معرفی Video Content Analysis در دوربین های BOSCH توسط کاراطیس نماینده رسمی BOSCH Security صورت می پذیرد. این شرکت مرکز خدمات کمپانی آلمانی بوش را در اختیار دارد. کاراطیس متشکل از تیم کارشناسان فنی با مهارتی است که پس از گذراندن دوره‌های تخصصی سطح عالی در کشور آلمان، در بخش فنی خدمات پس از فروش، به مشتریان و کاربران محصولات بوش خدمات‌رسانی می‌کنند. مرکز خدمات پس از فروش BOSCH در ایران با آخرین تجهیزات و فناوری‌های روز دنیا و با نظارت کامل این کمپانی در محل دفتر مرکزی کاراطیس تشکیل شد. این شرکت علاوه بر اینکه به برگزاری سمینارها و دوره‌های آموزشی می‌پردازد، مباحث و فناوری‌های به‌روز کمپانی BOSCH Security را برای ارتقای سطح دانش فنی کاربران این حوزه معرفی می‌نماید. در این مطلب به بررسی آنالیز محتوای ویدئویی دوربین‌های نظارت تصویری بوش می‌پردازیم.
تعداد رو به افزایش دوربین‌ها و داده‌ها
امروزه کسب و کارها نسبت به گذشته خواستار جزئیات بیشتری در ویدئوهای نظارت تصویری هستند. رزولوشن بالاتر، نرخ فریم بیشتر، حساسیت نور بهتر و دامنه پویای عالی، همگی زمانی که صحبت از گرفتن تصاویری است که بتوانند افراد یا اشیا را برای تهیه‌ی مدرکی موثق از یکدیگر بازشناسند، اهمیت زیادی پیدا می‌کنند.
تقاضای رو به افزایش به جزئیات بیشتر و نیز تعداد روزافزون دوربین‌های شبکه‌ای پیامدهایی را به دنبال دارد. زمانی که به دنبال یک مدرک یا بخشی از تصویر ضبط شده هستید باید تمام داده‌های ثبت و ضبط شده را جستجو و بررسی کنید. در این جا است که اهمیت مبحث آنالیز تصویر روشن می‌شود.
مفهوم ویدئوآنالیتیک یا آنالیز هوشمند تصاویر این روزها به یکی از موضوعات اصلی سیستم‌های نظارت تصویری تبدیل شده و دلیل ورود برندها و کمپانی‌های مختلف به این فناوری آن است که در پروژه‌های نظارت تصویری بزرگ به دلیل تعداد بالای دوربین‌ها و لزوم مانیتورینگ پیوسته‌ی تصاویر، دقت نیروی انسانی و اپراتورها در اثر نظارت مداوم، کاهش می‌یابد. طبق تحقیقاتی در زمینه‌ی آنالیز تصاویر انجام شده، پس از گذشت 20 دقیقه از نظارت اپراتور، کارآیی مانیتورینگ وی تا 90 درصد کاهش خواهد داشت و شخص تمرکز لازم و کافی در تشخیص موارد لازم جهت فعال‌سازی آلارم را نخواهد داشت. در نتیجه برای پوشش دهی به این نقص نیروی انسانی و کمک به اپراتورها در مانیتورینگ، آنالیز تصویر هوشمند مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فناوری تصویر را در داخل دوربین‌های بوش آنالیز نموده و در صورت بروز هر یک از حالاتی که از قبل تعریف و تعیین شده‌اند، آلارم (صوتی، تصویری یا…) فعال خواهد شد.
کمپانی بوش برای این فناوری، ابعاد و شیوه‌های گوناگونی را در نظر گرفته است که همگی در قالبی تحت عنوان VCA یا Video Content Analysis جای می‌گیرند. VCA تصاویر تولید شده توسط دوربین‌ها را آنالیز می‌نماید و بر اساس نوع دوربین‌های بوش روی پردازنده‌ی خود دوربین یا روی پردازشگر مجزایی که در دوربین نصب می‌شود، به آنالیز تصاویر می‌پردازد. آنالیز تصویر VCA در سری دوربین‌های 4000، 5000 و 6000 روی پردازشگر مرکزی خود دوربین و در سری دوربین‌های 7000، 8000 و 9000 از طریق یک چیپ مجزا در دوربین صورت می‌گیرد.
آنالیز تصویر به‌عنوان یک استاندارد
کمپانی بوش بر ارائه‌ی تصاویری با بالاترین کیفیت در برنامه‌های حفاظتی شما تمرکز دارد. به همین دلیل کلیه‌ی دوربین‌های بوش از مدل سری IP 4000 گرفته تا سری IP 9000 در 12 ماه آینده به قابلیت ویدئوآنالیتیک مجهز خواهند شد.
