Главная » Мощная технология системы видеонаблюдения
Статьи

Мощная технология системы видеонаблюдения

Олег ГРИШАНИН

Первый объект, который я хотел осветить, это мой загородный домишко.

Получилось так, что весь наш мощный СпецЛаб не смог обеспечить на моем объекте нормальный видеоконтроль. Камер вокруг дома понаставили, вроде, много, но справиться с реальными криминальными проблемами эти средства не смогли. Ближний рубеж охраны охвачен плотно, направленные камеры есть у каждого входа: в дом не войдешь, чтобы не засветить лицо. Но средний и дальний рубежи, честно говоря, не порадовали.

Криминал никогда не приходит внезапно, по крайней мере, домой. Всегда есть люди, которые заранее потерлись около объекта. Это, якобы, случайные прохожие, соседские гости, неподалеку работающие строители, проезжающие мимо автомобили… Если брать конкретно мой случай, то это и открытые угрозы. Дело в том, что земля моя частная и находится в лакомом местечке Ивановского водохранилища. Представляете, что такое свой собственный безлюдный пляж в жаркую погоду, когда на соседнем берегу яблоку негде упасть? А со стороны воды забор не поставишь. Или тихое свободное стояночное место в разгар зимней рыбалки? Некоторые, пользуясь окном в закрытии ворот, умудряются проехать и не просто оставить машину, но и устроить перед домом пикник. Нет, я не сноб, отношусь с пониманием, но только до тех пор, пока не начинают мусорить или пьяные песни за окном орать.

Короче, инциденты между моими охранниками и незваными гостями бывают. И чаще они заканчиваются угрозами о поджоге и прочими неприятностями. Был один представитель власти, много махал корочками, не меньше обещал. Вычислил меня по номеру моего авто, который стоит у дома (не скроешь). В общем, напугал моих родителей проверкой на предмет наличия оружия в квартире. И я не смог вовремя локализовать проблему, потому что номер авто противника, а также его лицо записать не удалось. А все из-за того, что его машина остановилась не перед входной дверью, а ближе к лесу. И все события были там.

В общем, получилось, что сапожник без сапог. Особенно правильно в этой поговорке звучит моя профессия. Конечно, у меня нет проблем с закупкой СпецЛабовского оборудования, могу хоть весь склад завести к себе на дачу. Однако навешивать на свой дом еще сотню камер, и превращать целую комнату в серверную из десятка компьютеров, мне бы не хотелось.

Теперь вы понимаете, почему лично я занялся освещением технологии «След», ведь выстрадал ее на собственной шкурке. Думаю, что она легко проецируется на любой другой объект с обширными территориями и большим букетом уличных помех. Хотя обширной мою землю можно назвать с натягом, практика показывает, что даже небольшой участок местности невозможно охватить стандартными средствами видеонаблюдения: нужны или бесконечные количества направленных видеокамер с записывающими устройствами, или одна система «След».

Вот ее-то мы и создавали специально для меня. И работает она, сами понимаете, без генеральских эффектов – в любой самой сложной ситуации: никаких списаний на погоду, ураганные ветры, качающиеся деревья, солнечные засветки, множество людей, автомобилей и других целей, которые необходимо отследить. В общем, делалось «как для себя».

Короче, монтаж исключен. Разве что очень быстро, пока жена телевизор смотрит. Она «терпеть ненавидит» ремонтные работы. Напрочь отказывается кого-либо из строителей подпускать к дому. А если заметит, что я пытаюсь повредить отделку прокладыванием проводов – развод!

Поэтому делать все пришлось не на объекте, а в кабинетах программистов. Они разработали такую математику, чтобы система «След» работала без переделки старого монтажа, а это несколько камер, которые более-менее охватывают периметр и представляют в малоразборчивой форме.

