Tecnologia di video sorveglianza in tempo reale

DaVinci
™
Tecnologia di video
sorveglianza in tempo reale
I sistemi CCTV sono praticamente ovunque dove occorre migliorare la
sicurezza pubblica e ciò è molto importante nella vita quotidiana. A volte,
le informazioni vengono monitorate da un agente di sicurezza in una sala di
controllo, più spesso vengono semplicemente memorizzate per un’eventuale
analisi successiva. Le riprese in tempo reale sono utili perché permettono di
catturare i malviventi e di consegnarli alla giustizia, il costo del monitoraggio
in tempo reale comporta che l’opportunità di acchiappare i problemi in
tempo utile viene spesso sprecata.
I
DSP economici e a elevate
prestazioni, come quelli
della gamma DaVinci™ di Texas
Instruments, possono essere utilizzati
per analizzare automaticamente e
in tempo reale riprese video per
avvisare un operatore se si verifica un
evento. La proliferazione di reti IP e la
convergenza di molte tecnologie fa sì
che tali reti possano essere disponibili
in molti siti fornendo quindi una
dorsale perfetta per la trasmissione di
dati video. Questa potenzialità rende
possibile distribuire l’intelligenza sulla
rete, ad esempio nelle telecamere, in
modo che vengano trasmesse solo le
riprese rilevanti.
Un team dell’università di Bristol,
sotto la direzione del Dr. Naim
Dahnoun, sta analizzando le tecniche
per l’automazione del processo di
monitoraggio utilizzando piattaforme
DSP DaVinci™ di Texas Instruments.
Un aspetto importante della
sorveglianza video è la classificazione
degli oggetti ripresi. Ne parleremo
nella sezione successiva.
Classificazione dell’oggetto video
Un’area chiave nel monitoraggio
automatizzato CCTV è la classificazione
di oggetti ripresi in tempo reale. Yu-An
Shih, sotto la guida del Dr. Dahnoun,
ha ricercato gli algoritmi più appropriati
da usare per l’implementazione di
un sistema di classificazione di un
oggetto video in tempo reale con una
piattaforma DaVinci™.
Shih ha identificato che un sistema
di sorveglianza video automatizzato
segue generalmente la sequenza
dei passi mostrati nella figura 1.
Il primo stadio è identificare gli
oggetti in movimento nella sequenza
di immagini ed eliminare le aree
che appartengono all’ambiente di
sottofondo, usando un modello
di sfondo acquisito in modalità
di autoapprendimento. Il passo
successivo è quello di monitorare e
identificare l’oggetto in movimento. È
un’auto, una persona o altro? Ulteriori
analisi possono fornire ulteriori
informazioni, ad es. sulla natura
dell’attività o sull’identità di
una persona.
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eTech - NUMERO 1
eTech - NUMERO 1
07
SOTTRAZIONE
DELLO SFONDO
TRACCIATURA
DELL’OGGETTO
CLASSIFICAZIONE
DELL’OGGETTO
ULTERIORI
ANALISI
Figura 1: Gli stadi della
sorveglianza video
< Segue da pagina 06
Nonostante a prima vista sembri semplice,
vi sono diverse complessità. Gli
oggetti di sfondo non sono sempre
completamente fermi. È importante
tenere conto dei movimenti ripetitivi,
come le foglie degli alberi o le
vibrazioni della telecamera. Ad
esempio, in una giornata ventosa,
nello sfondo possono esservi
parecchi movimenti casuali.
Inoltre, alcuni passi dettagliati
non sono illustrati nella figura 1.
L’identificazione delle ombre e la loro
rimozione possono migliorare i risultati.
Inoltre, la sottrazione dello sfondo produce un
grande numero di pixel che devono essere raggruppati in
diverse zone attraverso un’etichettatura del componente.
Selezione dell’algoritmo
Shih ha osservato che la selezione dell’algoritmo in uno
stadio non è completamente indipendente dalle altre.
