Корпоративный блог

Системы видеонаблюдения с функциями видеоанализа для удаленных объектов


Дата публикации: 28.04.2011 19:45

Материал опубликован в журнале «Системы безопасности» № 1/2011.

Виртуальный круглый стол руководителей и специалистов ведущих компаний — разработчиков и интеграторов — позволил представить профессиональные мнения
по вопросам внедрения и эксплуатации интеллектуальных систем видеонаблюдения на удаленных объектах на основе практического опыта.

Рынок видеонаблюдения с функциями видеоанализа. Востребованность среди заказчиков

Евгений Андрианов: Совмещение видеонаблюдения с видеоанализом — давняя мечта всех инсталляторов и заказчиков, независимо от ведомственной принадлежности. Обнаружение и запись изображения всегда осуществлялись с помощью двух разных устройств, что приводило к увеличению стоимости системы охраны. Конечно, пока существует масса технических ограничений для полномасштабного использования совмещенных устройств. И наверняка они будут востребованы на объектах с достаточной энерговооруженностью, в достаточно комфортных климатических зонах. «Хорошая» метель может хотя бы на время ослепить (вывести такую систему из строя); туман, снег и дождь также не помогают видеоанализу. Лучшим вариантом пока остается контроль помещений и прилегающих территорий на возможность криминальных проявлений (от терроризма до поиска людей). Хотя возможности распознавания образов еще недостаточно использованы в устройствах, но уже сейчас они достаточны для определения факта оставленных вещей и розыска автомобилей по регистрационным номерам. Беспилотные летательные аппараты тоже используют видеоанализ.

Востребованность видеоанализа обусловлена прежде всего необходимостью предупреждения правонарушений, поиска людей и транспорта. Террористические угрозы в местах массового скопления или перемещения людей определяют направления основного развития интеллектуальных устройств и комплексов.

Сергей Исправников: Сложно охарактеризовать рынок, если таковой практически отсутствует. То, что мы видим на рынке, — это формирование нового направления, где разработчики различных систем начинают двигаться к единому решению. Наверное, недалек тот день, когда каждая видеокамера будет иметь стандартный набор функций анализа, а разработчики будут заниматься только вопросами взаимной интеграции. Сегодня же рынок разделен на два сегмента: суперспециалистов, не умеющих продавать свои разработки и решения, и псевдоспециалистов, целью которых является получение денег любым способом. К сожалению, в большинстве проектных решений уже заложены псевдосистемы, задача которых — заработать денег продавцу и скрыть недостатки системы подменой понятий предварительного задания. Именно по подобным проектам заказчики оценивают возможности современных систем.

Сложно заставить себя сознаться в необходимости того, чего раньше не было. Долгие годы не существовало более простой системы охраны, чем проходная с охранником и досмотром на входе и выходе. Россия была построена на принципе «один ворует, а другой охраняет — потом меняются». Но сегодня появилась и успешно развивается независимая система анализа рисков, построенная с использованием программных методов оценки видео обстановки. В последнее время участились террористические акты по отношению к многолюдным местам и опасным промышленным объектам. Системы видеонаблюдения и аналитики позволяют создать комплекс превентивных мер по предотвращению террористических актов и правонарушений. Конечно, данные охранные комплексы опираются на охранные структуры, но численность подобных структур при отсутствии аналитических систем значительно выше.

Подобные системы просто необходимы на любой крупной стройке или при эксплуатации любого крупного общественного или промышленного объекта. Под контролем видеонаблюдения люди становятся адекватнее: рабочие лучше и быстрее работают, руководители получают возможность постоянно контролировать ход выполнения работ, воры и хулиганы меньше воруют и хулиганят. Россия стремится стать цивилизованным государством, а в глобальном масштабе системы тотального контроля и видеоаналитики способны активизировать данные процессы. Это же относится и к любой компании и объекту компании, так как локальная организация процессов на отдельно взятом объекте легко переносится на другие объекты и процессы.

 

Вадим Старцев: Рынок систем видеонаблюдения, по нашему мнению, является объективно растущим, что обусловлено как новыми и все более осложняющимися задачами в области охраны объектов (особенно в связи с террористическими угрозами), так и происходящими на нем технологическими прорывами (задающими новые стандарты в построении и применении комплексов инженерно-технических средств охраны (КИТСО).

Недаром важность решаемых здесь задач и перспективы развития нашли (и находят) отражение в недавних решения, постановлениях и программах федеральных и крупных отраслевых структур.

На наш взгляд, в качестве главных заказчиков и «двигателей» совершенствования и развития рынка средств видеонаблюдения выступают инфраструктурные объекты, предприятия энергетики и транспорта (в том числе и прежде всего трубопроводного), металлургии, химического сектора.

