Аналітика у відеоспостереженні ZKTeco

Вже минув той час, коли відповідальний спостерігач повинен був невідривно дивитися на набір відеотерміналів в очікуванні тривожної події, що, власне, і дало назву поняттю відеоспостереження. Тепер це скоріше відеореєстрація з сигналізацією, оскільки або самі камери, або реєстратор мають вбудовані розумні або навіть інтелектуальні функції, що дозволяють їм самостійно приймати рішення про те, що порушено якесь правило безпеки, повідомляючи відповідальному охоронцеві про подію, і показуючи її, а то і самостійно вмикаючи відповідні засоби протидії розвитку порушення. Ця здатність самостійно визначати небезпечну подію пристроями спостереження і називається відеоаналітикою.

Аналітика та відеоаналіз

Інтелектуальний відеоаналіз (IVA) зображення використовується для прогнозування або оцінки поведінки спостережуваних об'єктів у полі зору камери. Аналітика є частиною камери або реєстратора в додатковому чіпі апаратного прискорювача, а програмне забезпечення IVA працює незалежно від кодування відео. Всі події позначаються метаданими, які до того ж можуть містити вже розшифрований аналіз подій або стану об'єктів.

Запущений аналітик IVA фіксує подробиці всіх об'єктів, які знаходяться у відстежуваних сценах або які входять в ці сцени або залишають їх. На тлі процесу аналізу система IVA автоматично генерує прості текстові рядки, що описують певні деталі зображення. Потім вони зберігаються разом з відеозображеннями. Так, для визначення облич разом з кадрами захоплення зберігаються метадані наявності маски, вусів, бороди, передбачуваного віку і настрою, для транспортних засобів це можуть бути колір, марка, модель і номер реєстрації. Але перелік і повнота метаданих залежить від конкретної реалізації і потужності обладнання відеореєстрації.

Однак визначення очікуваних подій можливе не тільки для потоків відео в реальному часі. Деякі, не передбачені спочатку події, можна шукати і в архіві, задаючи їх умови розумному пошуку. Завдяки автоматично згенерованим метаданим IVA дозволяє швидко шукати відповідні місця в запису без необхідності виконувати довгий перегляд архіву.

Але потрібно пам'ятати головне – фіксація виявлених подій і метаданих виконується тільки за заздалегідь визначеними оператором критеріями з можливих наданих обладнанням, до того ж кількість каналів виявлення обмежено і одночасне виявлень всіх видів загроз на одному і тому ж каналі найчастіше неможливо. Тому використання аналітики і IVA вимагає від оператора чіткого розуміння можливостей обладнання, напрямків джерел і видів загроз на кожному конкретному об'єкті спостереження.

Особливості сучасного відеоспостереження ZKTeco

ZKTeco Co., Ltd – всесвітньо відоме підприємство, розробник методів біометричної верифікації, крім випуску біометричних систем контролю доступу з 2010 року також випускає обладнання для відеоспостереження. З 2016 року ZKTeco випускає відеокамери з розпізнаванням облич, реєстратори з інтелектуальною технологією, спеціальне програмне забезпечення для розумного відеоспостереження і мобільний застосунок для них.

У системах відеоспостереження ZKTeco встановлена «Адаптивна відеоаналітика», що використовує різні функції.

Використовуючи багаторічний досвід і розробки в області створення алгоритмів розпізнавання облич, компанія ZKTeco створила системи відеоспостереження з функцією розпізнавання облич в реальному часі. Вони мають функції чорного списку і піднімають тривогу або відправляють роздільні сигнали при збігу, дають можливість пошуку конкретного обличчя в відеопотоці. Такі системи використовують для забезпечення безпеки міст, громадських будівель, важливих заходів та ін.

Певні функції спрацьовують під час розпізнавання зловмисника або при русі диму. Система аналітики відеореєстратора ZKTeco дозволяє розрізнити домашню тварину і злочинця. Це зручно, оскільки оператор охорони або приватний власник приміщення не відволікається на помилкові спрацьовування, якщо в житлі знаходиться улюбленець.

При нападі грабіжників система вмикає запис, що дозволяє надати правоохоронним органам всю необхідну інформацію і прискорити упіймання злочинців. Маючи фото зловмисників, не складає особливих труднощів визначити їх за базою даних поліції.

Використовуючи обладнання ZKTeco можна створити систему контролю за вашою квартирою, дачею, офісом.

