ТЕСТ: Тестирование детекторов движения в российских системах видеонаблюдения

Конфигурация:
плата видеоввода Phobos V12 + ПО Phobos Server 2.2.14 и Phobos Video 2.2.14

            Параметры детектора движения в интерфейсе Phobos Video те же самые, что и в интерфейсе Phobos Server, но в интерфейсе Phobos Video значительно удобнее осуществлять подстройку детектора движения, чем мы и занялись в первую очередь.            

             Поскольку для тестирования использовалась плата с аппаратной компрессией Phobos V12, то необходимо учитывать влияние степени компрессии на работу детектора движения. Для тестирования был выставлен минимальный уровень компрессии (0) при максимальном формате кадра 720х576 пикселов и при отключении цветности. Скорость записи и отображения была установлена максимальной (25 к/с), а все дополнительные алгоритмы обработки изображения, которые могли бы повлиять на работу детектора движения, отключены (повышение четкости, выравнивание яркости и деинтерлейсинг). Для повышения точности измерений буферная предзапись была запрещена, поэтому в том, что касается количества записанных по детектору движения кадров, можно говорить о достаточно высокой точности.           

             При ручной калибровке яркости и контраста получилось добиться очень высокой точности, так как настройка яркости изменяется в пределах от 0 до 255, а контраст от -128 (инверсно) до 127.

            Переходим к настройкам детектора движения. Нужно отметить, что их вполне достаточно, чтобы озадачить неопытного пользователя. Впрочем, все настройки очень подробно документированы. В первую очередь накладываем маску на область титров тестового клипа и приступаем к настройке детектора движения. Такой параметр как активность позволяет указать в секундах, сколько времени записывать после окончания движения, то есть, иными словами, это постзапись. Для точности измерения записанных кадров мы эту функцию, разумеется, отключаем (0 секунд). Следующий параметр, порог детектора движения, не нуждается в комментариях.

 Принимает значения от 0 до 255. Поскольку нас интересует обнаружение самых мелких объектов, мы задаем минимальное значение этого параметра (0). Разрешение детектора движения, то есть количество блоков, с которыми работает детектор движения, принимает следующие значения: 90х72, 45х36, 23х18. Так как нас интересует максимальная пространственная чувствительность, то выбираем максимальное значение (90х72). Скорость срабатывания - это составной параметр, который влияет на два параметра (интервал детектирования и период детектирования), поэтому его и их мы зададим вручную. В зависимости от значения параметра «период детектирования», детектор пропускает часть кадров. Этот параметр больше предназначен для фильтрации объектов по скорости, поэтому мы его задаем минимальным (0). Интервал детектирования, то есть интервал времени, на протяжении которого должно быть обнаружено движение, мы тоже задаем минимальным (0.04 с.). Режим фильтрации разработчики из Vocord Telecom рекомендуют для наблюдения в уличных условиях, так как этот режим предназначен для отсева мелких и изолированных друг от друга объектов размером в 1 пиксел (капли дождя, снежинки). Значение параметра режима фильтрации задается в пикселах и показывает допустимое расстояние от одного до другого изолированного объекта. Для нашего тестирования режим фильтрации не нужен, так как его включение может помешать обнаружению мелких тестовых объектов. Уровень шума позволяет фильтровать яркостный шум. Этот параметр мы используем для отстройки детектора движения от фонового шума в тестовом клипе.

Автоматический режим отстройки вполне справляется со своей задачей, но для точности измерения мы задаем этот параметр вручную (6). Последний параметр, коррекция яркости, включается только при автоматическом режиме фильтрации уровня шума и позволяет игнорировать общие изменения яркости изображения (автоматическая подстройка телекамер: АРУ, АРД и т.д., смена времени суток, естественного и искусственного освещения). Таких условий в тестовом клипе мы не задавали, поэтому этот режим мы отключаем.
          Результаты тестирования получились очень впечатляющие, но при этом надо учитывать, что алгоритмы шумоподавления, применяемые в системе Phobos, очень эффективны при фильтрации такой простой модели шума, которая использовалась в тестовом клипе. Впрочем, это ни в коей мере не умаляет заслуг разработчиков из Vocord Telecom, так как в условиях сходных с условиями тестового клипа (ночное наблюдение или наблюдение в условиях низкой освещенности) детектор движения в системе видеонаблюдения Phobos покажет такие же результаты.

