Видеоаналитика: специализированность решений и универсальность разработок
28 Май 2014Синезис — разработчик систем интеллектуального видеонаблюдения и бизнес-аналитики на основе компьютерного зрения. Сегодня на рынке представлены три отраслевых решения, созданных компанией: программные комплексы «Цефей», «Кассиопея» и «Персей». У каждого из них свой круг задач, и позиционируются они, соответственно, «для безопасности», «для ритейла», «для предприятия». Компания успешно использует высокий потенциал видеоаналитики: продукты Синезис регистрируют и анализируют данные о перемещении в поле зрения камеры людей и транспорта, а также позволяют выявлять необходимые ситуации без непосредственного участия оператора. Сегодня на вопросы Sec.ru ответили Николай Птицын, генеральный директор компании, к.т.н., и Игорь Ермолаев, начальник отдела машинного зрения.
Николай Птицын,
генеральный директор компании, к.т.н.
Игорь Ермолаев,
начальник отдела машинного зрения
Являются ли перечисленные программные комплексы видеоаналитики частными решениями приложения некоторого общего набора функций по обработке потокового видео к конкретным задачам?
Специализированность каждого программного комплекса объясняется очень просто: это вопрос рационального использования средств и ресурсов. Далеко не каждый модуль, входящий в состав «Цефея», найдет применение в «Кассиопее» и наоборот. Так, например, детектор распознавания номерных знаков не найдет применения внутри магазина, а объектам ТЭК не нужен анализ поведения людей в очереди. Более того, каждый наш видеоаналитический комплекс максимально адаптирован под нужды заказчика конкретной области. Здесь критично учитывать технико-экономические, функциональные, эксплуатационные и другие требования к оборудованию.
Если «да», то ведутся ли разработки интегрального программного комплекса «на все случаи жизни»?
Основа всех отраслевых решений Синезис – система Kipod. Это уникальная интеллектуальная система видеонаблюдения, представляющая собой открытую платформу на базе Linux. К слову, первую в мире платформу такого рода. К компонентам системы относятся сервер видеоаналитики (Kipod Server), рабочее место оператора (Kipod Desktop), сервер трансляции видео (Kipod Proxy), мобильное приложение для iOS и Android (Kipod Mobile) и дисплей сетевого видео (Kipod Display). Разработка специализированного сервера приложения позволяет адаптировать решение под нужны отдельной отрасли и отдельного заказчика, потому компоненты системы не нуждаются в замене.
Кроме того, универсальность системы Kipod заключается и в ее модульной архитектуре. В базовый комплект включен один модуль – модуль интеллектуального детектора движения и контроля качества видео. Далее клиент может выбрать из списка именно те модули, что нужны ему для конкретных задач. Это, например, модуль классификации объектов, модуль обнаружения и сопровождения лиц, модуль распознавания номерных знаков и другие. Сегодня мы предлагаем 10 различных модулей, но занимаемся разработкой и новых, расширяя таким образом возможности интеллектуального видеонаблюдения. Кроме того, наша система Kipod поддерживает и интеграцию модулей от других разработчиков.
Если возможно, то несколько общих характеристик применения и возможностей каждого из названных программных комплексов?
Все наши комплексы объединяет предусмотренный круглосуточный мониторинг работы видеооборудования и качества видеосигнала: если вдруг случился перебой с питанием, расфокусировка камеры или, например, затемнение изображение, вы непременно получите сообщение с описанием причины для беспокойства. Кроме того, во всех наших проектах мы используем запатентованную разработку Синезис – технологию ранжирования видеоданных, которая более, чем в 10 раз снижает нагрузку на канал связи. Эта разработка крайне актуальна для нашей страны, поскольку пропускная способность каналов связи, особенно в регионах, по-прежнему оставляет желать лучшего.
Как мы уже говорили выше, комплекс «Цефей» создан для безопасности. Пожалуй, главная его задача заключается в сведении к минимуму человеческого фактора. Автоматизация видеоконтроля обстановки на объекте обеспечивает быстрое выявление нештатных ситуаций и, как результат, значительно снижает риск противоправных действий и террористической угрозы, и в целом уровень безопасности повышается в разы. Если говорить о возможностях «Цефея» более предметно, то это распознавание ситуаций (бег, пересечение сигнальной линии, остановка в запрещенной зоне и другие), противопожарная видеоаналитика, детектирование нарушения контрольно-пропускного режима (парный проход через турникет, попытка прохода без пропуска), детектор распознавания и сопровождения лиц.