Користувач може контролювати те, що відбувається вдома у свою відсутність, використовуючи мобільний застосунок. Це зручно, так як отримуєш повну картину домашньої обстановки, особливо, якщо вдома залишилася дитина або матеріальні цінності.

Функції інтелектуального аналізу ZKTeco

Залежно від моделі ті чи інші функції можуть бути відсутніми або навпаки доповнювати перелік інтелектуального аналізу реєстратора. Частина функцій може бути покладена на сам реєстратор, що не вимагає від камери нічого крім відеопотоку. Але є функції, які в реєстраторі представлені лише як інтерфейс обробки вже проаналізованих камерою подій. Або навпаки, є тільки в реєстраторі. Розглянемо повний набір функцій, застосовуваний на реєстраторах (крім функції визначення автомобільних номерів).

Детектування руху (Movie Detection) – процес виявлення зміни положення об'єкта щодо його оточення або зміни оточення щодо об'єкта. При порівнянні декількох послідовних зображень сцени вбудовані алгоритми аналітики можуть розпізнати початок руху будь-якого об'єкта всередині сцени. На сьогоднішній день вже є базовою функцією відеоспостереження і в розділ IVA не поміщається. Вбудована в кожну IP-камеру і DVR.

Визначення облич (Face Detection) – практичний застосунок теорії розпізнавання образів, в завдання якого входить автоматична локалізація обличчя на нерухомому або рухомому зображенні. Ця функція призначена для виявлення людських облич у заданому кадрі. Виявлення обличчя може призвести до зйомки, запису або спрацьовування тривоги. У разі наявності збереженої бази облич на реєстраторі проводиться звірення захопленої обличчя з наявними в базі, а при збігу – ідентифікація обличчя за характерними параметрами обличчя, що є її розпізнаванням (Face Recognition).

Умови, що впливають на точність роботи алгоритму розпізнавання облич:

1. Кут між камерою і лінією горизонту – повинен бути в межах від 0° до 30°.
2. Розмір і положення обличчя – важливий кут обличчя у відношенні до камери, обличчя, видиме в кадрі, не може бути менше 100x100 пікселів.
3. Освітлення – воно повинно бути однорідним і без відблисків.

Функція визначення присутня не у всіх моделях реєстраторів, а підтримка бази даних визначених облич тим більше. Визначення облич і захоплення облич можуть бути частиною по IP-камери.

Підрахунок цілей (Target Counting) – визначається кількість рухомих об'єктів, які перетинають намальовану у відповідному інтерфейсі лінію в заданому напрямку, які увійшли і покинули обрану область. Підрахунок може вестися окремо для людей, які перетинають лінію в будь-якому з двох напрямків одночасно. Завдяки цій функції ми можемо отримувати щоденні звіти, а також щомісячні та річні звіти. Інструмент формує графіки (лінійні або стовпчасті). Ми можемо експортувати ці дані.

На точність роботи функції впливають:

1. Кут встановлення камери – кут між камерою і вертикальною лінією повинен становити від 40° до 60°.

2. Голова персонажа – розмір голови людини повинен бути більше 100x100 пікселів для зображення з роздільною здатністю 1920x1080. Оптимальні налаштування – це коли розмір голови становить від 1/18 до 1/7 розміру всього кадру.
3. Фон – рекомендується налаштувати камеру так, щоб фон був максимально однорідним.

Функція може бути вбудована в реєстратор або IP-камеру.

Об'єкт, що зник / з'явився о (Object Left/Lost) – дозволяє виявляти кинуті предмети в охоронюваній зоні або може повідомити нам про зникнення предмета, який раніше знаходився в позначеній зоні.

Функція може бути вбудована в реєстратор або IP-камеру.

Вторгнення (Intrusion Detection) – дозволяє виявити об'єкт, що входить в зону, що охороняється (4-кутовий регіон) або виходить з неї, і ініціювати певну дію за тривогою.

Функція відноситься до основних – охорони периметра, вона може бути вбудована в реєстратор або IP-камеру.

Перетин кордонів (Tripwire Detection) – ця функція, ще звана перетин віртуальної лінії (Tripwire Virtual Line), викликає тривогу, коли рухомий об'єкт перетинає намальовану у відповідному інтерфейсі лінію в заданому напрямку. Під час налаштування ви повинні визначити напрямок руху об'єкта, проти якого буде спрацьовувати тривога. Можливі конфігурації: A-> B, B-> A або двонаправлена A <-> B.

