Распознавание лиц и автомобильных номеров в системах видеонаблюдения

Распознавание лиц и автомобильных номеров в системах видеонаблюдения

В последние годы, наряду с растущими темпом жизни и техническим прогрессом, видеонаблюдение приобрело расширенное назначение и дополнительные функции. Одной из наиболее наукоёмкой стала группа функций, известная как видеоаналитика. Достаточно много производителей давно реализуют функции видеоаналитики как в аппаратных, так и в программных средствах. Однако, далеко не многие могут обеспечить должное качество реализации и соответствие промышленным стандартам. Наиболее интересными функциями видеоналитики являются распознавание человеческих лиц и автомобильных номеров (на них мы остановимся подробнее позже). Эти функции видеонаблюдения требуют применения достаточно сложных алгоритмов обработки видеосигнала в камерах, видеорегистраторах и видеосерверах. Поэтому за это берутся и реально могут воплотить в жизнь только серьёзные компании, имеющие в своём штате много программистов-разработчиков и квалифицированных инженеров. Кроме указанных направлений видеоаналитика решает следующие задачи:

  • обнаружение опасных ситуаций (появление праздношатающихся личностей, скопления людей, оставленные без присмотра предметы, возгорания, задымления и т. п.);
  • контроль периметра (пересечение допустимых линий и границ, нахождение в зонах, перебрасывание предметов через ограждение, подсчёт и анализ потока людей и т. п.);
  • видеоконтроль касс с фиксацией типовых нарушений;
  • контроль тепловых зон перемещения объектов и людей с привязкой к базе данных предприятия, определение эффективности работы персонала;
  • сопровождение объектов;
  • контроль скорости объектов, транспортных средств, фиксация нарушений ПДД.

Это далеко не весь перечень. Стоимость продуктов видеоаналитики слишком высока, чтобы использовать их для решения разовых корпоративных задач. При проектировании систем видеонаблюдения следует правильно оценивать её рентабельность и включать туда только те модули видеоаналитики, которые несомненно поднимут доходность и безопасность предприятия.   

Face recognition11Face recognition44

Так что такое же такое распознавание лиц (face recognition)? Это алгоритм обработки изображения лица человека, который определяет его уникальные характеристики в целях идентификации или аутентификации. Указанное направление видеоаналитики решает задачи, подобные распознаванию личности в биометриии: по отпечаткам пальцев или роговице глаза. Продвинутые средства распознавания лиц могут анализировать изображения на проходной или в толпе людей, и затем проверять их соответствие шаблонам, сохранённым в базе данных в базе данных. Естественно, что ёмкость базы данных и количество одновременно обрабатываемых объектов существенно влияют на стоимость видеосистемы.

Не следует путать распознавание лиц с упрощённой системой детекции (определения) лиц. Функция детекции лиц устанавливает только тот факт, что в кадре появился именно человек и может, при необходимости, зафиксировать его изображение с привязкой ко времени видеозаписи. Это упрощает и ускоряет в последствии поиск конкретных элементов видеозаписи. Сравнение с сохранённой базой данных людей и аутентификацию личностей функция детекции лиц не производит.

Использование биометрических технологий и распознавания человеческих лиц невероятно универсально, и это отражено в ее широком спектре возможного применения. Где именно? Вот только упрощённый и неполный перечень:

  • Пропускная система больших и средних предприятий. Руководящие составы многих промышленных предприятий и учреждений различных форм собственности используют камеры видеонаблюдения, видеорегистраторы и сервера обработки видеоданных для анализа эффективности работы персонала.
  • Контроль посещаемости и поведения детей и подростков в школах и других детских учреждениях
  • Правоохранительные органы во всем мире используют биометрическое программное обеспечение, чтобы проанализировать видеозаписи, а также идентифицировать людей, представляющих интерес.
  • Развертывание пограничного контроля использует распознавание лиц, чтобы проверить идентификационные данные путешественников.
  • Банковские учреждения. Контроль безопасности залов, платёжных систем, работающих с кредитными карточками и наличными средствами, включая терминалы и банкоматы.

