Что такое детекция движения в видеокамере

Как работает детектор движения в камере видеонаблюдения

«Привет! Давай поиграем?» — леденящий голос раздался в полной темноте и пустой каморке. Кукла с круглыми глазами проснулась от движения и хищно улыбнулась. Человек закричал от страха и выбежал прочь. Больше на этом заводе никто и ничего не воровал.

Напугать злоумышленника, который пробрался на территорию объекта, возможно. Но гораздо эффективнее своевременно отреагировать и предотвратить правонарушение. Если в частных домах можно использовать подручные средства, то при охране производственных предприятий, муниципальных и жилищных комплексов такие методы не подойдут. Тратить большие суммы на круглосуточное видеонаблюдение не всегда разумно. Есть ли решение? Да. Сегодня расскажем все про детекцию движения и ее пользу.

Особенности камер с встроенным датчиком

Принцип работы таких устройств прост — высокочувствительный детектор активирует запись, если в зоне его видимости ранее зафиксированное изображение изменилось. Например, произошло движение транспортного средства или кто-то прошел. При этом камера находится в спящем (автономном режиме) постоянно. Она включена, но расходует энергоресурсы на минимальном уровне. Узнать все особенности работы видеонаблюдения можно в нашей статье.

Какие камеры имеют датчики движения?

Все современные камеры имеют встроенные датчики движения. Это является одним из важнейших условий производства подобного оборудования. Впервые их стали устанавливать в аналоговые камеры. Однако раньше они не имели функции записи, из-за чего внедрение датчика движения было крайне сомнительным мероприятием. Но в современных аналоговых камерах это проблема решена.

IP и AHD оборудование по-прежнему может не иметь датчика движения в своем устройстве. Поэтому настоятельно рекомендуется отдельно обращать внимание на данный нюанс при покупке. Иначе вам придется выделять дополнительное место на жестком диске для хранения записанных материалов. Однако подобные устройства имеют функцию оповещения через SMS, если в заданной точке что-то произошло.

Как работает детекция движения в видеокамерах?

Если разбирать вопрос глубже, то есть два метода обнаружения движущейся цели: аппаратный и программный. Во втором случае камера беспрестанно мониторит картинку при ее формировании на матрице. Возможен иной способ — когда детекция происходит непосредственно на сервере, проводящем обработку. Тогда компьютер со специальной видеоплатой анализирует данные захвата изображения и сравнивает, насколько сильно они изменились.

Аппаратная детекция осуществляется датчиком и происходит с помощью инфракрасных лучей от детектора, встроенного в корпус камеры. Когда объект находится в зоне слежки, лучи преломляются. Это сигнал аппарату начать фиксацию действий неопознанного предмета. Как только ситуация выравнивается и движение замирает, запись останавливается и приборы переходят в режим ожидания.

Выбор системы наблюдения на территории вашей компании зависит от задач, характеристик объекта и устройства. Подробную информацию можно запросить у нашего сотрудника на бесплатной консультации. Напишите свой вопрос в чат. Мы свяжемся с вами.

Широта выбора дает возможность подобрать компоненты для системы видеонаблюдения практически под любые задачи. Адаптировать ее под местность и конкретные пожелания. Мы готовы предложить не только оборудование, но и произвести монтаж камер или смонтировать комплекс с детекторами для предприятия. Подберем устройства любого функционала:

Внешний и встроенный детектор движения

В прошлом датчик представлял собой выносной инфракрасный модуль. Он реагировал на источник тепла и передавал сигнал на активацию съемки. Сегодня детектор работает таким же образом, но с одним ключевым отличием – он устанавливается внутри камеры. Благодаря достижениям современной микроэлектроники это стало возможно. Более того, установка датчика внутри устройства позволила значительно сократить стоимость производства и конечную цену на видеооборудование.

Какие есть настройки детекторов движения?

Каждый производитель камер закладывает в свои устройства индивидуальный набор функций для регулировки. Они могут отличаться даже у одной и той же компании, в зависимости от модели. Однако существуют общие параметры для всех камер. К ним относятся:

Зона позволяет определить нужную область на изображении, которая нуждается в активации датчика движения. С помощью регулировки размера можно исключить срабатывание оборудования на блики, капли, дождь, листву и т.д. Чувствительность измеряется в процентах, она влияет на то, при каких условиях будет включаться детектор. Если выставить этот показатель на минимум, то устройство не будет реагировать на движение, а если включить на максимум, то датчик начнет улавливать малейшие изменения в картинке.

