डोम पीटीजेड इंटेलिजेंस: ऑटो पेट्रोल, लक्ष्य चयन और ट्रैकिंग

गुंबद PTZ कैमरा (PTZ कैमरा) के नियंत्रण प्रणाली का स्वचालन एक दिलचस्प और प्रासंगिक कार्य है। स्थितिजन्य केंद्रों की एकाग्रता और वीडियो एनालिटिक्स की शुरुआत के साथ, बुद्धिमान एल्गोरिदम की आवश्यकता होती है जो न केवल स्थिर (फिक्स्ड) कैमरों से वीडियो का विश्लेषण करने की अनुमति देता है, बल्कि ऑपरेटर के हस्तक्षेप के बिना एक लक्ष्य पर रोबोट कैमरा को इंगित करता है। डिजिटल वीडियो एन्कोडिंग और डिकोडिंग सबसिस्टम द्वारा शुरू की गई देरी पीटीजेड कैमरा का उपयोग करके किसी लक्ष्य को दूरस्थ रूप से ट्रैक करने की क्षमता को सीमित करती है और स्थानीय ट्रैकिंग स्वचालन की आवश्यकता को मजबूत करती है। हमारे हबरू पोस्ट में पीटीजेड कैमरों के बौद्धिककरण के मुख्य कार्यों का अवलोकन, उनके समाधान के लिए दृष्टिकोण और बाजार पर प्रस्ताव शामिल हैं।

अंजीर। 1. स्वायत्त PTZ ट्रैकिंग के लिए प्रायोगिक सेटअप: MagicBox वीडियो विश्लेषणात्मक डिवाइस, पेल्को PTZ कैमरा और CNB निगरानी कैमरा।	अंजीर। 2. एक क्षेत्र गति डिटेक्टर द्वारा नियंत्रित एक PTZ कैमरे के संकेत।

स्वचालन कार्य

PTZ कैमरा नियंत्रण प्रणाली के स्वचालन के दौरान हल किए गए मुख्य कार्यों पर विचार करें:

1. ऑटो गश्ती

गश्ती समारोह के भाग के रूप में, PTZ कैमरा चक्रीय रूप से ऑपरेटर द्वारा निर्धारित अवलोकन पूर्व निर्धारित "बाईपास" करता है, एक निर्दिष्ट समय के लिए प्रत्येक स्थिति पर रुक जाता है और चयनित ज़ूम के साथ वीडियो प्रसारित करता है। यह फ़ंक्शन मानक है और गुंबद PTZ कैमरों के लगभग सभी मॉडलों में बनाया गया है। मान्यताओं पर गश्त का लाभ एक बड़े क्षेत्र को कवर करने और प्रत्येक स्थिति में अच्छे विवरण के साथ चित्र प्राप्त करने की क्षमता है। फ़ंक्शन के नुकसान वर्तमान एक को छोड़कर सभी स्थितियों में एक अंधे क्षेत्र की उपस्थिति और दृश्य की पृष्ठभूमि में एक निरंतर परिवर्तन है, जो विश्लेषक और ऑपरेटर द्वारा वीडियो के विश्लेषण को जटिल करता है। गश्ती मोड में, छोटे अंतराल पर धीमी गति से होने वाले बदलावों को पहचानना मुश्किल होता है, जबकि कैमरा प्रत्येक स्थिति में होता है। यदि ऑपरेटर कैमरे को एक निश्चित स्थान पर निर्देशित करता है, तो अन्य स्थितियों में होने वाली घटनाओं को वीडियो संग्रह में दर्ज नहीं किया जाता है।

इन कमियों को नयनाभिराम निश्चित कैमरों को स्थापित करके समाप्त किया जा सकता है जो पूरी तरह से संरक्षित क्षेत्र को कवर करते हैं। तब PTZ कैमरा का उपयोग विशेष रूप से निगरानी कैमरों की मदद से पता लगाए गए लक्ष्यों की एक विस्तृत छवि प्राप्त करने के लिए किया जाता है। पीटीजेड कैमरे के सेवा जीवन को इस तथ्य के कारण भी बढ़ाया जाता है कि इसका यांत्रिक भार कम हो।