Ad esempio, la sottrazione dello sfondo può essere
migliorata mediante un classificatore che riesce a rilevare
regioni in primo piano falsate. Se invece l’algoritmo di
selezione dello sfondo è molto preciso, diventa possibile
semplificare i passi successivi.
Per quanto riguarda l’hardware, i sistemi integrati hanno
memoria limitata, soprattutto le memorie interne.
In questo caso, è generalmente necessario gestire
manualmente l’utilizzo della memoria. Un altro problema
è dato dal formato aritmetico. Il team di Bristol sta
definendo un DSP a virgola fissa per evitare gli algoritmi
che richiedono operazioni a virgola mobile, ciò riduce i
costi e il consumo di energia.
Nella scelta di un algoritmo, anche
la semplicità è un elemento molto
importante. Un algoritmo molto
complicato è generalmente più lento,
più incline agli errori e più difficile da
migliorare rispetto a quelli più semplici.
Non verranno quindi scelti algoritmi
complessi a meno che forniscano
prestazioni nettamente superiori agli altri.
Per la sottrazione dello sfondo, sono
generalmente usati gli algoritmi Running
Gaussian Average (RGA) e Mixture of
Gaussian (MoG). Il MoG è più preciso ma
utilizza molta più memoria del RGA. La
scelta va sempre comunque fatta in base
all’applicazione. La figura 2 mostra
il risultato di un algoritmo MoG su un
video di PETS Metrics.
Figura 2: Immagine originale e risultato
dell’algoritmo Mixture of Gaussian
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eTech - NUMERO 1
Come per il rilevamento e la rimozione
delle ombre, viene generalmente
sfruttato il fatto che l’illuminazione
produce un effetto maggiore sulla
luminosità che sulla cromaticità.
Nonostante richieda un maggior numero
di calcoli, questo sistema è in grado di
riprodurre l’oggetto con una maggiore
precisione. Per quanto riguarda i
classificatori di oggetti, quelli un po’
meno precisi ma più veloci
sono da preferire rispetto a
quelli più lenti. Per questa
ragione, vengono spesso
utilizzati metodi quali
MLE, Decision Tree
e k-means.
Prestazioni
L’algoritmo MoG,
il rilevamento delle
ombre e l’analisi dei
componenti connessi
sono stati implementati
in un progetto precedente
basato sulla piattaforma DSP TI
DM642 con una velocità di 15 fotogrammi al secondo.
Per ottenere una velocità di fotogramma superiore,
sono possibili ulteriori ottimizzazioni. Per quanto riguarda
la classificazione, l’obiettivo di Shih per il progetto in
corso è un tasso di precisione del 75% con almeno
dieci fotogrammi al secondo. Secondo il suo parere, in
questo settore un sistema più lento o meno preciso non
sarebbe utile.
Introduzione
Molti processori DSP DaVinci™ di Texas Instruments
sono dual-core composti da un nucleo ARM9 per
interfacce grafiche utente e un nucleo DSP per
l’elaborazione intensiva dei segnali. Generalmente,
è incluso un sottosistema per l’elaborazione video
che facilita l’acquisizione e la visualizzazione dei video
riducendo il carico del processore. Si tratta quindi di una
piattaforma ad elevate prestazioni, economica e a basso
consumo energetico, ideale per molte applicazioni video.
RS offre una gamma di moduli valutazione per video
digitale (Digital Video Evaluation Module – DVEVM) di
Texas Instruments che consentono ai progettisti di avviare
immediatamente una valutazione dei processori DaVinci™
e iniziare a costruire applicazioni video digitali quali
telecamere di sicurezza IP, fotogrammi digitali, segnaletica
digitale, videocitofoni e prodotti video digitali portatili
ancora da inventare. Il processore TMS320DM365, ad
esempio, fornisce agli sviluppatori l’accesso a vari formati
video fra i quali l’H.264 in varie risoluzioni inclusa l’alta
definizione 1080p.
