Книги, научные публикации Pages:     | 1 | 2 |

Методика тестирования: ...

-- [ Страница 2 ] --

тоятельно отсчитывать нужные вам со ответной реакции, имеется также отдель Основные настройки быстрых кнопок бытия, тем более что некоторые можно ная настройка для выходного сигнала по осуществляются в меню администрато фильтровать. После того как были вы RS 232. На этом заканчиваются настрой ра. Здесь уже можно выбрать и цвет для CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / ТЕСТ ДРАЙВ необходимой нам кнопки, и ввести на скорость отображения задавалась мак принять во внимание, что возможно это звание этой кнопки. симальной 25 к/с. Истинная скорость принудительное ограничение потока Отдельно следует сказать и о возмож при неизменных параметрах непостоян данных сделано с учетом подключения ности воспроизведения записанных изо на. Поэтому в таблице приведены сред большого числа телекамер к одной сети, бражений. Просматривать их можно с ние значения. Разброс составлял от од да и не каждый процессор сможет рас обычной скоростью и ускоренно. Имеет ного до пяти кадров в секунду, конечно паковывать столь большое количество ся также и покадровое отображение. И же, не выходя за границы 0 и 25 кадров в кадров высокого разрешения в секунду.

то, и другое достаточно удобно. секунду. Размер файла тоже приведен Поэтому даже если и будет поддержи Телекамера позволяет сохранять изо средний. Как видно, с увеличением сте ваться более высокая скорость переда бражения не только в формате JPEG, но пени сжатия скорость отображения уве чи, она в таком случае может оказаться и BMP. Отметим, что сохранение растро личивается, но иногда наблюдается ее невостребованной. Да и во многих слу вого изображения провоцировало некор снижение, возможно из за того, что чаях скорости отображения 2 3 к/с бу ректную работу веб браузера Internet часть ресурсов расходуется на само сжа дет достаточно. Тщательно проанализи Explorer. тие. Данные таблицы также отображают ровав ее возможности, пользователь Что касается производительности, то эффективность применения видеоком увидит, что упор делается не просто на 25 кадров в секунду с хорошим разреше прессии MPEG. непрерывное видеонаблюдение, а на нием получить не удастся, что неудиви В заключение отметим, что произво интегрирование в одну телекамеру всех тельно, так как для передачи данных ис дитель очень постарался сделать работу необходимых и возможных функций.

пользуется сеть Ethernet с пропускной с телекамерой максимально удобной Впрочем, несмотря на то что немецкое способностью 10 Мбит/с. Фактическая для пользователя. Претензии может вы качество сомнению никогда не подле пропускная способность будет значи звать только низкоскоростная передача жало, все равно в работе нескольких тельно ниже и зависит от многих факто данных по сети. В этом плане у простых устройств уверенности обычно ров. Поэтому приходиться выбирать MOBOTIX есть серьезные конкуренты, бывает больше, нежели в работе одного между скоростью отображения и качест которые поддерживают более скорост сложного.

вом изображения. Полные данные по ную передачу данных. Это можно счи Что касается цены на этот продукт производительности сведены в таблицу тать с одной стороны существенным не (более тысячи евро), то, скорее всего, она в конце статьи. При всех измерениях достатком, с другой стороны нужно обоснована программным обеспечением, CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / ТЕСТ ДРАЙВ благодаря которому имеется такой широ телекамеры. Большой плюс телекамеры нии такой проблемы, но цена такого ре кий набор функций. Потому что две две матрицы КМОП, что очень сильно шения пока еще достаточно высока, хо КМОП матрицы, даже мегапиксельные, расширяет ее возможности при наблюде тя она вполне сопоставима и с ценой никак не оправдывают такую стоимость. нии в условиях слабой освещенности, многих обычных телекамер высшего це Чтобы оценить соотношение цена/качес причем телекамеру можно использовать нового диапазона, применяемых для ре тво, а оно для конкретного потребителя в комбинации с блоком инфракрасной шения аналогичных задач. Надеемся, будет своим ввиду специфичности требо подсветки. То, что телекамера сама конт что если на отечественном рынке кто ваний к телекамере, нужно именно ролирует всю свою работу можно посчи нибудь попробует повторить нечто по учесть надобность всех ее функций. В тать за достоинство, но в виде редкого добное в более упрощенном варианте, то число действительно нужных функций исключения может быть когда нибудь на такие телекамеры будет большой входят различные способы оповещения, пользователь и обратит внимание на тем спрос.

в том и числе звуковое. Телекамера фак пературу внутри телекамеры и освещен Тенденция внедрения в телекамеры тически может выполнять функции пере ность матрицы. как можно больше всяческих функций говорного устройства. Многообразие Еще позволим себе заметить, что наблюдается уже давно. Выпустив по пользовательских настроек вряд ли мож проблема видеонаблюдения с помощью добного рода телекамеру, компания но отнести к достоинствам телекамеры, одной и той же телекамеры и днем, и но MOBOTIX лишний раз указала на так как они, по сути, не определяют ее чью стоит очень давно. Разные произво стремление к автоматизации в области работу. К числу достоинств, несомненно, дители по своему старались решить эту охранного видеонаблюдения и сниже нужно отнести возможность записи задачу. Компания MOBOTIX выбрала ния до минимума затрат человеческих большого числа кадров в память самой достаточно необычный подход в реше ресурсов.

