Диплом (1089243), страница 11
Текст из файла (страница 11)
4.2.2. Адаптационная матрица.
Рис. 4.7
Рис. 4.8
Так же, для снижения уровня ложных срабатывании, применяется адаптационная матрица (на рисунке 3.7 отмечена желтым цветом), которая накапливается в течении нескольких часов (от 5 до 24). Важно учесть, что во время проведения адаптации – программа «АЛАРМ 3.2» не срабатывает на тревоги. Так же стоит учесть, что в условиях накопления матрицы, необходимо учесть следующие моменты: на стекле блока ТКСО не должно быть капель влаги, разводов, грязи, не должны проводиться работы в ближней зоне (попадание посторонних объектов в объектив). Адаптацию можно проводить периодами, например: записывать адаптационную матрицу в течении 4 часов, сохранить результат, на следующий день загрузить ее и продолжить маскирование (рисунок 3.8). Во время эксплуатации системы, должна накопиться адаптационная база, набор наиболее оптимальных вариантов адаптации должен сохраняться в отдельные папки, согласно времени года, освещенности.
4.3 Окно программы и условие тревоги.
Основное окно программы «АЛАРМ 3.2», с которым работает оператор (рисунок 3.9). На данном рисунке показаны следующие элементы:
1. 13 окон с черно-белым изображением, полученном с ТСКО.
2. Переключатель режима «ОБНАРУЖЕНИ».
3. Условие тревоги (о данном режиме ниже по тексту).
4. Переключение режима адаптации фона панорамных камер.
5. 15 кнопок, обнаруженных ЧС
6. Переключать звуковой индикации
Рис. 4.9
Рис. 4.10
Стоит отметить, что для успешного функционирования программы, для уменьшения количества ложных срабатываний, желательна предварительная настройка адаптации и маскирования. Так же важно знать, что режим порога, который выставляется в окне обзора панорамной камеры, не влияет на данный программный блок. Для данного типа камеры (VSB-6975P) и размера окна программы, опытным путем был подобран режим порога m=13.
Условие тревоги, который варьируется в пределах от 0 до 99 (оптимальный режим 10), задает блоку обработки тот минимальный порог концентрации «тревожных пикселей», при появлении которого программа сработает и высветит на кнопке, соответствующей камере на которой произошло событие. «Тревожные пиксели» - представим шлейф дыма
Как видно на рисунке, красные точки имеют определенную концентрацию, iпиксель+im.
На втором рисунке видно, что концентрация «тревожных пикселей» значительно меньше. Это дает возможность программному блоку отфильтровать шумы и единичные события, такие, как блик окон, пролет птиц, небольшие атмосферные изменения (более подробно в главе 4).
Зададим режим условия тревоги равным 10.
После того, как высветилась тревожная кнопка, оператор должен нажать на нее и посмотреть, на что сработала программа. (см. рисунок 4.9 и 4.11)
Рис. 4.11
Если событие, на которое сработала программа произошло некоторое время назад, а оператор не «отработал» его, программа покажет, где именно случилось данное событие (см. рис. 4.12)
Рис. 4.12
4.4 Проверка системы обнаружения в дальней зоне.
Как было показано раньше, системы может выделять дымы на фоне городской застройки, но как показала практика, шлейф, который находится на дальности 6-9 км. уже плохо различим. Целью проверки системы обнаружения был проведен эксперимент, который будет приведен ниже.
1. Для начала, в окне панорамной камеры устанавливается маскирование (рис. 4.13), которое закрывает объекты, находящиеся в ближней и средней зоне, так же закрываются штатные дымы.
Рис 4.13. Установлена маска ближней и средней зоны.
2. Для обеспечения повторяемости и точности эксперимента, на вход платы подается видео, записанное с это же камеры, длительностью 20 минут. Эксперимент проводится многократно и фиксируются время и место обнаружения.
Рис 4.14. Четвертая минута.
Рис 4.15. Шестая минута.
Рис 4.16. Десятая минута.
Рис 4.17. Четырнадцатая минута.
Рис 4.18. Семнадцатая минута.
Как видно на рисунках, представленных выше, АЛАРМ 3.2 фиксирует дым на удалении порядка 6 км.
Выводы:
Для правильного функционирования системы, снижения количества ложных срабатываний, оператор должен проводить маскирование каждый раз, заступая на дежурство, уделяя особое внимание объектам «заднего плана», так как перекрывая трубу, или постоянный шлейф, он может закрыть объекты, которые находятся за ним.
