Интеллектуальные системы видеонаблюдения

Искусственный интеллект в системах видеонаблюдения

Искусственный интеллект и эффективность видеонаблюдения

По материалам Татьяны Дромашко

Видеоаналитика как основа интеллектуальных систем

ii1.jpg
Системы видеонаблюдения, в составе которых имеются камеры со встроенной видеоаналитикой, можно рассматривать как интеллектуальные системы безопасности. Эти камеры способны интерпретировать изображение, выделяя значимые данные, на основе анализа которых принимаются решения. Видеоаналитика или искусственный интеллект (ИИ) осуществляет автоматизированное обнаружение угроз безопасности с большей надежностью, чем оператор.

Интеллектуальные камеры со встроенной аналитикой автоматически предупреждают оператора о злоумышленниках, подозрительных объектах и опасном поведении людей. Таким образом, оператор службы безопасности может сосредоточиться на самом важном, поскольку в случае необходимости система автоматически предупредит его о внештатной ситуации на объекте. С другой стороны, видеоаналитика или алгоритмы ИИ, встроенные в камеры, собирают обширные метаданные, позволяющие предприятиям повысить безопасность, улучшить эффективность производственной деятельности, снизить затраты и создать новую, помимо безопасности, ценность. Метаданные с видеокамер одной сети можно консолидировать с помощью интеллектуальных программных решений, которые предлагают так называемые предопределенные виджеты для обеспечения бизнес-аналитики путем измерения уровней заполнения территорий, подсчета заполняемости зданий и обнаружения скоплений людей.

Примеры использования интеллектуальных систем

Интеллектуальное видеонаблюдение на пляже в Иберии

Хорошим примером использования интеллектуальных камер видеонаблюдения является решение, реализованное на одном из пляжей в Иберии. Имеющаяся там инфраструктура системы безопасности, состоящая из интеллектуальных камер видеонаблюдения со встроенной функцией видеоаналитики, предоставляет ответственным лицам данные о плотности скопления людей и их общем количестве на пляже. При достижении заданных заранее пороговых значений оператору службы безопасности авто- матически направляется сигнал о необходимости принять соответствующие меры для соблюдения безопасной социальной дистанции.
ii2.jpg

Видеоаналитика для подсчета посетителей

ii3.jpg
Еще один пример использования интеллектуальных камер видеонаблюдения – решение для подсчета посетителей. Оно заключается в получении данных от камер со встроенной видеоаналитикой и использовании этих данных для регулирования количества людей в магазине, в аэропорту или в любом другом помещении для соблюдения безопасной социальной дистанции.

Видеонаблюдение: встроенный интеллект и адаптируемая аналитика

По материалам Алексея Новикова

Предпосылки внедрения интеллектуальных систем видеонаблюдения


ii5.jpg
Потребность в безопасности есть абсолютно везде: в школах, транспортной системе, медицинских центрах, различных общественных местах, заводах и фабриках, казино, аэропортах, финансовых и государственных учреждениях, предприятиях розничной торговли. Системы видеонаблюдения в современных условиях должны, прежде всего, упрощать работу специалистов и ускорять поиск критически важных для бизнеса моментов. Кроме того, система не должна перегружать сотрудников СБ ложными сигналами тревоги и максимально автономно принимать решения, минимизируя при этом влияние человеческого фактора.

Зачастую ложным сигналам тревоги наиболее подвержены периметры производственных и технологических объектов, где детекторы движения видеокамер реагируют на появление животных, на дождь или снег, качающиеся ветки деревьев. Операторы попросту перестают обращать внимание на такие сигналы и в самый важный момент пропускают реальную тревогу. Ускорение же поиска в архиве актуально, пожалуй, для любых объектов, найти что-то в рамках одной камеры – уже не простая задача, иногда на это тратятся часы, дни, а то и недели работы оператора. А ведь иногда нужно, например, отследить передвижение конкретного человека между сотней или тысячей камер, причем с разных ракурсов, и распознавание лиц в этом случае не поможет, так как человек не всегда находится близко к камере и смотрит в нее.

За искусственным интеллектом будущее?


