Analiza wideo w służbie detekcji ruchu w Uniview

Ultra Motion Detection – analiza wideo w służbie detekcji ruchu

w kamerach i rejestratorach Uniview

Zaawansowana analiza wideo i detekcja ruchu

Wraz ze wzrostem mocy obliczeniowej kamer IP i ogólnym rozwojem technologii cyfrowego przetwarzania sygnałów, w IP CCTV pojawiły się algorytmy analizy obrazu wychwytujące pewne zachowania ruchomych obiektów w kadrze widzenia kamery. Scenariusze analizy dostępne dziś w kamerach IP obejmują m.in. przekroczenie linii, detekcję intruza (detekcję wtargnięcia i przebywania w obszarze), wejście/wyjście ze strzeżonego obszaru, detekcję pojawienia się twarzy, zliczanie przemieszczających się obiektów itp. Scenariusze te, mimo swojego zaawansowania, nie zawsze da się łatwo wykorzystać i zaimplementować do optymalizacji działania systemu CCTV – procesu nagrywania i ułatwienia wyszukiwania poszukiwanych nagrań wydarzeń oraz natychmiastowego przesyłania informacji o zdarzeniach do użytkownika w postaci powiadomień do oprogramowania na PC lub na smartfony.

Cały czas w masowym wykorzystaniu jest zwykła detekcja ruchu bazująca na zwykłej analizie zmiany jasności pikseli. Mimo wielu prób ulepszania algorytmów detekcji ruchu w taki sposób, aby zwiększyć ich nieczułość na cykliczne ruchy obserwowane w scenie (np. kołyszące się drzewa), do dziś generują one bardzo duży odsetek fałszywych alarmów. Szczególną zmorą alarmowania z detekcji ruchu jest wzbudzanie fałszywych alarmów z powodu cieni obiektów oraz latających owadów i pojawiających się w kadrze zwierząt domowych lub dzikich. Coraz bardziej oczekiwane przez użytkowników systemów CCTV jest, by system przekazywał jak najmniejszy odsetek nieprawdziwych pobudzeń.

Innowacja od Uniview

Niektórzy producenci wprowadzili w ostatnich latach kamery określane mianem Deep Learning. W kamerach takich, zaimplementowane są dodatkowe układy scalone dokonujące dodatkowego przetwarzania sygnału wideo (czasem również audio), które pozwalają kategoryzować ruchome obiekty w polu widzenia – np. człowiek/pojazd, co pozwala na przekazanie tej informacji do sytemu nagrywania lub wysłania odpowiedniego powiadomienia np. do Smartfona.

Firma Uniview również przygotowała rozwiązanie dla kamer IP kategoryzujące obiekty w polu widzenia, które pozwala na optymalizację pracy detekcji ruchu - Ultra Motion Detection (UMD). Użytkownik otrzymuje powiadomienia i wyszukuje nagrania tak, jakby korzystał z dodatkowego algorytmu analizy obrazu, ale konfiguracja UMD odbywa się w ten sam sposób, jak zwykłej detekcji ruchu – określa się tylko obszary detekcji oraz czułość detekcji. Nie jest wymagana żadna zaawansowana konfiguracja ani kalibracja.

Technicznie rzecz biorąc, detekcja ruchu UMD odbywa w dwóch etapach:

Określenie obiektów – osoba (osoby), pojazd (pojazdy) mechaniczne, pojazdy (pojazdy) dwukołowe
Zbadanie, czy obiekty się poruszają w zdefiniowanych obszarach detekcji ruchu.

Po takim przetworzeniu wideo kamera jest w stanie wysłać do rejestratora, aplikacji na PC – EZStation lub aplikacji mobilnej EZView powiadomienie o zaistnieniu alarmu. Najczęściej stosowanym scenariuszem jest oczywiście wychwytywanie detekcji pojawienia się osób.

Wykorzystując UMD do ułatwiania wyszukiwania nagrań na rejestratorze, zaleca się ustawienie rejestracji ciągłej o zmniejszonej poklatkowości. W takiej konfiguracji alarmy z Ultra Motion Detekcji będą oznaczone kolorem czerwonym na linii czasowej interfejsu odtwarzania dzięki czemu użytkownik będzie mógł sprawnie odnajdować zdarzenia związane np. z pojawieniem się osób w kadrze kamer. Dodatkowo UMD może wykorzystać do zwiększenia poklatkowości/jakości rejestracji materiału video w czasie zdarzenia.