2. पीटीजेड ट्रैकिंग के लिए ऑटो लक्ष्य चयन

स्वचालित लक्ष्य चयन के लिए संकेत के स्रोत हो सकते हैं: क) गुंबद के समानांतर एक निश्चित निगरानी कैमरा; बी) गश्ती मोड में गुंबद कैमरा; ग) अन्य सेंसर, उदाहरण के लिए, परिधि प्रणाली के रेडियो तरंग या कंपन सेंसर। एक टेलीविजन या थर्मल इमेजिंग कैमरा से वीडियो सिग्नल को वीडियो एनालिटिक्स द्वारा संसाधित किया जाता है, जो लक्ष्य का पता लगाता है और ऑपरेटर के हस्तक्षेप के बिना PTZ कैमरा को इंगित करने के लिए उनके स्थान को निर्धारित करता है। स्थापना का एक उदाहरण, लागू किया गया डेटा दृष्टिकोण अंजीर में प्रस्तुत किया गया है। 1. यदि अतिव्यापी कवरेज क्षेत्रों वाले कई निगरानी कैमरों का उपयोग किया जाता है, तो मल्टी-चैनल (मल्टी-कैमरा) वीडियो एनालिटिक्स वांछनीय है। विशेष रूप से महत्वपूर्ण बहु-चैनल वीडियो विश्लेषिकी है जिसमें अक्सर लक्ष्य होते हैं। प्रत्येक कैमरे द्वारा बार-बार लक्ष्य का पता लगाने से PTZ कैमरों के अक्षम उपयोग और ट्रैकिंग विफलताओं को बढ़ावा मिलेगा, जो संग्रह के पूर्वव्यापी विश्लेषण को जटिल करेगा।

3. विस्तार और ट्रैकिंग के लिए स्वचालित प्राथमिकता

मामले में जब निगरानी प्रणाली के दृष्टिकोण के क्षेत्र में कई लक्ष्य हैं और पीटीजेड कैमरों की संख्या सीमित है, तो उनके महत्व के संदर्भ में पीटीजेड कैमरों के बीच कार्यों को एक इष्टतम तरीके से वितरित करना आवश्यक है। एल्गोरिथ्म कई मानदंडों को ध्यान में रखते हुए लक्ष्य की प्राथमिकता की गणना कर सकता है, जैसे: ए) लक्ष्य का स्थान (गार्डेड लाइन या सबसे महत्वपूर्ण वस्तु से निकटता); ख) ऑब्जेक्ट के लिए ट्रैकिंग समय (उदाहरण के लिए, प्रत्येक लक्ष्य कम से कम 10 सेकंड के लिए PTZ कैमरा के साथ हो सकता है, जिसके बाद किसी अन्य लक्ष्य पर स्विच करना संभव है); ग) मानव व्यवहार का वर्गीकरण (उदाहरण के लिए, "ज़ोन में प्रवेश" का व्यवहार "ज़ोन में प्रवेश करने" की तुलना में एक उच्च प्राथमिकता हो सकती है)। सभी पाया लक्ष्य एक बुद्धिमान वीडियो निगरानी प्रणाली द्वारा बाद के प्रसंस्करण के लिए एक प्राथमिकता कतार में डाल रहे हैं।

4. ऑटो PTZ कैमरा चयन

एल्गोरिथ्म को प्राथमिकता के क्रम में प्राथमिकता वाली कतार से लक्ष्य चुनना चाहिए और उपलब्ध PTZ कैमरों के बीच लक्ष्यों को वितरित करना चाहिए, लक्ष्य और उपलब्ध कैमरों के सापेक्ष पदों को ध्यान में रखते हुए। एक ऑपरेटर जॉयस्टिक या इंटरफ़ेस (छवि 4) का उपयोग करके PTZ कैमरे को कमांड जारी करके एल्गोरिथ्म के संचालन में हस्तक्षेप कर सकता है। इस स्थिति में, एल्गोरिदम को अन्य पीटीजेड कैमरों का उपयोग उन लक्ष्यों को ट्रैक करने के लिए करना चाहिए जो ऑपरेटर द्वारा अप्राप्य छोड़ दिए गए थे। जटिल वस्तुओं पर, संरक्षित वस्तु और कैमरा कवरेज क्षेत्रों के तीन आयामी मॉडल का उपयोग करना आवश्यक है।