Новиков Алексей
Региональный менеджер продаж Avigilon в России и Армении

Будущее направление развития систем видеонаблюдения, с моей точки зрения, формируется с помощью видеокамер со встроенным интеллектом и адаптируемой аналитикой и ПО, которое либо автономно принимает решение и запускает алгоритмы действий других систем безопасности, либо заставляет оператора гарантированно отреагировать, что в результате значительно повышает эффективность системы безопасности предприятий. Когда аналитика помогает определить закономерности, нарушения и необычные действия, у вас есть все для защиты бизнеса и планомерного развития.

Будущее видеонаблюдения состоит в том, чтобы превратить массу, по сути, бесполезных данных с видеокамер в мощное средство, обеспечивающее беспрецедентное понимание происходящих на охраняемом объекте событий и реагирования на них.


Стандартное видеонаблюдение vs Интеллектуальная видеоаналитика

Как работает 90% систем видеонаблюдения сейчас? Они записывают видеоданные с камер, иногда присутствует оператор, чаще – нет. Когда на объекте что-то случилось, мы начинаем искать в архиве точку отсчета и восстанавливаем хронологию. А что если мы не узнали о случившемся вообще, соответственно, просто не стали разбирать это событие. Для этого и нужна интерактивная система, которая сама подскажет и позволит минимизировать риски. Существующие же детекторы движения дают настолько много ложных сигналов, что проще отключить камеры, чем тратить время на реагирование. Детектор движения видеокамеры изжил себя, это скорее уже прошлое в наш век технологического развития, более актуальна идентификация человека или автомобиля, которая строится на обученной нейронной сети и интегрируется, например, в камеры.
Широкая линейка камер с аналитикой и программное обеспечение с поддержкой ИИ, превратит систему видеонаблюдения в надежного партнера пользователя. С камерами сверхвысокого разрешения от 16 до 61 Мп, которые непрерывно сканируют, анализируют и самообучаются, вы получаете безупречную детализацию изображения в сочетании с ситуационной информированностью. На исследования, которые когда-то занимали часы или дни, теперь требуются минуты, и это значительно снижает косвенные расходы, экономит время и упрощает работу специалистов службы безопасности. Видеонаблюдение и аналитика позволяют узнать, что происходит на предприятии, предвидеть, что будет дальше, и работать с технологией, которая фокусирует ваше внимание на самых важных моментах.

Преимущества интеллектуальных систем видеонаблюдения


Концепция заключается в том, чтобы не просто бесцельно смотреть в мониторы ситуационного центра, а сделать систему общественной безопасности более эффективной, обеспечивая полную осведомленность операторов о важных событиях по мере их возникновения. Таким образом, можно предотвратить больше преступлений и аварий на предприятиях, упростить их расследование и улучшить рабочий процесс.

Появление новейших алгоритмов, предназначенных для быстрой идентификации и классификации человека и автомобиля, обеспечивает обнаружение событий в реальном времени, а также более быстрый поиск и идентификацию людей и транспортных средств, представляющих интерес. Эти средства аналитики повышают эффективность, предупреждая о присутствии нарушителя в отслеживаемой зоне, помогают быстро найти пропавшего ребенка или отследить подозрительное транспортное средство за считанные минуты.

Аналитика нового поколения – не просто инструмент в работе, а настоящий помощник и надежный партнер.

С точки зрения пользователя системы есть запрос на межкамерный поиск конкретного человека и автомобиля, что является надежной аналитической технологией, способной распознавать людей, транспортные средства, лица и номерные знаки, а также конкретные атрибуты, присущие классу объектов. Для человека, например, такие как математическая модель лица, цвет волос или головного убора, цвет одежды, гендерная принадлежность, возраст и др. Задав дискретные правила для определенных событий, для которых требуется оповещение, включая девять различных типов обнаружения движения, можно установить контрольные списки для отображения определенного лица или номерного знака. Когда инцидент требует поиска и просмотра записей, встроенная аналитика позволяет быстро проводить его, будь то транспортное средство, номерной знак или лицо человека на основе эталонного кадра в видео или описании.

Обзор решений для интеллектуального видеонаблюдения

Программное решение Intelligent Insights (Bosch)

Сбор данных с камер видеонаблюдения

ObzorII-Video5-2020_Bosch01.gif
Программное решение Intelligent Insights собирает аналитические данные от одной или нескольких камер Bosch и визуализирует их с помощью интуитивно понятных мини-приложений, виджетов. В режиме реального времени можно визуально оценить ситуации, используя данные от разных камер о движущихся объектах, количестве и скоплениях людей. Такой подход ускоряет и упрощает оценку полученных данных видеоаналитики и обеспечивает общее понимание ситуации. За счет этого обеспечиваются быстрая реакция и эффективные действия с принятием взвешенных решений, что повышает безопасность и защищенность объектов.