Размер кадра Качество изображения ( %) Размер файла (КБ) Скорость отображения (к/с) MхPEG ON MхPEG OFF 90 1.5 0.7 80 1.3 0.7 70 1.2 0.7 60 1.8 0.8 50 2.0 0.8 1280x 40 2.0 0.8 30 2.0 0.8 20 2.0 0.8 10 2.0 1.0 90 2.1 1.3 80 3.0 1.5 70 3.0 1.4 60 3.1 1.5 640x 50 4.0 1.5 40 4.4 1.5 30 5.4 1.7 20 4.5 1.8 10 4.7 2.1 90 11.3 3.7 80 10.6 3.7 70 15.3 5.6 60 15.3 5.6 320x 50 19.2 5.6 40 20.2 5.6 30 14.7 5.6 20 20.1 5.6 10 18.4 5.6 90 24.8 5.6 80 24.8 5.6 70 23.4 5.6 60 24.8 5.6 160x 50 24.8 11.2 40 24.8 5.6 30 22.0 5.6 20 24.8 12.1 10 24.8 11.2 CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / ТЕОРИЯ В ФОКУСЕ Психофизиология восприятия мелких деталей Текст и иллюстрации В. Дамьяновски.

В охранном телевидении очень ные компьютерные дисплеи, кото компьютерном дисплее это сов часто не уделяют серьезного вни рые успешно конкурируют с тради сем не то, что мы видим на монито мания мониторам. К сожалению, ционными аналоговыми монитора ре с композитным видеовходом.

нередко размер мониторов и их ми, работающими с композитным Они работают с разными разреше качественные характеристики вы видеосигналом. ниями, с разными частотами об бираются исходя из цены и заранее Очень важным фактором, кото новления. В компьютерном ди заданных размеров помещения, ку рый необходимо всегда учитывать, сплее используется прогрессивная да они будут установлены. Тем не является технология отображения, развертка, в мониторе с аналого менее, очевидно, что именно мо использованная в мониторе. Имен вым видеовходом чересстрочная.

ниторы окажутся самым слабым но эта технология и будет опреде Кроме того, конструктивные осо звеном в системе видеонаблюде лять контраст, динамический диа бенности монитора и компьютер ния, если по качеству отображения пазон, разрешающую способность ного дисплея предполагают, что они не будут лучше или хотя бы со и другие характеристики монитора. смотреть на них будут с различной ответствовать по качеству изобра Но не менее важным фактором яв дистанции.

жениям, которые мы планируем на ляются психофизиологические Многочисленные эксперимен них просматривать. Именно это особенности визуального воспри ты и тесты показали, что человече "слабое звено" нередко скрывает ятия, которые до сих пор лишь не ский глаз может различить самое важную визуальную информацию многие специалисты в нашей инду большее 5 6 пар линий на милли от наших глаз. стрии хорошо себе представляют. метр. Этот показатель подразуме Представление о качестве отоб Именно об этих психофизиологи вает оптимальное расстояние меж ражения мониторов сейчас стало ческих особенностях восприятия ду глазом и объектом 30 см, то еще более необходимым, так как мелких деталей и пойдет речь в на есть, когда мы, например, читаем теперь мы регулярно используем в шей статье. достаточно мелкий текст. Это дает системах видеонаблюдения различ Когда мы видим изображение на минимальный угол примерно в 1/60 градуса. Таким образом, это значение 1/60 градуса считается пределом угловой разрешающей способности для нормального зре ния. Мы можем использовать уг ловую разрешающую способность глаза для лучшего понимания то го, как человек воспринимает мел кие детали, что позволит нам за тем применить наши теоретичес кие познания на практике, в част ности, в CCTV.

При расчете расстояния между человеком и монитором в CCTV су ществует простая рекомендация, которая предписывает умножать высоту экрана монитора на семь.

Вообще, необходимо понимать, что расстояние до монитора это крайне важный аспект психофизи ологического восприятия деталей в изображении. Человеку, который смотрит в монитор, совершенно не CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / ТЕОРИЯ В ФОКУСЕ нужно находиться слишком близко зимся к такому монитору, то мы не точки на дюйм (dpi). Это значение к экрану, но и очень далеко от эк увидим никакой дополнительной получается делением 1024 пиксе рана располагаться зрителю тоже информации. Если же мы увеличим лов на ширину 14 дюймового не стоит. дистанцию между человеком и эк LCD дисплея ноутбука. Дисплей При стандарте аналогового теле раном монитора, то это тоже не компьютера поэтому имеет боль видения PAL с его 576 активными даст никакого положительного эф шую площадь (в пикселах), но так строками, расстояние до экрана фекта. же более высокую частоту обнов монитора для оптимального вос Когда мы приближаемся к мони ления, чем мы используем в CCTV.

приятия деталей изображения рас тору, то эффект будет таким же, как Имейте в виду, что для нормально считывается исходя из предельного если бы мы заменили этот монитор го отображения таких высококаче для глаза человека значения 5 6 на другой, но с большей диагона ственныых изображений на экра пар линий на миллиметр, проеци лью. Если, допустим, вы замените не, компьютер должен иметь ви руемых на расстояние, где находит цветной монитор с диагональю 21 деокарту высокого качества с до ся экран монитора. дюйм на другой монитор с диагона статочным количеством видеопа Так, если мы используем прави лью 23 дюйма при том же расстоя мяти, чтобы обрабатывать это ко ло семикратной высоты экрана и нии 1.6 м, то качество изображения личество пикселов (1024х768) с возьмем, например, обычный мо и мелкие детали будут визуально нужным количеством цветов для нитор с диагональю 15 дюймов (38 восприниматься зрителем хуже. передачи реальной сцены (глубина см), у которого высота экрана бу Для оптимального восприятия де цвета 24 бит, что позволяет отобра дет примерно 23 см, то рекоменду талей на мониторе с диагональю 21 жать 16.7 миллионов цветов в цве емое расстояние до экрана соста дюйм расстояние будет уже 2.1 м. товой схеме RGB). И еще одно вит примерно 1.6 м. Максималь Такая же логика прослеживается важное замечание: такой дисплей ная разрешающая способность че и те же самые вычисления будут не совместим с видеостандартами ловеческого глаза на этом рассто справедливы и для компьютерных PAL или NTSC, так как это ком янии уменьшится примерно в 5 мониторов высокого разрешения с пьютерный дисплей XGA. Для от раз по сравнению с тем, что указа электронно лучевой трубкой и ображения вышеупомянутых стан но на рисунке для дистанции 0.3 м размером зерна 0.21 мм. В этом дартов потребуется преобразова (1.6/0.3=5.33). В то время как на случае оптимальным расстоянием ние, которое может быть более или расстоянии 0.3 м глаз человека до экрана дисплея будет около 0.6 менее успешным в зависимости от различает 5 6 пар линий на мил м. Большинство жидкокристалли алгоритмов и технологии дисплея.

