы, камеры, поворотные камеры, периферийное оборудование для систем видеонаблюдения.


На сегодняшний день на территории Российской Федерации и в странах бывшего СССР также существует ряд компаний, работающих над созданием продуктов и комплексных решений в области систем интеллектуального видеонаблюдения. Вот некоторые из них.


  1. Компьютерная система обеспечения безопасности помещений и личности на базе ПК "Goal 6.0". Данная система производится компанией "Спецлаборатория" (г. Иваново, Россия).
  2. Sivineya - многоканальная цифровая (компьютерная) система видеонаблюдения. Система производится компанией КОМКОМ Electronics (г. Москва, Россия).
  3. Интегрированная компьютерная система видеоконтроля и безопасности NISS-Inspector+. Система производится на Украине компанией "Укр-Инвест-Консалтинг" (г. Киев) по лицензии компании ISS ("Интеллектуальные системы безопасности", г. Москва, Россия). Торговая марка в России - Инспектор+ (Inspector+).
  4. Цифровая система видеонаблюдения и видеорегистрации VideoNet. Система производится концерном РОССИ СП (г. Санкт-Петербург, Россия).
  5. Многоканальные компьютерные телевизионные системы видеоконтроля CVS_NT. Система производится компанией "Новые технологии" (г. Протвино, Россия).
  6. Интегрированный комплекс безопасности с распределенной архитектурой "Интеллект". Система производится фирмой ITV (г. Москва, Россия).
  7. Система видеонаблюдения с компьютерным зрением "Orwell 2k". Система производится ГУП НПЦ "ЭЛВИС" (г. Москва, Россия)
  8. ЗАО "Институт Информационных Технологий": системы компьютерного зрения, интеллектуальные детекторы движения, оставленных предметов, распознавания номеров вагонов и автомобилей, биометрические решения.


Большая часть перечисленных компаний ориентирована на российский рынок. В тоже время на российском рынке присутствуют практически все основные международные компании производители. По ряду оценок, доля зарубежного оборудования в проектах составляет порядка $85$ - $90$%. При этом доля отечественного программного обеспечения достаточно высока.


Полезные ссылки

  1. ☝ К началу
  2. ☜ Видеонаблюдение и системы безопасности
Личные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Навигация
Инструменты