Кроме того, имеется функция отчетности для подробного последующего анализа. Данные можно сразу визуально представить в виде схем или экспортировать в удобном формате для дальнейшего использования.

Intelligent Insights объединяет все элементы от сцены до экрана: начиная с интеллектуальных камер с захватом видеоданных и анализом и заканчивая визуализацией и подготовкой отчетов по данным в едином простом представлении.

В Intelligent Insights предусмотрено два способа визуализации данных: в виде виджета и в виде отчета. Виджеты способны отображать ситуацию в режиме реального времени или с интервалами в 10 минут, 30 минут, 1 час, 12 часов или 24 часа. А функция отчета позволяет проводить детальный пост-анализ. Данные отчета могут быть сразу визуально представлены в виде диаграмм или экспортированы в выбранном пользователем формате для дальнейшего использования.

Шесть виджетов для решения различных задач

В Intelligent Insights включены шесть виджетов, с помощью которых можно решать различные задачи в области безопасности и выходя за ее рамки.

  • Обнаружение людей
    Отображение относительного количества людей в зоне в определенное время
  • Подсчет занятости
    Отображение точного числа людей или объектов в зоне в определенное время 
  • Уровень заполнения зоны
    Отображение относительного уровня заполнения больших зон с различными входами и выходами в определенное время
  • Подсчет людей
    Точный подсчет людей, входящих или выходящих в определенную зону в течение периода времени 
  • Подсчет объектов
    Точный подсчет объектов, появляющихся или исчезающих в определенной зоне в течение периода времени 
  • Положения объектов
    Обзор всех объектов, которые перемещаются в зоне
Функция видеоаналитики в камерах определяет положение объектов по GPS и в зависимости от него, объекты наносятся на карту, классифицируются и отображаются в виде значков: человек, велосипед, автомобиль или грузовик.

Интеграция с BVMS для получения полной картины

Intelligent Insights является автономным программным пакетом, в то же время может быть бесшовно интегрирован с системой управления видеонаблюдением (BVMS).

При интеграции с BVMS пользователи могут управлять интерактивными и записанными видеопотоками и данными Intelligent Insights в едином унифицированном графическом интерфейсе.
bvms_res_640x360.jpg

Высокий уровень защиты данных и конфиденциальности

data-security-2_res_640x360.jpg
Защита данных и конфиденциальности всегда были главным аспектом решений Bosch в сфере безопасности. В Intelligent Insights используются только анонимные данные от камер, что защищает конфиденциальность людей на всех этапах: от контролируемого места до экрана. Весь обмен данными между камерами и веб-интерфейсом Intelligent Insight защищен протоколом TLS 1.3 с шифрованием передаваемых данных на высочайших уровнях.

Масштабируемое решение с учетом потребностей пользователя

Intelligent Insights начинается с базовой лицензии, включающей в себя все виджеты и одну настраиваемую панель мониторинга, на которой можно разместить 16 мини-приложений. При необходимости панели мониторинга и виджеты можно добавить в зависимости от потребностей заказчика. Более того, используя функции Bosch Intelligent Video Analytics и Camera Trainer (в составе Intelligent Video Analytics), такие как подсчет статистики заданных пользователем объектов, можно представить визуальную информацию и составить отчеты по заданным пользователем объектам. Все это, вместе с новыми виджетами и функциями, которые появятся в будущих обновлениях и версиях, гарантирует перспективное развитие Intelligent Insights.
business-man-standing_res_640x360.jpg


Новая серия интеллектуальных камер Hikvision DeepinView для многоцелевых сценариев

ObzorII-Video5-2020_HikVision01.gif
Одна камера DeepinView 7 серии объединяет в себе различные алгоритмы для многоцелевых сценариев. С их помощью можно выполнять одновременно несколько задач: распознавание лиц, анализ отличительных характеристик (пол, возраст, эмоция, наличие очков, сумки, велосипеда, цвет одежды и многое другое), подсчет посетителей, обнаружение средств индивидуальной защиты (медицинские маски, защитные каски), определение времени ожидания в очереди и т.д. Новая серия камер DeepinView может широко применяться в таких отраслях, как промышленность, розничная торговля, общественная безопасность, строительство, бизнес и т.д.

