Akıllı Kurbağalar, Sinekleri Yakalar

videosdk_keyv.jpg
Gelişmiş Video İçerik Analizi ile akıllı CCTV çözümleri, güvenlik sistemlerinin işlevselliğini arttırıyor ve maliyetleri azaltıyor.

Akıllı gözetim aslında yeni değil. Belirtilen kriterler çerçevesinde, Video İçerik Analizi (VCA) algoritmaları kullanan CCTV kameraları veya enkoderlerden gelen görüntülerin, dijital olarak analiz edilmesini içermektedir. VCA algoritmaları gün geçtikçe daha da akıllı olmaya başlamışlardır ve birkaç yıl öncesinde kalan ve nispeten çok daha basit olan Video Hareket Algılama (VMD) sistemlerinden beri uzun bir yol katetmiştir. VCA, gerçek zamanlı görüntülerdeki şüpheli faaliyetleri ya da alarm durumlarının belirlenmesi için “tanımlanan kuralları” sürekli analiz eder. Günümüzdeki VCA algoritmaları, yalnız hareket algılama kapasitesine sahip değildir, aynı zamanda sahipsiz bagajların, hareket yönünün, hızlarının ve hatta aylak aylak dolaşmak gibi şüpheli davranışların -tümü gerçek zamanlı olarak- belirlenebilmesini de sağlar. Bu sistemler aynı zamanda 7/24 çalışırlar, izin günleri yoktur, sıkılmazlar veya dikkatleri dağılmaz. Dahası, en dikkatli güvenlik görevlisi tarafından dahi es geçilebilen davranışları tespit edebilecek kadar akıllılardır. VCA sistemleri aynı zamanda kayıt ve bant genişliği açısından büyük tasarruflar sağlamaktadır. Üstelik istihdam edilmesi gereken güvenlik elemanı sayısını da azaltarak masrafların düşürülmesini sağlarlar.

HERŞEYİ GÖREN GÖZLER; KAMERALAR

En son Video İçerik Analizi algoritmaları ancak günümüzün gelişmiş CCTV ürünlerinde kullanılmaktadır. Bu algoritmalar IP kamera ve enkoderler üzerinde bulunmakta ve pahalı, sunucu tabanlı çözümlere olan ihtiyacı da ortadan kaldırmaktadır.

Çevresel hava koşullarında meydana gelen değişiklikler VCA sistemlerinin yanlış alarm vermesinin en büyük nedenlerinden biridir. Bu durumu ortadan kaldırmak için Bosch IVMD, sallanan ağaç dalları, yapraklar, bulut hareketleri, gölgeler, yağmur ve kar yağışı gibi durumlarda ortaya çıkabilecek istenmeyen yanlış alarmları önleyen gelişmiş algoritmaları da içermektedir. Algoritma, meydana gelen değişikliklere dinamik olarak adapte olma kapasitesine sahiptir böylece alarm sadece gerçek alarm durumlarında verilir.

Bu gelişmiş VCA sistemi kullanıcının, alarm parametreleri ile bağımsız dedektör alanları oluşturabilmesine izin verir. Üst üste bindirilmiş ya da farklı parametrelere sahip alanlar tanımlanabilir. Bosch’un IVMD v1.0 algoritması ile her bir dedektör alanı için; boyut, hız ve yön parametreleri tanımlanabilmektedir. Örneğin park alanını görüntüleyen tek bir kamera ile araçların hızlarının olması gerekenden yüksek olduğu durumlar veya yönlerinin hatalı olup olmadığını belirlenebilir. Aynı zamanda boyutlarına göre araçların ayırt edilebilmesi için kameraları ayarlamak mümkündür. Bu ayarlar her yönde güvenilir bir şekilde boyut ve hız tespiti yapmak için gerekli olan üç boyutlu kamera perspektif ayarını da içerir. Bu fonksiyon ile alarmlar, belirli bir boyutun altındaki veya üzerindeki cisimler için tetiklenebilmektedir. Örneğin, yalnız motosikletler veya kamyonlar için ya da yalnızca belirli bir hızın altında seyir halinde olan cisimler için (kara yolunda yürüyen yayalar vb.) alarmlar merkeze iletilir.

