Корпоративный блог

Роль видеоаналитики (видеоанализа) в системах безопасности и IP видеонаблюдения


Дата публикации: 22.07.2009 19:45

Системы видеонаблюдения используются для наблюдения, обеспечения безопасности и охраны стратегических объектов, таких как аэропорты, железнодорожные вокзалы, энергетические станции. Также они используются для коммерческих объектов (офисы, торговые, складские и производственные помещения), жилищных хозяйств (квартиры, коттеджи) и транспортной инфраструктуры.

На рынке охранных систем пока сохраняется популярность неинтеллектуальных систем видеонаблюдения, которые не используют современные достижения в области машинного зрения и искусственного интеллекта. Такие системы представляют собой некоторое количество видеокамер, подключенных к дисплейной системе и записывающему устройству.

В последнее десятилетие наблюдается развитие систем видеонаблюдения и резкий рост количества компьютеризированных систем. Такие видеоаналитические системы позволяют снизить объем участия в процессе наблюдения и анализе ситуаций оператора, что уменьшает влияние человеческого фактора – компьютерам не свойственно уставать и отвлекаться.

Кроме того, компьютеризированная система обрабатывает большее количество поступающих данных в режиме реального времени, а не анализирует ее post factum.

Актуальность проблемы

Во многих представленных сегодня на рынке системах видеонаблюдения используют тандем, в который входит система видеонаблюдения как таковая, и оператор. Необходимость участия оператора продиктована несовершенством существующих видеоаналитических систем, в частности – недостаточной автоматизацией процесса. Оператор вынужден анализировать поступающий поток данных визуально («вручную»), что сопряжено с очень высокой физической и психологической нагрузкой. В результате утомляемости оператора качество и, соответственно, продуктивность наблюдения и анализа снижаются, что отрицательно сказывается на эффективности идентификации нештатных ситуаций.

При использовании неинтеллектуальных систем видеонаблюдения, имеющих большое количество установленных камер, шанс обратить внимание на нештатную ситуацию и вовсе стремится к нулю. Это приводит к практике анализа данных не в режиме реального времени, а по факту события.

Актуальной задачей является проведение структурной модернизации существующих систем видеонаблюдения. В первую очередь это касается автоматизации процесса обработки и анализа видеопотоков. Решением может стать внедрение и применение высокотехнологичных видеоаналитических CCTV-систем.

Видеоаналитика (видеоанализ) как путь решения проблемы

Видеоаналитикой называют технологию компьютерного анализа видеоданных с целью получения систематизированной информации об объекте наблюдения без участия оператора. Как правило, видеоаналитика представляет собой программные алгоритмы, которые можно запускать как на компьютерах, так и встраивать в камеры.

Охрана стратегических объектов

Охрана стратегических объектов

Борьба с преступностью и терроризмом

Борьба с преступностью и терроризмом

Предотвращение несчастных случаев

Предотвращение несчастных случаев

Борьба с нарушениями за рулем

Борьба с нарушениями за рулем

Ручной анализ поточного видео

Видеоаналитика позволяет эффективно решать такие задачи, как обнаружение несанкционированного вторжения на охраняемую территорию, подсчет посетителей, распознавание регистрационных знаков автомобилей, распознавание нарушений дорожного движения и многие другие. Более сложные задачи, к которым можно отнести такие как распознавание лиц, оставленных предметов, обнаружение подозрительного поведения, решаются менее успешно.

Внедрение и использование систем видеоаналитики в сферах обеспечения безопасности, охраны и наблюдения, является наиболее очевидным вариантом решения проблемы безопасности большого города или объекта специального назначения. Использование автоматизированных систем позволит снизить до минимума участие в процессе оператора или вовсе исключить человеческий фактор.

Требования к системам интеллектуального видеонаблюдения

Высокая чувствительность детектора

Системы интеллектуального видеонаблюдения должны обладать высокой точностью детектирования и классификации значимых событий для последующей реакции вне зависимости от окружающих условий (погодных, условий освещения). Алгоритмы детектирования и сопровождения должны учитывать объемность сцены и обеспечивать многомасштабную работу на переднем и дальнем плане.

Высокая скорость детектирования

Аналитика должна выполняться в режиме реального времени (или за короткий отрезок времени) для немедленного извещения об угрозе. Это обеспечивает необходимый уровень безопасности.

Для повышения скорости обработки видеоданных необходимо использовать производительные процессоры и алгоритмы, которые могут справляться с возрастающей нагрузкой и изменяющимися условиями.

Высокая отказоустойчивость систем

Фактор надежности является существенным при использовании любых систем безопасности. Надежность можно обеспечить за счет конструктивных и инженерных решений. Кроме того, системы должны быть оборудованы элементами пассивной безопасности, а также обеспечивать безопасность передачи данных по каналам связи.

Низкий уровень ложных срабатываний

Пользователи видеоаналитических систем нередко сталкиваются с проблемой ложных срабатываний. Иногда их количество достигает десятков за один час, что приводит к нецелесообразности использования подобных систем. Видеоаналитика должна уметь отфильтровывать активность, не представляющую интереса, что актуально при применении систем с большим количеством камер (общественный транспорт, большие здания).

Устойчивость к изменениям внешней среды

Видеоаналитическая система должна обладать характеристиками и ресурсами, которые позволят использовать ее в разных условиях (погодных, окружения).

К изменяющимся условиям можно отнести освещение (ночь, день, сумерки, недостаточная или избыточная освещенность), погодные условия (туман, снег, дождь) и так далее. Вне зависимости от
этих факторов цель системы интеллектуального видеонаблюдения – справляться с поставленными задачами.

Децентрализация обработки, масштабируемость

Необходимость применения встраиваемой аналитики, которая, в отличие от других решений, позволяет создавать масштабируемые системы, размеры которых не будут ограничены мощностью и производительностью центрального узла. Система со встроенной аналитикой позволяет передавать уже проанализированные данные на любое устройство вывода видеосигнала (компьютерный монитор, экран КПК и т. д.) или место хранения данных (удаленный жесткий диск).

Автономность узлов повышает надежность и безопасность системы – она не зависит от работоспособности сервера.

Ограничения решений

Широкое внедрение систем видеоанализа сдерживается следующими факторами:

Высокий уровень ложных срабатываний

Ложные срабатывания распространены из-за применения несовершенных алгоритмов и методов видеоаналитики. Они могут быть вызваны наличием подвижного фона (лес, водное пространство), животными, птицами, насекомыми, оказавшимися на объективе камеры, а также дрожанием самой камеры и другими факторами.

Вследствие этого система создает дополнительную психологическую нагрузку на оператора и может быть отключена, как «надоедающая».

Сложность интеграции

Многие представленные на рынке системы видеоаналитики не позволяют интегрировать их в уже существующие платформы, или же это сопряжено с рядом трудностей. Как правило, ради интеграции необходимо идти на дополнительные финансовые затраты.

Высокая стоимость обслуживания

Системы видеоаналитики часто представляют собой громоздкие решения, которым необходимо дополнительное оборудование для решения поставленных задач и постоянное присутствие специалиста. Это приводит к дополнительным затратам со стороны заказчика.

Нередко используются эксклюзивные компоненты и дорогостоящее программное обеспечение, что также влияет на цену.

Неоптимальное размещение без предварительной оценки эффективности может сказаться на конечной стоимости проекта в сторону ее увеличения. Проблема размещения также касается обеспечения должного уровня безопасности на поднадзорной территории.