ویدئوآنالیتیک با استفاده از اَبَرداده‌ها برای افزودن قابلیت‌های تصاویر ویدئویی، همچون مغز سیستم حفاظتی شما عمل می‌کند. بنابراین در صورت وجود احتمال هرگونه تهدیدی به شما هشدار می‌دهد، بهره‌وری را بالا می‌برد، صحنه را آنالیز نموده، آمار و ارقام مربوط به آن صحنه را ارائه می‌کند و سریع‌ترین و مؤثرترین عکس‌العمل ممکن را بروز می‌دهد.
ویژگی‌های Video Content Analysis
VCA دارای ویژگی‌ها و قابلیت‌هایی است که عبارتند از Tamper Detection، Motion+، Essential Video Analysis و Intelligent Video Analysis:
- Tamper Detection: اگر موقعیت مکانی دوربین تغییر کند (دوربین توسط عاملی خارجی جابجا گردد) روی آن پوشیده شود و یا نور محیط به حدی کم شود که قابلیت تولید و تشخیص تصاویر را از دست بدهد، این قابلیت، اعلام هشدار را فعال خواهد کرد. این قابلیت در تمامی دوربین‌های بوش موجود می‌باشد، از سری 1000 گرفته تا سری 9000.
- Motion+: قادر است هر گونه حرکتی در تصویر را شناسایی نموده و متعاقباً آلارم را فعال نماید. این قابلیت نیز در تمامی سری دوربین‌های بوش موجود می‌باشد.
- ویدئوآنالیتیک ضروری یا EVA (Essential Video Analysis):
این قابلیت در سری دوربین‌های 4000 تا 6000 بوش به چشم می‌خورد که فرآیند آنالیز تصاویر را روی خود دوربین انجام می‌دهد و برای کسب و کارهای کوچک و متوسط، فروشگاه‌های بزرگ و ساختمان‌های تجاری مناسب است. از جمله ویژگی‌های برجسته‌ی EVA می‌توان به موارد ذیل اشاره کرد:
- تشخیص پیشرفته‌ی ورود غیر مجاز
- پیروی از مقررات دقیق سلامت و ایمنی
- تشخیص پرسه‌زنی
- تشخیص کم شدن اشیا
- بررسی رفتار در محیط‌های فروشگاهی
- ویدئوآنالیتیک هوشمند یا IVA (Intelligent Video Analysis):
تمامی قابلیت‌های ویدئوآنالیتیک ضروری را دارا می‌باشد. در سری دوربین‌های 7000 تا 9000 موجود است. این فناوری، آنالیز تصاویر را روی یک چیپ مجزا انجام می‌دهد. برای مأموریت‌های حساس و مهمی طراحی شده و قابلیت‌های رده بالا و با کیفیتی همچون موارد زیر را عرضه می‌کند:
- حفاظت پیرامونی از فرودگاه‌ها، زیرساخت‌های حساس و ساختمان‌های دولتی
- حمل و نقل دریایی در لنگرگاه‌ها و سواحل
- نظارت ترافیکی در محیط‌های پر چالش
- ردیابی عالی اشیا در شرایط آب و هوایی سخت
آنچه ویدئوآنالیتیک هوشمند را پر طرفدار کرده است؟
توانایی IVA در تفکیک رویدادهای حفاظتی واقعی و خطاهایی نظیر شرایط آب و هوایی پر چالش در مکان‌هایی که برف، طوفان، باران، بخار یا امواج آب و فاصله‌ی زیاد، تفسیر تصاویر را با مشکل مواجه می‌کنند، این نوع آنالیز تصویر را بسیار پرکاربرد و پرطرفدار نموده است.
Intelligent Tracking: از ویژگی‌های مشترک میان EVA و IVA بوده و مختص دوربین‌های متحرک است؛ چرا که دوربین را قادر می‌سازد تا سوژه‌ی مورد نظر را شناسایی و دنبال کند. Intelligent Tracking، زاویه‌ی دید، زاویه‌ی لنز و میدان دید دوربین را تغییر می‌دهد. این قابلیت در تمامی دوربین‌های متحرک بوش موجود می‌باشد.
تفاوت EVA و IVA
قابلیت‌های زیر در IVA موجود است در حالی که EVA از آن‌ها بی‌بهره می‌باشد:
- قابلیت شناسایی و تشخیص جریان حرکات؛ نظیر جریان برخی حرکات وسایل نقلیه در خیابان
- امکان تشخیص تراکم اجزای موجود در تصویر؛ به عنوان مثال، در صورتی که تراکم جمعیت افراد در یک صحنه از حد متعارف و معمول فراتر رود، دوربین می‌تواند آن را تشخیص داده و در صورت لزوم، آلارم دهد.