Wystarczy upgrade firmware

Większość producentów oferujących nowe podejście do detekcji ruchu - z klasyfikacją obiektów - wprowadziła do oferty całkowicie nowe modele kamer i rejestratorów; z reguły droższe niż kamery z klasyczną detekcją ruchu.

Firma Uniview wykorzystała możliwości i moce obliczeniowe dostępne w już sprzedawanych kamerach. Kamery serii Prime lub Easy wystarczy zaktualizować do najnowszego FW. Aktualizację wprowadzającą UMD dla urządzenia Uniview można pobrać z chmury aktualizacyjnej producenta podobnie, jak dla innych urządzeń marki UNV. Lista kamer i rejestratorów znajduje się pod niniejszym artykułem.

Alarmy z UMD mogą odbierać rejestratory serii S, -S2, -X (po aktualizacji firmware) oraz nowe rejestratory serii -E2 i -B. Analizę UMD potrafią samodzielnie wykonywać rejestratory serii -IQ (wykorzystując do 8 strumieni wideo z kamer marki Uniview bez funkcji UMD).

Jak to skonfigurować w kamerze?

Analiza Ultra Motion Detection jest dostępna jako rozszerzenie klasycznej detekcji ruchu. UMD nie może działać jednocześnie z konwencjonalną detekcją ruchu ani analityką detekcji twarzy, liczenia osób (o ile kamera taką funkcję wspiera).

Wystarczy włączyć detekcję ruchu, zaznaczyć opcję Smart, wybrać obszar/obszary detekcji, czułość. Można skonfigurować do 4 obszarów działania UMD oraz rodzaj obiektu, jaki będzie wzbudzał alarm UMD:

osoby (piesi)
pojazdy mechaniczne
pojazdy niesilnikowe

Jak to skonfigurować w rejestratorze?

Konfiguracja analizy Ultra Motion Detection w rejestratorze jest tożsama z konfiguracją w kamerze – wszystkie wprowadzone dane będą przesłane do kamery, bowiem to zasadniczo kamera dokonuje UMD i przesyła tylko do rejestratora alarm (po odfiltrowaniu fałszywych alarmów). UMD jest dostępna jako dodatkowy scenariusz analizy obrazu w graficznym interfejsie użytkownika na monitorze lokalnym.

Tak, jak w kamerze, z interfejsu rejestratora można skonfigurować do 4 obszarów działania UMD oraz rodzaj obiektu, jaki będzie wzbudzał alarm UMD.

Przykładowe scenariusze zastosowań


Detekcja tylko ruchu osób (ignorowanie alarmowania od przejeżdżających pojazdów)	Detekcja tylko pojazdów (ignorowanie alarmowania od przechodzących osób)


Nadzór nad zakazem parkowania (wychwytywanie pojazdów, ignorowanie przechodzących osób)	Wychwytywanie tylko ruchu pojazdów, rowerów, osób (ignorowanie skutków wiatru, podającego cienia itp.)

Kamera Uniview jako prosty system alarmowy

Analiza Ultra Motion Detection dostępna jest również w kamerach z wbudowanym głośnikiem i błyskowymi diodami LED marki UNV.

Kamery serii -KMC-I0 po zidentyfikowaniu alarmu (najczęściej jest to pojawienie się człowieka w miejscu, w którym o danej porze nikt nie powinien przebywać) mogą odstraszyć intruza emitując błyski światła i głosowe komunikaty alarmowe. Co ważne kamery sprzedawane przez ADI posiadają wgrane wyraźne komunikaty w języku polskim – nie ma potrzeby dodatkowej konfiguracji. Ilość powtórzeń i czas odstraszania można regulować odpowiednimi ustawieniami. Dodatkowo czas aktywności automatycznego mechanizmu odstraszania może być regulowany za pomocą tygodniowego harmonogramu czasowego, aby kamera odstraszała osoby tylko wtedy, kiedy potrzeba.

Właśnie dzięki działaniu Uniview UMD, która charakteryzuje się 98% dokładnością powstaje pewność, co do źródła pochodzenia alarmu i kamera uruchamia odstraszanie intruza tylko, gdy rzeczywiście występuje zagrożenie bezpieczeństwa. Gdyby kamera reagowała na klasyczną detekcję ruchu, alarmy byłyby emitowane bardzo często w odpowiedzi na fałszywe czynniki np. ruch drzew, zwierzęta itp., co prowadziłoby do irytującego i bezużytecznego fałszywego alarmowania.