«Кассиопея» создана для ритейла – сферы торговли. И, по сути, является очень мощным инструментом маркетинга на основе видеоаналитики. Этот программный комплекс собирает уникальные данные о поведении покупателей, которыми очень легко воспользоваться для развития своего бизнеса. Например, вы можете оценить внимание потенциальных покупателей к рекламе, выяснить самые популярные зоны в магазине с помощью тепловой карты, определить самые популярные траектории движения покупателей в магазине, узнать, как изменяется количество посетителей в зависимости от времени или дня недели.
Программный комплекс «Персей» был разработан специально для нужд организаций, занимающихся производством и «привязывает» технологический процесс к видеоданным, поступающим с камер. Таким образом, появляется возможность быстро найти в архиве видеофрагмент, связанный, например, с конкретным технологическим процессом, исполнителем, транзакцией или заказом. Комплекс также предусматривает такие видеоаналитические модули, как детектор активности персонала, детектор оставленного предмета, детектор огня и дыма и другие.
Каковы в целом нынешние достижения возможностей видеоаналитики с точки зрения используемых технологий?
Сегодня видеоаналитика может решать достаточно широкий круг задач по обнаружению различных объектов и ситуаций, а также по сбору статистических данных. Наиболее актуальные задачи (например, обнаружение и сопровождение отдельного человека в местах общественного пользования) требуют применения серьезного математического аппарата. Применяемые математические методы по обнаружению и классификации объектов, как правило, достаточно ресурсоемки в вычислительном плане. Поэтому в алгоритмах видеоаналитики широко применяются различные наборы векторных инструкций центральных процессоров (SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, AVX и AVX2), многопоточность, а также вычисления с применением графических и специализированных ускорителей (технологии CUDA и OpenCL).
На сегодняшний момент существует два основных подхода: в первом случае видеоаналитика работает непосредственно в видеокамере на специализированном процессоре (встроенная видеоаналитика), во втором случае изображение от камер поступает на отдельный сервер, где и происходит обработка видео (серверная аналитика). И тот, и другой подход имеют свои плюсы и минусы. Так для встроенной аналитики характерна большая компактность решения, высокая масштабируемость и низкое потребление энергии, однако ее возможности ограничены слабыми характеристиками встроенных процессоров, а также более длительным циклом разработки. Серверная аналитика более универсальна, быстрее разрабатывается, но требует дополнительных инфраструктурных затрат на установку и обслуживание сервера, более требовательна к качеству линий связи.
Одной из последних тенденций стала интеграция видеоаналитики с данными от других приборов (датчики движения, микрофоны, пожарные сигнализации), что позволяет существенным образом улучшить интегральные показатели точности.
Как соотносятся современные достижения видеоаналитических комплексов Синезиса с общемировыми достижениями?
Сегодня, пожалуй, одно из главных достижений Синезис – создание первой в мире платформы видеоаналитики на Linux, платформы Kipod. Платформа имеет модульную архитектру и позволяет устанавливать модули видеоаналитики от различных поставщиков.
Также Синезис первым в мире реализовал поддержку спецификаций ONVIF для передачи живого видео (Profile S) и архивного видео (Profile G) от сервера к клиентам.
Синезис создал первый в мире коммерческий детектор падения людей на рельсы и детектор драки. Оба детектора, используемые для видеонаблюдения в общественных местах, автоматически выявляют нештатные ситуации, что, безусловно, повышает уровень безопасности граждан и сокращает количество несчастных случаев.
Кроме того, в своих разработках Синезис применяет камеры машинного зрения, передающих несжатое видео, для идентификационной видеоаналитики (распознавание лиц и номерных знаков). Мы интегрировали камеры машинного зрения Basler через интерфейс GigE Vision, а также камеры массового производства через интерфейс HD-SDI.
Каковы тенденции дальнейшего развития видеоаналитики?
Видеоаналитика становится все более доступной, расширяются сферы ее применения. Уже сегодня мы наблюдаем тенденцию существования видеоаналитики как сервиса, при этом она может быть встроена в камеру, работать на локальном сервере или в датацентре. Наша компания занимается разработкой систем на базе всех перечисленных подходов.
Еще одна тенденция – использование графического процессора (GPU) для повышения эффективности обработки видео. Мы используем встроенный графический усоритель Intel HD Graphics, поэтому не требуется установка дополнительной платы в сервер, что минимизирует габариты сервера и его энергопотребление.
Источник: Daily (.sec ru)