Функциональные возможности детекции движения в системах видеонаблюдения

Видеокамеры с детектором в большинстве случаев автономны. У них нет дополнительного питания — функционируют за счет встроенного аккумулятора большой емкости. Поэтому способны работать продолжительное время без обслуживания. Инженерное решение реализовано таким образом, что камеру легко перенести в удобное место или передислоцировать систему слежения полностью. Но на этом плюсы камер с детектором не заканчиваются:

Ещё одно ключевое различие между стационарными моделями видеокамер и беспроводными — способ трансляции и сохранения изображения. Первый вариант достаточно устаревший. Для второго необходим бесперебойный источник удаленного интернет-соединения. Он обеспечит постоянный поток информации и ее защиту.

При установке системы видеонаблюдения особое внимание стоит уделить Wi-Fi адаптеру. От его работы и стабильности соединения зависит качество передачи и сохранения изображения. Удаленный доступ к камерам через интернет, подключенным к сети, происходит с помощью установки специального расширения для обычного браузера. Никакого другого ПО и предустановленных программ не требуется. Достаточно настроить софт камеры. Опытный специалист производит монтаж и регулировку системы видеонаблюдения в течение короткого времени.

Что может выполнять камера?

Возможности оборудования, так же как и настройки, отличаются в зависимости от модели и производителя. Они определяются на этапе автоматизации и диспетчеризации инженерных систем, с помощью которых можно контролировать технологические процессы во всем здании. Однако, помимо индивидуальных возможностей, существуют обязательные. К ним относятся:

Также многие камеры могут работать по заранее выставленным настройкам. При необходимости в определенный промежуток времени, устройство поменяет свой угол обзора. Данная функция не является обязательной. Однако она встречается практически на всех камерах.

Где применяются камеры, оснащенные датчиком

Устройства с детектором движения востребованы на абсолютно разных объектах предпринимательской и хозяйственной деятельности. С их помощью производится видеонаблюдение как в рамках промышленных зон, так и на частных участках. Например:

Кроме этого, существует специальные микрокамеры с датчиком движения. Они применяются в наблюдении за происходящим на обширных уличных территориях. Модель незаметна, поэтому ее порча маловероятна, а датчик поможет отсеять целые часы ненужного отснятого материала, который появляется в любом случае при использовании обычного аппарата. Умный прибор на страже собственности и жизни человека.

«ПожСистемСтрой» — Профессиональный монтаж и установка охранной системы видеонаблюдения с гарантией. Не теряйте время и обратитесь к нашим специалистам прямо сейчас! Помните, качественная система видеонаблюдения — гарантия вашей безопасности.

Источник

Детекция движения в системах видеонаблюдения.

Детектор движения кажется удобным и простым средством просмотра событий, а так же позволяет компактно хранить записи, поскольку, обычно, нас не интересует статичная картинка, где ничего не происходит. Но все не так просто, как кажется на первый взгляд и все моменты различных систем записи по движению мы рассмотрим в этой статье.

Теория.

Многие ошибочно думают, что IP камеры или регистраторы в аналоговых системах, имеют на борту мощную аналитику, которая анализирует каждый пиксель в каждом кадре и выдают точный результат. На такой алгоритм требуется чрезвычайно большие ресурсы, на которые не способны процессоры камер и регистраторов. Все происходит значительно проще!
Для оптимального сжатия в кодеке H.264 используется алгоритм последовательности I-P-B кадров, в котором только в I-кадре сохраняется полное изображение в JPEG формате, остальные кадры это фиксация изменений в процессе времени.

Параметр периодичности I-кадра настраивается в кодеке и может иметь параметры «через сколько секунд будет выставляться I-кадр» и «через сколько кадров будет выставляться I-кадр». В наших камерах устанавливается первый параметр и минимальное его значение это 1 кадр за 2 секунды. Чем больше период выставления кадра, тем меньше занимает место хранимое видео, но с другой стороны, в случае проблем с передачей данных, изображение восстанавливается только со следующим I-кадром, визуально мы видим это как рассыпание видео на кубики.
А теперь перейдем к «аппаратному» определению движения. Оно определяется очень просто, побитным сравнением I-кадров. При отклонении на заданное значение процентов между кадрами выдается сигнал о фиксации движения. Значение выставляется в настройках детектора и обычно имеет 6 значений, для оптимальной работы детектора, его чувствительность подбирается экспериментально.