лиметр, для 1.6 м разрешающая ческих дисплеев не могут похвас На печати мы имеем даже более способность глаза уменьшится тать столь малым размеров зерна, высокое разрешение на милли уже до 1 пары линий на милли которое в этом случае обычно со метр, чем мы можем получить на метр (2 линии на миллиметр, 0.5 ставляет 0.28 мм. Поэтому на них любом мониторе. Именно поэтому миллиметра на 1 линию), что при удобнее смотреть с расстояния нам часто кажется, что кадр, распе мерно и получится у нас, если мы примерно 1 м. При том же расстоя чатанный на качественной фотобу разделим 576 активных линий на нии до экрана визуально будет вос маге с использованием принтера высоту экрана 23 см (2.5 линии на приниматься значительно более высокого разрешения, визуально миллиметр). качественное изображение от выглядит значительно лучше, чем Все эти расчеты подразумевают, обычного компьютерного дисплея тот же кадр на обычном мониторе, конечно, что у нас высококачест с разрешением XGA (1024х768 используемом в охранном телеви венный монитор с высоким разре пикселов), где реальная разрешаю дении. В основном это связано с шением. Если мы сильно прибли щая способность дисплея будет 92 тем, что когда мы смотрим на мо 5 6 пар линий на мм 1мм примерно 0.3 м Минимальный размер объекта, который можем различить глаз нормального человека (при 100% зрении) это линия толщиной 0.1 мм.

Угол при этом составит 1/60 градуса. Этот угол, известный как угол остроты зрения, позволяет определить оптимальное расстояние до экрана монитора.

CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / ТЕОРИЯ В ФОКУСЕ самое высокое разрешение, кото мельчайшие точки, которые могут рое мы можем получить при отоб быть отпечатаны одним соплом ражении аналогового видеосигна (голубого, пурпурного, желтого ла, и оно определяется самим ви или черного цвета) печатающей деостандартом (PAL/NTSC). головки струйного принтера. Си Чтобы качественно распечатать туацию еще более запутывает тот телевизионный кадр, соответ факт, что это не те же самые точки ствующий стандарту ITU 601 на на дюйм, к которым мы привык струйном принтере, нам также ли, когда речь идет о полиграфи необходимо знать основы техно ческой печати.

нитор, то располагаемся от него логии струйной печати. Это нам "Натуральные" цвета струйной несколько дальше, чем при чтении позволит выбрать нужное качест печати получаются в результате этой статьи. во печати на принтере. Как и сле процесса псевдосмешения цветов Итак, давайте представим, что довало ожидать, размер кадра на (точечных растров) для получения изображение от телекамеры высо печати и его разрешение мы легко плавных переходов на цветном кого разрешения отображается на сможем рассчитать, так как мы изображении, что представляет качественном CCTV мониторе, у знаем разрешение нашего прин собой распыление краски и сме которого в спецификациях указа тера. Пусть это будет 1440 точек шивание полученных точек раз на горизонтальная разрешающая на дюйм. Впрочем, следует пред личных размеров, чтобы получить способность около 500 ТВ линий. остеречь нашего читателя от же результирующий цвет. На самом Если у данного монитора диаго лания принимать на веру все тех деле цветные струйные принтеры наль экрана, например, 38 см (15 нические характеристики, ука представляют собой бинарные ус дюймов), то это означает, что он занные в инструкциях к подоб тройства, в которых синие, пур способен отображать примерно ным устройствам. Эти значения пурные, желтые и черные точки 666 вертикальных линий по 30 не всегда соответствуют действи находятся в состоянии "включено" сантиметровой ширине экрана (30 тельности и нашим ожиданиям. (печатать) или выключено (не пе см = 11.8 дюйма). Если 666 линий Те точки на дюйм, которые указа чатать) без каких либо промежу мы поделим на 11.8 дюйма, то по ны в технических характеристи точных состояний. Такой подход лучим разрешение равное 56 точек ках вашего принтера (например, концептуально отличается от под на дюйм (56 dpi)! Это практически 720 или 1440 dpi) обозначают хода, использованного в элек Здесь указаны приблизительные расстояния между зрителем и экраном монитора. Предполагается, что все отображающие устройства, за ис ключением экрана компьютерного монитора и ноутбука, работают с композитным аналоговым видеосигналом.

CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / ТЕОРИЯ В ФОКУСЕ тронно лучевых трубках монито что струйный принтер с разреше необходимо иметь это изображение ров, где люминофор может све нием 720 dpi может передавать в исходном формате или хотя бы титься с различной яркостью. 180 цветных точек на дюйм. Для экспортировать его в растровый "Бинарный" струйный принтер, того чтобы получить самое высо формат BMP, который не вносит до работающей в цветовой системе кое разрешение, нужно использо полнительных артефактов компрес CMYK может печатать только 5 вать соответствующую фотобума сии. Когда мы сравниваем различ "чистых" цветов: голубой, пурпур гу, которую рекомендует компа ные алгоритмы компрессии, то на ный, черный и желтый, а также и ния производитель струйного иболее объективно мы поступим, белый. При этом белый цвет это принтера. сравнивая изображения, распеча всего лишь фоновый цвет бумаги Здесь следует сделать еще одно танные на фотобумаге с использова (предполагается, что она действи важное замечание. Когда мы экспор нием одного и того же высококачес тельно белая), но он также ис тируем оцифрованное сжатое изо твенного струйного принтера. Также пользуется при формировании бражение, чтобы использовать его в мы можем сравнивать их на экране, цветов. Очевидно, что такая цве качестве доказательства (для право но они должны быть предварительно товая палитра не может использо охранительных органов, в суде), то экспортированы в формат BMP.

ваться для качественной цветной печати. Впро чем, то же самое касается новых струйных фото принтеров, у которых ис пользуется два дополни тельных цвета (светло синий и светло пурпур ный) для более естест венной передачи оттен ков кожи человека. По этому здесь в дело всту пают алгоритмы форми рования полутонов (half toning), которые делят все разрешение принтера на ячейки полутонов и затем варьируют количе ство точек в этих ячей ках, чтобы имитировать переменный размер то чек. Аккуратно сочетая ячейки, которые содер жат различные пропор ции точек в цветовой си стеме CMYK, струйный полутоновый принтер способен обмануть чело веческий глаз, заставив его увидеть палитру мил лионов цветов, вместо нескольких основных.

Есть одно очень про стое правило, позволяю щее нам быстро полу чить нужные значения.

Многие профессионалы цифровой обработки изображения, такие как специалисты компании Adobe, предлагают де лить разрешение, ука занное в спецификациях струйного принтера на 4, чтобы получить реаль ное разрешение. На практике это означает, CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / ОБОСНОВАННЫЙ ВЫБОР И ВНЕДРЕНИЕ БИОМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЛИЧНОСТИ Андрей Вакуленко, УНПО ИнформацияФ, Артем Юхин, A4 Vision Истина где то рядом. Биометрия: все понимают, что имеется в виду. мышкой по коврику и другие.

мифы и реальность. Совсем недавно термин Убиомет Конечно ничего невероятного в Стремительно врываясь в нашу рияФ имел гораздо более широкое распознавании человека по его лицу жизнь, новые технологии адапти толкование и относился к методам или, скажем, походке нет. Мы все руют наш язык. Иногда они силь математической статистики, приме делаем это каждый день по несколь но меняют значения существую ненным к любым биологическим ко десятков или сотен раз. Отпечат щих слов, создают массу легенд и явлениям. ки пальцев использовались в качес мифов, вызывая у одних эйфорию и Теперь этот термин приобрел но тве уникального идентификатора восторг, а у других скепсис, неве вое, более узкое значение. Под био еще 2500 лет назад. Их в древнем рие или страх. метрическими технологиями пони Китае и Вавилоне оставляли на гли Проходит немного времени и все мают автоматические или автомати няных УконтрактахФ вместо подпи встает на свои места - толковые сло зированные методы распознавания си. Судмедэксперты и криминалис вари пополняются новыми толкова личности человека по его биологи ты для идентификации личности ниями, жаргон фантастов становит ческим характеристикам или прояв используют в повседневной прак ся научной терминологией, а мы бы лениям. Как правило, это связано с тике все возможные биологические стро ко всему привыкаем и стано предъявлением какой либо части характеристики, включая отпечатки вимся безразличными к тому, что тела: распознавание по отпечаткам пальцев, геометрию черепа, форму еще вчера казалось невероятным. пальцев, по сетчатке или радужной лу зубов, обычные фотографии и ау Сегодня слово УбиометрияФ во оболочке глаза, по геометрии лица, диозаписи.

шло в наш обиходный язык, и его руки или уха. Также существуют бо Все дело в слове Уавтоматичес значение уже почти ни у кого не вы лее редкие УповеденческиеФ мето киФ. Компьютеры и роботы появи зывает сомнений. Биометрическая ды: распознавание по тембру голо лись сравнительно недавно, а уме идентификация, биометрический са, манере говорить, расписывать ние отличать людей одного от друго сканер, биометрические паспорта - ся, печатать на клавиатуре, водить го они стали приобретать только CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / АВТОРСКИЕ СТРАНИЦЫ сейчас. Разработки такие велись и ных паспортов, содержащих биоме бокФ, УуникальностиФ и Убезотказ двадцать лет назад, но реальный трическую информацию, планиру ностиФ именно их метода. В резуль спрос на массовое внедрение систем ется также введение единого евро тате многие, сначала было Упове автоматизированного биометричес пейского водительского удостове рившиеФ в ту или иную биометрию, кого распознавания личности начал рения с биометрической информа быстро разочаровались в ее работо появляться в течение нескольких цией. Аналогичные программы способности после того, как стано последних лет, после того как циви стартовали во многих странах Азии. вилось известным несоответствие лизация столкнулась с нецивилиза Активно развивается междуна маркетинговых заявлений постав цией, и мир содрогнулся от посто родная нормативная техническая и щиков и результатов реальных ис янных террористических атак. правовая база. Практически сразу пытаний.