5. ऑटो-पॉइंटिंग पीटीजेड कैमरा

सरलतम मामले में, निगरानी एल्गोरिथ्म को निगरानी कैमरे के लिए एक मल्टी-ज़ोन मोशन डिटेक्टर का उपयोग करके लागू किया जा सकता है: फ़्रेम को कई ज़ोन में विभाजित किया गया है, जिनमें से प्रत्येक पीटीजेड कैमरा प्रीपोज़िशन से जुड़ा हुआ है। जब ज़ोन में मोशन डिटेक्टर ट्रिगर हो जाता है (चित्र 2), PTZ कैमरा को इसी प्रेस्क्रिप्शन (चित्र 4) में स्थानांतरित कर दिया जाता है। अधिक ज़ोन सेटअप के दौरान सेट किए जाते हैं, पीटीजेड कैमरे पर अधिक से अधिक बढ़ाई जा सकती है। इस दृष्टिकोण का नुकसान पीटीजेड कैमरे की चयनित मान्यताओं से जुड़े मार्गदर्शन की सटीकता में कई लक्ष्यों और सीमाओं की उपस्थिति में अस्थिर संचालन है।
एक बड़े अवलोकन स्थान और बड़ी संख्या में कैमरों के साथ एक वस्तु में, यह सिफारिश की जाती है कि सर्वेक्षण कैमरे के निर्देशांक को तख्ते को ज़ोन (चित्र। 3.4) में विभाजित किए बिना PTZ कैमरे के समन्वय प्रणाली में परिवर्तित किया जाए।

पेशेवर वीडियो एनालिटिक्स का उपयोग करके बेहतर मार्गदर्शन प्राप्त किया जा सकता है। निगरानी और नियंत्रित कैमरे के बीच संचार वास्तविक दुनिया के वैश्विक समन्वय प्रणाली के माध्यम से स्थापित किया जाता है, जिससे सभी कैमरे जुड़े होते हैं । एक त्रि-आयामी वास्तविक दुनिया अंतरिक्ष के लिए दो-आयामी फ्रेम समन्वय प्रणाली से रूपांतरण की सटीकता PTZ कैमरा सन्निकटन को सीमित करती है, क्योंकि एक रूपांतरण त्रुटि के मामले में, उच्च बढ़ाई पर, वस्तु दृष्टि से बाहर हो सकती है। इसलिए, निगरानी कैमरे के वीडियो एनालिटिक्स पर विशेष आवश्यकताओं को लगाया जाता है: लक्ष्य के उच्च-गुणवत्ता वाले स्थानीयकरण (विभाजन) और उच्च गुणवत्ता वाले अंशांकन को अपने निर्देशांक को पीटीजेड कैमरे के साथ जोड़ना आवश्यक है।

6. स्वचालित लक्ष्य ट्रैकिंग

पीटीजेड कैमरा लक्ष्य पर लक्षित होने के बाद, लक्ष्य के वीडियो के संपूर्ण टुकड़े को प्रदर्शित करने और रिकॉर्ड करने के लिए ट्रैकिंग एल्गोरिदम का उपयोग करना वांछनीय है, उसके बाद पीटीजेड कैमरा। ट्रैकिंग एल्गोरिदम को स्थापित करने की प्रक्रिया में, आपको लक्ष्य की वृद्धि की डिग्री (और इसलिए, विस्तार से) और PTZ कैमरा ऑफसेट की आवृत्ति के बीच एक समझौता करना होगा। आवर्धन जितना मजबूत होगा, उतनी बार आपको कैमरा हिलाना होगा।