Компания-разработчик:
«СпецЛаб»

Конфигурация:
GOAL v8.1 (2 платы видеоввода с 1 АЦП Philips SAA7134HL 5 входами на каждой + ПО GOAL 8.0.1016.1)

          В 8 версии системы GOAL применяется достаточно специфический детектор движения, который сами разработчики называют "цифровой видеодетектор технологии "Рассбери" третьего поколения". Специфичность этого детектора заключается в том, что отечественные производители систем видеонаблюдения обычно разрабатывают свои собственные детекторы движения, а, по неподтвержденным данным, алгоритм этого детектора движения был разработан в корпорации Intel. Компания «СпецЛаб» уже импортировала и адаптировала его для своей системы видеонаблюдения GOAL.

           При тестировании мы записывали полные кадры с разрешением 768х576 без сжатия, благо система видеонаблюдения GOAL позволяет пользоваться самыми разными кодеками, а также записывать без компрессии. Цветность была принудительно отключена. Скорость записи и отображения была установлена максимальной (25 к/с), но при этом нужно учитывать, что максимальная скорость обработки детектором движения видеопотока составляет всего 10 к/с, поэтому количество записанных кадров будет не менее чем в 2,5 раза меньше, чем если бы детектор движения обрабатывал все 25 к/с. Для точности измерения количества записанных кадров буферная запись была отключена. Дополнительные алгоритмы обработки изображения такие как автоконтраст (автоматическая подстройка контраста и яркости), АРУ и деинтерлейсинг были отключены, чтобы исключить их влияние на работу детектора движения. Для этой же цели были отключены все дополнительные режимы на плате видеоввода такие как быстрое мультиплексирование, синхронизированные камеры, режим "казино".
           Ручная калибровка яркости и контраста осуществляется достаточно просто. Значения яркости и контраста изменяются от 0 до 255.

          Настройка детектора движения осуществляется предельно просто. Фактически имеется только два параметра: чувствительность и минимальный размер объектов. Названия этих параметров говорят сами за себя. Так как нас интересует обнаружение движения самых мелких объектов, то по шкале параметра "минимальный размер объектов" мы сразу же выставляем ползунок в крайнее левое положение. При отстройке от шумов мы пользовались только шкалой чувствительности. Сразу следует оговориться, что сама чувствительности детектора движения имеет 100 значений, которые нанесены на шкалу с шагом 10. Если принять крайнее левое значение шкалы за "1", а крайнее правое за 100, то при отстройке от шумов мы получили значение "91" (это соответствует очень высокой чувствительности детектора движения). Еще одна функция под названием  "Наружное наблюдение" на результаты тестирования никак не влияла. Производитель рекомендует ее включать "при наличии сложных неоднородных помех (трепетание листьев, разнокалиберный град или снегопад)". Поскольку таких условий в нашем тестовом клипе нет, то этот алгоритм усиленной фильтрации нам просто не нужен.
             После завершения настройки мы запустили тестовый клип и получили достаточно интересные и показательные результаты.

Компания-разработчик:
MegaPixel

Конфигурация:
плата видеоввода MegaFrame-X + ПО MegaSense 5.4

           Для тестирования детектора движения с платой MegaFrame-X нам пришлось поменять конфигурацию тестового компьютера, так как данная плата имеет интерфейс PCI-X, в отличие от других плат видеоввода с интерфейсом PCI. При тестировании использовался компьютер следующей конфигурации:
- Процессор: Intel Pentium 4(E) 3 ГГц (1024K)
- Системная плата: SuperMicro P4SCT
- Видеокарта: ATI Radeon 9800 PRO
- Оперативная память: PC 3200 512 МБ
- Конфигурация ПО осталась неизменной.