Стала очевидной необходимость после трагедии в США 11 сентября Истина, конечно, лежит посере повышения надежности идентифи 2001 года при Международной орга дине - каждый из биометрических кации отдельных лиц в местах мас низации по стандартизации ISO со методов имеет свои преимущества и сового скопления людей, при конт здан подкомитет SC37 по биомет недостатки. Весь вопрос в том, на роле пропуска и сверке документов. рии, призванный оперативно разра сколько современное развитие этих В первую очередь проблема косну ботать и утвердить единые междуна технологий отвечает тем или иным лась безопасности транспортных родные стандарты по использова поставленным задачам. Необходи систем: аэропортов, вокзалов, мор нию, обмену и хранению биометри мо сформулировать критерии каче ских портов, метрополитена;

а так ческих данных. Аналогичные коми ства биометрической системы, ме же государственных и межгосудар теты созданы во многих националь тоды их оценки и определить жела ственных систем: паспортно визо ных органах по стандартам. Одним емые требования для того или иного вые, таможенные, миграционные и из первых появился комитет M1 при применения. Именно этому и по оперативные службы. Обычных Национальном Институте Стандар священа данная статья.

УбумажныхФ паспортов и фейс кон тизации США ANSI, аналогичный Сравнение различных биометри троля УвручнуюФ стало явно недо подкомитет ПК7 создан в Феде ческих методов по совокупности статочно. ральном агентстве по техническому критериев.

Все надежды теперь связаны с ис регулированию и метрологии Рос Итак, биометрический метод - пользованием новейших биометри сии, и еще в 12 странах. это система, включающая в себя ческих технологий, позволяющих Международная организация биометрический сканер (физичес компьютеру безустанно и по воз гражданской авиации ICAO также кое устройство, позволяющее изме можности точно проверять личнос активно начала разработку и вне рить биометрическую характерис ти огромного количества людей, дрение отраслевого стандарта по тику) и алгоритм, позволяющий проходящих через точку контроля. использованию биометрических сравнить измеряемую характерис Именно в этом качестве о том, что методов распознавания личности в тику с предварительно зарегистри такое биометрия узнали из газет и паспортно визовых документах. рованной характеристикой (т.н.

телевидения и те, кто к технике ни Парламенты и правительства биометрическим шаблоном).

какого отношения не имеют. всех стран разрабатывают и прини При этом возможны два режима Повышение надежности сущест мают правовые нормы по созданию работы системы - верификация вующих систем безопасности на общегражданских систем биомет (Усравнение одного с однимФ) и транспорте и при пересечении гра рической регистрации населения. идентификация (Усравнение одного ниц связывают как с биометричес Совсем скоро биометрические со многимиФ).

ким контролем доступа персонала в сканеры станут такими же привыч В случае верификации пользова служебные помещения, так и с био ными средствами, как металлоиска тель вводит свое имя, пароль или метрической верификацией лично тели, камеры наблюдения и рентге пин код, предъявляет электронную сти всех пассажиров. нотелевизионные интроскопы для карточку, или другим способом В большинстве государств в ав досмотра багажа. объявляет системе Укто он такойФ.

ральном порядке стали разворачи Несмотря на столь стремитель ваться системы биометрического ный рост спроса на массовое ис контроля при пересечении границ. пользование биометрических тех С января 2004 года в США началась нологий, необходимо объективно и программа US Visit. Сначала все взвешенно ответить на главный во прибывающие в США иностранцы прос. А насколько готовы сами тех были обязаны проходить процедуру нологии, совсем еще молодые, биометрической идентификации справиться с теми задачами, кото личности, теперь такую же процеду рые на них возлагают?

ру иностранцам придется проходить Как и следовало ожидать, мнение и на выезде из США. Планируется общественности разделилось: кто дальнейшее расширение програм то поверил в УпанацеюФ, кто то за мы также и на всех въезжающих и говорил об угрозе тотального конт выезжающих граждан США. Евро роля, а поставщики биометричес па не сильно отстаёт в ЕС и Рос ких технологий стали наперебой сии готовятся к введению электрон кричать о Унулевых процентах оши CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / АВТОРСКИЕ СТРАНИЦЫ и количественно основные биомет ложного нераспознавания, т.е. ве рические методы. Вначале приве роятности того, что система не рас дем сравнительную таблицу, где ка познает УзнакомогоФ ей субъекта.

чественные характеристики различ Таким образом, минимально дости ных биометрических методов сведе жимое значение FAR соответствует ны вместе. В столбцах указаны те очень высокому значению FRR и не критерии, которым должен отвечать является показательным.

в той или иной степени любой био Так, например, производителями метрический метод, и качественная долгое время утверждалось, что оценка каждого биометрического пигментация радужной оболочки метода по этим критериям. глаза является исключительно уни Задача биометрической системы в Рассмотрим подробнее каждый кальной характеристикой. Само по этом случае проверить Управди из приведенных критериев отдель себе это утверждение верно. Оно востьФ этой информации, то есть но. обосновывается природой случай сверить соответствие измеряемой 1. Универсальность. Каждый че ного формирования пигментацион биометрической характеристики с ловек должен обладать той характе ного рисунка на эмбриональной записанным ранее шаблоном заяв ристикой, которая требуется для стадии развития человека. Теорети ленного индивидуума. данного биометрического метода. В чески это должно было бы означать, В случае идентификации пользо действительности каждый метод ог что с помощью такой биометрии ватель просто Упредъявляет биомет раничен количеством людей в попу можно различать индивидуума сре рикуФ, и задача алгоритма принять ляции, которые, в принципе, могут ди громадной популяции людей. На решение о том, принадлежит ли его использовать. Например, у не практике проведенные тестирова пользователь к числу известных ин которых людей нет пальца или гла ния показали, что реальные систе дивидуумов, и если принадлежит, то за. мы не позволяют опустить FAR ни кто он. В этом случае измеряемая 2. Уникальность (различимость). же, чем это, например, можно сде биометрическая характеристика Характеристика, используемая био лать при распознавании по отпечат сравнивается с базой данных ранее метрическим методом должна быть ку пальца или при распознавании записанных шаблонов всех Уизвест уникальной, различимой для каж по трехмерному изображению лица.