До этого считалось, что наводящаяся на цель обзорная камера должна сливаться по местоположению с поворотной. Вся теория КСИЗ - компьютерная система искусственного зрения - исходила из «единой точки», из которой юстировалась местность для наведения. И если бы не моя жена, то все так бы и продолжало существовать. Кстати, теория КСИЗ была описана в СпецЛабе 8 лет назад. И вот только теперь мы дошли до практического воплощения. Вернее сказать, уже два года, как теперь. Военные быстро почувствовали запах этой технологии, на сегодняшний день она используется у них на охране периметров. А периметров у военных много, дальше - военная тайна!

Для установки купольной камеры лучше выбрать место, где она охватывает наибольшее количество территории (я измеряю территорию «в количествах»). Идеальное место – это столб. И лучше, если начнут делать такие корпуса, чтобы крепить «поворотку» прямо на «голове» столба. В реальном же исполнении сам столб будет загораживать некоторый сектор. Столбы есть почти везде, это - наиболее простая конструкция. Их много и перед моим домом, но жена запрещает вести кабель через весь участок. Скоро вы узнаете, как «поворотка» может видеть из-за стенки.

Не буду больше сказками мучить, перейдем к делу. Лучшее, что мне удалось сделать в тайне от жены, это поставить «куполку» на углу крыши дома. Там она идеально вписывается в дизайн, практически незаметна (если не поднимать высоко голову), похожа на фонарь, не привлекает никакого внимания. А главное, не требует прокладки кабеля по улице. Все, что не улица, делается легко. У моих орлов ушло 30 минут на установку и подключение. Как раз, жена успела посмотреть передачу с Юлией Высоцкой.

Вот, собственно говоря, что видит моя «поворотка»:

На углу крыши ее охват составляет 270 градусов. Ее наводят три камеры, установленные ранее. Одна – рядом на этой же стене на расстоянии 5 метров - берет левую часть пространства. Другая – под углом 90 градусов - узко направлена на дорогу. Третья – с противоположной стороны под углом 180 градусов – осматривает правый бок дома. Вы не поверите, но «След» может наводиться даже по той камере, которая смотрит в створ его объектива. От теории «единой точки» не осталось и следа. Есть только «След», который юстируется по любой зоне видимости. Естественно, погрешности неизбежны, но их нивелирует все та же продвинутая математика, которая заложена в «Следе». Ведь ему главное – захватить цель. А дальше «боеголовка» может думать своей головой.

Все видеозаписи сделаны системой «След», никакого видеомонтажа, кроме общего «кина», нет, все взято из личного архива моей системы видеоконтроля GOALcity Pegal.

Вот при таком разбросе наводящих камер - как это работает. Справедливости ради замечу, что монтажные работы в городе более проблематичны, чем разборки с моей женой. Если кабель проходит через какую-нибудь трассу, они могут достигать (в одном из наших случаев) до двух миллионов рублей. Поэтому вот такое зрение «из-за стены» вполне оправдывает свою цену.

«Поворотка» – неприхотливая к монтажу «царица полей». Ее райдер не требует точных совмещений, все вписывается в существующий монтаж. А об эффективности судите сами.

Самонаведение. Захват и сопровождение цели.

В существующей конструкции целеуказания обзорными камерами есть явный изъян – недостаточная глубина обзора. Широкофокусная камера видит все вокруг, но недалеко. Эффективный радиус обнаружения объектов человеческого роста для обычной дешевой камеры с углом 90 градусов не превышает 70 м.

Для охвата большей территории надо ставить узкоугольные камеры по кругу, порядка 5-и штук, чтобы покрыть сектор 180 градусов на глубину 500 метров в дешевом исполнении и до километра, если к ним приделать объективы. Так мы, в принципе, и делаем при охране границ государственных объектов. При этом создаются мертвые зоны вблизи объекта, которые закрываются обзорными камерами.

Но в моем случае монтаж исключен. Допотопные работы были проведены много-много лет назад, сейчас стоят более-менее показывающие камеры, и с этим мне приходится работать. По сути, продолжая тему «Монтаж минус», нашим программистам пришлось разработать еще один алгоритм – самонаведение поворотной камеры.