Удорожание самого устройства со встроенной аналитикой по сравнению с серверной моделью обработки видеопотока несомненно компенсируются снижением расходов на систему в целом в течение ее жизненного цикла и увеличением ее живучести за счет распределенности обработки.

Кроме того, необходимость видеоанализа на объектах, упомянутых выше, обусловлена рядом факторов:

? достаточная определенность критериев факта нарушения — это снижает нагрузку на встроенные процессоры с одновременным увеличением точности фиксации за счет обработки несжатого видеопотока;

? снижение нагрузки на персонал и минимизация человеческого фактора;

? снижение нагрузки на системы связи и увеличение дальности передачи;

? облегчаются проблемы, связанные со снижением чувствительности, возникающие при декомпрессии и появлении артефактов компрессии, особенно в тяжелых погодных условиях.

Виктор Королько: На мой взгляд, видеоанализ востребован на крупных и территориально распределенных объектах с большим количеством телекамер наблюдения. Например, территория Олимпийского парка Сочи, насыщенного дорогами, элементами инфраструктуры, местами массового пребывания людей — парковые зоны, зоны посадки/высадки (транспортные узлы), спортивные арены, зоны проверки билетов и досмотра.

В Олимпийском парке необходимо одновременно анализировать оперативную обстановку на разных участках территории (в разных функциональных зонах) при ограниченном количестве постов наблюдения.

На сегодня совершенно очевидно, что видеоанализ необходим в том случае, когда в единый центр стекается огромный объем разнородной видеоинформации. То есть с десятков и сотен камер, установленных в различных функциональных зонах объекта. Например,

  • периметр — задача обнаружения проникновения на территорию;
  • зоны массового скопления людей — задача обнаружения неадекватного поведения/перемещения и скопления людей, детекция оставленных вещей;
  • контрольно-пропускные пункты — видеоидентификация, анализ лиц и сравнение их с базой;
  • дороги и мосты — контроль трафика и перемещения транспорта.
  • безлюдные технологические процессы — раннее обнаружение утечки воды, возгорания, например.

Так, в рамках единого решения видеонаблюдения могут сосуществовать 5 (в данном случае) поведенческих анализов и более. Операторы физически не смогут визуально контролировать многообразие подобных событий. Поэтому их мониторинг следует возлагать на систему видеоанализа.

Владимир Тимакин: Системы видеонаблюдения с функциями видеоанализа, как правило, востребованы на особо важных объектах, в том числе и особо опасных, где не нужно или невозможно присутствие человека. Такие объекты относятся либо к военной сфере, либо находятся в ведении ФСБ. Либо это химически опасные и взрывоопасные объекты.

Видеоанализ на таких объектах необходим для того, чтобы исключить физическое присутствие охранников, жизни или здоровью которых может угрожать деятельность самого предприятия. В остальных местах все отдано на откуп не автоматики, а человеку, который сидит перед монитором.

Функции и возможности видеоанализа: к чему проявляет интерес заказчик

Евгений Андрианов: Основные функции — анализ поведения людей, поиск людей и транспорта в системе «Безопасный город», контроль автостоянок, территорий важных объектов и многие другие. Возможности видеоанализа практически неисчерпаемы и раскрыты лишь на доли процента. Сергей Исправников: Востребованы такие функции, как: контроль перемещения людей и предметов в охраняемой зоне, оставленные предметы, анализ поведения людей, анализ перемещения групп людей, анализ наличия или отсутствия транспортных средств, распознавание транспортных средств и лиц. Большинство из данных функций уже реализовано в оборудовании, но каждая функция требует наладочных действий непосредственно на объектах.

Вадим Старцев: Наметившийся рост требований к качеству видеоизображений и появление соответствующих технических средств (что приводит к резкому увеличению нагрузки на сервера в сочетании с ограниченностью подсистем связи и низким качеством передачи) делают аналитику наиболее приемлемым средством решения задач видеонаблюдения от отработки простейших критериев (обнаружение нарушителя) до сложных — прогнозирование действий объекта и его индивидуальной идентификации.

Виктор Королько: В целом можно отметить несколько наиболее востребованных сегодня функций видеоанализа:

  • на особо охраняемых объектах — слежение за объектом;
  • в системах «Безопасный город» — контроль оставленных вещей;
  • в системах защиты периметра — контроль проникновения;
  • в системах управления дорожным движением — измерение скорости объекта, распознавание номера.

Уже сегодня видеоаналитика успешно работает на реальных объектах, обеспечивая хорошую поддержку функционирования других систем обнаружения (например, верификацию тревожных сигналов периметровой или охранной сигнализации).

Владимир Тимакин: Наиболее востребованными функциями видеоанализа сегодня является прежде всего распознавание образа человека в любой форме его перемещения или нахождения на объекте в поле зрения камеры.