ных Ф системе людей. дого человека, т.е. не должна быть Если это сделать, то FRR сразу под При всем теоретическом много одинаковой у двух различных лю нимается настолько, что система образии возможных биометричес дей. Уникальность можно опреде становится неработоспособной и ких методов на настоящий момент лить как минимально достижимое отвергает всех УзнакомыхФ ей инди применимых на практике не так для данной биометрии значение видуумов. Другими словами, чув много. Перечислим основные: FAR (False Acceptance Rate) - веро ствительность метода становится распознавание по отпечатку пальца;

ятности ложного распознавания, то недопустимо низкой.

распознавание по изображению есть вероятности того, что система 3. Перманентность. Биометричес лица;

УспутаетФ двух индивидуумов, при кая характеристика не должна ме распознавание по радужной обо знав УчужогоФ за УсвоегоФ. В дей няться во времени (т.н. старение лочке глаза. ствительности, различимость боль биометрического шаблона). Оце При этом методы распознавания ше носит теоретический характер, нить перманентность биометричес по изображению лица могут рабо поскольку на практике уменьшение кого метода можно зависимостью тать с двухмерным изображением FAR всегда приводит к уменьшению FRR (при фиксированном значении лица (2D фото) или с трехмерным чувствительности метода, или, что FAR) от времени между тестами, изображением лица (3D фото). эквивалентно, к увеличению FRR проведенными на одной и той же Попробуем сравнить качественно (False Rejection Rate) - вероятности выборке индивидуумов.

Универсальность Уникальность Перманентность Измеримость Устойчивость Устойчивость Социальная Точность к окружающей к подделке приемлемость среде Радужная Хорошо Отлично Отлично Плохо Хорошо Плохо Плохо Хорошо оболочка Отпечатки Хорошо Хорошо Хорошо Плохо Плохо Плохо Плохо Хорошо пальцев Трехмерная Отлично Хорошо Хорошо Хорошо Хорошо Отлично Отлично Хорошо фотография Двухмерная Отлично Плохо Плохо Хорошо Плохо Плохо Отлично Плохо фотография CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / АВТОРСКИЕ СТРАНИЦЫ дей с сухой кожей или людей с дер глины, пластилина, обычной жева матологическими дефектами. Кро тельной резинки, кондитерского ме того, из за постоянного контакта желатина или других влагосодержа сканеры отпечатков пальцев часто щих материалов. Современные ци загрязняются. Методы распознава фровые технологии позволяют ния по изображению лица (как снять отпечатки пальцев УнужногоФ двухмерному, так и трехмерному) индивидуума, оставленные на лю бесконтактные, и поэтому обладают бой поверхности, оцифровать и об высокой измеримостью биометри работать полученное изображение ческой характеристики на компьютере, и затем изготовить 4. Измеримость. Биометрическая 5. Устойчивость к окружающей Уфальшивый палецФ или накладку характеристика должна быть легко среде. Биометрический метод дол на палец для несанкционированно измерима. Измеримость можно ко жен быть устойчив к изменению ок го доступа или же для фабрикации личественно оценить величиной ружающей среды. Эксплуатацион фальшивых улик на месте преступ FTE (Failure to enroll) процентным ные качества разных биометричес ления.

отношением индивидуумов, кото ких методов сильно зависят от окру Наиболее устойчивой к подделке рые не смогли пройти регистрацию жающих условий и могут терять ста на данный момент представляется (система не смогла построить био бильность при изменении этих ус технология распознавания по трех метрический шаблон) и средним ловий. Так сканеры отпечатков мерному изображению лица. Для временем распознавания (recogni пальцев, как правило, быстро за того чтобы обмануть такую систему tion_time). Под временем распозна грязняются, и качество работы па потребовалось бы изготовить точ вания подразумевается либо время дает, двухмерные методы распозна ную твердотельную маску лица, по верификации, либо время иденти вания лица очень сильно зависят от вторяющую во всех деталях его гео фикации, в зависимости от режима, распределения внешней освещен метрию. При этом если система в котором работает система. При ности и т.д. трехмерного распознавания работа решении задач контроля доступа и 6. Устойчивость к подделке. Био ет в реальном времени, то она мо особенно в применении к сложным метрическая система должна быть жет легко включать в себя проверку транспортным системам время рас устойчивой к подделке (несанкцио на естественные микродвижения познавания напрямую определяет нированному доступу). Система лица, что имитировать при помощи время прохода, то есть скорость по распознавания по двухмерному твердотельной маски крайне за тока через контролируемую точку. (2D) изображению лица может быть труднительно.

FTE определяет процент людей, ко легко УобманутаФ предъявлением 7. Социальная приемлемость. Со торые не смогут воспользоваться фотографии УправильногоФ челове гласие общества на сбор и исполь системой, т.е. будут блокировать ка из числа УзнакомыхФ системе. зование тех или иных биометричес проход. FTE включает в себя не Изображение чужой радужной только те случаи, когда у индивиду оболочки глаза УукрастьФ, конечно, умов нужная биометрическая ха сложнее, чем фотографию лица, но рактеристика отсутствует (см. Уни если это задача выполнена, то сис версальность), но главным образом, темы распознавания по радужной случаи, когда характеристика есть, оболочке глаза могут быть легко об но по тем или иным причинам ее мануты фотографическим изобра измерение у данного человека на жением УнужногоФ глаза, распеча данном сканере затруднено. танным с высоким разрешением Так, например, для распознава или нанесенным на контактную ния по радужной оболочке требует линзу.