Теперь она сама может захватывать цели и сопровождать их до полного выхода из зоны своей видимости. Надо отдать должное - у «поворотки» зона видимости «ой-ой-ой». Круговой угол поворота и зуммирование более 30 крат позволяют очень долго сопровождать цель на большие расстояния и в любых направлениях.

По сути, обзорная камера нужна лишь для того, чтобы выдать первичное целеуказание, дальнейшее «задержание» производит «поворотка». Система «След» делает это качественно и, как говорится, до полного удовлетворения. Даже когда цель, находящаяся в недосягаемом для других камер расстоянии, скрывается из зоны видимости «поворотки», «След» продолжает охоту и ждет возвратного появления. При этом учитываются предыдущее направление и скорость движения. Например, если человек зашел за дерево, то «След» наведет «поворотку» в место предполагаемого выхода.

Вообще собственная математика наведения позволяет сопровождать даже скоростные цели. Как многие уже заметили, к демонстрируемому охраняемому объекту проложена асфальтированная дорога. 500 метров хорошего покрытия позволяют развивать скорость более чем 60 км в час. Но, тем не менее, «След» успевает вести поворотную камеру с упреждением, точно рассчитывая скорость и направление.

Как-то я все идеально описал. Естественно, не все так замечательно в жизни, поэтому пробуйте на себе. Возможно, мне затмили глаза те результаты, которые я видел. Возможно, при этом были те негативные результаты, которых я не видел (в силу того, что они не были записаны). Но даже ради того, что записывается, есть смысл использовать «След» - я так думаю! Мои старенькие обзорные камеры имеют слабое разрешение, и, если цель находится далеко, могут выдать лишь кратковременную команду на наведение. «Поворотка», может быть, и метнулась бы на доли секунды в место видеодетекции, но даже не успела бы сфокусироваться. А вот дальше в работу включается самонаведение.

Уже при хорошем приближении «След» классифицирует цель и решает, стоит ли с ней возиться. Поняв, что это не помеха, «След» начинает сопровождать движущийся объект. И это в то время, когда «обзорники» уже ничего не видят. «След» может вести цель несколько километров. Ну, это я загнул, в теории – да (если больше никаких задач не стоит), на практике – цель, конечно, потеряется, так как у «поворотки» еще много других дел, ведь параллельно она сканирует и другое подопечное пространство. Вообще надо относиться с долей юмора к моим словам, как-то у меня гладко все получается, естественно, ничего сказочного ждать не надо. Неоспоримо только одно – реальное преимущество перед «неподвижным» видеонаблюдением.

Ну, вот вам пример из 4-х камер, которые обслуживает «поворотка» (одна не выведена на экран, но участвует в алгоритме). И обратите внимание, как долго «След» может удерживать одну и ту же цель. Особенно, если это корректируется «обзоркой».

Посчитать, сколько наводящих обзорных камер повешено на одну «поворотку», несложно. В программе показан Монитор состояния всех участвующих в процессе камер. Желтый кружок у камеры обозначает, что она классифицировала цель. Зеленый – то, что по этой камере идет наведение. Красный – цель есть, но представляет собой помеху. Между «желтыми указателями» постоянно идет спор о приоритетности, но об этом позже.

Суперзрение ночью. Следим за соседями.

Честно скажу, сам я ни за кем не следил, это все «След». Я только представляю его видеозаписи. Учитывая, что лица неузнаваемы, разрешения на публикацию не спрашиваю.

Записи двух камер (обзорной и «поворотки») конвертированы во внешний самозапускающийся плеер с защитой подлинности технологией «Энигма», поэтому можно принимать как доказательство в Суде. Но объем их исходного кадра большой, поэтому все переведено в Интернет-формат, соответственно, и качество занижено в десятки раз. Одновременное проигрывание обеих камер записано с экрана со скоростью 20 кадров в секунду.

Все мы знаем, что светочувствительность цветной камеры несколько ниже черно-белой. Но опто-математика «Следа» может то, что непосильно даже человеческому зрению. Пожалуй, это первый в моей практике такой случай. Обычно нам приходится разъяснять клиентам обратное. Чаще человек не может понять, почему он видит всю площадь охраняемого объекта замечательно, а камера - какими-то пятнышками.

