Идентификация людей на входе в здание в системах видеонаблюдения

Задача #3. Место установки и параметры видеокамеры  для гарантированной идентификации

Идентификация человека

Задача
При планировании системы видеонаблюдения часто требуется распознавать всех входящих в здание посетителей.  Распознавание – это возможноть определить известного оператору человека. Идентификация – получение изображения, которое дает возможность однозначно узнать незнакомого человека. Это актуально как для объектов торговли, так и для офисных зданий, ТРЦ, школ, детских садов, жилых комплексов.

Исходные данные
Планировка здания с отмеченными основными и запасными выходами, высота потолков или фальш-потолков (типа армстронг или обшивных).

Вопросы

1. Обоснуйте выбор места расположения камеры для основного и запасного входа в офисное здание.
2. Какие параметры камеры и места ее установки влияют на вероятность идентификации?

Решение

Цель наблюдения – получить изображение незнакомца, с качеством достаточным для полиции.

Плотность пикселей

Критерии идентификации

Разрешение изображения должно быть достаточным для выявления особых примет человека. Это даст возможность в дальнейшем использовать полученные сведения при расследовании произошедших инцидентов и сборе доказательной базы. Для того, чтобы решать задачу идентификации, требуется выбрать критерии оценки. Существует целый ряд рекомендаций – как отечественных, так и зарубежных – какая плотность пикселей достаточна для идентификации. Однако нельзя обойтись лишь критерием разрешения картинки.
Предельные углы
Типичная ошибка при установке:

Неправильно выбрано место установки, из-за чего получен слишком большой угол наклона как по вертикали, так и по горизонтали. Для идентификации нужно стараться не превышать предельные углы наклона:

• не более 30° по вертикали
• не более 20° по горизонтали

Паттерны поведения
Кроме того, выбирая место установки для идентификации нужно  учитывать типовое поведение посетителя, чтобы угол наклона лиц в кадре не превышал бы ±10°-20°. Например, при выходе и входе на эскалатор человек скорее всего будет смотреть себе под ноги, а при открытии двери – на ручку двери. 
Также нужно учитывать, что при входе с улицы человек может нести в руках зонт. Для идентификации человека и проверки выбранного ракурса установки камеры, в программе проектирования видеонаблюдения IP Video System Design Tool есть специальные трехмерные модели людей. Это тремерные модели с наклонённой вниз головой, людей в капюшоне и с раскрытым зонтом.
Основной вход
Решить задачу идентификации посетителей можно несколькими способами.
Идентификация человека ещё до входа в здание
Нам придется искать баланс между двумя параметрами: либо уменьшать высоту установки камеры и тогда можно использовать короткофокусный объектив:

Это возможно при использовании камеры видеодомофона. Она часто находится на уровне лица человека среднего роста. В данном случае из-за ширины дверей мы не вписываемся в рекомендуемые предельные углы по горизонтали.

Поэтому пойдем другим путем – будем проводить идентификацию посетителя на дальнем подступе – в калитке, используя длиннофокусный объектив.

Формально мы выполнили все требования. Но для данного объекта – решение не оптимальное – ведь человек может пойти и с другой стороны – что сведет на нет все наши старания.

В целом попытка идентификации посетителя “на дальних подступах” –  неоправданна ничем, по возможности нужно пользоваться вторым способом:

Идентификация человека на входе в здание

В данном случае мы использовали длиннофокусный объектив, зона обзора которого полностью охватывает весь вход. Вероятность успешной идентификации при данном расположении камеры, фокусном расстоянии и разрешении матрицы – максимальна.
Запасной / служебный вход

Особенность идентификации людей на служебных входах – в том, что им пользуются “свои” сотрудники, что упрощает распознавание и снижает требования к плотности пикселей и предельным углам. Кроме того, если для основного входа – задача фиксировать входящих людей, то для запасного часто больший интерес могут представлять выходящие на улицу люди. Поэтому при планировании установки видеонаблюдения может потребоваться установка даже двух камер – фиксирующих вход и выход сотрудников.

Автоматическое распознавание лица
Правильно спроектировать автоматическую систему распознавания лиц не просто. Нужно соблюсти условия разработчиков систем как по предельным углам наклона и поворота камер, так и по количеству пикселей между зрачками. Программа IP Video System Design Tool дает возможность указать для камеры задачу “автоматическое распознавание лиц” и смоделировать зону камер для автоматических систем распознавания.

Выводы

1. Для идентификации человека важны четыре основных параметра:
   1. Плотность пикселей
   2. Вертикальный угол наклона камеры
   3. Горизонтальный угол между оптической осью камеры и лицом объекта съемки
   4. Угол наклона лица
2. Для обеспечения приемлемой вероятности идентификации требуется:
   1. Выбирать разрешение матрицы исходя из числа пикселей, приходящихся на лицо цели съемки по критериям одного из стандартов – Р 78.36.008, EN 62676-2015.
   2. Добиваться малого вертикального угла наклона камеры путем:
      1. уменьшения высоты установки
      2. увеличения расстояния от точки съемки до объекта съемки при соответствующем увеличении фокусного расстояния объектива
   3. Добиваться малого горизонтального угла между оптической осью камеры и лицом объекта съемки путем выбора места установки камеры
   4. Учитывать типовое поведение посетителей при выборе места установки для минимизации угла наклона лица объекта съемки

Скачайте файл проекта к этой статье (файл JVSGZ). Скачайте 90 дневную версию программы проектирования.

К задаче 2:Видеонаблюдение в коридоре | Оглавление | К задаче 4: Периметральное видеонаблюдение

Технология распознавания лиц в видеонаблюдении