Интеллектуальные возможности купольной поворотной камеры

Для повышения эффективности работы охранных служб специалистами ведутся интересные работы по внедрению интеллектуальных схем, направленных на автоматизацию всех элементов управления поворотными устройствами. Применение таких алгоритмов позволяет анализировать данные, полученные с камер стационарных и, что более важно, направлять объектив устройства на цель слежения без непосредственного вмешательства оператора. Подсистема кодирования/декодирования данных цифрового типа вносит в систему задержку, создавая трудности при организации слежения через поворотную камеру. В таких условиях локальная автоматизация элементов управления становится как никогда актуальной.

Какие задачи решает автоматизация купольной камеры

В процессе автоматизации элементов управления с помощью поворотной купольной камеры решается ряд задач:

Автоматическое патрулирование

В заводские параметры стандартных поворотных камер видеонаблюдения входит реализация функции патрулирования: прибор обходит участки слежения в фиксированное время, производя съемку с увеличением, заданным оператором. Подобное патрулирование позволяет обхватывать большую территорию, одновременно обеспечивая четкую детализацию по каждой позиции. Но если зафиксированные кадры имеют высокую четкость, в остальных позициях, а также в фоне записи, наблюдаются слепые зоны. За то короткое время, когда камера в режиме патрулирования снимает определенный участок, остальные зоны остаются вне поля наблюдения. Прибор их не снимает. Регистрация съемки в видеоархив не происходит и медленные изменения сцены камерой не распознаются. Задача решается с совмещением поворотной камеры с фиксированной. Первые используются для осуществления детализированной съемки, вторые — закрывают охраняемую территорию в полной мере. Таким образом, снимается механическая нагрузка на поворотные купольные аппараты и увеличивается срок их службы.

Автоматический подбор объекта видеосъемки камерой PTZ

Прибор, производящий видеосъемку выбирает цель, как только получает сигнал от:

стационарного (обзорного) аппарата, используемого одновременно в системе с поворотными устройствами;
вибрационных сенсоров/датчиков, пример последних - периметральная система;
купольного устройства, функционирующего в заданном режиме патрулирования.

При автоматическом выборе объекта съемки сигнал обрабатывается видео аналитикой, определяющей местонахождение цели. Наведение прибора осуществляется без участия оператора. В случае установки нескольких стационарных камер в условиях частого появления объектов слежения, рекомендуется производить многоканальную видео аналитику для эффективного использования купольных камер, предотвращения срывов в слежении, облегчения ретроспективного анализа видео базы.

Детализация и организация видеонаблюдения с расстановкой приоритетов автоматическим способом В системе слежения, состоящей из ограниченного числа камер, часто выявляются несколько объектов. И здесь требуется распределение задач между устройствами по принципу их первостепенной важности. Приоритет цели вычисляется с учетом различных факторов. Ими могут быть:

близкое расположение объекта к охраняемой зоне;
анализ поведения человека (бесцельный осмотр или вход на территорию);
время слежения за выбранным объектом видеосъемки.

Обнаруженные задачи расстанавливаются по степени важности для дальнейшего анализа смарт-системой видеослежения.

Автоматический подбор поворотной камеры типа PTZ

Выбор объектов между камерами производится интеллектуальной схемой по мере важности целей, распределенных в приоритизированной цепочке. При этом учитывается их расположение не только между собой, но и доступными приборами. Если в работу системы вмешивается оператор, команды которого передаются через программный протокол, а также с помощью джойстика, для организации наблюдения за остальными объектами алгоритм подключает другие поворотные камеры.

Автоматическое нацеливание PTZ камеры

Наведение поворотной PTZ камеры на цель может производиться как более простым, так и сложным, качественным способом. В первом случае используется функция многозонного сенсора движения стационарной камеры. Каждый кадр разделяется на заданное количество зон, предпозиций. При нахождении цели на определенном участке и срабатывании детектора, прибор нацеливается на эту предпозицию. Недостаток этого способа — нестабильное функционирование при обнаружении нескольких объектов и, обусловленное выбором предпозиций, точность наведения носит ограниченный характер.

В случае организации слежения на обширной территории с большим количеством приборов целесообразнее производить преобразование координат стационарного прибора в систему данных поворотной камеры аналитическим способом, без зонирования кадра.

Для качественного нацеливания камеры используется профессиональная видео аналитика, предполагающая установку связи (между камерами обзорной и поворотной) через глобальную сеть координат в режиме реального времени. Подобный подход исключает нежелательное увеличение объекта слежения или ошибки при нацеливании. Двухмерный алгоритм преобразования кадра в трехмерный производится предельно точно, ограничивая чрезмерное приближение устройства слежения. Важное условие для выполнения задачи — обеспечение качественного сегментирования кадра стационарной камеры и калибровка, устанавливающая связь между координатами стационарного и поворотного устройства.

