پردازش تصویر دوربین مداربسته (VCA) چیست؟

پردازش تصویر دوربین مداربسته (VCA)  قابلیتی است که توانایی تجزیه و تحلیل تصاویر ضبط شده توسط دوربین  را دارد. به وسیله این تکنولوژی کار آنالیز فیلم‌ها بسیار آسان شده است و اگر اطلاعاتی لازم باشد در سریعترین زمان ممکن از فیلم‌ها قابل استخراج است. این قابلیت چند فریم متوالی را بررسی کرده و سپس با مقایسه این فریم‌ها با هم  تفاوت موجود در آن‌ها را تشخیص می‌دهد.

پردازش تصویر دوربین مداربسته (VCA)

پردازش تصویر دوربین مداربسته (VCA)  کوچک شده عبارت Video Content Analysis می‌باشد که به معنای تحلیل و تجزیه محتوای ویدئوست. منظور از پردازش تصویر هم  تجزیه، تحلیل و آنالیز تصویر می‌باشد. منظور از تجزیه ویدئو آن است که اطلاعات رویدادهای داخل ویدئو از نظر زمانی، مکانی و افراد حاضر در ویدئو استخراج شده و سپس تحلیل می‌شوند. توانمندی‌های VCA  عبارتند از  امکان تشخیص حرکت (Motion Detection)، تشخیص نفوذ (Intrusion Detection)، تشخیص هویت و تشخیص عبور از خط (Line Crossing).

در VCA پردازش تصاویر به صورت خودکار انجام می‌شود و لازم نیست اپراتور پشت مانیتور بنشیند. پیش از به کار گرفتن این تکنولوژی، در موارد امنیتی کاربر باید به صورت 24 ساعته پشت نمایشگر می‌نشست تا هر اتفاقی را که در محل می‌افتاد، گزارش کند. اما امروزه با استفاده از قابلیت  VCA هر گونه تغییری در محیط ایجاد شود، دوربین به صورت خودکار تصاویر را تجزیه و تحلیل کرده و نتایج را نشان می‌دهد. این قابلیت هوشمند بوده و خود به خود کار آنالیز تصاویر را انجام می‌دهد. پردازش تصویر دوربین مداربسته (VCA) یک مکانیزم نرم افزاری است و با بررسی چند فریم پشت سرهم و مقایسه این فریم‌ها می‌تواند مغایرت و تفاوت آن‌ها را تشخیص دهد.

قابلیت VCA چگونه کار می‌کند؟

پردازش تصویر دوربین مداربسته (VCA) اصولی دارد که براساس آن تصاویر را تجزیه و تحلیل می‌کند. این اصول عبارتند از

• تماشای تصاویر از طریق رابط کاربری گرافیکی، سپس تشخیص رویدادهای موجود و در نهایت تجزیه و تحلیل و استخراج اطلاعات.
• تشخیص حضور و حرکت افراد و اشیا و مشخص کردن اینکه در کدام قسمت تمام اشیا ثابت بوده و تغییر نداشته است.
• ردیابی سوژه حتی اگر در مکان حضور سوژه موانع وجود داشته باشد.
• تشخیص پس زمینه تصویر و پیش زمینه (انسان و اشیا)  براساس یک مدل آماری.

آنالیز تصاویر چند نوع است؟

پردازش تصویر دوربین مداربسته (VCA) به آنالیز و تجزیه و تحلیل تصاویر ضبط شده می‌پردازد. این آنالیز بر دو نوع است: متمرکز و غیرمتمرکز. در دوربین‌های آنالوگ آنالیز تصاویر از نوع متمرکز است. چرا که این دوربین‌ها تصاویر به دستگاه دی وی آر می‌فرستد تا تجزیه و تحلیل متمرکز بر روی آن‌ها انجام شود. در دوربین‌های تحت شبکه آنالیز تصاویر از نوع غیرمتمرکز است.