Минусы аппаратного детектора движения.

1. Большой период между I-кадрами. Даже если мы выставляем минимальное значение, 2 секунды это очень много. Если мы снимаем автомобиль, проезжающий мимо ворот или снимаем общий коридор, движение интересующего нас объекта может попасть в промежуток и его движение даже не зафиксируется. И даже если зафиксируется, то сигнал записи на регистратор поступит тогда, когда объект уже будет уходить из кадра и его идентификация будет вызывать затруднения. Этот минус самый важный и ситуация самая распространенная. При проектировании системы видеонаблюдения этот факт надо обязательно учитывать.

2. Низкая чувствительность к мелким изменениям. Допустим у Вас есть камера, которая обозревает двор, до парковочного места от камеры 30 метров и объектив 3.6мм. Даже если Вы выделите на детекторе место Вашего автомобиля и выставите максимальную чувствительность, человек, подошедший к автомобилю не зафиксируется детектором движения, поскольку для камеры такой размер не существенен.

Как видите из выше озвученных минусов, встроенный детектор не панацея и для многих реальных случаев не является надежным средством сохранения видеоинформации о происходящих событиях. В регистраторах Xiongmai имеется функция одновременно постоянной записи с фиксацией отрезков, вызванных детектором движения, мы рекомендуем именно этот метод записи, поскольку всегда можно просмотреть интересующий нас момент записи, которых не будет на детекторе в ситуациях пункта 1 или 2. С другой стороны ускоренный просмотр записей по детектору движения позволяют быстро просмотреть события, произошедшие за последние сутки.

Тревожный вход в камерах наблюдения.

СВЧ датчик движения собственного производства.

Для максимального закрытия потребностей клиентов, нашей компанией был разработан датчик движения, работающий на основе эффекта Доплера. СВЧ датчик излучает высокочастотный сигнал и ловит отражение этого сигнала от окружающих объектов. В случае появления объектов в контролируемом объеме, отражающая картина изменяется, что является событием для отправки сигнала датчиком на приемное устройство. В нашем случае это IP камера. Некоторые крупные бренды выпускают внутренние камеры со встроенным ИК датчиком, но ИК (тепловые) датчики имеют ряд минусов и такие камеры не имеют купольных корпусов и не могут работать в условиях улицы. Наш СВЧ датчик более универсален и более качественно отрабатывает интересующие нас события. Во первых, датчик не обязательно должен быть на самом видном месте, Высокочастотному сигналу тонкие препятствия не помеха, его можно убрать под потолок типа Амстронг, за гипсокартоновую стену, в монтажную коробку и т.д. Даже кирпичная стена не помеха датчику, она только немного снизит чувствительность. Единственным изолятором сигнала является металл. СВЧ датчик может реагировать на предметы, близкие к температуре окружающей среды, в отличии от ИК датчиков. Не реагирует на тепловые потоки, вызванные нагревательными приборами или локальным нагревом солнца. Угол обзора СВЧ датчика 180 градусов с увеличением чувствительности по центру. Наш СВЧ датчик начинает реагировать на объекты размером с человека от 7 метров при условии отсутствия помех. На транспорт дальность действия увеличивается.

Запись только по движению.

Мы надеемся, что с помощью наших статей Вы научитесь строить правильные системы видеонаблюдения, а их эффективность будет максимальной!

Источник

Какие виды детекции полезны в видеонаблюдении. Механизмы и функции

Сигнал извещения при обнаружении движения (детекция) в поле зрения камеры – это базовая функция, без которой невозможно представить современную систему видеонаблюдения. Однако даже у этой простой и понятной для пользователя функции есть множество нюансов, влияющих на стоимость и качество работы всей системы.

Сегодня мы познакомим вас с различными видами детекции, используемых в камерах видеонаблюдения, расскажем об их преимуществах и недостатках, подробно сравним устройства, интегрированные с облаком, и с аналитикой «на борту».

Мы предлагаем несколько решений, которые построены на алгоритмах определения объекта и движения в кадре:

Детектор движения — это часть системы видеоаналитики, доступной для всех камер сервиса Ivideon. Он определяет движение в выбранной области, а если пользователь её не задал, то детектор работает по всей зоне кадра. В основе детектора лежит алгоритм, создающий фоновое изображение и сравнивающий последующие кадры с фоном. Таким образом удается избежать ложных срабатываний при небольшом изменении кадра. Например, детектор не сработает, если за окном пролетит птица. Но сработает, если неподвижно сидящий человек начнет двигать рукой. Кроме сравнения кадров с фоном применяются дополнительные алгоритмы обнаружения движения, повышающие качество работы.

