Akıllı Kameralar ve DSP, FPGA ile Görüntü İşleme

0

Bütünleşik video analizleri ile akıllı kameralarının gözetleme uygulamalarında nasıl kullanıldığı hakkındaki başlangıç araştırmamız. Görüntü işleme kullanarak büyük ve kalabalık alanlarda gözetleme yapmak için sabit gözetleme sahası ve çok sayıda kameraya ihtiyaç duyulur. Örneğin tren garları veya havalimanlarında. Görüntü işleme ve görüş sistemleri belirli hareketleri ayırt edebilir veya otomatik olarak kişileri ya da araçları karmaşık görüntülerde izleyebilirler, suç unsuru taşıyan kişileri analiz edebilmek için işaretleyebilir ya da gözden  kaybolmasına seyredebilirler.

InfoDif çalışmalarında mümkün mertebe IP tabanlı kameralardansa karmaşık video analizli kameralara dogru yönlenmektedir. Smart camera olarak adlandırılan bu sistemler veya DSP – FPGA kökenli kendi video analizi / görüntü işleme yazılımlarımızı çalıştırabileceğimiz kartlar kullanarak görüntüyü merkeze iletmeden işlemek için çalışmalar yapıyoruz. PC üzerinde çalışan karmaşık video işlemlerinde PC tabanlı analizler yaparken devamlı video akışına ihtiyaç duyulur bu ihtiyaç gerekli olan bant genişligi miktarını arttırır oysa bizim hedefimiz bu iletişimi minimuma indirgeyip yapılacak otomatik görüntü işleme ve video analizi operasyonunun kamera tarafına kaymasını sağlamaktır. Bütünleşik analiz içeren kameralar sistemdeki bant genişliği kullanımını düşürerek, çok sayıda kameranın bir ağa bağlanmasına izin verir. Bu ayrıca yeni nesil kablosuz sistemleri ( 3G, 4G – WiMax gibi) en rahat şekilde kullanıp yeni nesil surveillance sistemleri geliştirmemize olanak verecektir. Kamera üreticileri çok karmaşık analizleri PC’ye aktarmadan tamamlamak için sistem mühendisliği üzerine yogunlaşmış durumdalar ki InfoDif bu konuda eldeki kameraların da kullanabileceği altyapılara odaklanmaya çalışmaktadır.

Sony’ nin geliştirdigi bütünleşik analizleri içeren akıllı kamera çözümü ile yüz tarama yazılımı üreten alman bir firma binaların giriş kontrollerini saglamak için birlikte geliştirdikleri teknoloji yüz tanıma ve çalınmış parola anahtarları ile giriş yapmak isteyen davetsiz misafirlerin tespiti için kullanılmaktadır. InfoDif bu konuda hem RFID hem de Görüntü işleme deneyimini birleştiren bütünleşik çözümler planlıyor. Amaç yüksek güvenlik gerektiren bölgelere gerçekten sadece ilgili kişilerin giriş yaptığını garantilemektir. Ar-Ge sistemimiz GIP bittiğinde son derece sağlam yüz tanıma algoritmalarımız ile RFID sistemlerinin verilerini örtüştüren bir çok görüntü işleme çözümü ortaya koymayı planlıyoruz.

Her çalışana bir kullanıcı numarası, elektronik giriş şifreleri ve kamera kontrollü giriş kapısı, tipik giriş kontrolü için olmazsa olmazlar arasındadır. Tanınmayan bir kişi çalınmış bir şifre ile girişe geldiginde muhtemelen yüzünü kameradan gizlemeye çalışacaktır. Akıllı kameralar ve görüntü işleme sistemleri için yapılacak potansiyel uygulama, video beslemelerini analiz edebilen ve geçerli giriş şifresi kulanıldığında eger yüz gizli ise giriş talebinin reddedilmesi ile görevli olan bir uygulamadır. Bu uygulama veritabanındaki yüz ile kameradakini eşleştrip basit bir şekilde giriş kontrolunu sağlamaktadır. Kamera , bina içindeki davetsiz misafirleri resmlerini yakalayabilir. Bu teknoloji kişi ile ilgili bilgileri maximuma çıkartmak için dizayn edilmiştir. Ancak yetersiz ışıklandırma davetsiz misafirlerin yüzlerinin fotograflanmasını zorlaştırır. Aynı zamanda davetsiz misafir eğer hızlı bir şekilde hareket ediyorsa pozitif tanımada da problem oluşturmaktadır. Yüzü en iyi açıdan gösterebilmek için video beslemelerinde bazı kareleri keser. Çekim sonrası işlemler ile de ışıklandırma ve renk ayarlarında yapılan degişiklikler kişi tanımlamada başarılı sonuçlar çıkarır bu teknoloji polis tarafındanda rahatlıkla kullanılabilir.