 Face recognition22

Face recognition33

Что из себя представляет ещё одна распространённая функция видеоаналитики - распознавание автомобильных номеров? Реализуемое в некоторых средних и сложных системах видеонаблюдения, распознавание автомобильных номеров производит поиск государственных номерных знаков в зонах распознавания и, при обнаружении номерного знака, производит его распознавание с записью даты и времени события. Кроме этого выполняется запись фотографии номерного знака и самого автомобиля. Эта функция существует уже давно и неплохо отработана на практике. Многими производителями достигнуты отличные или хорошие результаты по достоверности данных, что и определило широкое применение системы распознавания номеров:

  • Определение, кто и когда заезжал на территорию предприятия, сколько времени там проводил.
  • Выявление и фиксация автомобилей – нарушителей ПДД.
  • Автоматизация работы и платёжных систем платных парковок и гаражей.
  • Ведение статистики и повышение безопасности КПП и пограничных пунктов контроля.

Основное преимущество видеоаналитики перед обычными и простыми системами видеонаблюдения состоит в автоматическом выделении метаданных из потока видеоданных без участия оператора. Полученные метаданные могут быть использованы для рассылки тревожных оповещений, сбора статистики, а также для быстрого поиска в архиве видеозаписи. Это повышает эффективность работы персонала безопасности предприятия. Ведь, как известно, приблизительно через 20 мин (а при плохом качестве изображения даже раньше) внимание оператора системы видеонаблюдения значительно снижается. Удвоение количества камер ухудшает этот показатель приблизительно в два раза. Видеоаналитика, позволяя сделать систему видеонаблюдения проактивной, не должна генерировать большое количество ложных срабатываний. Она призвана обнаруживать события и предотвращать нежелательные последствия. Поэтому, с применением видеоаналитики, существенно повысились требования к качеству картинки.

При проектировании видеонаблюдения, расстановке камер видеонаблюдения, выборе функциональности видеорегистраторов и серверов, обязательно следует учесть, что анализируемые объекты должны занимать существенную часть кадра и включать достаточное количество пикселей для достоверного анализа данных. Наиболее востребованными параметрами камер видеонаблюдения для реализации в системах видеоаналитики являются: высокая разрешающая способность матриц, широкий динамический диапазон, высокое соотношение сигнал/шум, работа камер при низкой освещённости. Камеры видеонаблюдения, видеорегистраторы и другие аппаратные торговой марки RV-ZAFT®, представленные в нашем интернет-магазине видеонаблюдения, способны решать сложные задачи в различных системах видеоаналитики. Их можно применять в любой аппаратно-программной архитектуре: как в серверной, так и встроенной или распределённой видеоаналтитике.

Так как значительная часть видеоданных в системах безопасности предприятий (например, более 99% лиц людей, появившихся в кадре; или автомобили, не нарушающие ПДД) не представляет интереса для операторов, видеоаналитика позволяет значиительно уменьшить нагрузку на каналы связи и систему архивирования за счет фильтрации лишней информации.

Напоминаем, что далеко не все производители на этом рынке выдерживают промышленные стандарты. Главной проблемой многих внедрений видеоаналитики является невысокая достоверность фиксации событий (тревог). Проблема из года в год решается путем совершенствования алгоритмов видеоанализа, повышением требований к качеству аппаратных и программных средств видеонаблюдения. Вторая проблема состоит в высокой стоимости системной интеграции и внедрения видеоаналитики. Весомость этой проблемы снижается благодаря появлению открытых стандартов видеонаблюдения, таких как ONVIF, систематизирующих действия производителей при разработке и техническом контроле своей продукции. Наш интернет-ресурс, представляющий аппаратуру видеонаблюдения торговой марки RV-ZAFT®, поможет, если не решить полностью, то хотя-бы минимизировать указанные проблемы.