Функція відноситься до основних – охорони периметра, вона може бути вбудована в реєстратор або IP-камеру.

Детектор звуку (Audio Exception) – спрацьовує при перевищенні обраного рівня гучності, автоматично генеруючи подію з занесенням в базу даних і запускаючи за заданим сценарієм запис відео.

Робота функції можлива тільки за наявності мікрофона, підключеного або вбудованого в IP-камеру. Функція може бути вбудована в реєстратор або IP-камеру.

Детектор полум'я (Fire Detection) – розпізнавання пожежі на початкових стадіях – одна з додаткових функцій інтелектуальної мережі відеоспостереження. Апаратура сигналізує у разі виявлення вогню повідомленнями. Функція працює на основі алгоритму розпізнавання образу. Ще більш точна детекція загоряння можлива за допомогою тепловізійних камер відеоспостереження. Вона вшита в сам реєстратор.

Зміна сцени (Scene Change) – ця функція дозволяє виявити зміну зображення. Пристрій виконує інтелектуальне порівняння сцен. Якщо після порівняння сцена змінюється, виконується певна дія за тривогою. Завдяки цій функції ми будемо інформовані, коли камера закрита, змінює своє положення або коли на зображенні виявляються інші аномалії.

Діагностика якості відео (VQD) – Video Quality Detection. За допомогою цієї технології камери і реєстратори самостійно діагностують розфокусування, зміну сцени зйомки, фальсифікацію сцени, погіршення мережевого з'єднання і передають сигнал тривоги відповідно до заданих параметрів.

Функція представлена не на всіх моделях реєстратора і рідко зустрічається на камерах.

Налаштування відеоаналітики в реєстраторах ZKTeco

Описувати словами настільки великий обсяг дій і забезпечувати його обов'язковими ілюстраціями навряд чи буде краще, ніж показати у вигляді ролика. Тому пропонуємо ознайомитися з відеороликами виробника, в яких цілком доступно показано все, що потрібно робити для налаштування. Ролики йдуть без звуку, тому для повноти сприйняття вам не знадобляться пристрої відтворення звуку і знання іноземних мов, хіба що крім розуміння пунктів меню і характеристик. що налаштовуються в інтерфейсах самих реєстраторів.

Перший ролик дуже детально показує налаштування і роботу основних функцій IVA для NVR серії 8000.

Другий ndash; також детально представляє єдину функцію IVA з перерахованих вище – визначення облич, але крім того показує супутні їй функції розпізнавання облич, заповнення бази даних визначених попередньо облич і пошук облич в архіві на предмет виявлення часу фіксації за вказаний період. Правда, в цьому ролику є коментарі та попередження англійською мовою, але, думаю, його складність не для рівня фахівця, а тому особливих незручностей не викличе.

Власне, набагато краще налаштовувати ці функції, маючи такий реєстратор перед собою, тобто купивши його. А тому перейдемо до того, що ми пропонуємо.

Наша пропозиція

На сайті www.bezpeka-shop.com представлені доступні до продажу реєстратори Z85xxNER/Z85xxNFR. Є моделі і з PoE. Всі ці реєстратори можуть задовольнити потреби найдосвідченішого покупця.

Однак ці рішення потребують ще підбору IP-камер, що мають відповідні вбудовані функції відеоаналітики, що в загалом відкриває свободу дій клієнта. Але є й інше рішення для клієнта, чиє бажання – купити все правильно відразу і не мудрувати, що саме йому підійде.

Це рішення – заводський комплект ZKTeco KIT-8504NER-4p/4-BS855L11B, який складається з 4 циліндричних вуличних IP-камер ZKTeco BS-855L11B з ІЧ-підсвічуванням і роздільною здатністю 5Мп (2560x1920) 1~15 к/с і 4-канального PoE IP-відеореєстратора Zkteco z8504ner-4P 5Мп з підтримкою 1 SATA HDD до 8ТБ.

Відеореєстратор, що входить у комплект, підтримує всі зазначені у ролику виробника функції відеоаналітики, а камери мають вбудовані детектори:

• руху;
• перекриття відеосигналу;
• перетину кордонів;
• вторгнення в зону;
• зниклих об'єктів або тих що з'явилися;
• підрахунку цілей.