Bu teknolojinin avantajlı yanı yüzleri izleyebilmektir. Kameralar artık neyi arandıgını bilmekte ve tren garları ve havalimanlarında ki sistemlerde izlenmiş olan nesnelerdeki farklılık saptayabilmektedir. Bu teknoloji trafik izleme gibi diger bir çok uygulamada kullanılabilir. Örneğin, müşterinin alışveriş merkezinde ne kadar zaman harcadıgını saptayabilirsiniz.

İşleme teknolojisindeki ilerleme ile kamerada karmaşık videoları işlemeyi hızlanmakta California da bulunan bir şirket akıllı kameraların kullanımı için FPGA ( Geçiş dizinli programlama alanı ) da bitişik işleme mimarisi geliştirmişlerdir. Bu teknoloji, yüksek hızlı video çözümlemeyi bir adım öne geçirmiştir. Çoklu çekirdek video cözümleme motoru yüksek hızlı video çözümleme ve bellirli olayları saptamak için çeşitli algoritmalar içerir. Örneğin, havalimanında kalan bavulları tespit etmek için bu algoritmalardan faydalanılır.

Dijital Sinyal işlemcileri ( DSP ), birleştirilmiş resim işleme mimarisi için alternatiftir. Avrupa operasyon yöneticisi Dr Gusztav Bartfai’ye göre “DSP ile işleme etkinligi yüksek çözünürlüklerde veya kamera çoklu olayları belirlemek için kullanıldığında düşüş yaşamaktadır”. InfoDif bu konuda yeni nesil ve yüksek hızda ayrıca paralel de çalışabilecek DSP mimarileriyle yazılım geliştirmektedir ve Dr Gustzav’ın söyledikleri geliştirmekte olduğumuz sistemlerde çok geçerli olmayacaktır. Biz bu konuda hem yüksek çözünürlükte hem de çoklu kameralarla görüntü işleyebilecek bir altyapı geliştiriyoruz. Güvenlik uygulamaları yoğun işlemli ve koşut seviyesi gerektirmektedir. Bu tür güvenlik yazılım kombinasyonu karmaşıklık ve taleplerle başa çıkmak zorunda kalınmaktadır ve InfoDif buna uygun hareket etmektedir.

Video çözümleme veya gerçek zamanlı görüntü işleme kameradan da çalışsa PC dende çalışsa ancak uygulamaya ve kamera yeteneğine göre degişiklik gösterir. Çalışan kamera performansı ve tünleşik çözümleme arasında degiş tokuş bulunur. İşlem gücü bütünleşik kameralarda gelişirken, görünüşe göre gelecekte karmaşık görüntülerin analizleri PC tabanlı olacaktır. Çünkü her ne kadar her bir kamerayı kendi çıktısını görüntü işleme yoluyla analiz edebilsek de çoklu kameralardan ilişki çıkarımı ve Swarm Robotics tarzı çoklu sensör algını birleştirme için merkezi bir yapıya daha uzun bir süre ihtiyaç duyulacaktır. Aksi takdirde, görüntü taşımayıp her bir kameradan elde ettigimiz veri aktarım azalımındaki başarımı bu sefer de kameraların dağıtık yapılarında arada haberleşme verisi aktarmaya çalışarak harcarız. InfoDif video analizi ve akıllı görüntü işleme sistemlerine bir sistem olarak bakıyor ve melez çözümler sunabilecek platformlar üzerine çalışıyor. Her bir kamera sistemi kendi başına kararlar verebilen basit zekada yapılar olacaktır. Ancak merkezde birleştirilen bu basit zeka çıktıları arasında ilişkilendirme sağlanabilecektir. George Orwell’in 1984 romanı her şeyi özetlemeye çalışan bir gözetleme yapısından bahsediyordu ama eksikleri çok fazla olması en büyük dezavantajıydı. Çünkü görüntü işleme alanında yapabileceklerimiz her gün katlanarak artmakta ve bu bilimsel gelişmeler teknolojide çok hızlı kullanım alanı sunmaktadır. Yaptığımız işi severek yapıyoruz ve bu yapıların kötülerin eline geçtiğinde olacaklara kafa yormuyoruz çünkü kötülere zaten bu sistemleri yapan ve hatta ötesinde sistemler sağlayanlar var bu dünyada, biz yapmaktan zevk aldığımız işi yapıyor ve bu yapıların iyilerin elinde olacağına inanıyoruz :)

Share

Leave a Reply

© 2013 InfoDif. All rights reserved.