ALARM (Оптоэлектронная система АСДМ «ЛИДАР»)

Принципы работы программы “ALARM”!

Программа “ALARM”, это единственная в своем роде на данный момент программа, предназначенная для обнаружения дымов и других нештатных выбросов поднимающихся над городской застройкой. Сигнал идущий с панорамной камеры в формате PAL попадает на карту оцифровки RT822, с которой «ALARM» считывает информацию. Сигнал идет с разрешением 768Х512.

Рис.1. Принципиальная схема работы устройств данной системы.

Карта оцифровки обрабатывает сигнал и выдает последовательно кадры. Программа обрабатывает полученный с карты сигнал и преобразует его в изображение для дальнейшей работы.

Рис.2. Наглядная схема чередования опорных и текущих кадров.

Каждую минуту выхваченный кадр становится опорным, а все последующие попиксельно сравниваются с ним. В случае, если разница между пикселями по показателю яркости выше порога (<n>_ij - <n+1>_ij), то эти пиксели сохраняются для дальнейшей обработки. Порог в данном случае нужен для того чтобы учесть всевозможные шумы. Еще следует отметить, что данный детектор является двух пороговым, т.е. помимо минимального(по умолчанию он равен 13 единицам), есть еще и максимальный (100 единиц), что позволяет избежать реакции на блики на стеклах домов или включение фонарей вечером. Сам же показатель яркости может принимать значение от 0 до 255. Это есть не что иное, как самый простейший детектор движения (I).

На следующем (II) этапе мы проверяем подтверждение пикселя хотя бы еще один раз за время жизни опорного кадра. В случае повторного подтверждения в другом кадре работа с этим пикселем продолжается, если нет – вычеркиваем его из обрабатываемых. Опорные кадры по умолчанию меняются раз в минуту. Так как наши события довольно плавно протекающие, то такой скорости обновления вполне достаточно. Так же опорный кадр меняется в случае, когда средняя яркость по кадру между текущим и опорным превышает две единицы.

Рис. 3. Схема подтверждения пикселя за время жизни опорного кадра.

Далее идет проверка наличия у сохраненных пикселей (таких же, превышающих порог срабатывания и подтвержденных) соседей (III). Не трудно догадаться, что максимально их может быть 8. В случае, когда соседей меньше 4-х, пиксели считаются ложными и вычеркиваются. Остальные обрабатываем далее.

Если сохраненных (тревожных) пикселей оказывается более 10 по всему кадру, тогда программа запоминает, что на данной камере была тревога (IV). Если же тревога повторяется дважды, то становится активной («загорается») красная кнопка с номером камеры (V) и оператор самостоятельно оценивает ситуацию. При нажатии на данную кнопку оператор может увидеть место последней НС (последнего по счету красного пикселя в кадре), или же, если НС продолжается, то сами красные пиксели.

Так же данная программа позволяет закрашивать (маскировать) определенные участки, т.е. закрывать эти области максимально возможным порогом 255. Данное решение позволяет снизить число ложных тревог, таких как: движение машин, движение теней облаков по глухим панелям домов, движение листьев и тп.

Предусмотрена и возможность адаптации камер. В этом режиме программа сама следит за тревожными пикселями и в зависимости от частоты их появления ставит, по необходимости, более высокий порог в данной точке. Таким образом снижается число ложных срабатываний на штатные источники дыма и другие ложные тревоги, не теряя при этом возможности следить за ситуацией за ними.

Рис. 4. Блок-схема алгоритма работы программы ALARM 3.2.

ALARM 3.2 единственная в своем роде программа по видео детектированию дымов и реально использующаяся в работе. Не смотря на это, она постоянно дорабатывается и подстраивается, для наибольшей чувствительности к нештатным выбросам и снижению числа ложных тревог. Уже сейчас есть ряд предложений по ее улучшению и методам, которые позволят более точно определять наличие Нештатных выбросов над городской застройкой.

Отчет составил: Сергеев С.С.