Vision TECH by Flavio58

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									VISION TECH BY AMC ITALY
Sistema di videosorveglianza intelligente



                     Amc Italy – Via La Pira, 21 – 10028 Trofarello (TO)

                                                                           
AMC Italy
                     Versione 1.0 dicembre 10, 2010
Versione 1.0


                                                                             VISION TECH
Sistema di videosorveglianza intelligente



Il nuovo metodo di analisi delle immagini da videocamere Vivotek




                 Introduzione




Vision TECH è un sistema di videosorveglianza intelligente che congloba le funzionalità di un sistema
tradizionale, quali registrazione continua e visualizzazione, con altre derivate dall’analisi dei frames.

AMC Italy ha progettato il software attenendosi alle esigenze operative di un sistema di controllo
indirizzato a memorizzare le azioni fatte, in un ambiente protetto dalla presenza di videocamere, da un
determinato soggetto permettendo di individuare le azioni fatte da questo senza necessariamente dover
scorrere ore di filmati.

Il sistema di basa su videocamere ad IP facilitando in questo modo la creazione di una rete composta da
più videocamere ed estendendo la possibilità di vedere queste su più tipi di architetture, WAN e LAN,
supportate dalla tipologia implicita della rete Ethernet su TCP/IP.

Ciascuna videocamera può essere settata da postazione remota sia a livello di funzionalità relative al
formato immagine che a quelle del suono e del motion detection.

Il sistema software permette di gestire un numero stabilito di videocamere, numero dipendente dalla
versione a partire da sei, sfruttando strutture di rete LAN e WAN.

Il sistema gestisce i dati trasmettendoli sulla rete in modo compresso usando come CODEC il Motion JPEG
oppure MPEG4, favorendo in questo modo la velocità ed evitando pesanti conversioni di formato sul PC
di destinazione.

Una volta un sistema generico di videosorveglianza visualizzava su di un monitor le immagini che
provenivano da una o più videocamere registrandole in continuazione su dei videoregistratori analogici o
digitali.

Le persone che accedevano ai locali potevano essere conosciute o sconosciute per cui se diventava
necessario sapere cosa avesse fatto una di queste si dovevano riavvolgere e scorrere tutte le ore di
filmato.
Con VisionTECH questo non è necessario in quanto il software gestisce le registrazioni nel modo
convenzionale ma dispone anche di un modo intelligente derivato dall’analisi dei frames.

In pratica il sistema visualizza le immagini che arrivano da una certa telecamera senza registrare fino a
quando si verifica una movimento all’interno di una delle zone definite come sensibili.

In questo istante il sistema inizia registrare   un filmato indipendente associato alla videocamera
posizonato in una directory con il nome composto da :

VivotekN_M

Dove N è il numero della video che ha generato le immagini ed M un numero sequenziale.

All’interno di ciascuna directory vengono creati dei files del tipo :

CLIP_20060616-160956.avi

La prima parte dopo la scritta CLIP è la data mentre l’ultima parte è l’ora e i minuti.

Durante le riprese il software di analisi cerca di identificare i volti delle persone presenti nelle immagini e
con queste crea un archivio associato al filmato.




In questo modo quando si desidera vedere cosa è successo durante l’attivazione del programma è
sufficente andare sulla gestione dell’archivio e guardare le registrazioni avvenute.

Questa maschera incorpora i 6 visualizzatori legati a cisuacuna videocamera attivabile.

Ogni videocamera dispone al suo interno di un microfono il quale permette di sentire i rumori che ci sono
nel locale controllato.
I vari pulsanti presenti immediatamente sotto alla zona di visualizzazione permettono :




    1)   Esecuzione ZOOM
    2)   Parlato mediante microfono del computer (*)
    3)   Regolazione del volume
    4)   Mute
    5)   Volume microfono
    6)   Mute del microfono

(*) Deve essere presente un altoparlante collegato alla videocamera

Le videocamere possono essere solo attivate in visualizzazione mediante il pulsante VIDEO.

In questo caso il sistema non esegue funzioni di analisi ne sul movimento e ne sulle facce delle persone
riprese.

Durante la fase di visualizzazione è possibile clickare sull’immagine della videocamera per essere passati
automaticamente alla finestra di visualizzazione grande.
In questa finestra è possibile catturare degli snapshot che verranno mostrati sulla parte destra della
maschera.



Effettuando un click sull’immagine visualizzata è possibile salvare l’mmagine in un formato grafico su FILE
(JPG, GIF ecc.)


                  Regolazione aree motion detect




Il pulsante con su MD visualizza la finestra relativa ad ogni videocamera che permette di settare le TRE
possibili finestre sensibili al MOTION DETECTION.