5. Выработка рекомендаций по усовершенствованию программы и алгоритмов выделения КС\ЧС
5.1 Методы повышения эффективности обнаружения нештатных событий.
P2
P3
P1
P4
Рис 5.1.
P1…n
Промышленные трубы (истоки штатных выбросов).Область выброса
Так как известно, что объекты, которые рассмотрены на приведенном выше рисунке и имеют определенную удаленность от СП-2: P1~800м, P2~900м, P3-1000м, P4- 1500м, можно предложить несколько перспективных программных методов снижения вероятности появления ложного срабатывания.
Рассмотрим их по порядку:
Зоны – «цена» пикселя
Как видно из экспериментальных данных размер «цена» пикселя на определенном удалении разная - имеет смысл в выделенных областях считать значение пикселя разным 16х16, 8х8, 4х4.
Если дым в ближней зоне (16х16), то для того, что бы программа сработала – нужно, что бы определились порядка 10-15 «тревожных» пикселей , а в дальней зоне (4х4) пикселя – 2..3 пикселя, причем их линейные значения так же отличаются – посмотрев на рисунок 4.3 легко увидеть, что в ближней зоне (16х16) линейный размер логического писеля равен 1х1м, а в дальней (2х2) порядка 10х10 метров.
Введение переменного регулируемого (задаваемого) порога в картинной плоскости, формирование зон особого внимания(ЗОВ)
ЗОВ – целесообразно вводить, когда в зоне контроля находятся стратегиче5ски важные пожаро и химически опасные объекты.
Этот метод предлагает установку зон с разными порогами m, а именно: так оператору известно, какие объекты в кадре являются основными источниками ложных срабатываний и не являются целью программы, предлагается выставить для них заниженное значении порога m=13…20, а объекты, которые являются целью контроля – для них поставить значение порога равным 3-5, что вызывает более частое срабатывание тревоги для операторов, но это целесообразно в связи с большим риском.
Рис 5.2.
Метод оконтуривания
Данный метод представляет собой следующее:
В окне панорамной камеры выбираются интересующие нас объекты (Трубы заводов, ТЭЦ и т.д.), отмечаются специальным значком, а программа, при появлении дыма – выделит его контуром (внутри контура показатель порога ставится повышенным см. рис 4.8.). Так же, есть возможность построения логического блока, основанного на смещении шлейфа (см. рис.4.9). Принцип действия следующий: Программа, при появлении шлейфа- закрывает его рамкой (желтый цвет), если он выходит за ее предел – накладывает следующий фрагмент и т.д. Если шлейф изменит свое направлении, а в месте его предыдущего нахождения (временная проверка – опрос положения 30 секунд) – закрасит его (на рисунке показано линим цветом), а прежний удалит. Так же, зная расстояние до объекта можно опираясь на таблицу соответствия программно изменять значение пикселя (∆ai) в области Pi, контура Si, для объекта с координатами (Хi Уi). См рис.5.4.
Рис 5.3.
Рис.5.4.
Рис 5.5.
Используя приведенные рекомендации + маскирование и адаптацию – можно существенно снизить количество ложных срабатываний, повысить надежность системы в целом, а так же обеспечить надежный контроль за объектами, которые находятся на большом удалении.
Привязка к источнику.
Для снижения ложных срабатываний на «штатные» источники дыма (например, трубы ТЭЦ) наиболее рациональным будет программно привязать их к источнику. Используя метод оконтуривания и грамотную обработку полученных результатов, оказывается вполне возможным выявить источник данного (оконтуренного) дыма. Все штатные источники дыма, т.к. их число ограничено и фиксировано, заносятся в общую базу данных. При обработке оконтуренного дыма выявляется возможный его источник и далее идет сравнение этого источника с теми, что занесены в общий список по данной камере. В случае совпадения в данном контуре ставится повышенный порог и тревога не выдается. В иной ситуации дым отмечается как новый (НС) и выдается тревога.
Рис 5.6.
Данный метод позволяет практически полностью исключить срабатывание на штатные источники дыма и при этом не закрывать маской или адаптацией значительные участки изображения, что в свою очередь существенно понижает чувствительность всей системы системы.
Сравнение обнаружительной способности Alarm 3.2 с программным продуктом Ewclid.