В этом ролике тоже пятнышки, но те, которые не увидит и человек. Здесь представлены 4 события, произошедшие в 23:32, 23:41, 00:37 и самое убойное в 01:40. Луна на небе отсутствует, какое-либо освещение тоже (на месте действа), есть только галогеновая лампа в ста пятидесяти метрах от конца дорожки. Она освещает только первые 20 метров пути, дальше – хоть глаз выколи. Причем, освещение только ухудшает зрение, так как создает контраст тьмы и света. Даже в двух метрах от границы освещенного участка увидеть ничего невозможно.

Но «След» не только видит, но и ведет движущиеся объекты по траектории их движения. При этом четко удерживается цель по центру кадра. Когда объект уже полностью сливается с шумами, система продолжает отслеживать его появление в заданной зоне - «След», как ночной охотник, поджидает свою добычу. Лучше это увидеть:

Конечно, здесь нет никакого фокуса, светочувствительность становится больше за счет увеличительной линзы, которая есть у любой «поворотки». Но спецлабовская математика также имеет не последнее значение. Во-первых, это целеуказание, потом сопровождение, а главное: большое число различных типов детекции, которые подстраивают свою чувствительность, распознают и классифицируют цель. К этому надо добавить алгоритм поведения: расчет точки появления и выжидание – то, что присуще «найтхантерам».

От «поворотки» до реки, куда сопровождает «След», более 140 метров. Понятно, что силуэты могут быть не так полезны, как их лица, однако, знание даже таких подробностей неслабо помогает следствию. И направление движения, и количество людей являются исключительно полезными данными. Когда моего соседа «грабанули по полной», он – директор крупного машиностроительного завода в Иванове – созвал всю криминальную милицию области. Они шесть дней искали следы злодеев, пока не пошел дождь. Оказывается, что по следам очень много чего даже можно вычислить. Но направление отхода было неизвестно, поэтому сыщики ползали вокруг дачи, разыскивая и идентифицируя чужой след среди хозяйских. Знание одного только направления движения облегчило бы им работу в десятки раз.

Ночной охотник за лицами и автомобильными номерами. Техническая логика.

Каждый раз, когда я сажусь за просмотр того, что записала моя поворотная камера при помощи «Следа», у меня возникает детско-восторженное восхищение. Поэтому лично сам и вызвался описать технологию «Следа». У меня на статью уходит обычно три дня, две недели размышлений и два месяца подготовки… Это только кажется, что труд технического журналиста такой простой - сел и написал. На себе чувствую, сколько стоит такой хлеб.

Вернемся к «технологике». Именно так хочется высказаться про «След». За счет очевидной, но почти неуловимой логики, эта система творит чудеса (по меркам стандартного видеонаблюдения). В прошлый раз мы разглядывали силуэты в ночи, в этот раз будем их лицезреть, то есть рассматривать лица, а также автомобильные номера, и тоже в ночи. Условия освещенности ухудшились, лампу на столбе зажигают только, когда приезжают соседи, теперь все даже без этой лампы, она выключена.

А как в полной темноте в любом месте обширно-полевого пространства рассмотреть лица людей и номера автомобилей?

Этот вопрос я хотел бы вынести на обсуждение. Очень хотелось бы получить письма с ответами, чтобы потом не говорили, что мы велосипеды изобретаем. Сами понимаете, какой-либо монтаж систем освещения или ИК подсветок исключен. Да это и невозможно сделать на такой площади. Придется перерыть всю землю и всю зарплату тратить на электричество. Мы имеем только «поворотку» с зумом и ПО «След». Естественно, в жизни не бывает универсальных подходов. Возьмем хотя бы 25% случаев, которые нас могли бы заинтересовать. Уже за это можно бороться. Даже вычислить, кто разбрасывает окурки у меня на территории, уже хорошо.

05.02.2010



------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Облако тегов:

Не всего в жизни можно добиться кулаками. Иногда приходится брать в руки хорошую палку!