NOTA: L’attività di regolazione delle finestre sensibili deve essere fatta prima di attivare operativamente il
programma.



Se le dimensioni della finestra su cui lavorare non fossero sufficentamente grandi è sempre possibile
usare la finestra di visualizzazione nella sezione di setup.
Non è necessario creare tre zone sensibili in quanto di fatto potrebbe bastare una sola sezione che tiene
tutta la zona video.



Ogni finestra deve disporre di un nome e di una percentuale di sensibilità e di un altra relativa alla
quantità di pixels che devono essere coinvolti nel motion.



La scaletta graduata permette di controllare se i parametri inseriti sono validi per quanto ci si prefigge di
fare.



L’attivazione della fase di analisi intelligente avviene usando il pulsante ANALISI.



Dal momento dell’attivazione il programma diventerà sensibile al motion detection.




                  Aree su disco con filmati
Non appena il primo evento di movimento verrà rilevayo dalla videocamera il software creerà un
records con all’interno i dati relativi alla videocamera che ha generato l’evento, la data e l’ora.



Il software crea una directory per ogni records nel quale inserisce il filmato avi associato a quell’evento.




I filmati possono essere visualizzati andando fisicamente nella directory e clickando sul file oppure è
possibile visualizzare il filmato clickando sulla linea del record.




La parte più a sinistra è appunto la lista dei records.
                  L’archivio dei volti




Quando il sistema attiva la registrazione viene anche attivato uno schedulatore che prende delle
immagini a tempi prestabiliti ed estrae i particolari da queste come ad esempio i volti delle persone
presenti nelle scene.



Tali volti vengono memorizzati dentro a degli archivi i quali sono visualizzati in modalità scorrimento
all’interno della 4 finestrelle.



L’insieme di pulsanti sotto la scritta scorrevole sono relativi ai comandi multimediali che permettono di
controllare la visualizzazione del filmato.



Per ogni evento di motion viene registrato un frame completo il quale viene visualizzato nell’ultima parte
a destra dell’immagine precedente.



In questo modo si avranno i filmati, i volti e le immagini relative alla fase di generazione degli eventi.



Questi record possono essere gestioti anche dall’apposita maschera.
Selezionando il record vengono mostrati tutti i volti ripresi durante il periodo di sensibilità al movimento
ed inoltre viene visualizzato il filmato salvato.



Durante la fase di analisi potrebbe essere considerato interessante vedere quiali zone hanno creato
movimento.



Selezionando il check MOSTRA MOVIMENTO




    Nella finestra dove vengono visualizzate le immagini verrà tracciato un rettangolo rosso intorno alla
zona dove c’e’ stato del movimento sufficente da essere considerato accettabile dal settaggio del motion
detection eseguito.
                  Il setup




  Il sistema prima di essere messo in funzione necessita di due semplici settaggi.



  Tutti i settaggi vengono eseguiti dall’apposita maschera.




Mediante il settaggio è possibile stabilire i dati funzionali delle videocamere ed inoltre è possibile stabilire
le zone sensibili al movimento.
Per ciascuna videocamera è possibile stabilire TRE aree sensibili al movimento stabilendo la quantità
percentuale di sensibilità e quella relativa alla quantità di pixels.



Le immagini inoltre possono essere inviate automaticamente a certi indirizzi di email.



Il sistema infatti avvisa grazie a delle email inviate con il volto delle persone che hanno generato il
movimento di attivazione della registrazione.



L’indirizzo di destinazione può essere anche un telefono cellulare.



VisionTECH inoltre è in grado di inviare ad un WEB SERVER le immagini usando un protocollo FTP.



Grazie ad una pagina WEB sarà possibile da remoto vedere cosa viene ripreso dalle videocamere locali.



Infatti l sosftware oltre alle immagini trasferisce una file HTML il quale contiene gli stetement di
visualizzazione delle immagini oltre ad un timer che permette di rinfrescare la visualizzazione ogni N
secondi.



La pagina può essere interrogata con :
http://www.nomeserver.it/immagini/visiontech.html



VisionTECH dispone inoltre di uno schedulatore che permette di accendere e spegnere le videocamere
automaticamente a certe ore.




    Grazie all’apposita maschera è possibile gestire queste immagini visualizzandole, stampandole o
cancellandole.



L’archivio d’immagini viene creato in quanto non è detto che il sistema di analisi facciale sia in grado di
estrarre dei volti.



Il salvataggio avviene ogni volta che un marcatore viene settato da un movimento.
Questo serve a fare in modo che si possa avere una sequenza particolareggiata di frames nell’attimo in
cui si genera un evento.