Детектор очередей — это модуль видеоаналитики, который используется для обнаружения очереди на основе подсчёта голов в кадре. Детектор разрабатывался с использованием машинного обучения, то есть его точность увеличивалась по мере использования.

Распознавание лиц — технология видеоаналитики, которая чаще всего необходима крупным компаниям банковского и страхового сектора, где существуют высокие требования к безопасности и соблюдению служебной тайны. Подробнее о ней мы писали здесь (ссылка на статью про эмоции).

Все эти технологии появились после долгой эволюции, начало которой положили аналоговые детекторы.

Аналоговый внешний детектор движения

Пассивный инфракрасный датчик пироэлектриком фиксирует уровни инфракрасного излучения

Ранее на рынке систем видеонаблюдения господствовали аналоговые камеры со стандартным разрешением, как правило, 576р. Для активации записи при обнаружении движения использовались отдельные внешние датчики.

В них устанавливались чувствительные к теплу инфракрасные сенсоры, которые реагировали на появление в зоне контроля источника тепла (человека) и определяли факт его передвижения. Сигнал с датчика активировал запись изображения с камеры на кассету видеомагнитофона или срабатывание сигнала тревоги в системе безопасности.

Стандартный ИР-датчик движения

Такая технология применяется и сегодня благодаря низкой стоимости, высокой чувствительности и возможности работы с дешевыми аналоговыми камерами, но все плюсы нивелируются серьезными проблемами использования аналогового детектора.

Во-первых, его датчик охватывает своим «недремлющим оком» всю охраняемую площадь. У вас нет возможности закрыть от детектора определенный сектор, в котором может быть, например, движение теплых воздушных масс. В этом случае вы столкнётесь с периодическими ложными срабатываниями, а охрана объекта получит головную боль.

Конечно, можно попытаться минимизировать ложные срабатывания, регулируя чувствительность детектора и меняя угол наблюдения, но это не всегда лучшее решение.

Во-вторых, к ложным срабатываниям датчика могут привести различные атмосферные явления: снег, дождь или пыль. Он также довольно чувствителен к искусственным помехам.

Определяем активность в кадре

Мультиплексор для работы с аналоговыми камерами (с)

С развитием цифровых технологий обработки видеоданных появилась возможность встраивать детекторы активности в мультиплексоры, хотя сами камеры на том этапе еще были аналоговыми.

Задачей мультиплексора является сведение видеопотока от нескольких камер в единый видеоряд для демонстрации на мониторах охраны и записи на Time Lapse-видеомагнитофон.

Именно тот период можно считать переломным моментом в развитии технологии детекции. И здесь нет опечатки: речь идёт о распознавании активности в специально отмеченных зонах кадра – эту операцию и производил мультиплексор.

Его можно было запрограммировать на определение активности в видеоряде, поступающем с одной или нескольких камер. С этой целью кадр разбивался на зоны (как правило, 256 зон 16х16 квадратов), и в процессе настройки системы специалист мог выбрать, в каких зонах нужно анализировать активность, а в каких нет.

В отличие от аналогового датчика движения тревожный сигнал формировался при наличии активности только в выбранных зонах, а не на всей площади кадра. Такой подход обеспечивал большую гибкость и удобство контроля, сводя к минимуму ложные срабатывания системы.

Ещё одним плюсом этой технологии можно считать возможность активации записи со стандартной частотой кадров при наличии активности на камере. В мультиплексоре была возможность настроить запись видеопотока с конкретной камеры в полнокадровом режиме, чтобы потом получить нормальное динамичное видео без рывков и пропуска кадров, с плавной передачей эффекта движения. Видео же с остальных камер продолжало записываться с пониженной частотой кадров.

Технология обладала существенными преимуществами по сравнению с аналоговой детекцией движения. В первую очередь, меньше ложных срабатываний за счет гибкой настройки зон контроля. Такая система практически не была подвержена влиянию атмосферных осадков.

Прогресс не стоит на месте, и на смену аналоговым камерам видеонаблюдения стандартного разрешения пришли цифровые Full HD-камеры, а аналоговые мультиплексоры и Time Lapse-видеомагнитофоны были вытеснены цифровыми регистраторами, а также локальными и облачными видеосерверами. Всё это привело к тому, что пользователи цифровых систем видеонаблюдения получили дополнительные возможности, о которых мы и расскажем вам ниже.