आम PTZ कैमरे आपको अलग-अलग गति से कैमरे को आसानी से घुमाने की अनुमति नहीं देते हैं। एक कदम ऑफसेट के साथ, PTZ कैमरा "झटके" की स्थिति और smudges। इसलिए, एक अच्छे ट्रैकिंग एल्गोरिथ्म में दिए गए आवर्धन के लिए कैमरा ऑफ़सेट की संख्या कम से कम होनी चाहिए। लक्ष्य के अस्थायी पारस्परिक अतिव्यापी होने की स्थिति में ट्रैकिंग एल्गोरिथ्म सही ढंग से काम करना चाहिए, उदाहरण के लिए, यदि लोग एक दूसरे की ओर जाते हैं (देखें वीडियो डेमो और एल्गोरिदम के बारे में स्लाइड )।

PTZ ट्रैकिंग को तीन तरीकों से किया जा सकता है: a) PTZ कैमरा (सेल्फ-ट्रैकिंग) का उपयोग करना; b) एक हाइब्रिड तरीके से एक निगरानी कैमरा (बाहरी ट्रैकिंग) और c) का उपयोग करना। प्रत्येक विधि के अपने फायदे और नुकसान हैं, जिनकी हम एक अलग प्रकाशन में तुलना करेंगे। स्व-ट्रैकिंग एल्गोरिदम उस स्थिति में सुविधाजनक है जब ऑपरेटर मैन्युअल रूप से लक्ष्य निर्धारित करता है, और निगरानी कैमरा गायब है या लक्ष्य नहीं देखता है। जब कई लक्ष्य होते हैं, तो बाहरी ट्रैकिंग एल्गोरिथ्म अधिक महत्वपूर्ण रूप से काम करता है। एकल दृश्य आकार की वस्तुओं के लिए, एक बढ़ते कैमरे पर एल्गोरिदम को ट्रैक करना एक निश्चित कैमरे की तुलना में खराब काम करता है, क्योंकि बाद के मामले में, एल्गोरिथ्म एक निश्चित पृष्ठभूमि के लिए बेहतर अनुकूलन कर सकता है। सिद्धांत रूप में, हाइब्रिड विधि को सभी स्थितियों में सबसे अधिक स्थिर ट्रैकिंग प्रदान करनी चाहिए, लेकिन यह अभी तक उन प्रणालियों में लागू नहीं किया गया है जिन्हें हम जानते हैं

देरी का असर

पीटीजेड ड्राइव के साथ लक्ष्य ट्रैकिंग एक वास्तविक समय देरी संवेदनशील कार्य है। अगर आईपी नेटवर्क में कुल वीडियो देरी 500 एमएस (आधा सेकंड) से अधिक है, तो न तो ऑपरेटर और न ही सर्वर वीडियो एनालिटिक्स प्रभावी रूप से कैमरे को नियंत्रित कर सकते हैं। एक नियम के रूप में, लगभग 300 एमएस एक ट्रांसमिटिंग डिवाइस (कैमरा या एनकोडर) द्वारा इनपुट है और लगभग 100 एमएस एक वीएमएस-सिस्टम डिकोडिंग वीडियो द्वारा इनपुट है।

संपीड़न से पहले स्थानीय वीडियो प्रसंस्करण के साथ वस्तु की उच्च-गुणवत्ता की ट्रैकिंग को महसूस किया जा सकता है। इस मामले में, लक्ष्य के निर्देशांक की गणना 20-40 एमएस के सर्वेक्षण या पीटीजेड कैमरे के अनुसार की जा सकती है। इस तरह की प्रणाली तेजी से आगे बढ़ने वाले लक्ष्यों के साथ हो सकती है, जैसे कि एक चल व्यक्ति और एक वाहन, अच्छी वृद्धि पर।