Для целей охраны периметра камеры DeepinView 7 серии используют интеллектуальные алгоритмы видеоанализа, которые позволяют снизить количество ложных тревог. Можно настроить срабатывание тревоги только на людей или только на транспортные средства. Дополнительная функция Auto Tracking предназначена для сценариев с низкой активностью, когда камера реагирует только на движущиеся объекты. Сетевая безопасность устройства обеспечивается на программном и аппаратном уровнях. Отдельное внимание разработчики уделили защите от внешнего воздействия – камера оснащена датчиком вибрации (например, от удара по корпусу камеры), при срабатывании которого на пульте оператора сработает тревожный сигнал.



Продукты и решения на базе искусственного интеллекта WizSense (Dahua)

WizSense – это линейка продуктов и решений, которая использует искусственный интеллект для повышения эффективности видеонаблюдения. WizSense фокусируется на распознавании с высокой точностью таких типов объектов, как людей люди и транспорт – двух главных типов объектов, с которыми работают системы видеонаблюдения. Это позволяет оператору сосредоточиться на реальных угрозах.

SMD Plus

ObzorII-Video5-2020_Daxua01.gif

SMD Plus – это улучшенный детектор движения, задействующий отдельный процессор, выделенный для работы ИИ-алгоритмов глубокого обучения. Появление в системе нейронной сети позволило довести точность распознавания людей и транспортных средств до 95% со скоростью распознавания менее секунды.

Алгоритм распознавания лица человека осуществляет автоматическое извлечение шести атрибутов: пол, возраст, выражение лица, очки, усы, маска. Они в виде метаданных передаются в видеорегистратор, что значительно ускоряет поиск в архиве и повышает его точность. WizSense не только обнаруживает появление в кадре человеческого лица, но и сразу снабжает его метаданными. Для распознавания лица требуется только 60 * 60 пикселей, что обеспечивает более точные результаты сравнения и более быструю обработку.

Эти шесть признаков представляют собой базовый набор атрибутов, которые можно успешно применять как для задач физической безопасности, так и для целей бизнес-анализа.

Подобные наборы атрибутов реализованы для фигуры человека (наличие головного убора, сумки, зонта, цвет верхней одежды), для  автомобилей и иных транспортных средств (велосипеды, мотоциклы).

Мгновенное реагирование и активное сдерживание

Активное_сдерживание.jpg

ИИ-решение на базе специальной камеры с технологией активного сдерживания дает возможность в момент обнаружения проникновения нарушителя предупредить его об этом звуковым (сиреной) и световым (подсветкой) сигналами, чтобы заставить его отказаться от противоправных действий.

При этом оператор или пользователь системы получает push-уведомления в реальном времени, в которых указан тип объекта (человек или транспортное средство). Это позволяет пользователям легко и быстро проверять сигналы тревоги по видеозаписи события.

Охрана периметра

В отличие от традиционного подхода к видеонаблюдению WizSense дает возможность непосредственно в кадре провести виртуальную линию либо обозначить область, в границах которой необходимо осуществлять мониторинг событий с помощью детектора движения SMD Plus. В этом случае сигнал тревоги будет генерироваться только тогда, когда эту границу пересекает человек либо автомобиль. Функция охраны периметра WizSense кардинально снижает количество ложных тревог по сравнению с обычной видеоаналитикой (IVS, Intelligent Video System) в традиционных системах видеонаблюдения. В WizSense их доля составляет менее 1%.

Экономия видеоархива при обеспечении качества изображения нужных объектов

С повышением разрешения задача по обеспечению качества изображения при сохранении затрат на хранение стала одной из самых важных проблем пользователей. Основываясь на кодировании CBR (постоянный поток), функция ИИ-кодирования, реализованная в WizSense, динамически регулирует степень сжатия для разных участков кадра, обеспечивая высокое качество для нужных объектов, экономя при этом более 50% размера видеопотока по сравнению со стандартным кодеком H.265.

ИИ-кодирование – экономия памяти при обеспечении качества изображения

Функция ИИ-кодирования предполагает, что в режиме постоянного потока данных (Constant Bit rate, CBR) выделенная полоса пропускания динамически распределяется в пользу изображения людей и транспортных средств, за счет фонового изображения.

