Что такое видеоаналитика и как она работает

Видеоаналитика - это технология автоматической обработки видеопотока, которая позволяет находить в кадре объекты и события, отслеживать их и преобразовывать видео в структурированные данные. Вместо постоянного просмотра записей человек получает конкретную информацию: сколько посетителей вошло в помещение, где образовалось скопление людей, как менялся поток или какой автомобиль въехал на территорию.

В основе видеоаналитики лежат технологии компьютерного зрения, машинного обучения и обработки изображений. Система получает видеопоток с камер, анализирует его по заданным алгоритмам и фиксирует только те объекты, действия или события, которые важны для конкретной задачи.

Как работает видеоаналитика

Конкретный процесс зависит от задачи и выбранного решения, но общая схема похожа: камера передает изображение, алгоритмы обрабатывают его, находят нужные объекты и формируют события или показатели. На странице Ivideon Analytics подробнее показано, как работает видеоаналитика и какие возможности она дает для разных задач.

Получение видеопотока

Исходные данные поступают с одной или нескольких камер видеонаблюдения. Система может работать с текущим видеопотоком или анализировать сохраненные записи.

На результат влияют качество изображения, угол обзора, освещение, расположение камеры и наличие препятствий в кадре. Например, камера для общего обзора помещения может хорошо показывать происходящее, но быть установлена неудачно для точного подсчета людей на входе.

Обработка изображения

Видео состоит из последовательности кадров. Перед анализом система обрабатывает изображение и выделяет области, которые имеют значение для конкретного сценария.

Для подсчета посетителей такой областью может быть вход, для контроля скоплений людей - пространство перед кассами или зоной обслуживания, для автомобильного доступа - участок перед воротами или шлагбаумом.

Обнаружение и классификация объектов

Алгоритм определяет, есть ли в кадре нужные объекты и где они расположены. Затем система может классифицировать их, например отделить людей от автомобилей и других объектов.

Это позволяет работать не со всем изображением целиком, а только с информацией, которая относится к поставленной задаче.

Отслеживание движения

Если требуется понять, как объект перемещался во времени, используется трекинг. Система сопоставляет его положение на последовательных кадрах и отслеживает траекторию.

Так можно определять направление движения, учитывать пересечение заданной линии или фиксировать нахождение объекта в определенной зоне.

Формирование событий и данных

После анализа система проверяет заданные условия. Событием может стать пересечение линии, появление автомобиля, увеличение количества людей в зоне или другое действие.

Результаты также могут накапливаться в виде статистики. Например, система показывает посещаемость по часам и дням или количество зафиксированных событий за выбранный период.

Какие технологии используются в видеоаналитике

Видеоаналитика объединяет несколько технологий. Одни отвечают за получение информации из изображения, другие помогают определять объекты, отслеживать их и интерпретировать происходящее.

Компьютерное зрение

Компьютерное зрение позволяет программному обеспечению получать информацию из изображений и видео. С его помощью система выделяет объекты, анализирует их положение и определяет изменения между кадрами.

Это базовая технология, на которой строится автоматический анализ видеопотока.

Машинное обучение

Машинное обучение позволяет создавать модели на основе большого количества примеров. После обучения алгоритм способен находить похожие признаки уже в новых изображениях.

Так система может определять необходимые категории объектов и отличать полезные события от изменений изображения, которые не относятся к задаче.

Нейронные сети

Нейронные сети используются для более сложных задач компьютерного зрения, включая обнаружение и классификацию объектов.

Вместо создания отдельного жесткого правила для каждого возможного изображения модель обучается находить характерные визуальные признаки на большом наборе данных.

Детекция объектов

Детекция отвечает на два основных вопроса: какой объект появился в кадре и где именно он находится.

После обнаружения к объекту могут применяться другие алгоритмы. Например, его можно классифицировать, учитывать при подсчете или отслеживать дальнейшее движение.