Il modulo di valutazione per video digitale (DVEVM)
consente agli sviluppatori di scrivere codici applicativi
in tempo reale per ARM e fornisce l’accesso al
coprocessore HMJCP utilizzando l’API DaVinci™ per
iniziare uno sviluppo immediato per i processori digitali
DaVinci™. Il DVEVM è una soluzione esterna completa.
Lo sviluppatore accende la scheda e connette lo
schermo LCD incluso. La scheda avvia MontaVista Linux
ed esegue una GUI controllabile dall’IR remoto incluso.
La GUI include l’accesso a tre dimostrazioni e può
eseguire cinque combinazioni codec.
Per consultare la gamma completa di dispositivi
TI di RS, compresi i processori DaVinci™, visitate
il sito rswww.it/ti
Omron’s A6S-H Surface Mount DIP Switch from RS
Da RS DIP Switch a montaggio superficiale Omron A6S-H
Designed for improved solder heat resistance, the A6S-H has a peak solder temperature of 260oC. This range features 1-10 poles,
Progettato per una migliore resistenza al calore di saldatura, il modello A6S-H resiste a una temperatura di saldatura di picco di 260°C. Questa
gold-plated twin contacts and slide-type self cleaning mechanism, which ensures high reliability. Supplied on sticks for automatic
gamma presenta da 1 a 10 poli, contatti gemelli dorati e meccanismo autopulente a scorrimento che garantisce un’elevata affidabilità. Forniti
placement, slide switches are available in washable form with a seal tape.
su stick per il posizionamento automatico, questi interruttori a slitta sono disponibili in versione lavabile con nastro sigillante.
Specifi
che
Specifications
Capacità
commutazione
SwitchingdiCapacity
25mA
24Vc.c.
25mAa at
24VDC
10µA
(corrente minima)
a 3.5Vc.c.
10µA(minimum
current)
at 3.5VDC
Temperatura
ambiente
d’esercizio
Ambient Operating
Temperature
o con 60%
da
-20toa +70
+70°C
formazione
di ghiaccio o condensa)
-20
C at 60% max. (senza
(with no
icing or condensation)
Umidità
di esercizio
Ambientnell’ambiente
Operating Humidity
dal
90%(at(da55toa 35°C)
3535
to al90%
35oC)
Resistenza
di isolamento
Insulation Resistance
100MΩ
250Vc.c.)
100MΩmin.
min.(a(at
250VDC)
Resistenza
dei contatti
Contact Resistance
200mΩ
200mΩmax
max(iniziali)
(initial) value
Rigidità
dielettrica
Dielectric
Strength
500Vc.a.
terminaliterminals
della stessa
polarità
e fra
terminali
500VACper
for11min
minfrabetween
of the
same
polarity,
anddi
polarità
diverse.
between
terminals of different polarity
Resistenza
alle vibrazioni
Vibration Resistance
Malfunzionamento:
10 a 55Hz,
1,5mm
doppia
ampiezza
Malfunction: 10 toda55Hz,
1.5mm
double
amplitude
Resistenza
agli urti
Shock Resistance
Malfunzionamento:
300 m/s
Malfunction: 300 m/s
min min
Vita
Life prevista
Expectancy
Meccaniche:
min.min.
Mechanical:1.000
1,000operazioni
operations
Elettriche:
1.000
operazioni
min.
Electrical: 1,000 operations min
Forza
di azionamento
Operating
Force
costante/aumentata
N min (30gf)
Flat/raised typ 0.29modello
N min 0.29
(30gf)
Peso
Weight
0,25g
(2 poli),
0,41g
(4 poli),
poli) (6 poles)
0.25g(2
poles),
0.41g
(4 0,58g
poles),(60.58g
0,73g
poli),
0,87g0.87g
(10 poli)
0.73g(8(8
poles),
(10 poles)
Omron
designs
operability,
user-friendliness
customer
benefits
Gli
interruttori
di Omron
sono tutti
pratici, facili daand
utilizzare
e forniscono
vantaggi
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Per vedere
l’intera gamma, visitatowww.omron-rs.eu
into all of
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Visit www.omron-rs.eu
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