Таким образом, ИИ-кодирование гарантирует высокое качество изображения целевых объектов и более информативное изображение при расследовании причин события. Ключевые детали в видео объекта могут быть сохранены с высоким качеством, что делает видеодоказательства более надежными и эффективными. При этом обеспечивается экономия пропускной способности сети и места для хранения на 50% по сравнению со стандартным кодеком H.265..

Широкий круг реальных сценариев использования

Доступная цена и простота конфигурирования WizSense определяет широкий спектр возможностей использования данной системы: от охраны периметра крупных закрытых объектов типа аэропорта до обеспечения безопасности частного дома, микрорайона или города.

  • Центр видеонаблюдения предприятия. WizSense возьмет на себя круглосуточный мониторинг по всему периметру и всем охраняемым зонам, что повышает эффективность работы персонала центра видеонаблюдения.
  • Мониторинг опасных зон на производстве. В этой ситуации преимущества WizSense особенно заметны: можно легко устанавливать гибкие правила для зон наблюдения, в том числе, в зависимости от структуры ограждения, чтобы предотвратить его пересечение. Одновременно WizSense не позволяет проникать в опасные зоны посторонним лицам.

    Если использовать тепловизионные видеокамеры, можно наблюдать достаточно четкое изображение даже в сложных производственных условиях, например, при отсутствии освещения или при засветке, в задымленном помещении и т. д.

  • Охрана магазинов, торгующих предметами роскоши. Для такого бизнеса особое значение имеют функции распознавания VIP-клиентов (сообщение о появлении такого клиента на пороге моментально передается персоналу), а также распознавание людей с криминальным прошлым (по базе подозрительных лиц).
  • Охрана частного дома. WizSense устраняет поток ложных тревог, которые обычно преследуют хозяев, уехавших в отпуск и оставивших дом на попечение умной системы видеонаблюдения.

    При срабатывании сигнализации WizSense на смартфон владельца недвижимости отправляется push-уведомление, нарушителей отпугивает свет прожектора и звук сирены, а все происходящее тщательно фиксируется в качественной видеозаписи.




Видеоаналитика IDIS AI Box для борьбы с COVID-19

ObzorII-Video5-2020_IDIS01.gif

Видеоаналитика IDIS AI Box (DV-2232) – новое технологическое решение, ориентируемое на заботу о здоровье людей. Это решение поможет придерживаться принципа социального дистанцирования, чтобы предотвратить распространение COVID-19. 

Основные функции видеоаналитики IDIS AI Box: выявление нарушений социального дистанцирования, подсчет людей и контроль заполняемости помещений, обнаружение толпы, мониторинг ношения масок, а также отчетность в режиме реального времени.

Уведомления о событиях можно настроить, чтобы выдавались устные предупреждения и советы по безопасности при нарушениях социального дистанцирования и правилах ношения масок.

Панель мониторинга отображает в режиме реального времени данные о заполняемости помещений (торговых центров, магазинов и т.д.) и подскажет безопасное время для посещения.


Пользователи могут использовать все четыре функции видеоаналитики в одном устройстве IDIS, который основан на самом точном в отрасли механизме глубокого обучения IDIS Deep Learning Engine.

IDIS AI Box - простое и удобное дополнение к существующим IP-видеокамерам и IP-видеорегистраторам IDIS, без необходимости дополнительного приобретения сложного аналитического программного обеспечения.



И другие решения

Искусственный интеллект Avigilon для повышения эффективности видеонаблюдения

ObzorII-Video5-2020_Avigilon01.gif

Компания Avigilon предлагает полный ассортимент продукции для систем безопасности, объединяемый в единый высокотехнологичный комплекс. Благодаря применению самообучающихся систем аналитики достигается высокая производительность работы служб безопасности, а процесс мониторинга становится менее затратным и более эффективным.

Детектор необычного поведения (UMD). Камеры Avigilon после определенного периода изучения сцены могут работать в качестве умного детектора, передающего отдельным потоком на сервер все нестандартные ситуации. 

Поиск по атрибутам Avigilon Appearance Search. Быстрый поиск по архиву видео объектов с использованием различных атрибутов. 



Материалы по теме

Новости

Статьи