Требования заказчиков к интеллектуальным системам видеонаблюдения

Евгений Андрианов: Заказчик стремится получить надежность и бесперебойность работы, упрощение установки и изменения режимов распознавания и контроля, снижение влияния естественных (климатических, природных и т. п.) факторов.

Сергей Исправников: Ключевые требования заказчика формируются по просмотренным фантастическим фильмам про американских шпионов. Это и привязка к глобальной навигационной спутниковой системе (желательно с возможностью управления орбитальными спутниками) и 4D-моделирование любого пространства с возможностью удаленного управления объектами с единого операторского поста и голосовое управление объектами и т.п. При оценке стоимости подобного решения требования уточняются и сводятся к установке нескольких видеокамер с примитивным сервером аналитики.

Вадим Старцев: Среди ключевых требований заказчиков можно выделить следующие:

  • Надежность функционирования в сочетании с полным соответствием заданным тактикотехническими требованиям к КИТСО.
  • Точность срабатывания.
  • Отсутствие проблем совместимости стандартов сигналов.
  • Эксплуатационные моменты — особенно дистанционная диагностика и обновление ПО.
  • Погодные и «механические» условия эксплуатации.

Виктор Королько: Ключевая цель внедрения видеоаналитики — своевременно получить информацию о том, что имеет место тревожное событие в соответствии с заданными параметрами. Так, интеллектуальная система видеонаблюдения не просто отслеживает движение объекта, а информирует заказчика о том, что это движение неверное.

Для заказчика и пользователя системы видеоанализа важны прежде всего следующие факторы:

  1. Наглядность представления информации — получение информации об объективном факте тревожного события.
  2. Скорость обработки видеоизображения.
  3. Возможность изменения настроек и создания своих собственных алгоритмов видеоанализа — большинство разработчиков старается предлагать гибкие решения интеллектуального видеонаблюдения, которые позволяют подстраивать алгоритмы, фильтры и функционал под задачи конкретного заказчика.

Одна из задач разработчика — предложить заказчику такой интерфейс, чтобы он в случае необходимости смог самостоятельно и без специального обучения поменять или скорректировать нужные параметры и функционал системы видеоанализа. Интеллектуальная система видеонаблюдения должна быть законченным продуктом, для удобного управления которой нужно лишь воспользоваться инструкцией.

Владимир Тимакин: Главное требование со стороны заказчика к системам видеонаблюдения с функциями видеоанализа — это возможность распознавания нарушителя в любое время суток, в любой одежде и при любых погодных и атмосферных условиях.

Задачи видеоанализа на удаленных объектах

Евгений Андрианов: К сожалению, пока в «чистом» виде видеоанализ редко используется на удаленных объектах по прямому назначению, в основном на него возлагают функцию формирования архивов видеозаписей. Это связано с необходимостью ускорения поиска информации для обеспечения своевременного и адекватного реагирования на угрозы, а также обеспечения полноценной охраны. Хотя функции видеоанализа на удаленных объектах значительно расширяют возможности своевременного реагирования и позволяют ускорить решение вопросов, связанных с защитой от криминальных или других проявлений.

Сергей Исправников: На объектах ОАО «РЖД» — охрана железнодорожного полотна от террористических угроз. Система позволяет создать тотальный видеоконтроль всего полотна с применением современных видеокамер, обеспечивающих ведение съемки в дневное и ночное время, а также современных тепловизионных камер, позволяющих вести съемку при любых погодных условиях. В симбиозе с современными видеоаналитическими программными и аппаратными решениями данный комплекс является гарантом безопасности железнодорожного движения.

Вадим Старцев: Перед системами видеонаблюдения с функцией видеоанализа ставится основная задача — обнаружение нарушителя по заданному набору критериев (индивидуальных для объекта). При этом система видеонаблюдения используется либо как самостоятельное средство обнаружения, так и в качестве дополнительной к уже существующим системам (например, вибрационным или сейсмическим). Ключевым фактором является достоверность срабатывания.

Виктор Королько: Из реальных можно отметить работу системы видеоанализа в составе системы защиты периметра территории строящегося объекта. Система позволяет с высокой вероятностью распознать приближающийся объект, выявить попытку преодоления заграждения (перелезание/подкоп) в режиме реального времени.

Владимир Тимакин: С помощью видеоанализа в первую очередь решается задача защиты от проникновения на объекты нежелательных лиц, а также задача защиты от террористических угроз. Это осуществляется с помощью раннего обнаружения источника опасности в виде человека, нарушителя.