NOTE SUL POSIZIONAMENTO VIDEOCAMERE



Nell’ambito della relazione esistente tra ambiente, videocamere e metodo d’illuminazione è possibile
fare le seguenti considerazioni indirizzate ad ottimizzare il posizionamento delle videocamere stesse.

La prima considerazione deve essere fatta in relazione al fatto che dalle videocamere ci si attendono due
funzionalità e precisamente :
        Visualizzazione immagini (lo scopo è quello di rendere identificabili gli oggetti e le persone
         presenti nel campo di ripresa)
        Identificazione movimento (lo scopo è quella di ridurre le differenze di sensibilità tra ore del
         giorno differenti e quindi ad illuminazioni diverse)


Nell’ambito della prima considerazione deve essere preso in esame l’obbiettivo da utilizzare.

Alcune volte allo scopo di ridurre i costi si tende a utilizzare un numero minore di videocamere in
ambienti medio-grandi.

Chiaramente la necessità di coprire aree maggiori spinge a utilizzare obbiettivi grandangolari i quali a
fronte di una maggiore area coperta creano immagini con profondità di campo enorme che creano
differenze molto grandi relative all’area degli oggetti ripresi a seconda che questi si trovino nella parte
vicina all’obbiettivo o in quella più distante.

In tale configurazione una persona che si muove nel fondo dell’immagine non potrà mai essere
riconosciuta da un eventuale visione dei filmati.




Dovendo necessariamente scegliere tale configurazione si dovrà fare il seguente ragionamento per
quanto riguarda il settaggio del MOTION DETECTION.

La videocamera VIVOTEK permette di gestire fino a tre aree con regolazione di sensibilità e percentuale
differenti.

L’evento di motion detection viene generato da un certo numero di PIXELS che si muovono con una certa
velocità nell’ambito dell’immagine.

La quantità di PIXELS e la sua DINAMICA di movimento viene settata mediante i seguenti regolatori.

Premendo il pulsante MF presente in ciascuna area di visualizzazione viene mostrata la finestra di
settaggio dei parametri di MD.

Nella fase di regolazione è necessario :
    1.   Inserire una nome che identifica l’area interessata
    2.   Regolare l’area coperta espandendo o restringendo l’area definita da una finestra che verrà
         creata sull’immagine.
    3.   Definire la sensibilità (in genere da 80% a 95%)
    4.   Definire la percentuale (in genere dipende dall’obbiettivo ma comqunue da 2% a 5%)
    5.   Salvare e provare il settaggio




E’ necessario fare una considerazione di questo tipo.

Le videocamere VIVOTEK sono di tipo NIGHT/DAY.

Questo significa che di giorno funzionano con la normale luce ambientale mentre di notte eliminano il
filtro dell’infrarosso e diventano sensibili mostrando le immagini in bianco e nero.

Esiste una differenza di sensibilità tra la visualizzazione a colori quella in bianco e nero.



Volendo utilizzare la configurazione NIGHT/DAY conviene andare nel settaggio della videocamera e
settare il modo di visualizzazione in BIANCO/NERO in modo tale da ridurre i valori di regolazione del
sistema di MOTION DETECTION tra il funzionamento diurno e quello notturno.
Un'altra considerazione legata a questo settaggio è relativo al numero di bande sensibili da creare.

Se viene utilizzato un obbiettivo molto zoomato l’area ripresa sarà minima e quindi una persona che entra
in tale zone di ripresa avrà dimensioni abbastanza uniformi.

Se l’obbiettivo invece possiede caratteristiche grandangolari sarà facile che l’area corporea di una persona
ripresa costituisca un 4% dell’immagine quando questa si trova in prossimità dell’obbiettivo mentre la sua
area si ridurrà a un 1% nella zona più remota.

Avendo a che fare con aree con molta profondità di immagine sarà possibile creare più BANDE con
sensibilità differente.

Ad esempio sul fondo dell’immagine la sensibilità potrà essere del 90% con percentuale del 2% mentre
nella banda più vicina all’obbiettivo una sensibilità del 87% e percentuale del 5%.

Infatti un oggetto in movimento vicino disporrà rispetto alla ripresa di un raggio minore e quindi di una
velocità maggiore.

Ad ogni modo a parte queste considerazioni generali rispetto la regolazione delle bande di sensibilità al
movimento è necessario installare le videocamere cercando di minimizzare i cambiamento di luminosità e
quelli cromatici durante le ore del giorno e della notte.



Le variazioni di questo tipo cambiano i valori di sensibilità.

