Антиплагиат (1229293), страница 4
Текст из файла (страница 4)
д.Алгоритмы компьютерного зрения позволяют выделить полезную информац ию из гигантских потоков данных и минимизироватьчеловеческий фактор в системе городского видеонаблюдения.1.4.2. Интеллектуальные системы безопасности (ISS)Компания ISS является признанным э кспертом в области разработки комплексных решений видеоменедж мента и интеллектуальныхсредств распознавания, видеоанализа и контроля на базе интеграц ионной платформы SecurOS [46].Программные продукты и аппаратно-программные комплексы семейства SecurOS ориентированы на технически слож ные решения дляпостроения крупных распределенных систем безопасности в коммерческом и государственном секторах: для промышленных холдингов,транспорта, финансового сектора, торговли и т. д. Ниж е на рисунке 1.7 представлен продукт «Безопасный город третьего поколения»,который имеет следующ ую структуру.Рисунок 1.7 – Состав интегрированного решения [46]В системе присутствует ситуац ионная и сервисная видеоаналитика:– оперативное обнаруж ение потенц иально угрож ающ их безопасности оставленных предметов;– выявление массовых скоплений граж дан на открытых площ адях и внутри помещ ений;– заход в запрещ енные зоны, падение на пути пассаж иров метрополитена;– обнаруж ение потенц иальных правонарушителей на парковках, пресечение актов вандализма у памятников;– детектирование появлении посетителя во входной зоне муниц ипальных учреж дений, не оборудованных СКУД;– выявление ТС, создающ их потенц иально опасные ситуац ии для безопасности дорож ного движ ения.Данные решения систем имеют большое число модулей, следовательно, для решения задачи определения пешеходов на улиц ах городаони будут неэ ффективными и затратными.2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА2.1 Схема аппаратного модуляВ проекте предлагается использовать для сбора информац ии о пешеходном и автомобильном потоке автономные видеокамеры совстроенным обработчиком, объеденные в распределенную мультимедийную сенсорную сеть и использующ ие беспроводной канал связидля передачи данных.В настоящ ее время исследования интенсивности пешеходного и автомобильного потоков проводятся с помощ ью ручного подсчета вреальном времени или по видеозаписи.
Автоматический сбор и обработка данных позволит сущ ественно повысить точностьгеомаркетенговых исследований за счет увеличения объема выборки. Применение встроенного обработчика видеоинформац иисущ ественно снизит объем передаваемых данных и позволит использовать для их передачи общ ественные беспроводные сети (WiFi, GSMGPSR, 4G-LTE и т.п.). Объединение всех устройств в мультисенсорную сеть повысит общ ую надеж ность и гибкость предлагаемой системы.В ходе предварительного анализа проекта прямых аналогов предлагаемой системы не найдено. В настоящ ее время всегеомаркентинговые исследования проводится на основе визуального наблюдения в течение определенного периода за исследуемымрайоном.
Поэ тому основные технические параметры приведены без сравнения с аналогами. Программно-аппаратный комплекс долж енсостоять из основных двух кл��ссов компонентов - автономных видеокамер со встроенным обработчиком видеопотока и сервера длясбора данных и представления результатов анализа.Требования к автономным видеокамерам:– светочувствительность и разрешение – 1600x1200, 0,5 Люкс;– широкоугольный объектив – углом поля зрения не менее 60°;– скорость формирования и передачи кадров – не менее 32 Кб/с;– ИК-подсветка и реж им день/ночь;– стандарты сж атия и поддерж ка двойного потока – H.264, MPEG-4.Требования к микрокомпьютерам:––––проц ессор для обработки видео-информац ии – 4 ядра, частота не менее 900 МГц ;размер оперативной памяти – не менее 1 Гб;размер ПЗУ – не менее 8 Гб;беспроводной сетевой интерфейс – WiFi или 4G-LTE;– напряж ение питания – 220 В, 50 Гц .Требования к серверу:– проц ессор – 4 ядра, частота не менее 3 ГГц ;– размер оперативной памяти – не менее 8 Гб;– размер ПЗУ – не менее 1 Тб;– беспроводной сетевой интерфейс – LAN 100 Мбит/с;– напряж ение питания – 220 В, 50 Гц .Автономная видеокамера долж на быть выполнена в корпусе, защ ищ енном от влаги и пыли с классом защ иты не менее IP67(меж дународный стандарт IEC 60529, ГОСТ 14254-96), в который помещ аются микрокомпьютер на основе микропроц ессора roadcomCM2836, IP-видеокамера S-2C853F-E(W), широкоугольный объектив, WiFi-модуль RTL 8188СUS или 4G-LTE модуль, блок питания P-25A,обогреватель, коммутац ионные шнуры и внешняя антенна.
