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:
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:
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.
Pliki do pobrania: Konfiguracja i wykorzystanie UMD w GUI rejestratora (plik .mp4)