Per considerare queste variazioni è necessario inserire illuminatori all’infrarosso su tutte le videocamere
installate.

L’illuminatore funziona da stabilizzatore minimizzando la variazione cromatica/luminosa tra il
funzionamento diurno e quello notturno.

L’uso degli illuminatori pretende qualche ragionamento legato alla diffusione del fascio e della profondita.

Innanzi tutto è pensabile il posizionamento di più illuminatori.

Illuminatori troppo potenti creano punti di accecamento.
2 COME PRECEDENTE
FARETTO ALOGENO VENTILATO




Per riuscire a ridurre i problemi legati al MD è necessario quindi applicare qualsiasi tecnica adatta a
ridurre le differenze di luminosità/cromatiche tra giorno e notte.



Altre considerazioni che devono essere fatte sono relative al posizionamento delle videocamere in posti
dove si possono verificare movimenti involontari dell’immagine.



Chiaramente la scelta dell’ illuminatore deve essere fatta in base alla profondità di campo e all’ampiezza
dell’area da coprire.

L’ottimale è la creazione, magari con più illuminatori, di una zona con illuminazione diffusa.

Ripeto che il posizionamento degli illuminatori può essere fatta mettendoli anche in zone distanti dal
punto di ripresa.




FARI MACCHINE


Per fare un esempio se le videocamere vengono posizionate in zone dove sono presenti vetrine vicino a
zone di passaggio macchine è facile che di notte i fari delle macchine passando creino falsi segnali di MD.

In caso di presenza di vetrine potrà essere necessario :



    1.   Aggiungere illuminatori in modo tale che l’illuminazione dell’infrarosso riduca l’effetto luminoso
         del faro. L’immagine che segue usa due illuminatori.
    2.   Inserire tende da tirare giù alla sera (soluzione poco pratica).
    3.   Creare con le finestre di MD una zona sensibile distante dall’area toccata dai fari.



VIDEOCAMERE IN CONTROLUCE


Alcune volte è possibile che le videocamere vengano inserite in zone frontali a porte o finestre dalle quali
può arrivare un grande quantità di luce.

Tale installazione è da evitare nel limite del possibile in quanto la fonte di luce creerebbe zone cieche
dentro alle quali un eventuale persona non verrebbe rilevata a causa dell’effetto accecamento.

Le videocamere VIVOTEK nel settaggio delle immagini video e quindi della CCD possiedono un flag che
permette di ridurre l’effetto controluce.

In tali casi l’obbiettivo deve essere necessariamente autoiris.

Anche in questo caso è possibile usare il sezionamento dell’area ripresa tramite le finestre del MD.




VIDEOCAMERE IN ZONE MISTE


In alcune casi le videocamere possono puntare zone in cui l’area ripresa viene suddivisa tra un parte
fortemente illuminata e una in forte ombra.

Questo caso potrebbe essere frequente in cortili dove la videocamera viene installata sotto qualche
canalina del tetto di un capannone.
Il capannone o il fabbricato potrebbe fare ombra in una parte della zona ripresa mentre l’altra parte
potrebbe essere particolarmente assolata in particolar modo durante il periodo estivo.

Tale installazione crea problemi di settaggio del motion detection tra la parte molto illuminata e quella in
ombra.

La tecnica della suddivisione delle aree sensibili mediante finestre può essere una soluzione anche se di
fatto per quanto possibile conviene evitare di puntare le videocamere in questo modo.




FONTI D’INFRAROSSI


Durante il periodo caldo alcune parti di vetro o di metallo potrebbero essere esposte al sole creando fonti
d’irraggiamento calore molto forti.

Nel limite del possibile sarebbe meglio non puntare direttamente tali zone.



I punti fondamentali, riassumendo, da seguire sono :



    1.   Ridurre le variazioni di luminosità tra giorno e notte usando illuminatori all’infrarosso.
    2.   Ridurre zone di abbagliamento dovuto al faro all’infrarosso cercando di creare buna zona diffusa
         d’illuminazione
    3.   Evitare di puntare con le videocamere vetrine vicino a zone di passaggio macchine
    4.   Non posizionare le videocamere in controluce
    5.   Cercare di evitare le zone miste (ombra/luce)


Strumenti nel programma per ridurre i problemi :



    1.   Definizione di aree con sensibilità differente
    2.   Regolazione del sistema AUTOIRIS
    3.   Settaggio di sensibilità differenti a seconda delle ore del giorno
    4.   Settaggio flag backlight
         Caratteristiche :




6   VIDEOCAMERE VIVOTEK

1   SISTEMA MEMORIZZAZIONE PENTIUM D CON 200 GBYTES

								
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