Трекинг

Трекинг связывает положение одного объекта на разных кадрах. Благодаря этому система может анализировать его перемещение, а не рассматривать каждый кадр отдельно.

Эта технология особенно важна для подсчета входов и выходов, определения направления движения и контроля заданных зон.

Основные функции видеоаналитики

Функции видеоаналитики выбирают в зависимости от того, какую информацию необходимо получить из видео. Для одной площадки может быть достаточно подсчета посетителей, для другой важнее контроль скоплений или автомобильного доступа.

Подсчет посетителей

Система учитывает людей, проходящих через заданную область, и формирует статистику по входам и выходам. На основании этих данных можно оценивать посещаемость по часам, дням и другим периодам.

Для этой задачи в Ivideon предусмотрен отдельный 3D счетчик посетителей, который позволяет собирать и анализировать статистику посещаемости.

Контроль очередей и скоплений людей

Видеоаналитика может определять количество людей в заданной зоне и отслеживать ситуацию во времени.

Это позволяет фиксировать периоды повышенной нагрузки и анализировать, когда и где чаще возникают скопления. Для таких задач можно использовать детектор скопления людей.

Анализ движения

Алгоритмы могут учитывать направление движения и пересечение виртуальных линий или границ.

Такая функция применяется, когда важно понимать не только количество объектов, но и то, куда они перемещаются.

Распознавание автомобильных номеров

Отдельное направление видеоаналитики связано с транспортом. Камера фиксирует автомобиль, система находит номерной знак и преобразует изображение номера в данные.

Например, система распознавания автомобильных номеров Ivideon ANPR может использоваться для контроля проезда, работы со списками автомобилей и автоматизации управления шлагбаумом или воротами.

Поиск событий

Автоматическая фиксация событий помогает быстрее находить нужные эпизоды в большом объеме видеозаписей.

Вместо последовательного просмотра архива можно перейти к интересующему периоду или событию, если такая возможность предусмотрена используемым модулем.

Сбор статистики

Видеоаналитика может преобразовывать результаты обработки в показатели, пригодные для дальнейшего анализа.

В зависимости от задачи это могут быть данные о посещаемости, направлении движения, количестве событий, загрузке зон или других параметрах. Статистику можно сравнивать за разные периоды и между несколькими объектами.

Какие бывают виды видеоаналитики

Системы различаются не только по функциям, но и по тому, где именно происходит обработка видеопотока. Выбор архитектуры зависит от оборудования, количества камер, инфраструктуры и требований конкретного проекта.

Чем видеоаналитика отличается от обычного видеонаблюдения

Обычная система видеонаблюдения в первую очередь показывает и записывает происходящее. Если необходимо узнать, что случилось в определенный момент, человеку часто приходится самостоятельно искать нужный фрагмент.

Видеоаналитика автоматически извлекает из изображения заданную информацию. Система может обнаружить объект, подсчитать проходы, определить направление движения или сформировать событие по заданному условию.

Например, обычная камера записывает вход в магазин. Система с видеоаналитикой может использовать изображение с этой камеры для сбора данных о посещаемости.

При этом видеоаналитика не заменяет видеонаблюдение. Она расширяет его возможности за счет автоматической обработки видеопотока.

Где применяется видеоаналитика

Область применения определяется задачей, которую необходимо решить. Одни и те же технологии могут использоваться в торговле, офисах, на складах, парковках и других объектах.

Розничная торговля

В магазинах видеоаналитика может использоваться для подсчета посетителей, оценки распределения потока и контроля скоплений людей.

Данные о посещаемости можно сопоставлять с продажами, чтобы анализировать конверсию и искать причины изменения показателей.

Офисы и бизнес-центры

На таких объектах видеоаналитика помогает собирать информацию о посещаемости и движении людей в заданных зонах.

При наличии нескольких площадок данные можно объединять и анализировать централизованно.

