Kierunki rozwoju systemów monitoringu wizyjnego wyznaczane są m.in. na podstawie wieloletnich obserwacji efektywności pracy ich operatorów. Dość oczywisty okazał się wniosek, że jeden człowiek nie jest w stanie „przetworzyć” terabajtów informacji napływających w ciągu dnia i efektywnie ich wykorzystać. Dzisiaj operator systemu monitoringu ma do czynienia z obrazami z coraz większej liczby kamer wysokiej rozdzielczości, rejestrujących niezliczone szczegóły. Większość osób nie wykona tej pracy skutecznie, z uwagi na ograniczoną percepcję ludzkiego ośrodka nerwowego. Sytuacja jest tym poważniejsza, że od efektywności przetwarzania tych danych uzależnione jest bezpieczeństwo mienia i – co najważniejsze – osób, np. szybkie wykrycie niebezpiecznych pakunków pozostawionych na lotniskach, wsparcie procesu sterowania koleją, wykrycie zdarzeń drogowych itd.

W związku z tym jedynym słusznym rozwiązaniem wydaje się przeniesienie zadania przetwarzania obrazu z operatora na specjalny system, który efektywnie przeprowadzi inteligentną analizę wielu obrazów jednocześnie. Powinien także automatycznie informować operatora o sytuacji zagrożenia wraz z klasyfikacją jej typu, podglądem na żywo oraz materiałem archiwalnym z kamery, która zdarzenie wykryła. W gestii operatora pozostaje oczywiście podjęcie ostatecznej decyzji w odniesieniu do sposobu reakcji. Zastosowanie takiego nowatorskiego podejścia sprawdzi się szczególnie w kilku, prężnie rozwijających się, przedstawionych poniżej segmentach rynku.

 

Analiza obrazu w transporcie kolejowym

Osoby korzystające ze środków transportu zbiorowego, które mają na względzie swoje bezpieczeństwo, najczęściej wybierają podróż pociągiem. Rosnąca liczba nowych oraz wyremontowanych linii kolejowych, a co za tym idzie coraz krótszy czas przejazdu, oraz relatywnie niska cena biletów powodują, że transport szynowy stał się jedną z najprężniej rozwijających się obecnie gałęzi transportu publicznego. Taki stan rzeczy wiąże się z koniecznością odpowiedniego podejścia do kwestii bezpieczeństwa. Dlatego maszyniści korzystają z pomocy wielu jednostek wykonawczych, takich jak posterunki techniczne, których praca polega na odpowiednim zarządzaniu ruchem w celu eliminacji możliwości wystąpienia kolizji z innymi pociągami lub pojazdami.

 

Jednym z miejsc, w których wykorzystywane są kamery monitoringu wizyjnego (w branży kolejowej nazywane kamerami TVU), jest nastawnia, gdzie na ekranach monitorów wyświetlane są obrazy z kamer biorących udział w procesie SKP (wykrywanie końca pociągu) oraz OPK (obserwacja przejazdu kolejowego). Innym miejscem projekcji informacji są instalowane przy przejazdach kolejowych znaki zmiennej treści, na których wyświetlane są: informacja o zbliżającym się pociągu oraz obraz z kamery monitorującej jego przejazd.

Korzyści z zainstalowania kamer mogą czerpać również pasażerowie przebywający na peronie stacji kolejowej lub na przystanku tramwajowym. Odpowiednie służby ochrony zyskują w ten sposób informacje m.in. o zagrożeniach związanych z naruszeniem nietykalności cielesnej oraz przebywaniu ludzi w strefach niedozwolonych. Możliwa staje się także eliminacja zagrożeń, dzięki prewencyjnemu wykrywaniu pozostawionych przedmiotów mogących służyć do przeprowadzenia ataku terrorystycznego.

Taka sytuacja powoduje, że wybór urządzeń do monitoringu wizyjnego nie może być kwestią przypadku, a ich parametry użytkowe muszą spełniać najwyższe standardy obowiązujące w tej branży. Większość kolejowych systemów nadzoru jest instalowana w  opustoszałych miejscach, co zwiększa prawdopodobieństwo kradzieży bądź aktów wandalizmu. A zniszczenie urządzeń wchodzących w skład systemu sterowania ruchem grozi nawet katastrofą kolejową. Aby tego uniknąć, najnowocześniejsze systemy wyposażono w algorytmy antysabotażowe, automatycznie wykrywające zmianę kąta patrzenia kamery w wyniku celowego jej obrócenia, a także jej zasłonięcia lub np. zamazania sprayem.

 

 
Analiza obrazu w transporcie drogowym

Analiza obrazu jest obecna również w Inteligentnych Systemach Transportowych, których zadaniem jest odpowiednie zarządzanie informacjami dostarczanymi przez wiele niezależnych systemów informatycznych, telekomunikacyjnych i pomiarowych. Przykładem techniki wykorzystania inteligentnej analizy obrazu jest detekcja wizyjna z zastosowaniem algorytmów TDC (Traffic Data Collection), służąca do pomiaru natężenia ruchu drogowego w celu zapobiegania tworzeniu się korków.