मानकों का समर्थन

1.02 संस्करण के साथ शुरू, ONVIF अंतर्राष्ट्रीय मानक PTZ कैमरों के स्वत: और मैनुअल नियंत्रण के लिए एकीकृत समाधान बनाने की अनुमति देता है। विशेष रूप से, मानक पीटीजेड कैमरा, एक समन्वय प्रणाली की स्थिति को नियंत्रित करने और पढ़ने के लिए आदेशों का वर्णन करता है, साथ ही निगरानी कैमरे से वस्तुओं को वीडियो प्रबंधन प्रणाली (वीएमएस) और / या अन्य उपकरणों में पीटीजेड कैमरे को नियंत्रित करने के लिए मेटाडेटा प्रसारित करने के लिए एक प्रारूप है।

जीवंत दृश्य

सार्वजनिक स्थानों में बुद्धिमान PTZ सुविधाओं का उपयोग वीडियो एनालिटिक्स ट्रैकिंग की क्षमताओं द्वारा सीमित है। आज, बाजार पर कोई वीडियो विश्लेषण नहीं है जो एक भीड़ में किसी व्यक्ति के साथ एक निगरानी कैमरे पर फेस डिटेक्टर का उपयोग किए बिना कर सकता है। यदि निगरानी कैमरे का रिज़ॉल्यूशन और व्यूइंग एंगल फेस डिटेक्टर के उपयोग की अनुमति देता है, तो अधिक सटीक चेहरे की पहचान और विस्तृत छवि रिकॉर्ड करने के लिए पीटीजेड कैमरा के मार्गदर्शन को स्वचालित करना संभव है। इसके अलावा, वांछित परिदृश्य के लिए पीटीजेड कैमरा के संचालन को अनुकूलित करने के लिए, एक व्यक्ति पर नजर रखने या देखने के क्षेत्र में सभी चेहरों को जल्दी से स्कैन करने के लिए फेस डिटेक्टर डेटा के अनुसार ट्रैकिंग सिस्टम को लागू करना आवश्यक है।

PTZ कैमरा के लिए विशेष आवश्यकताएं

पेल्को डी इंटरफेस (RS422 / 485 सीरियल इंटरफ़ेस के लिए) या ONVIF (IP नेटवर्क के लिए) के साथ बाजार पर अधिकांश PTZ कैमरों में नियंत्रण प्रणाली से प्रतिक्रिया नहीं होती है, विशेष रूप से, वर्तमान कैमरा स्थिति का अनुरोध करना और कैमरा को पूर्ण निर्देशांक में सेट करना असंभव है । यह प्रतिबंध किसी सर्वेक्षण कैमरे के निर्देशांक को ट्रैक करने के लिए PTZ कैमरे के उपयोग की अनुमति नहीं देता है।

बाजार अवलोकन

डीएसएसएल का ट्रसीर एक्टिवडोम मॉड्यूल मॉड्यूल पीटीजेड ट्रैकिंग को विश्लेषणात्मक समन्वय रूपांतरण के साथ लागू करता है। ओवरव्यू कैमरे के फ्रेम में, एक क्षेत्र निर्दिष्ट किया जाता है, जो अंशांकन प्रक्रिया के माध्यम से, निर्देशांक और PTZ कैमरा के बीच एक संबंध बनाता है। डेवलपर से मिली जानकारी के अनुसार, वीडियो निगरानी प्रणाली में निगरानी कैमरों की संख्या असीमित हो सकती है और यह निगरानी क्षेत्र के आकार से संबंधित है। उदाहरण के लिए, 360 ° दृश्य प्रदान करने के लिए, 4 कैमरे और एक PTZ कैमरा स्थापित करने की अनुशंसा की जाती है।