Склады и производственные объекты

На складах и производственных площадках технологии анализа видео применяются для контроля заданных зон и автоматической фиксации событий.

Это также сокращает время поиска нужных эпизодов при последующем просмотре записей.

Парковки и закрытые территории

Для автомобильных объектов видеоаналитика может использоваться для распознавания номеров, учета въезда и выезда и автоматизации доступа.

Так камера становится частью системы контроля транспорта, а информация о проездах сохраняется в структурированном виде.

От чего зависит точность видеоаналитики

Результат анализа зависит не только от используемого алгоритма. Большое значение имеют исходное изображение и условия, в которых работает камера.

На качество могут влиять:

• разрешение и качество изображения;
• освещенность;
• угол установки камеры;
• расстояние до объектов;
• перекрытие объектов друг другом;
• плотность потока людей или автомобилей;
• погодные условия для уличных камер;
• правильность настройки аналитической зоны;
• соответствие выбранной функции поставленной задаче.

Поэтому перед внедрением важно определить, какие данные требуется получать, и подобрать расположение камер под конкретный сценарий.

Как выбрать функции видеоаналитики

Выбирать систему лучше исходя из задачи бизнеса, а не из количества доступных технологий.

Если нужно измерять посещаемость, в первую очередь требуется подсчет входов и выходов. Для оценки нагрузки на зоны обслуживания понадобится контроль скоплений людей. Если требуется автоматизировать въезд транспорта, подойдет распознавание автомобильных номеров.

После определения задачи можно выбирать камеры, способ обработки видеопотока и необходимые модули аналитики.

Итоги

Видеоаналитика превращает видеопоток в события и структурированные показатели. Она позволяет автоматически обнаруживать объекты, отслеживать движение, фиксировать заданные ситуации и собирать статистику.

Для этого используются технологии компьютерного зрения, машинного обучения, детекции и трекинга. Набор функций зависит от задачи: от подсчета посетителей и контроля скоплений до анализа движения транспорта.

В результате камеры становятся как инструментом наблюдения и записи, так и источником данных, которые можно использовать для контроля процессов и принятия решений.

Отвечаем на вопросы

Что такое видеоаналитика простыми словами?

Видеоаналитика - это автоматический анализ изображения с камер. Программа определяет заданные объекты и события и преобразует видеопоток в информацию, с которой можно работать: например, количество посетителей, направление движения или данные о въезде автомобилей.

Чем видеоанализ отличается от видеоаналитики?

Видеоанализ - более широкое понятие. Оно может обозначать как автоматическую обработку, так и ручное изучение видеозаписи. Под видеоаналитикой обычно понимают применение программных алгоритмов для автоматического получения данных из видео.

Может ли видеоаналитика работать в реальном времени?

Да. Система может анализировать текущий видеопоток и фиксировать события по мере их появления. Возможность и скорость обработки зависят от используемого решения, оборудования и выбранной функции.

Для видеоаналитики нужны специальные камеры?

Это зависит от конкретной технологии. Некоторые виды аналитики работают с видеопотоком обычных совместимых камер, для других задач требуется специализированное оборудование или определенные условия установки.

Какие функции видеоаналитики чаще всего используют в бизнесе?

Набор зависит от отрасли и задачи. К распространенным сценариям относятся подсчет посетителей, контроль скоплений людей, анализ движения, поиск событий и распознавание автомобильных номеров.

Можно ли использовать видеоаналитику на нескольких объектах?

Да. При централизованной или облачной организации системы можно объединять данные с нескольких площадок. Это позволяет, например, сравнивать посещаемость разных точек и анализировать показатели всей сети в одном интерфейсе.

Что влияет на качество анализа видеопотока?

Важны качество изображения, освещение, угол обзора камеры, расстояние до объекта и правильная настройка аналитической зоны. Камеру желательно устанавливать с учетом той задачи, для которой будет использоваться видеоаналитика.