پردازش تصویر دوربین مداربسته (VCA) چه امکاناتی دارد؟

پردازش تصویر دوربین مداربسته (VCA) قابلیت‌های متنوعی دارد که با استفاده از آن‌ها کار تجزیه و تحلیل تصاویر را انجام می‌دهد. این قابلیت‌ها عبارتند از :

• قابلیت تشخیص حرکت (Motion Detection)
• قابلیت تشخیص چهره
• قابلیت شمارش افراد (People Counting)
• تشخیص پلاک (ANPR)
• نقشه گرمایی (HeatMap)
• عبور از خط (Line crossing)
• تشخیص نفوذ(Intrusion Detection)

موارد ذکر شده امکاناتی هستند که برای تجزیه و تحلیل تصاویر استفاده می‌شوند و از طریق آن‌ها اطلاعات مورد نظر از تصویر استخراج می‌شود. در ادامه به معرفی هر یک از این قابلیت‌ها خواهیم پرداخت و بیان خواهیم کرد که چگونه از طریق این قابلیت‌ها تصاویر آنالیز می‌شود.

قابلیت تشخیص حرکت (Motion Detection)

قابلیت تشخیص حرکت(Motion Detection) می‌تواند حرکت هر نوع سوژه‌ای را در محیط تشخیص دهد. این قابلیت در صورت ورود غیر مجاز افراد هشدار می‌‌دهد و مانع حضور افراد ناشناس می‌شود. این قابلیت هم بر روی دوربین‌های آنالوگ و هم بر روی دوربین‌های تحت شبکه وجود دارد. شیوه کار در این روش به این گونه است که دوربین مداربسته به صورت مداوم فریم قبلی و فریم بعدی را باهم مقایسه می‌کند. از طریق این مقایسه می‌تواند تشخیص دهد که آیا شخص جدیدی وارد شده است یا نه. در حالت عادی دوربین مداربسته بدون توقف فیلم ضبط می‌کند. اما اگر قابلیت تشخیص حرکت فعال شود، فقط زمانی شروع به ضبط تصاویر می‌کند که یک سوژه متحرک به محل وارد شود.

قابلیت شمارش افراد(People counting)

قابلیت شمارش افراد(People counting) یکی از امکانات پردازش تصویر دوربین مداربسته (VCA) است. از طریق این قابلیت می‌توان مشخص کرد که چه تعدادی از افراد به یک محیط رفت و آمد می‌کنند. شمارش افراد اطلاعات مفیدی را در اختیار مدیران یک محیط تجاری و تفریحی قرار می‌دهد و مشخص می‌کند در طول یک بازه زمانی معین چه تعداد افراد در محل حاضر شده و از آن خارج گشته‌اند.   از این آمار برای تعیین و بهبود استراتژی‌های بازاریابی و تبلیغاتی و بهبود برنامه‌های مربوط به حضور کارمندان در فضای کار استفاده می‌شود. برای استفاده از این قابلیت باید یک محدوده مشخص برای دوربین تعیین کرد که به آن مرز فرضی گفته می‌شود. الگوریتم‌های این فناوری  برای شناسایی انسان از  یک سری پارامتر مانند عرض شانه، یا مثلا داشتن دو دست یا دو پا  استفاده می‌کنند. در صورتی که سوژه مورد نظر پارامترهای ذکر شده را داشته باشد و از خط فرضی عبور کند، توسط دوربین شمرده می‌شود.

قابلیت تشخیص چهره

 قابلیت تشخیص چهره در دوربین مداربسته دو گونه است:

• قابلیت Face Detection یا تشخیص چهره
• قابلیت Face Capture یا شناسایی چهره

الگوریتم‌های این فناوری  برای شناسایی انسان از  یک سری پارامتر مانند عرض شانه، استفاده می‌کنند. در صورت عبور سوژه مورد نظر با پارامترهای ذکر شده از خط فرضی ، توسط دوربین شمرده می‌شود

قابلیت Face Detection یا تشخیص چهره قابلیتی است که فقط چهره انسان را تشخیص می‌دهد. مثلا اگر یک سوژه متحرک در محیط باشد، با استفاده از این قابلیت می‌توان تشخیص داد که انسان است. چرا که فقط توانایی تشخیص چهره انسان را دارد و نمی‌تواند تفاوت چهره‌ها را نشان دهد.