Режим автоматического видео слежения за объектом

После наведения объектива на цель, устанавливается формула видео слежения. Подбор команд производится так, чтобы свести к минимуму количество смещений устройства для заданного параметра увеличения. При настройке схемы слежения специалисты вынуждены соблюдать баланс между степенью увеличения видео объекта и частотой смещения прибора. При чрезмерном увеличении, аппарат передвигается чаще, что приводит к искажениям, получению «смазанного» кадра. Подбор оптимального алгоритма позволяет организовать эффективное видео слежение даже когда объекты временно перекрывают друг друга.

Видео слежение за объектом с помощью поворотной камеры производится с применением трех способов:

Самослежение. Этот способ оптимален при ручной настройке оператором и отсутствии камеры обзорного типа.
Внешнее видеонаблюдение. Эта схема применима в ситуациях, когда требуется наблюдение с помощью неподвижной камеры за несколькими объектами, имеющими одинаковый размер видимого спектра.
Гибридное слежение с применением купольных и стационарных обзорных камер способно обеспечить устойчивое наблюдение в любой ситуации.

Какое влияние имеет задержка на качество видеонаблюдения

Наблюдение за объектом осуществляется в режиме реального времени, и качество его напрямую зависит от задержки. Если в IP-сети видео задерживается более 500 мс, речи не может идти об эффективном управлении камерой. При таких показателях решение задачи не под силу ни оператору, ни даже мощной серверной видео аналитике.

Качественное видеонаблюдение возможно, если локальный анализ видеоданных производится до уровня компрессии, тогда расчет координат цели производится на основе полученной информации от стационарной/поворотной аппаратуры за считанные миллисекунды (от 20 до 40). Такой алгоритм позволит достичь оптимального увеличения для четкой съемки быстро движущихся объектов, к примеру, бегущего человека, автомобиля.

Какие стандарты поддерживает автоматизированная система

Международный протокол ONVIF позволяет разрабатывать универсальные подходы как в ручном, так и автоматическом управлении поворотными PTZ-камерами. С поддержкой этого стандарта считывается положение, координаты прибора-PTZ , выявляется в каком формате информация о движущихся объектах передается с неподвижного устройства на приборы видео слежения для управления поворотным аппаратом.

Как производится наблюдение на оживленных участках

Интеллектуальные способности PTZ камер в общественных зонах с большим скоплением людей ограничиваются функциональными возможностями видео аналитики. Следить за кем-то в толпе сегодня возможно, только если используется детектор лиц, поддерживаемый стационарной камерой. При условии, что последняя оснащена необходимым углом обзора и достаточной разрешающей способностью, необходимыми для автоматического нацеливания PTZ-камеры на лицо объекта для реализации детализированной съемки и оптимизации функционирования поворотного устройства. Система видео слежения реализуется по запланированному сценарию, с анализом данных, полученных от детектора лиц. Такими сценариями могут быть сканирование лиц (всех одновременно) в зоне наблюдения или одного человека.

Обзор предложений на рынке Казахстана

В нашей компании реализуются PTZ-камеры известных производителей, поддерживающие возможности автоматического управления.

Приборы слежения бренда Axis поддерживают технологию ONVIF, оснащены возможностью независимой настройки сразу нескольких видеопотоков, детекторами звука и движения. Задача слежения поворотных камер реализуется через аналитическое преобразование координат. С помощью продуктов бренда создаются эффективные системы видео слежения.

Продукты бренда Milesightоснащены встроенным детектором движения, способным производить зонированное слежение за целью. Благодаря поддержке WDR-технологии, камеры функционируют с возможностью расширения динамического диапазона, а технология BLC позволяет компенсировать излишки света.

Купольные камеры бренда Canon используются для организации видео слежения на обширных территориях с большим количеством движущихся объектов(торговые центры, образовательные учреждения и др.). Продукты известного производителя поддерживают функции смарт-управления тенями, передачи нескольких видеопотоков, многозонной видеосъемки движущихся объектов.

Итог

Продукты, разработанные для управления видеосъемкой на автоматическом уровне продолжают совершенствоваться в нескольких направлениях:
внедряются алгоритмы для функционирования сразу многих камер в пределах единой системы;
прорабатывается полуавтоматический режим (оператор наблюдает за одним объектом, остальные приборы — за другими);
настройка системы по более простой схеме;
разработка интерфейса, которая позволит системе функционировать как в автоматическом, так и полуавтоматическом режимах.