           Для тестирования мы выбрали минимальный уровень компрессии (0) при максимальном формате кадра 720х288 пикселов, цветность была отключена. Скорость записи и отображения была установлена максимальной (25 п/с). Дополнительные алгоритмы обработки изображения, которые могли бы повлиять на работу детектора движения и условия проведения тестирования  (повышение четкости, выравнивание яркости) были отключены.
Поскольку цифровая система видеонаблюдения MegaSense ориентирована на запись именно по детектору движения, то какая-либо буферная дозапись или предзапись в ней просто отсутствуют, что позволяет нам очень точно подсчитать количество кадров, записанных по детектору движения.
          Начальная калибровка яркости и контрастности осуществляется очень просто и, главное, точно, так как разработчики системы предусмотрели вывод гистограммы яркости в настройках. К сожалению, эта простая и вместе с тем очень полезная функция до сих пор встречается очень редко в цифровых системах видеонаблюдения.
          Переходя непосредственно к тестированию, сразу следует отметить, что, на наш взгляд, настройка детектора движения отличается некоторой сложностью, если не сказать изощренностью, хотя далеко не все настройки нам будут необходимы при тестировании. Несмотря на грамотно составленную документацию, настроек детектора столько, что неопытному пользователю придется провести несколько часов, чтобы разобраться с каждым параметром. При этом неожиданно обнаружилось еще одно полезное применение нашему тестовому клипу: с помощью него очень удобно изучать работу детекторов движения в зависимости от различных параметров, так как все характеристики объектов тестового клипа заданы заранее и известны.

           Параметры детектора движения уже известны нашим читателям (см. "CCTV Фокус" N 1, 2005), но сейчас мы еще раз вкратце остановимся на них, так как это необходимо для правильной интерпретации результатов тестирования. В самой системе MegaSense предусмотрено два детектора движения. Детектор движения SDD (детектор оставленных и унесенных предметов) и все его параметры нас сейчас не интересуют, так как это уже тема для отдельного тестирования, поэтому сосредоточим внимание на параметрах детектора MD (детектор движения).

          Алгоритм обработки (точный, средний, грубый) - первый параметр детектора движения, который нас интересует. Фактически это пространственные полосовые фильтры, которые могут работать одновременно независимо друг от друга по всему кадру или в разных его зонах. Поскольку для нас приоритетом является обнаружение самых мелких объектов, то мы выбираем точный алгоритм детектора движения. Порог детектора движения - самый очевидный параметр, его название говорит само за себя. Экспериментально было подобрано значение "4", при котором на этапе отстройки от шумов сохранялись отдельные ложные срабатывания. От них мы избавились, выбрав минимальное значение шумоподавления (1). Можно было бы еще больше снизить значение порога детектора движения, выбрав большее значение для шумоподавления, но этого не следует делать по следующей причине. Шумоподавление отфильтровывает единичные (несвязанные между собой) помехи. При значении "1" будут отфильтрованы те ложные срабатывания детектора движения, которые отображаются в кадре одной точкой маски детектора движения, при значении "2" - кластер из двух соседних точек и так далее вплоть до 6 (максимальное значение). Опытным путем было установлено, что при значении шумоподавления "2" мы теряем самый маленький объект размером 4х4 пиксела (при формате кадра тестового клипа 720х576 пикселов), что, в общем то, понятно, так как, вероятно, этот детектор движения работает с разрешением CIF (384х288 пикселов).
            Значение параметра "адаптация" мы выставили минимально возможным (2 сек.). Этот параметр определяет время адаптации , то есть время, за которое кадр изменится на 1% по сравнению с опорным для детектора движения кадром. Желательно было бы вообще отключить адаптацию, то есть работать без опорных кадров, или брать каждый кадр за опорный, но ПО не позволяет этого сделать, поэтому мы выбрали минимальное  значение. Последний параметр детектора движения, фильтр низких скоростей, предназначенный для отстройки от высокоскоростных помех (дождь, снег, мошкара), мы отключаем, так как для тестирования он нам не нужен.
          Осталось определить зону для детектора движения на весь экран, закрыть маской зону титров, чтобы они не мешали нам при подсчете кадров и можно начинать тестирование. При тестировании были получены очень интересные результаты, которые для удобства читателей мы свели в отдельную таблицу с указанием количества кадров, записанных по детектору движения.