- تشخیص افرادی که خلاف جهت تعریف شده در سیستم حرکت می‌کنند
- Ship Tracking: IVA می‌تواند حرکات کشتی روی امواج دریا (شامل حرکات بالا و پایین و نیز حرکات رو به جلو یا عقب) را تشخیص دهد و با وجود حرکت کشتی در تمامی جهات، جهت اصلی حرکت کشتی را شناسایی نماید.
- Face Recognition: امکان تطبیق چهره‌ی تشخیص داده شده در تصویر با چهره‌های ذخیره شده در دیتابیس و تشخیص هویت فرد مورد نظر
تفاوت‌های دیگر این دو نوع آنالیز تصویر در کیفیت و میزان عملکرد آن‌هاست. به عبارت دیگر این دسته از تفاوت‌ها نشان می‌دهند که در EVA برخی قابلیت‌ها با عملکرد ضعیف‌تری نسبت به IVA انجام می‌گیرد. بنابراین مصرف‌کنندگان بر حسب کاربری و شرایط خاص خود، یکی از این دو قابلیت را انتخاب می‌کنند. به‌عنوان مثال برای یک فروشگاه یا پارکینگی متوسط، سیستم EVA می‌تواند پاسخگوی نیاز شما باشد. اما در فضاهای وسیعی همچون فرودگاه‌ها، اسکله‌ها، بنادر و غیره می‌بایست از IVA استفاده شود. همچنین در شرایط سختی همچون بارندگی، مه و کاهش دید، در IVA شاهد نتایج بهتر و با کیفیت‌تری خواهیم بود.
ویژگی‌های آنالیز تصویر:
- Detect Any Object: آنالیز تصویر دوربین‌های بوش (فارغ از نوع Essential یا Intelligent) این قابلیت را دارد که هر نوع شیئی را شناسایی نماید و در صورت لزوم آن را دنبال نموده و آلارم دهد.
- Object in Field: ورود شیء یا فردی در چارچوب از قبل تعریف و تعیین شده.
- Line Crossing: شامل تعریف یک یا چند خط در تصویر و امکان شناسایی و ارسال آلارم در صورت عبور شیئی از آن خطوط.
- Entering/Leaving Field: ورود افراد غیر مجاز به محدوده‌ی مشخص یا خروج از آن
- Loitering: شناسایی پرسه‌زنی فرد یا افرادی در محدوده‌ی تعریف شده و امکان ارسال آلارم مربوط به آن
- Follow Route: شامل تعیین مسیر برای دوربین
- Idle/Remove Object: برداشته شدن یا افزوده شدن شیئی در محیط و چارچوب مشخص شده؛ لازم به ذکر است زمان حضور یا عبور اجسام نیز در دوربین‌های بوش قابل تنظیم می‌باشد.
- Counting: امکان شمارش افراد در صحنه و تعیین مرز مشخصی از تعداد افراد حاضر در محیط.
- Occupancy: تعیین حدی برای تراکم افراد
- Crowd Density Estimation: تشخیص تراکم جمعیت
- Condition Change: تشخیص تغییر در شرایط
- Similarity Search: جستجوی اشیای مشابه در تصویر
- Face Detection: هر دو نوع آنالیز تصویر قادرند چهره‌ی افراد را تشخیص دهند اما قابلیت Face Recognition (تطبیق چهره با اطلاعات موجود در دیتابیس) تنها مختص فناوری IVA می‌باشد.
تمامی قابلیت‌های نام‌برده در داخل خودِ دوربین (و نه سرور یا پردازشگر سرور) انجام می‌شوند که این از مزایای قابل ملاحظه‌ی دوربین‌های بوش به شمار می‌رود.
به منظور حداقل‌سازی خطای سیستم در آنالیز تصاویر، دوربین‌های بوش از قابلیت‌های Filtering و Calibration استفاده می‌کنند. نمونه‌های فیلترینگ دوربین‌های بوش که در نهایت منجر به حاصل شدن نتایجی صحیح در آنالیز تصاویر می‌گردند عبارتند از، اِعمال فیلترینگ بر روی اندازه و ابعاد، سرعت حرکت و جهت حرکت اجسام، تفکیک رنگ تصاویر و طبقه‌بندی و دسته‌بندی آن‌ها، به عنوان مثال تشخیص موتورسیکلت از اتومبیل‌های سواری و کامیون.