ŞÜPHELİ DAVRANIŞLARIN TESPİTİ

Yüzde yüz olarak şüpheli davranışı neyin oluşturduğunu belirlemek zordur. Genellikle deneyim ve hatta önsezidir. Görevli bir polis veya güvenlik memuru bu durumu belirleyebilir. Ancak bazı davranış biçimleri vardır ki bunlar potansiyel şüpheli davranışlar olarak nitelendirilebilirler, örneğin ters istikamette hareket eden araçlar ya da hiçbir geçerli nedeni olmadan sürekli olarak aynı bölge içerisinde başıboş dolaşan kişiler gibi. Gelişmiş VCA algoritmaları ile bu tür davranışları insansız tespit edebilmek mümkündür.

Özellikle havaalanlarında ve diğer ulaşım istasyonlarında artan terör korkusu ile gözetimsiz bir bagaj, şüpheye yol açan doğrudan bir nedendir. Bagajın boyutu bir alarm tetiklemek için kullanılabilir fakat görüntüleme esnasında cismin atıl durumundaki değişikliğe göre uyarıyı tetikleyen daha güçlü fonksiyonlar da bu gibi durumlar için kullanılabilir. Bu atıl cismi tespit fonksiyonu, örneğin hızlı ilerleyen trafiğe sahip bir otoyolda bir aracın durduğunu belirleyebilir. Buradaki zorluk, şüpheli ve masum durumları birbirinden ayırabilmekte yatmaktadır ve birçok yanlış alarmın verilebileceği çok sayıda insan trafiğinin olduğu olay mahallerinde bu fonksiyonların etkenliği hakkında halen bazı şüpheli yaklaşımlar mevcuttur.

Günümüzde bu tür alarm fonksiyonları için olması daha muhtemel uygulamalar, yasak bölgelerde, müze veya yüksek kaliteli mağazaların önlerinde duran şüpheli araçların belirlenmesi veya alışveriş merkezlerin izlenmesi için yararlı olabilecek uygulamalar tasarlanabilir.

Yeni VCA sistemlerinin artan oranda yayıldığı önemli bir alan ise, çevre izleme sistemleridir. Bu durum saldırıya açık olan havaalanlarının veya endüstriyel tesislerin çevresel gözetimini de içerir. Aynı zamanda kimyasal, nükleer ve diğer güç üretim tesisleri ile su pompalama istasyonları gibi diğer saldırıya açık yerlerde de kullanımı yaygınlaşmaktadır. Bu tesisler genellikle 50 km den uzun olan çevresel parmaklıklar ile çevrelenmiştir ve yakın zamana kadar güvenlik için sadece dikenli teller kullanılmaktaydı. Tipik olarak bu tesislerin video gözetimi eksiktir ve yalnız az sayıda tesis, çevre izlemesi için mikrodalga ya da Infrared bazlı ihlal sistemlerinin bazı tiplerini kullanmaktadır. Ancak bu sistemler çok fazla sayıda yanlış alarm vermektedirler ve bu nedenle operatörlerin hassasiyetleri gün geçtikçe azalır. Zamanla sıkıcı bir hal almasından dolayı sistemi kapatma sınırına kadar uzanabildiği de bilinmektedir.

Gelişmiş VCA sistemlerine dayanan akıllı gözetimin, güvenlik üzerinde büyük bir etkisi olması beklenmektedir. VCA, şüpheli davranışların otomatik olarak belirlenip görüntülenebilmesi için çit boyuna yaklaşan hayvanlar ile muhtemel hırsızların ayırt edilebilmesine olanak sağlamaktadır.

SINIFLANDIRMA TEKNİKLERİ

VCA algoritmaları şu anda, cisim etrafında bir çerçeve tanımlayarak basit olarak cisimlerin belirlenmesine olanak vermektedir. Çoğu uygulama için bu yaklaşım etkindir fakat belirlemede bazı tereddütlere neden olabilir – bir bagaj mı yoksa puset içindeki bir bebek mi?