Компания-разработчик:
«KOMKOM Электроникс»

Конфигурация:
плата видеоввода Ewclid Standard V4HR + ПО Ewclid 2.1.0017b.10

             При тестировании детектора движения в цифровой системе видеонаблюдения Ewclid нам пришлось столкнуться с рядом трудностей, но, как говорится, это того стоило, поскольку результаты, которые мы получили, оказались очень неожиданными. Впрочем, обо всем по порядку.

            Поскольку для тестирования мы используем запись по детектору движения, то стоит объяснить несколько нестандартные параметры. Ewclid Standard V4HR представляет собой платы видеоввода черно-белого видеосигнала с немного "урезанным" форматом кадра 672х576 пикселов с 4 9-битными АЦП Philips SAA7113H. Поэтому запись по детектору движения велась со следующими параметрами: формат кадра 672х576 пикселов, цветность принудительно не отключалась, компрессор Ewclid MPEG-compressor (минимальный уровень сжатия - максимальное качество 100%). Скорость записи и отображения была установлена максимально возможной (25 к/с). Дополнительные алгоритмы обработки видеоизображения, которые присутствуют в системе, мы отключили ("повышение четкости" и "усиление").

            Ручная калибровка яркости и контрастности представляет наибольшую сложность, так как для того чтобы получить снимок экрана приходится поочередно запускать два программных модуля, один из которых представляет собой интерфейс для конфигурирования системы (Ewclid Administrator), а другой - интерфейс оператора (Ewclid Monitor). Еще одна сложность, возникшая при ручной калибровки яркости и контраста, заключалась в том, что хотя Philips SAA7113H, установленные на этой плате являются 9-битными АЦП, используется не весь диапазон 8-битных значений (0-255), так как на этот раз верхние 16 значений оказались срезаны. Впрочем, в остальном сложностей в настройке яркости и контраста не возникло, хотя для этих параметров использовалась довольно неудобная безразмерная шкала.
            Параметры детектора движения настраиваются в отдельном меню интерфейса для конфигурирования системы Ewclid Administrator и практически не нуждаются в комментариях. Таких параметров всего 3. Ширина и высота объекта - это, как поясняют разработчики, минимальные размеры объекта в процентах от изображения. И тому и другому параметру мы присваиваем минимальное значение "1%". Следует отметить, что это значение не соответствует реальному положению дел, так как 1% минимальной ширины объекта от 672 пикселов кадра со всеми возможными округлениями окажется не менее 6 пикселов, тогда как детектор движения фиксировал наш минимальный тестовый объект в 4х4 пиксела, которые этот объект занимал на формате кадра 720х576, что, впрочем, не меняет сути дела, так как после оцифровки кадр не масштабируется, а срезается до 672. Скорее всего, эти параметры отвечают за размер ячеек, с которыми работает детектор движения.

             Еще один параметр (чувствительность детектора движения) позволяет нам отстроиться от ложных срабатываний на шум. Чувствительность детектора движения - некая безразмерная величина от 0 (детектор выключен) до 127 (максимальная чувствительность). При отстройке от шумов нам удалось выставить крайне высокую чувствительность детектора движения (124).
              Следует также упомянуть, что разработчики не забыли о тестовом режиме для настройки детектора движения. При этом все изменения параметров детектора движения будут тут же видны на тестовом экране, а все его срабатывания будут отмечены розовыми квадратами.
            К сожалению, и в этом случае буферную запись отключить не удалось, (минимальная длительность предзаписи составляет 1 секунду, к чему, вероятно, следует добавить и минимальную длительность удерживания тревоги по детектору движения, которая составляет еще 1 секунду). Все это не позволило нам более точно измерить количество кадров, записанных по детектору движения.