आईटीवी के बुद्धि उत्पाद अंशांकन प्रक्रिया को स्वचालित किए बिना निगरानी कैमरे के लिए मल्टी-ज़ोन मोशन डिटेक्टर का उपयोग करके पीटीजेड ट्रैकिंग को लागू कर सकते हैं। ऐसा करने के लिए, आपको चरणों का पालन करना चाहिए: 1) निगरानी कैमरे के फ्रेम को गति का पता लगाने के कई क्षेत्रों में विभाजित करें; 2) पीटीजेड कैमरे पर उचित मान्यताओं का कार्यक्रम; 3) एक स्क्रिप्ट लिखें जो आंदोलन क्षेत्र के अनुरूप प्रीज़ॉप में PTZ कैमरा स्थापित करेगा। दो या दो से अधिक लक्ष्यों की आवाजाही की स्थितियों में पीटीजेड ट्रैकिंग के लिए, स्क्रिप्ट या ActiveX घटक का उपयोग करके अधिक जटिल तर्क को लागू करना आवश्यक है।

हमारी कंपनी एक बहु-ज़ोन मोशन डिटेक्टर और मैजिकबॉक्स आईपी ​​वीडियो सर्वर में विश्लेषणात्मक समन्वय रूपांतरण के साथ पीटीजेड ट्रैकिंग के कार्यान्वयन पर काम कर रही है। डिवाइस के वर्तमान फर्मवेयर संस्करण में, पीटीजेड ड्राइव के लक्ष्यों और नियंत्रण के निर्देशांक के साथ मेटाडेटा का स्थानांतरण अंतरराष्ट्रीय ONVIF मानक के अनुसार किया जाता है, जो PTZ कैमरे के बाहरी नियंत्रण तर्क को लागू करने की अनुमति देता है। ONVIF डिवाइस मैनेजर एप्लिकेशन, जिसके साथ Habr पहले से ही परिचित है , PTZ कैमरा और वीडियो एनालिटिक सर्विस (छवि 4) के साथ ONVIF क्लाइंट की बातचीत को दिखाता है।


अंजीर। 3. एकीकृत वीडियो एनालिटिक्स का उपयोग करके लक्ष्य ट्रैकिंग। एक PTZ कैमरे के स्वचालित लक्ष्यीकरण के लिए ONVIF मेटाडेटा में 2D और 3D लक्ष्य के संचरण का समन्वय होता है। एम अक्षर का मतलब है कि लक्ष्य बढ़ रहा है। एस अक्षर का मतलब है कि लक्ष्य बंद हो गया है। लक्ष्य की पृष्ठभूमि बढ़ रही है (पेड़ों की पत्तियां चलती हैं)।


अंजीर। 4. ONVIF डिवाइस प्रबंधक के माध्यम से ONVIF प्रोटोकॉल के माध्यम से मैनुअल और स्वचालित PTZ कैमरा नियंत्रण।

निष्कर्ष

वीडियो एनालिटिक्स और अन्य सेंसर पर आधारित रोबोट PTZ कैमरा के स्वत: नियंत्रण के लिए प्रौद्योगिकी विकास के प्रारंभिक चरण में हैं। डीएसएसएल, आईटीवी कंपनियों के वीएमएस-सिस्टम रूसी बाजार पर प्रस्तुत किए जाते हैं, साथ ही एग्रीगेटर और सिनिस कंपनियों के स्टैंड-अलोन मैजिकबॉक्स डिवाइस, जो एक पीटीजेड कैमरे के संचालन को स्वचालित करते हैं। यह इन उत्पादों को बेहतर बनाने के लिए आशाजनक क्षेत्रों पर ध्यान दिया जाना चाहिए: क) सर्वेक्षण कैमरों के एकल स्थान में कई PTZ कैमरों का उपयोग करते हुए कई लक्ष्यों के साथ काम करने के लिए एल्गोरिदम का कार्यान्वयन; बी) एक अर्ध-स्वचालित मोड का विकास, उदाहरण के लिए, जब ऑपरेटर एक लक्ष्य की निगरानी करना शुरू करता है, तो सिस्टम को अन्य लक्ष्यों को ट्रैक करने के लिए मुफ्त पीटीजेड कैमरों का उपयोग करना चाहिए; ग) प्रणाली के प्रारंभिक सेटअप (अंशांकन) की प्रक्रिया का सरलीकरण और स्वचालित और अर्ध-स्वचालित PTZ ट्रैकिंग मोड में काम करने के लिए उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस का अनुकूलन।