Детектор активности, встроенный в камеру

(с)

Появление мощных DSP (цифровых сигнальных процессоров) для обработки видео дало возможность разработчикам встраивать детекторы движения (и не только их) непосредственно в саму камеру. Мы будем называть такие камеры «умными», или «камерами с аналитикой».

Вы можете выбрать в кадре нужную зону, активность в которой хотите отслеживать, и при этом вы, как правило, не ограничены только квадратами определенного размера. Умные камеры позволяют задавать зоны любого размера и формы и активировать запись, например, на установленный флеш-накопитель. И конечно, они могут передать тревожный сигнал.

Умные камеры не ограничиваются только определением наличия движения в кадре. Более продвинутые модели могут отправлять уведомления о различных событиях на объекте, например, на электронную почту.

У некоторых камер есть возможность настройки временного интервала отслеживания движения. И конечно, большинство современных камер с аналитикой еще и выделяют в кадре подвижные объекты, на которые оператору нужно обратить внимание.

Заметим, что сейчас набирают популярность технологии, недоступные ранее для большинства систем видеонаблюдения:

Также необходимо учитывать и размер, который занимает в кадре распознаваемый объект. Согласно требованиям европейского стандарта EN 50 132-7, для обнаружения, распознавания и идентификации людей и объектов введено понятие «плотность пикселей», или количество пикселей изображения на 1 м горизонтального расстояния до наблюдаемой цели.

Как видите, для уверенного обнаружения людей в кадре требуется плотность не менее 40 мм/пиксель. Понятно, что распознавание людей — это достаточно сложная задача, поэтому требования к качеству изображения здесь предъявляются очень высокие.

А если мы возьмем, например, задачу распознавания автомобильных номеров, то для этого высота номерных знаков и букв должна составлять примерно 15 пикселей, что эквивалентно 200 мм/пиксель.

Помимо качественной картинки самую важную роль в любой детекции играют используемые алгоритмы.
Детекция внешняя и встроенная

Программы детектирования могут быть встроены в камеру или располагаться на удаленном видео- или облачном сервере.

Рассмотрим достоинства и недостатки этих подходов.

Поговорим о недостатках встроенной детекции.

Любая встроенная в камеру функция повышает её стоимость. Ведь разработчику нужно создать соответствующее ПО и провести его отладку и тестирование. А покупатель должен всё это оплатить.

Как правило, большинство встроенных в камеру алгоритмов детекции являются достаточно упрощенными. Ведь производителю проще написать ПО один раз и продавать его как можно дольше.

Процессор Fullhan 8520 в камере Dahua (c)

Качественные алгоритмы детекции требуют для своей работы мощные DSP, а чем мощнее процессор, тем дороже будет камера. Получается, что покупатель фактически оказывается «привязан» к строго определенному, зашитому в камеру алгоритму детекции, который может быть не слишком эффективным, а производитель не спешит выпускать обновление. Или он не всегда может это сделать в случае со старым «железом». Производителю проще выпустить новую, более дорогую камеру, чем тратить время и деньги на доработку старой.

Планируя покупку камеры, особенно у производителя из низкого ценового сегмента, задумайтесь о том, нужны ли вам «фичи» в виде встроенной детекции. И сейчас объясним, почему.

Достоинства и недостатки внешней детекции

Алгоритмы проанализируют отправленный на облачный или локальный сервер видеопоток и выдадут результат. Именно этот вариант реализован в Ivideon.

В отличие от зашитого в камеру алгоритма детекции движения, работа над улучшением используемых в нашем облаке технологий не прекращается. В частности, мы совсем недавно обновили настройки детектора движения в личном кабинете сервиса.

Все настройки в кабинете пользователь может делать удаленно с ПК или любого гаджета. Теперь мы добавили раздел «Детекция», в котором можно настраивать зону и чувствительность детектора движения. Аналогичные настройки есть и для звукового тракта.

Настройка детектора движения простая и наглядная: пользователю не надо думать, насколько эффективны алгоритмы детекции и как их обновить. Этими вопросами занимаются наши программисты.

Использование сервиса облачного видеонаблюдения позволяет легко организовать любую детекцию, независимо от типа и цены установленных на вашем объекте камер. Вы можете настроить детекцию движения или активировать функцию распознавания лиц. Вам не нужно приобретать новые камеры, достаточно просто выбрать нужную опцию в личном кабинете сервиса.

Источник