Компания-разработчик:
ITV

Конфигурация:
плата видеоввода FS6 + «Интеллект» (версия 4.5.6)

            В цифровой системе видеонаблюдения "Интеллект" производства компании ITV предусмотрено два детектора движения. Стандартный детектор движения используется для записи кадров, в которых обнаружено движение, а также для генерирования тревог. Этот детектор движения может работать с предварительно заданными на кадре зонами. Режим оконтуривания, который предназначен для выделения контуром движущихся объектов, используется только как дополнительное средство визуализации для привлечения внимания оператора. Этот режим работает по всему кадру и не может генерировать тревоги или инициировать запись. По этой причине мы отказались от его тестирования, хотя предварительные измерения показали, что режим оконтуривания имеет более высокую пространственную чувствительность, чем стандартный детектор движения.

              Еще одна любопытная деталь, касающаяся детектора движения, заключается в том, что на самом деле в системе для записи «Интеллект» можно использовать два детектора движения, только не все об этом знают. Будучи в некотором затруднении, мы обратились в службу поддержки компании-разработчика и нам посоветовали воспользоваться «новым» детектором движения, который, в отличие от «старого» обладает несколько большей пространственной чувствительностью. Приведенные ниже результаты относятся именно к этому «новому» детектору движения.
              Вся необходимая нам для тестирования настройка осуществляется в меню объекта "камера", что очень удобно, а все параметры могут быть индивидуально настроены для каждой подключенной телекамеры.
              Для тестирования детектора движения мы записывали полные кадры с разрешением 704х576 с минимальной степенью компресии. Цветность была отключена, а скорость записи и отображения была установлена максимальной (25 к/с). Дополнительные алгоритмы обработки изображения такие как контрастирование, деинтерлейсинг и автоматическая подстройка контраста и яркости были отключены, чтобы исключить их влияние на работу детектора движения.

          Ручная настройка этих параметров (яркость и контраст) возможна только достаточно грубая, что будет видно на гистограмме яркости, так как для настройки яркости и контраста предусмотрено всего 11 значений.
          Кстати настройка двух регулировок детектора движения (размер и контраст) позволяет выбрать тоже 11 значений. Смысл этих регулировок очевиден и в особых комментариях не нуждается. Уже на этапе отстройки от шумов оказалось, что ложные срабатывания на шумы отсутствуют почти при всех комбинациях параметров детектора движения. То есть детектор движения реализован с некоторым "запасом прочности". Поэтому размер объекта в настройках детектора движения мы выбираем минимальным, а контраст на 1 больше минимального.
            Других настроек, кроме запрета и разрешения записи по детектору движения, не предусмотрено. В настройках детектора движения также присутствует включение тревоги при засветке или закрытии кадра, но эта функция в данный момент нас не интересует.
            Для точности измерения количества записанных кадров буферная запись была отключена. Впрочем, вероятно, сохраняется некоторая буферная запись при работе детектора движения, но эта буферная запись не превышает 3-4 кадров.

Компания-разработчик:
DSSL

Конфигурация:
плата видеоввода Trassir Drive + ПО Trassir v.1. 0. 5. 124

          При тестировании детектора движения в цифровых системах видеонаблюдения производства компании DSSL мы столкнулись с необычной в таких случаях проблемой. Хотя компания DSSL активно продвигает аппаратные решения, то есть системы, в состав которых входят платы видеоввода с аппаратной компрессией, тем не менее, DSSL также предлагает и системы на базе плат с программной компрессией (Trassir Drive, Trassir Grand). На тестировании у нас оказались платы видеоввода как с программной, так и с аппаратной компрессией. При этом выяснилось, что детекторы движения, реализованные в этих системах видеонаблюдения, значительно различаются. Эту ситуацию нам прокомментировали в компании DSSL, и мы выяснили следующее. Платы с программной компрессией предназначены именно для тех задач, в которых необходима детекция движения. Платы с программной компрессией имеют совсем другое предназначение. Поэтому мы решили остановить свой выбор на платах с программной компрессией и протестировали детектор движения в плате Trassir Drive.  

