نظارت تصویری هوشمند

نظارت تصویری هوشمند یا IVS – Intelligent Video Surveillance چیست؟

آنچه در این مقاله می خوانید:

تعریف سیستم نظارت تصویری هوشمند

تفاوت سیستم های نظارت تصویری هوشمند

امکانات سیستم های نظارت تصویری هوشمند

پیشنهاد برای نصب تجهیزات

سیستم های هوشمند نظارت با نام هایی چون آنالیز هوشمند تصاویر، هوشمند سازی تصاویر و دوربین مداربسته مبتنی بر هوش مصنوعی نیز شناخته می شود. واژه “آنالیز ویدئویی یا آنالیز تصاویر” به ابزارهای نرم افزاری اشاره دارد که از پردازش ویدئویی، دید کامپیوتری و ماژولهای تشخیص الگو استفاده می کند تا از تصاویر قابل مشاهده اطلاعات و دیتا استخراج کند. پارادایم جدیدی که در نظارت تصویری نسل چهارم بسیار پر کاربرد شده است نظارت تصویری هوشمند می باشد. نظارت تصویری غیر فعال (Passive یا Manual) که به تماشای ویدئوها توسط اپراتور اشاره دارد بسیار حوصله سربر و زمانبر خواهد بود و به ابزار محدودی مثل دوربین، دستگاه های ضبط و کابل کشی و اپراتور نیاز دارد در حالی که وقتی به صورت فعال یا به بیان بهتر هوشمند (Active یا Intelligent) باشد مفاهیم متفاوتی از قبیل تشخیص چهره، تشخیص خشونت، احتمال انفجار و غیره معنا پیدا می کنند.

سیستم های نظارت تصویری هوشمند موجود در بازار با هم تفاوت هایی دارند:

برخی از سیستم ها فقط از دوربین های برند خود استفاده می کنند در حالی که برخی دیگر از سیستم ها از برندهای گوناگون و مختلف پشتیبانی می کنند.

سختی و آسانی نصب تجهیزات از سیستمی به سیستم دیگر متغیر است.

سیستم ها می توانند فقط قابلیت پخش زنده و یا ضبط تصاویر داشته باشند یا برخی از آنها از عملکردهای آنالیز ویدئویی هم بهره می گیرند.

تعداد دوربین ها و دستگاه های ضبط می تواند قابل افزایش یا محدود باشد.

برخی از امکانات نظارت تصویری هوشمند را باهم بررسی می کنیم:

خط فرضی (Tripwire): در تصویر یک خط فرضی ترسیم می کنیم، این خط عبور هر نوع شی یا انسان یا حیوانی را تشخیص می دهد، از هر دو مسیرهای رفت و برگشت پشتیبانی می کند و می تواند پیام خطا داده، ضبط کردن ویدئو یا عکس گرفتن را فعال کند.

تشخیص مزاحم (Intrusion): از این گزینه برای محل هایی استفاده می شود که نباید کسی به آنها ورود کرده یا از آنجا خارج شود، یک منطقه در تصویر ترسیم می شود و با عبور، ورود یا خروج از آن آلارم فعال می شود.

گم شدن یا ترک کردن شی (Abandoned/Missing Object): برای تشخیص اینکه آیا وسیله نقلیه، انسان یا اشیا در یک منطقه قرار گرفته و دیگر از آنجا تکان نخورند و یا در آن نقطه وجود داشته و الان گم شده اند، به کار می رود. اگر هدف در آن منطقه وارد شده و بیشتر از زمانی که ما تعیین می کنیم در آنجا بماند یا در آنجا بوده و الان دیگر وجود ندارد پیام خطا ارسال می شود. از زمانی که بمب گذاری در مراکز عمومی رخ داد این نوع آنالیز بسیار پر کاربرد شده است.

شمارش افراد (People Counting): تعداد افرادی که از یک خط عبور می کنند را شمارش می کند و به علت تشخیص رفت و برگشت افراد می تواند افراد وارد شونده و خارج شونده را تشخیص داده و تعداد افراد مانده در یک محل را نمایش دهند.

تغییر صحنه (Scene Change): تغییرات غیرنرمال تصویر را تشخیص می دهد، عملگر هوشمند، تصویر اصلی دوربین را با تصویر کنونی مقایسه کرده و اگر تغییرات قابل توجهی مشاهده کند ارسال خطا انجام می شود. به عنوان مثال دوربین جابجا شود، تغییرات نوری شدید باشد، دوربین بلاک شود و غیره

تعقیب با استفاده از دوربین گردان (PTZ Tracking): یک ویژگی خلاقانه که کنترل دستی دوربین های گردان را به سیستم های اتوماتیک تعقیب کننده تبدیل کرده است. این ویژگی بر روی یک هدف در حال حرکت تمرکز کرده و آن را در وسط قاب نگه می دارد و آنرا تعقیب می کند.

تعقیب هوشمند (Smart Tracking): یک ارتباط بین دوربین گردان و هرنوع وسیله دیگر مثل رادار، دوربین ثابت، دوربین حرارتی و … می باشد. وقتی دوربین ثابت هدفی را شناسایی می کند، به دوربین گردان سیگنال می فرستد تا دوربین گردان به سمت آن هدف رفته و تصویر آن را داشته باشد.

تشخیص و شناسایی چهره (Face Detection): با این قابلیت، در تصاویر ویدئویی چهره انسان شناسایی و ضبط شده و برای آنالیز یا پردازش به دستگاه ضبط منتقل می شود. در برخی سیستم ها امکاناتی از قبیل افزودن اطلاعات مثل نام شخص به عکس شخص وجود دارد. سیستم های پیشرفته تر قابلیت تشخیص ویژگی های متفاوت از جمله داشتن عینک، ریش، حدود سن و …. را دارند. همچنین تشخیص اینکه اطلاعات این شخص در سیستم وجود دارد یا خیر امکانپذیر است، از این رو می توان به عنوان مثال دسترسی های بعدی از قبیل اجازه ورود، اجازه پارک ماشین و … را به دستگاه دیگری ارسال کرد.

نقشه حرارتی (Heat Map): برای تشخیص میزان حرکت اشیا یا افراد در یک زمان مشخص کاربرد دارد، با توجه به زمان مشخص می کند که میزان جمعیت در یک نقطه یا محل چقدر است و این میزان را با رنگ های متفاوت نمایش می دهد.

تشخیص میزان ترافیک: تشخیص میزان ترافیک خیابان ها با توجه به جریان حرکت ماشین ها امکان پذیر می باشد. در آنالیزهای پیشرفته تر، امکان تشخیص ماشین از انسان وجود دارد و این امر، احتمال ارسال آلارم های اشتباه را به صورت قابل توجهی کاهش می دهد.

پیشنهاد نصب و بهره برداری از نظارت تصویری هوشمند

برخی از شرایط محیطی نصب دوربین ها به صورت زیر پیشنهاد می شود:

دوربین باید از هدف کمی فاصله داشته باشد و با ارتفاع بیشتر از ۳ متر نصب شود.

از اهدافی که به صورت موازی یا از روبه رو تصویربرداری شود پشتیبانی نمی کند.

سطوح عمودی دیوارها و یا سطوح شیب دار قابل تشخیص نبوده و فقط سطوح افقی قابل تشخیص هستند.

تصاویری که دید غیرمتعارف دارند مثل دوربین های با زاویه بسیار باز (مثل دوربین های Fisheye) قابل استفاده برای انواع آنالیز تصویر نیستند.