Транспортировка предполагается любыми видами транспорта в упакованномвиде. Для упаковки прибора предполагается использовать картонные ящ ики соответствующ его размера со спец иальными распорками изпенопласта.Видеокамера долж на удовлетворять требованием следующ их государственных стандартов:––––попопопоэ лектромагнитной совместимости - ГОСТ 30318-95, 29037-91, Р 50016-92;степени защ иты от пораж ения э лектрическим током - ГОСТ 12.2.007.0-75 (2001);надеж ности изделий э лектронной техники - ГОСТ 25359-82;стойкости к механическим воздействиям - ГОСТ Р 52931-2008;– по упаковке и маркировки - ГОСТ Р 51474-99.Одним из э тапов решения задачи было в проектирование устройства, которое могло бы в реальном времени анализировать видеопоток,т.е.
распознавать объекты, а такж е записывать статистические данные в файл или передавать на сервер. Схема аппаратного модуляприведена на рисунке 2.1.Рисунок 2.1– Схема аппаратного модуляНа основе данной схемы будет собран аппаратный модуль программно-аппаратного комплекса.2.2 Анализ протоколов передачи данныхСовременные инфокоммуникац ионные технологии позволяют реализовать разнообразие прилож ений на основе беспроводной передачиданных. В том числе, их мож но использовать для получения информац ии в реальном времени из систем видеофиксац ии подвиж ной истац ионарной техники (землеройного оборудования, видеокамер систем контроля доступа, автомобилей и т.п.) на удаленныхтерриториях, где невозмож но или нерац ионально использовать обычные кабельные каналы связи.
Однако при организац ии передачибольших объемов данных от видеофиксаторов системы к базовой станц ии в реальном времени возникает проблема выбора протоколакоммуникац ии и определения адекватных каналу связи параметров видеопотока, обеспечивающ их необходимый уровень качестваобслуж ивания.Все чащ е для организац ии видеонаблюдения на труднодоступных территориях предлагают использовать беспроводные мультимедийныесенсорные сети (Wireless Multimedia Sensor Networks, WMSNs).
Они представляют собой распределенную сетьминиатюрных электронных устройств (узлов), которые автоматически осуществляют сбор данных о параметрах внешней среды ипередачу их на базовую станцию посредством ретрансляции от узла к узлу с помощью беспроводной связи [9]. Подобныесенсорные узлы могут закрепляться стационарно, а также иметь относительную мобильность, то есть произвольно перемещатьсядруг относительно друга в некотором пространстве, не нарушая при этом логической связанности сети. В последнем случаесенсорная сеть не имеет фиксированной постоянной топологии, и ее структура динамически меняется с течением времени.[13]Применение беспроводных сенсорных сетей ц елесообразно врешении сложных задач в следующих областях [10]:– мониторинг телекоммуникационной инфраструктуры сетей;– мониторинг транспортных магистралей (железных дорог, метрополитена и др.), нефте- и газопроводов, инженерных сетейэнерго- и теплоснабжения;– контроль и анализ транспортных грузопотоков;– экологический, биологический и медицинский мониторинг;– автоматизация систем жизнеобеспечения и системах класса «Умный дом»;– выявление и предупреждение чрезвычайных ситуаций (мониторинг сейсмической активности и вулканической деятельности,анализ атмосферы и прогноз погоды для своевременного предупреждения о наступлении стихийных бедствий) и[13]др.Практическое использование WMSN связано с рядом ограничений.
Как правило, устройства достаточно просты и имеют низкую стоимость,а, следовательно, относительно слабые вычислительные ресурсы, небольшой объем памяти (не более 1 Гб) и ограниченные ресурсыэ нергопитания. Поскольку узлы WMSN служ ат ретрансляторами для информац ии друг друга, передавая данные по направлению кстац ионарной базовой станц ии, то «время ж изни» все информац ионной системы зависит от времени функц ионирования каж дого узла.Следовательно, необходимо выбрать параметры и протоколы коммуникац ии, которые обеспечивают э нергетическую э ффективность иуменьшение передаваемой информац ии, что, безусловно, скаж ется на качестве передаваемого видеоряда.
Нельзя забывать и отребованиях информац ионной безопасности, которые необходимо соблюдать при передаче мультимедийных данных по открытому каналусвязи.В данной работе рассматриваются два вопроса организац ии передачи данных в WMSN: выбор протокола передачи данных, а такж еспособа кодирования видеоинформац ии с ц елью уменьшить объем передаваемых пакетов при сохранении качества изображ ения.В современных публикац иях, посвящ енных развертыванию, э ксплуатац ии и тестированию WMSN отмечается, что такие сети могут бытьорганизованы с использованием различных стандартов, протоколов и технологий телекоммуникац ии, например: luetooth стандарта IEEE802.15.1; Zigee, 6loWPAN, igiMeshстандарта IEEE 802.15.4, WiMedia/ MOA UW ( Ultra Wideband) стандарта ЕСМА368 (на базе стандарта IEEE 802.15.3a) или S- UWForum стандарта IEEE 802.15.4a.[13]Все э ти стандарты включают и методы защ иты конфиденц иальности и ц елостности передаваемых сообщ ений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