             При тестировании мы вели запись по детектору движения. Формат кадра был выбран 768х288 пикселов. Это максимальный формат кадра, который поддерживает Trassir Drive. Запись и оцифровка велись в черно-белом режиме, а скорость записи и отображения была выбрана максимальной (25 к/с).
Буферную запись в Trassir отключить не удалось, ее минимальная длительность составляет 1 секунду (это значение мы и выбрали). Также время до сброса состояния детектора движения нельзя установить длительностью  20 мс (это значение мы оставили по умолчанию - 1 секунда). В связи с этим мы не стали точно измерять количество записанных кадров и указали в таблице результатов только, велась ли запись по детектору движения.
              Дополнительные режимы обработки изображения, влияющие на работу детектора движения, которые можно было бы отключить, отсутствовали. Так что больше ничего отключать не пришлось.
              Ручная калибровка яркости и контраста осуществляется достаточно просто. Значения яркости и контраста изменяются от 0 до 100. Этих значений вполне хватает для точной подстройки, но нужно учитывать, что первые 16 значений из диапазона яркости не используются (на плате Trassir Drive установлен 8-битный АЦП Connexant BT878A).

            В системе Trassir предусмотрено несколько типов детекторов движения. Детектор оставленных предметов для данного тестирования нас не интересует. Детектор медленных движений, который сравнивает кадры не подряд, а с пропуском в несколько кадров, нам тоже сейчас не очень интересен, так как объекты в тестовом клипе движутся с большой скоростью. Поэтому для тестирования мы настраиваем только детектор быстрых движений, который сравнивает кадры без пропуска.
            Этот детектор движения имеет всего лишь один параметр - чувствительность, который изменяется в диапазоне значений [2;16]. Это, вероятно, контрастная чувствительность детектора движения. Мы оставляем минимальное значение "2", которое соответствует максимальной чувствительности детектора движения, так как это значение изначально не вызывает ложных срабатываний на этапе отстройки от шумов. На этом этап настройки заканчивается, осталось только наложить маску детектора на весь кадр, за исключением области титров. Полученные результаты сведены в таблицу.

Компания-разработчик:
«Пентакон»

Конфигурация:
плата видеоввода PowerVN4 + ПО VideoNet 7.3 (сборка 1112) 

            Для тестирования мы использовали запись по детектору движения со следующими параметрами: формат кадра 768х576, цветность отключена, компрессор DVPack 1.42 (минимальный уровень компрессии - качество 10). Скорость записи и отображения была установлена максимальной (25 к/с), а все дополнительные алгоритмы обработки изображения, которыми так гордится разработчик системы VideoNet (корпорация Пентакон, бывшая РОССИ-СП) мы заранее отключили, чтобы исключить их влияние на работу детектора движения. В частности были отключены алгоритм деинтерлейсинга (VNInterlaceFilter), VNBus Filter и адаптивный алгоритм оцифровки (мы использовали только 1 канал "живого" видео, поэтому перегрузок на шине PCI не должно возникать).
            Автоматическая нормализация контрастности и гамма-коррекция также были отключены, а яркость и контрастность мы откалибровали вручную с учетом того, что на плате видеоввода PowerVN4 для оцифровки видеосигнала использовался 8-битный АЦП Connexant Fusion 878A. Настройки яркости и контраста изменяются в широком диапазоне (0-255 для яркости, 0-511 для контраста) поэтому ручная калибровка не представляет никакой сложности.

            К сожалению, буферную запись отключить не удалось (ее минимальная длительность составляет 1 секунду, именно это значение мы и выбрали), что не позволило нам точно измерить количество кадров, записанных по детектору движения. Поэтому в таблице результатов мы указываем только, производилась ли запись по детектору движения при указанных параметрах, и были  ли заметные, то есть более 1 секунды, перерывы в записи.
            Настройки детектора движения, несмотря на их обилие, достаточно просты и для нашего тестирования фактически потребуется подобрать только два параметра детектора движения. После того как мы закрыли маской область титров, производим отстройку от шумов. Для этого используются только 2 параметра детектора движения (контрастность объекта и порог чувствительности). В нашем случае, для того чтобы избавиться от ложных срабатываний на шумы, достаточно было присвоить тому и другому параметру значение "3".