Yeni gelişmiş sınıflandırma özellikleri, bir dizi sınıflandırma parametresi ile cisimleri uzaktan, daha kesin olarak belirlemelerini mümkün kılacaktır – cismin kesin şekli, boyutu, rengi, orijinal hareketi ve bu tür diğer kriterler. Böylece sahipsiz olan bir bagaj, bagaj olarak net bir şekilde belirlenebilecektir. Bu yeni algoritmalar, hareket halinde olan cisimlerin daha kesin olarak tespit edilmesini sağlayacaktır. Böylece polisin bir hırsızlık olayına karışan mavi bir firar aracı araması durumunda ekranda hareket halinde olan mavi bir araç görünürse, güvenlik personelinin uyarılması için algoritma içerisindeki arama parametrelerini ayarlamak mümkün olacaktır.

VCA İLE ARAMA

Gerçek zamanlı alarm oluşturmanın yanı sıra, VCA sistemleri tarafından üretilmiş olan dijital veriler olay sonrasında adli delil olarak kullanım için kayıt altına alınır. VCA, aranması gereken görüntülerin miktarını zaten indirgemiştir fakat buna rağmen manuel olarak arama yapmak halen zahmetli olabilir. Kayıtlı görüntülerin aranmasını çabuklaştırmak ve kolaylaştırmak için VCA algoritmaları, video yönetim uygulamalarına entegre edilmektedir. Kayıt ortamına, görüntüler ile otomatik olarak üretilen bir üst veri gönderilir. Üst veri, davranış şekilleri, görüntü boyutu, cisimlerin rengi, tarih ve olay zamanı gibi bilgiler ile birkaç anahtar kelimeyi kapsayan bir metin dizisidir. Üst veri dosyaları çok küçüktür ve bu dosyalarda arama yapmak, dijital video dosyalarında arama yapmaktan çok daha kolaydır.

Tipik olarak, bir video görüntüsünün manuel aranması günler hatta haftalar sürebilir fakat Internet arama motoru tarafından sağlanan benzer arama aktiviteleri ile üst veriyi aramak saniyelerle sınırlıdır.

AKILLI OLAN ARTIK KAMERALAR VE ENKODERLER

Geleneksel olarak VCA sistemleri, endüstriyel bilgisayar platformunda bağımsız yazılım sistemleri olarak uygulanmışlardır. Bu bilgisayarlar, merkezi bir yere kurulmuşlardır (örneğin kontrol odasına) ve görüntülenen videonun akışı, analizi ve arşivlenmesi için ağ üzerinden merkeze iletilmektedir. Bu mimarinin iki belirgin dezavantajı bulunmaktadır. Birincisi, görüntülerin yüksek çözünürlük ile iletimi sırasında bant genişliği üzerinde hatırı sayılır bir yer kaplaması. İkincisi ise, video analizi için bilgisayar tabanlı platformların kullanımı, gereksiz pahalı donanım masraflarını ortaya çıkarmaktadır. Bu kısıtlamalar, yeni jenerasyon IP tabanlı CCTV sistemleri ile giderilebilir. VCA algoritmalarının çalıştırılabilmesi için analog kameralara bağlanan enkoderlerin gelişmiş işlemci gücü avantajı da kullanılarak VCA fonksiyonelliği, kamera dışına da taşınabilir. Daha da iyisi, bir IP kamera ile bu fonksiyonellik doğrudan kameranın içerisine de entegre edilebilir. Bu senaryoda video içeriği analiz edilir, “Tanımlanmış Kurallar” ile kıyaslanır ve alarmlar kamerada üretilir. Böylece yalnızca ilgili bölüm kontrol merkezine iletilir. Bu yaklaşım, önemli ölçüde ağ üzerindeki trafiği azaltır ve VCA yazılımının çalıştırılması için gereken bağımsız bir sunucunun ek maliyetini ortadan kaldırır.

 “Uçta zeka” ifadesi, IT bilişim dünyasında sıradan bir söz haline gelmiştir. Bir çok önde gelen güvenlik sistemi üreticisi tarafından bu yaklaşım ön planda tutulmaktadır ve gelecekte akıllı gözetim için standart bir mimari haline gelmesi beklenmektedir.