اما قابلیت Face Capture یا شناسایی چهره می‌تواند چهره هر فرد را تشخیص دهد. الگوریتم‌های تشخیص چهره  برای شناسایی تفاوت چهره‌ها، یک سری پارامتر مانند فاصله ابروها، زاویه فک، فرم صورت و … تعیین کرده‌اند.

تشخیص پلاک (ANPR)

یکی دیگر از امکانات پردازش تصویر دوربین مداربسته (VCA) قابلیت تشخیص پلاک است. دوربین مداربسته با استفاده از این قابلیت می‌تواند پلاک خودروها، چه در حال سکون و چه درحال حرکت را ثبت کند. در عین حال  تصویر آن‌ها بسیار با کیفیت است، به طوری که جزییات را کامل نمایش می‌دهد. دوربین‌های مجهز به قابلیت تشخیص پلاک،  ANPR و یا  LPRنامیده می‌شوند. این نوع دوربین‌ها در گروه دوربین‌های حرفه‌ای قرار می‌گیرند.

نقشه گرمایی (Heat Map)

نقشه گرمایی( Heat Map) تراکم جمعیت را در محدوده دوربین نشان می‌دهد. فایده این نقشه گرمایی این است که یک الگو از رفتار افراد حاضر در محل به ما می‌دهد. مثلا در یک فروشگاه اگر تراکم افراد در یک نقطه بیشتر باشد، صاحب فروشگاه باید متناسب با این تراکم برای این قسمت برنامه ریزی کند. در محیط تجاری این قابلیت به ما کمک می‌کند تا رفتار مشتریان خود را مدیریت کنیم و استراتژی‌های خود را بر اساس رفتار مشتری تعیین نماییم.

عبور از خط (Line crossing) در پردازش تصویر دوربین مداربسته (VCA)  چیست؟

عبور از خط (Line crossing) یکی دیگر از قابلیت‌های پردازش تصویر دوربین مداربسته (VCA)  است. برای قرار دادن محدودیت تردد افراد در محیط اداری یا تجاری و … ، می‌توان در نرم افزار یک خط فرضی تعیین کرد تا در صورت عبور افراد از آن خط هشدار دهد.

تعقیب هوشمند (Smart Tracking)

یکی از امکانات پردازش تصویر دوربین مداربسته (VCA) قابلیت تعقیب هوشمند است.  از طریق این فناوری می‌توان یک سوژه از پیش تعیین شده را در محدوده دوربین تعقیب کرد. برای شناسایی سوژه باید یکسری پارامتر  برای دوربین مداربسته تعریف کنیم.  سوژه تعقیب را می‌توان به صورت دستی مشخص کرد. همچنین می‌توان یک محدوده فرضی مشخص کرد تا در صورت ورود سوژه به آن، دوربین آن را تعقیب کند. قابلیت تعقیب هوشمند در دوربین های مداربسته PTZ (گردان) وجود دارد، چرا که تعقیب سوژه نیاز به چرخش دوربین دارد.

تشخیص نفوذ(Intrusion Detection)

تشخیص نفوذ یکی دیگر از امکانات پردازش تصویر دوربین مداربسته (VCA) است که ورود غیرمجاز را شناسایی می‌کند. می‌توان ورود به یک منطقه را ممنوع کرد و با استفاده از یک سری پارامتر در دوربین آن منطقه را مشخص کرد. در صورت ورود افراد غیرمجاز دوربین آلارم می‌دهد.

جمع بندی

پردازش تصویر دوربین مداربسته (VCA) برای تجزیه و تحلیل تصاویر ضبط شده به کار می‌رود. این قابلیت امکاناتی نظیر تشخیص نفوذ، تشخیص چهره، شمارش افراد، تشخیص حرکت و … دارد که کار استخراج اطلاعات از تصاویر ضبط شده را بسیار آسان می‌کند.