Эти значения соответствуют достаточно высокой чувствительности детектора движения, при этом контрастность объекта не может быть меньше порога чувствительности. Такие параметры как минимальный и максимальный размер объекта и минимальное и максимальное отношение сторон для нас неважны. Мы их выставляем так, чтобы перекрывался весь диапазон доступных значений. Минимальный размер объекта: 0. Максимальный размер объекта: 14. Минимальное отношение сторон: 10:1. Максимальное отношение сторон: 1:10.
             Нельзя не упомянуть одну очень удобную функцию, заложенную в систему видеонаблюдения VideoNet. Для настройки детектора движения можно пользоваться тестовым режимом. При этом все изменения параметров детектора движения будут тут же видны на тестовом экране, так как все срабатывания будут отмечены красным контуром. Справедливости ради нужно отметить, что этот режим оказался для нашего тестирования бесполезным, так как некоторые ложные срабатывания детектора движения на шумы можно было зафиксировать только в основном интерфейсе видеонаблюдения (режимы окна ->моноэкран), но не в тестовом окне детектора движения (конфигурация -> детекция). Все это, конечно, несколько снижает полезность такого тестового режима подстройки детектора. К сожалению, об этой удобной функции многие производители забывают, чем значительно усложняют настройку детектора движения. Результаты тестирования сведены в таблицу.

Компания-разработчик:
«СОЮЗСПЕЦАВТОМАТИКА»

Конфигурация:
КОДОС-ВИДЕОСЕТЬ 4/25 (плата видеоввода с 4 АЦП + ПО "КОДОС-ВИДЕОСЕТЬ" 3.6.0.0) 

             Для тестирования был выбран минимальный уровень компрессии (100) с кодеком SSA (тип сжатия: быстрый; адаптивный режим и сжатие с опорными кадрами отключено). Также был выбран максимальный формат кадра 768х576 пикселов (цветность отключена). Скорость обработки и записи была установлена максимальной (25 к/с), а все дополнительные алгоритмы обработки изображения, которые могли бы повлиять на работу детектора движения или излишне загрузить центральный процессор, отключены (деинтерлейсинг, сглаживание изображения). Для повышения точности измерений буферная предзапись была, как обычно, запрещена. Впрочем, нужно отметить, что точно измерить количество записанных по детектору движения кадров не удалось, так как между включением и выключением записи по детектору движения проходило достаточно времени (1-2 сек.) и на каждый проход одного тестового объекта приходилось всего несколько кадров записи. Вероятно, это связано с тем, что разработчики изначально ориентировались именно на буферную дозапись нескольких секунд после срабатывания детектора движения.

             Ручная калибровка яркости и контрастности позволяет добиться высокой точности, так как настройка яркости изменяется в пределах от -128 до 127, а контрастность можно регулировать от 0 до 511. При калибровке яркости и контрастности изображения следует учитывать последствия 8-битной обработки видеосигнала в установленном на плате видеоввода АЦП Connexant 878. Поскольку из всего диапазона уровней 8-битного квантования [0;255] часть уровней зарезервирована (первые 16 значений от 0 до 15), то при калибровке гистограмма яркости "растягивается" до нижнего уровня, который будет не 0, а 16. В остальном же калибровка яркости и контрастности осуществляется так же, как и в случае с 9-битными АЦП.
             Настройка детектора движения осуществляется в отдельном окне редактора детектора движения. Основная часть площади окна предназначена для отображения видеопотока, а настроек, влияющих на работу детектора движения, не очень много. Основные настройки - это чувствительность и порог срабатывания. Чувствительность указывается в неких безразмерных величинах от 0 (самая высокая чувствительность). Этот параметр указывает минимальное изменение в блоке, при котором сработает детектор движения. При отстройке от шума была выставлена достаточно высокая чувствительность (33), тогда как сами разработчики рекомендуют указывать этот параметр в пределах 100-150.