Челлендж, или технические трудности на пути внедрения интеллектуальных систем видеонаблюдения

Евгений Андрианов: Основными проблемами, на мой взгляд, являются вопросы расширения области применения систем видеонаблюдения с функциями видеоанализа на объектах с жесткими условиями эксплуатации (снег, град, туман, ливень) при минимальном энергопотреблении. Подогреватели и очищающие устройства пока требуют значительных энергозатрат и не везде применимы. Аппаратная часть и алгоритмы распознавания также несовершенны, поскольку не обладают достаточными возможностями для многоцелевого слежения при плохой видимости, на разных расстояниях и углах слежения.

Сергей Исправников: Любой объект требует продуманного решения. Возникающие в процессе создания системы проблемы формируют все новые требования к оборудованию и каналам связи. Так, например, для организации качественного видеоканала требуется широкий канал связи. Для сложных проектов, где необходим не один канал связи, возникают проблемы по выбору оборудования для формирования системы передачи данных, а современное оборудование не всегда позволяет решить задачи передачи большого объема данных без применения оптоволоконных или проводных технологий. Фактически речь идет об отсутствии или дороговизне беспроводных решений для промышленного применения, где каналы передачи данных будут достаточны для передачи больших потоков данных (более 10 Гбит/с).

Проблема в том, что существующие беспроводные системы передачи данных изначально не рассчитывались на множественные видеопотоки, где требования к каналам связи крайне высоки. Эта технология несколько опережает свое время, и следовательно, не стоит ожидать чудес уже сегодня, ведь производители оборудования не сидят на месте.

Вадим Старцев: На наш взгляд, существует довольно много нерешенных вопросов по следующим аспектам применения КИТСО для заказчиков, упомянутых выше:

  • климатическое исполнение — для работы в экстремальных погодных условиях;
  • экстремальные условия эксплуатации, а также монтажа, обслуживания и восстановления повреждений;
  • взрывобезопасность при применении на объектах промышленности и энергетики (нередко требуется не только антивандальное, но и взрывозащищенное исполнение).

Виктор Королько: При эксплуатации системы видеонаблюдения с функциями видеоанализа на удаленных объектах самой главной головной болью являются каналы передачи данных. При удаленном наблюдении за объектом система передачи данных становится неотъемлемой ее частью. На сегодня это слабое звено на территории России.

Второй аспект — это нормативная база, а точнее ее отсутствие в части требований к системам IP-телевидения и их компонентам (в том числе к каналам передачи данных) для конкретных категорий объектов.

Владимир Тимакин: Основная технологическая проблема на пути успешного применения систем видеонаблюдения с функциями видеоанализа на удаленных объектах — это связь. Самое главное в системе видеонаблюдения с видеоанализом — это очень хороший канал связи. На месте можно сделать какую угодно быструю и хорошую видеоаналитику, но она ничего не будет стоить при отсутствии хорошего канала связи, способного передать эту информацию. Проблемы чаще возникают именно с надежностью и скоростью передачи сигнала по каналам связи.

Птицын Николай: Попробуем резюмировать мнения экспертов о рынке видеонаблюдения с функциями видеоанализа в России.

С одной стороны, рынок характеризуется, значительными коммерческим потенциалом с точки зрения получения доходов и создания высокотехнологичных продуктов. Внедрение систем видеоанализа позволяет существенно повысить продуктивность служб безопасности, сократить издержки на поддержание системы, особенно, передачу и хранения видео. Некоторые проекты, такие как полный видеоконтроль основных железнодорожных магистралей и другой критической инфраструктурыреализовать без видеоаналитики практически не возможно.

С другой стороны, очевидны высокие риски внедрения, обусловленные недостаточным совершенством предложений, сложностью предметной области, завышенными ожиданиями и часто некорректно поставленными задачами. Разрыв между ожиданиями заказчиками и реальными возможностями систем видеоанализа в России сегодня больше, чем на Западе. Возник порочный круг, в котором нереальные требования заказчиков подкрепляются такими нереальными обещаниями продавцов,причем ни одна из сторон не готова уменьшить свои амбиции.

Ключевым показателем качества видеоаналитической системы является интегральная точность распознавания, которая зависит от вероятностей ошибок различного рода, погодных и других условий эксплуатации. Многие участники рынка недооценивают важность применения специализированных решений и полагаются на универсальную видеоналитику, которая оказывается далекой от оптимальной.

Риски разработки и внедрения систем видеоанализа на удаленных объектов выше, чем на доступных. Это объясняется тем, что на удаленных объектах проявляются более жесткие ограничения по энергопотреблению, пропускной способности каналов связи и возможностями технического обслуживания системы. На удаленных и протяженных объектов необходимо применять более эффективные и более стабильные видеоаналитические устройства. Одновременно, внедрение видеоаналитики на удаленных объектов часто является наиболее адекватным подходом к мониторингу в условиях перечисленных ограничений.

В целом, необходимо отметить, что участники рынка настроены оптимистично и делают серьезные ставки на проекты с функциями видеоанализа.