W dziedzinie bezpieczeństwa drogowego idealnie sprawdzają się natomiast algorytmy AID (Automatic Incident Detection), gwarantujące wykrycie zagrożeń na drodze, takich jak zatrzymujący się w niedozwolonym miejscu pojazd, jazda pod prąd, pieszy na autostradzie czy dym w tunelach.

 

Inną pożyteczną funkcją jest identyfikacja wizyjna umożliwiająca automatyczny odczyt numerów z tablic rejestracyjnych pojazdów, których kierowcy przekroczyli linię zatrzymania na czerwonym świetle. Technika ALPR (Automatic License Plate Recognition), czyli metoda odczytu numerów z tablic rejestracyjnych pojazdów, stała się obecnie bardziej dostępna, a przykłady jej zastosowań można znaleźć nie tylko w pracy służb nadzorujących przestrzeganie przepisów drogowych. ALPR coraz częściej jest wykorzystywana w procesie wykrywania przez policję wjazdu na teren miasta pojazdów sklasyfikowanych jako skradzione lub należących do osób poszukiwanych.

Z roku na rok rośnie także liczba firm oraz instytucji stosujących ALPR do zarządzania ruchem na parkingach. Dzięki połączeniu tych rozwiązań z infrastrukturą fizyczną (np. szlabanami) oraz systemem sprzedaży biletów możliwa staje się niemal całkowita automatyzacja procesu zarządzania ruchem, a co za tym idzie – znaczne zmniejszenie kosztów utrzymania całego systemu.

 

 
Zastosowanie analizy obrazu w sieciach sprzedaży

Systemy inteligentnej analizy obrazu mogą być także wykorzystywane np. przez działy marketingu w sklepach lub sieciach handlowych. Jednym z przykładów takiego zastosowania jest analiza stopnia zainteresowania ekspozycją. Do jej przeprowadzenia służy m.in. funkcja liczenia klientów zatrzymujących się przed daną ekspozycją czy dotykających dany towar, dzięki czemu tworzone są tzw. mapy ciepła (Heat Maps), prezentujące wyniki analizy zachowania kupujących w sklepie w określonym czasie.

System zapewnia również ochronę przed notorycznymi kradzieżami, dzięki przechowywaniu wizerunków osób niepożądanych. W tym obszarze wspierany jest przez moduł inteligentnego rozpoznawania twarzy i porównywania z posiadaną bazą.

 
 
Gwarancja dostępu do materiału wideo

Nowoczesny system monitoringu sam powinien być chroniony przed przerwami w pracy uniemożliwiającymi prowadzenie zapisu, a także przed brakiem dostępu zarówno do aktualnego, jak i przechowywanego, archiwalnego materiału. Dlatego konieczne jest zastosowanie redundantnych serwerów służących do analizy obrazu i jego rejestracji, co gwarantuje ochronę przed utratą danych i nieprzerwany dostęp do nich w przypadku awarii zasilania lub przerwy w pracy spowodowanej innymi czynnikami. Wówczas uszkodzony lub niedostępny serwer jest automatycznie zastępowany przez serwer redundantny w czasie nie dłuższym niż minuta, dzięki czemu jest zachowana ciągłość podglądu.

W przypadku braku połączenia z serwerem lub uszkodzenia linii transmisyjnej możliwe jest skorzystanie z równoległego zapisu materiału wideo na karcie SD umieszczonej bezpośrednio w kamerze. Po naprawie toru przesyłania obrazu zapisane w ten sposób dane zostaną automatycznie pobrane z nośnika i umieszczone na serwerze.

Zwiększenie gwarancji poprawnego pozyskania obrazu i utrzymania dostępu do danych jest również możliwe dzięki zastosowaniu kamer z wbudowanym modułem SFP. Zapewnia on galwaniczną separację kamery od innych elementów systemu oraz eliminuje konieczność stosowania dodatkowych konwerterów prądu lub zasilaczy, czyli de facto eliminuje jakiekolwiek ryzyko uszkodzenia kolejnych urządzeń umieszczonych między kamerą a serwerem.

O bezpieczeństwie osób oraz mienia decyduje nie tylko liczba najwyższej jakości zainstalowanych kamer chroniących dany obiekt, ale także sposób zarządzania nimi oraz efektywność monitoringu wynikająca z jakości przetwarzania danych. Jedynie nowoczesny system nadzoru wizyjnego, dzięki wsparciu operatora w zakresie analizy danych, może dostarczyć informacji istotnych dla ochrony obiektu czy ludzi.

Dodatkowe informacje:

 

Tomasz Smoczyk,

kierownik ds. produktu, C&C Partners,

www.ccpartners.pl

Artykuł powstał we współpracy z firmą C&C Partners.