    При этом были отмечены одиночные ложные срабатывания, которые были затем отфильтрованы настройкой порога срабатывания (значение 1). Этот параметр задает минимальное число блоков, которое будет приводить к срабатыванию детектора движения. При отстройке от шума необходимо пользоваться индикатором сработки детектора, который служит для визуального подтверждения, сработал  ли детектор при данных настройках или нет. Пользоваться визуализацией сработавших блоков для этих целей бесполезно, так как они будут показаны независимо от значений порога срабатывания.
              Еще один параметр, который влияет на работу детектора движения, позволяет указать, сколько кадров будет обрабатываться для обнаружения движения. Например, можно указать, чтобы детектор движения обрабатывал каждый 5 или, допустим, каждый десятый кадр. Это одновременно снижает нагрузку на центральный процессор компьютера, а также позволяет фиксировать медленный движения при высокой скорости ввода. В нашем случае этого не требовалось, и мы указали обработку всех кадров детектором движения (каждый первый кадр). Остальные параметры (число срабатываний до выдачи, время сброса, интервал повтора) предназначены для оптимизации записи по детектору движения, и для тестирования мы их отключили.
Далее включаем запись по детектору движения и запускаем тестовый клип. Были получены следующие результаты.

Компания-разработчик:
«Русист-Безопасность»

Конфигурация:
плата видеоввода Slon + ПО Dignum 6.5 

             На тестирование детекторов движения мы получили достаточно любопытную плату видеоввода (информацию по ней мы не смогли найти даже на сайте производителя), но, как заявили технические специалисты компании "Русист-Безопасность", сама плата видеоввода называется Slon (компактное решение на шине PCI с 1 АЦП Connexant BT878).
              Впрочем, поскольку перед нами не стоит задача подробно рассмотреть систему видеонаблюдения, вернемся к детекторам движения. Сразу же мы отключаем автонастройку яркости и производим ручную подстройку яркости и контраста. Начальная калибровка яркости и контрастности сложности не представляет, но нужно учитывать то, что мы работаем с 8-битным АЦП, а это будет хорошо видно по гистограмме яркости (первые 16 уровней яркости выпадают). В результате можно добиться очень точной подстройки этих параметров, так как система это позволяет. Остальные настройки записи и отображения приводим к стандартным для нашего теста (полный кадр, 25 к/с).

              Вероятно, разработчики из компании "Русист-Безопасность" изначально ориентировались на буферную дозапись после срабатывания детектора движения, поэтому точное количество срабатываний детектора по архивной записи нам не удалось определить. Приведенные значения количества записанных кадров показывают только то, что детектор движения сработал или не сработал на тестовом объекте.
              Настройки детектора особой сложностью не отличаются, но все же требуют некоторых комментариев. В поле "Шаг анализа" можно выбрать шаг, с которым будет анализироваться изображение. Экспериментально было выбрано значение "2". Другой параметр под названием "Отдельные соты" определяет чувствительность к изменению величины перемещения. Значения могут варьироваться в диапазоне от 1 до 100. Более высокое значение определяет меньшую чувствительность. При отстройке от шума было выбрано минимальное значение (10). Последний параметр, непосредственно отвечающий за настройку детектора движения "Площадь изменения в %"регулирует пространственную чувствительность детектора движения. Значения могут варьироваться в диапазоне от 1 до 100. Так как нам необходимо было фиксировать движение очень мелких объектов, то мы выставили этот параметр минимальным (1). Остальные параметры не оказывают влияния на работу детектора движения, и нами не рассматриваются. При тестировании были получены следующие результаты.

         На этом мы завершаем наше первое тестирование детекторов движения в цифровых системах видеонаблюдения отечественного производства. В ближайшее время мы планируем провести аналогичное тестирование детекторов движения в иностранных системах видеонаблюдения, а также продолжим совершенствовать методику тестирования и включим в нее не только синтетические клипы, но и записи с реальными сценами.