Тобто камерами не будуть підтримуватися тільки специфічні функції визначення вогню і детекції звуку. Також нагадаємо, що всі функції на одному каналі одночасно працювати не будуть, а тому потрібно чітко визначитися, на яких камерах очікувати яких подій, виходячи зі специфіки об'єкта безпеки. А використання веб-клієнта, спеціалізованих застосунків AntarVis для ПК або AntarView для мобільного пристрою, дозволяє дистанційно переглядати відео з камер в режимі реального часу, здійснювати налаштування або ж відображати запис з архіву.

Використовувати комплект з відеоаналітикою можна в системах спостереження за урядовими будівлями, банківськими та освітніми установами, виробництвами та іншими комерційними і некомерційними об'єктами, а також квартирами і дачами.

На жаль, на даний момент ми не можемо відразу запропонувати реєстратор, що дозволяє визначати і розпізнавати обличчя. Рішення BioFace Lite на реєстраторах Z86xxNF-xF, показане в другому ролику, є проектним і поставляється під замовлення. Він використовує провідний в галузі алгоритм штучного інтелекту CNN, розроблений ZKTeco, він зберігає до 50000 шаблонів обличчя у внутрішній пам'яті та відображає результати розпізнавання обличчя в реальному часі з неперевершеною швидкістю порівняння, підтримує керування чорним / білим списком, і з його допомогою рішення може запускати тривогу, робити знімки або записувати обличчя для більш детального аналізу та поліпшення протоколів безпеки або інших цілей за допомогою T&a, контролю доступу або моніторингу. Він підтримує протокол ONVIF Profile S, що робить його сумісним з великою кількістю сторонніх IPC для реалізації розпізнавання облич в деяких випадках.

Ви можете його замовити і отримати в тримісячний термін. Але для тих, хто чекати не хоче або не може, у нас теж є рішення.

Зрозуміло, мова не йде про камери 2/4/5МП BioFace, здатних самостійно розпізнавати обличчя, маючи вбудовані еталонні бази до 100000 шаблонів, також, як і реєстратори, що підтримують чорні і білі списки і точність до 98% – вони теж проектні і поставляються на замовлення.

Ми пропонуємо програмне рішення ZKBioSecurity. У ZKBioSecurity був доданий модуль відеоспостереження (VMS), що забезпечує перегляд в реальному часі, відтворення відео, тривожні прив'язки, декодування для ТВ стін, розпізнавання облич, оповіщення користувачів про білі і чорні списки тощо.

Система для розпізнавання облич зі штучним інтелектом складається з IP-камер визначення і захоплення облич і сервера розпізнавання облич, які підключені до платформи ZKBioSecurity, що забезпечує при цьому контроль доступу, облік робочого часу і деякі інші завдання.

Модуль VMS дозволяє переглядати відео в режимі реального часу за пристроєм, групою або шаблоном, заданим заздалегідь. На поточний момент підтримується до 64 каналів одночасного перегляду. Модуль підтримує формат стиснення H. 265 / H. 264.

BioSecurity працює також з відеореєстраторами ZKTeco, забезпечуючи функцію розпізнавання обличчя, керування білим і чорним списком, пошук користувачів за фотографіями, моніторинг білого і чорного списків в реальному часі тощо.

До речі, платформа продовжує розвиватися, і в ній з'являться ще 2 нових модуля – FaceKiosk і Face Intellect, які допомагають зміцнити зв'язок з новою технологією розпізнавання облич. З ними взагалі не знадобляться функції в камерах або реєстраторах для BioSecurity.

Резюме

Доступна сьогодні відеоаналітика являє собою радикальне поліпшення в порівнянні з тим, що було кілька років тому. Більш того, технологія глибокого навчання розвивається буквально кожен день і вдосконалюється в міру збільшення обсягу навчальних даних.

Поліпшуються графічні процесори, базове програмне забезпечення і, звичайно ж, набори даних, використовувані для навчання. Очікується, що продукти, доступні сьогодні, будуть виглядати практично примітивно в порівнянні з тим, що буде доступно через десяток років або навіть раніше.

Відеоаналітика – це саме те, що реформує всю галузь відеоспостереження, коли мова йде про рішення, які сьогодні вимагають зусиль кращих інженерів, а завтра ці рішення будуть встановлені в кілька кліків. Це добре, з одного боку, тому що сьогодні це рішення з високим порогом входу і буде серйозною конкурентною перевагою, але, з іншого боку, завтра воно стане відкритим для всіх.