ся ее изображение высокого разре Для получения несанкциониро шения, что приводит к определен ванного доступа по отпечатку паль ным затруднениям для многих ца часто бывает достаточно просто пользователей, связанных с необхо подышать на оставленный на скане димостью точного позиционирова ре отпечаток пальца предыдущего ния глаза по отношению к устрой пользователя для того, чтобы уст ству. В результате значение FTE от ройство сработало. В других случаях носительно высоко (3 4%). Те же на сканер наносят графитовую пуд причины приводят к повышению ру, после чего надавливают через FRR, а также времени первичной тонкую пленку. Системы распозна регистрации и распознавания. вания по отпечатку пальцев разного Для многих групп людей затруд типа - оптические, оптико элек нено распознавание по отпечатку тронные, зарядовые (capacitive DC) пальца. Это касается работников и емкостные (capacitive AC) могут физического труда, людей со слабо быть обмануты при помощи фаль выраженными и стертыми папил шивого отпечатка, изготовленного лярными узорами, для пожилых лю из материала для зубных слепков, CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / АВТОРСКИЕ СТРАНИЦЫ ких данных является необходимым обычной фотографии и лишь позво кривая, или ROC кривая (Receiver условием массового внедрения био ляет увеличить точность автомати Operating Characteristic), устанавли метрических методов. Существуют ческой идентификации. Сущест вает зависимость между ошибками разные причины, по которым сбор венным является тот факт, что 1 го и 2 го рода: FRR (FAR). При и хранение определенных биомет внешность человека, в отличие от меры ROC кривых в условном виде рических характеристик могут быть других характеристик, является его приведены на рисунке. Метод с ха неприемлемы для общества. Напри наиболее УестественнымФ иденти рактеристической кривой 1, оче мер, отпечатки пальцев традицион фикатором, который может быть видно, более эффективен, чем ме но ассоциируются с расследованием использован человеком оператором тод с характеристической кривой 2.

преступлений. Для многих является для принятия окончательного ре При анализе и сравнении также существенным то, что распо шения и проверки решения, выдан ROCЦкривых очень важно пони знавание по отпечаткам пальцев яв ного компьютером. мать методику тестирования, в ре ляется контактным способом и тре зультате которого они получены. В бует соприкосновения со сканером, Точность. частности, при каких условиях, в используемым другими людьми. Любую биометрическую систему каких обстоятельствах проводилось Другой серьезный недостаток отпе можно настроить на разную степень тестирование, какой был сценарий чатков пальцев - это возможность УбдительностиФ, т.е. на разное зна использования системы, какова бы их кражи и использования не толь чение вероятности ложного распо ла исходная совокупность тестируе ко для несанкционированного до знавания FAR. При этом, как уже мых людей как по количеству, так и ступа, но и для фальсификации упоминалось, чем ниже FAR, т.е. по составу, и т.д. В зависимости от улик. Возможны случаи осуждения чем система УбдительнееФ, тем вы методики различают технологичес и наказания невиновных на основа ше вероятность ложного нераспо кое, сценарное и операционное тес нии сфабрикованных отпечатков. знавания FRR, т.е. тем система ме тирование. Результаты, полученные Количество таких случаев будет нее чувствительна. В зависимости при различных методиках тестиро расти в связи с развитием и общедо от конкретной задачи система на вания, могут сильно отличаться для ступностью цифровых технологий. страивается на определенный Уком одной и той же системы.

С другой стороны, указанный недо промиссФ между допустимыми зна Обычно для любого конкретного статок в далекой перспективе ско чениями FAR и FRR, или, как их приложения можно зафиксировать рее ограничит использование отпе принято называть в теории статис допустимое значение FAR, и тогда чатков в судебной практике, чем их тических решений, ошибками 1 го значение FRR является интеграль использование в качестве биомет и 2 го рода. ным критерием точности для дан рического метода. Для оценки точности работы лю ной системы.

Недостатком распознавания по бой биометрической системы при Приблизительные значения точ радужной оболочке глаза является нято использовать характеристиче ности в режиме операционного тес возможность иридодиагностики за скую кривую. Характеристическая тирования для основных биометри болеваний, что может быть исполь ческих методов, показаны в следую зовано для получения частной ин щей таблице:

формации о человеке. Приведенные числа взяты из Двухмерная фотография лица яв опубликованных источников и до ляется наиболее приемлемой био вольно хорошо согласуются с дан метрикой для общества, поскольку ными, полученными при тестирова является бесконтактным и наиболее нии, проведенном НПО Информа традиционным способом иденти ция, а также многолетним опытом фикации личности, исторически внедрения биометрических систем.

широко используемым во всех Стоит заметить, что конкретные идентификационных документах. 1 показатели сильно варьируются в Трехмерная цифровая фотография в зависимости от производителя и 0 50 100% этом смысле ничем не отличается от погрешности тестирования, но важ Вероятность ложного распознования (FAR) Метод 3D Лицо 2D Лицо Отпечаток пальца1 (один палец) Радужная оболочка FAR FRR A4Vision FRR (лучший 2D FRR сканер FRR сканер FRR сканер FRR сканер FRR алгоритм) 1 2 3 4 (лучший сканер) 10 3 (0.1%) 0.2 % 19% 0.4% 1.5% 5% 8% 4.7% 10 4 (0.01%) 1 % 28% 1% 2% 7% 10% 5.3% 10 5 (0.001%) 1.5% 1.3% 3% 8% 14% 6% FpVTE 2003 results IBG ITIRT 2005, p.92, Figure 66 Cross Visit Recognition Comparison Results (Single Attempt) CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / 100% Вероятность ложного распознования (FRR) АВТОРСКИЕ СТРАНИЦЫ равном 1.3% лучший пальцевый чено по ряду указанных ранее кри сканер в режиме верификации териев.

обеспечивает FAR равный 0.001% Методы получения трехмерного (один шанс из 100 000), то в режиме изображения лица, как правило, по идентификации при том же FRR и зволяют одновременно получать и такой же базе данных в 10 000 чело двухмерное изображение лица, по век FAR составляет 10% (один шанс этому естественным является одно из 10), что уже является недопусти временное использование обоих ис мым для большинства приложений. точников информации. Например, Таким образом, в режиме иденти удобство обычных двухмерных фо ным является то, что три метода фикации при базах данных до 1000 тографий для визуального сравне распознавания: 2000 человек некоторые существую ния делает сохранение трехмерного по отпечатку пальца, щие методы (палец, 3D, радужка) снимка (занимающего не более по трехмерному изображению лица, могут обеспечить приемлемую точ КБ) совместно с двухмерной фото по радужной оболочке глаза ность для систем контроля доступа. графией (занимающей не более Обладают сравнимой точностью. При базах данных более, чем 1000 - 30 КБ) рациональным. Себестои При этом распознавание по двух 2000 человек, не один из биометри мость 3D+2D цифровой камеры при мерному изображению лица уступа ческих методов Ув чистом видеФ не этом не сильно превышает стои ет перечисленным методам по точ применим для большинства задач. мость обычной двухмерной камеры.

ности на порядок, также как и дру Для некоторых задач приемлемы Международный подкомитет по гие непоказанные в таблице биоме полуавтоматические решения, ког стандартизации в области биометрии трические методы (распознавания да человек оператор получает спи (ISO/IEC JTC1/SC37 УBiomericsФ) по геометрии руки, по голосу и др.). сок наиболее похожих людей и при разрабатывает единый формат дан С другой стороны, следует отме нимает окончательное решение. ных для автоматического распозна тить, что двухмерное изображение вания лиц, включающий двух трех лица наиболее удобно для визуаль мерные изображения.

ного сравнения оператором. Некоторые производители уже начали интеграцию этих двух мето Увеличение точности в режиме дов в один. Вероятнее всего, что идентификации за счет применения вскоре распознавание лица с ис комбинированных систем. пользованием обоих источников Достаточна ли обеспечиваемая информации будет рассматриваться точность для прикладных задач? как один биометрический метод.

Обратим внимание на то, что Объединение двухмерного и трех указанные вероятности ошибки мерного методов распознавания ли ложного распознавания FAR соот ца дает существенное улучшение ветствуют случаю верификации, т.е. точности по сравнению с система сравнению двух биометрических ми, в которых используется только шаблонов между собой. Для боль один из методов, а также позволяет шинства практических задач точ объединить преимущества этих спо ность, достигаемая в этом случае, собов по другим критериям.

при любом из трех методов (по от Например, комбинированный печатку пальца, по радужной обо метод с использованием трехмер лочке глаза и по трехмерному изо Для увеличения точности в режи ной технологии от A4vision и двух бражению лица) вполне достаточна. ме идентификации целесообразно мерной системы распознавания В случае идентификации вероят использование нескольких биомет УДозорФ от НПО Информация ность ложного распознавания FAR рических методов одновременно. обеспечивает достаточную точность увеличивается пропорционально Одним из наиболее распростра в режиме идентификации при базах количеству человек в базе данных ненных УмультимодальныхФ реше данных размером до 10 000 лиц, а в системы при той же чувствительно ний является распознавание по не перспективе - до 100 000 человек.

сти (FRR). скольким пальцам. Например, в Тем не менее, даже эти показате Так, например, если при FRR программе US visit в настоящее ли неприемлемы для задач государ время используется распознавание ственного или межгосударственно по двум пальцам, и уже обсуждается го масштаба, где требуется иденти переход на 3 или даже 5 пальцевое фикация по базам данных в не решение. Следует заметить, что точ сколько сотен тысяч или несколько ность, достигаемая системами с миллионов человек. Такой задачей распознаванием по 5 пальцам на может быть, например, задача поис данный момент недостижима ком ка человека с заданными биометри бинациями любых других методов. чекими характеристиками в госу Несмотря на это, практическое ис дарственной базе данных, выдан пользование таких систем ограни ных паспортов или виз. В этом слу CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / АВТОРСКИЕ СТРАНИЦЫ ра как в случае усталости или недо ступа к информации, регистрации статочной квалификации сотрудни личности оператора, который осу ка службы безопасности, так и в ществляет особо ответственные случае намеренного пренебрежения действия, и т.п. Большинство пред обязанностями. ставленных на рынке систем хоро Из существующих решений стоит шо интегрируются с системами уп отметить предлагаемые НПО Ин равления доступом и с системами формация системы распознавания учета рабочего времени, могут быть по трехмерным фотографиям по встроены в турникеты, вертушки, технологии A4Vision, которые ус шлюзовые двери.

пешно используются в нескольких Пассажиропоток чае возможны комбинированные европейских аэропортах, дактило В отличие от постоянного персо системы Умного пальцевФ или Упа скопические системы компании нала, пассажиры попадают в поле лец+лицоФ или Упалец + радужная Папиллон (отечественная разра зрения службы безопасности лишь оболочка глазаФ и т.д. ботка, используемая криминалис на короткий срок, о них практичес тическими лабораториями МВД) и ки ничего не известно, и, наконец, Сценарии использования. американские дактилоскопические это очень плотный поток - в круп Угрозы безопасности на транс системы Identix. Другие компа ных российских аэропортах это де порте, которые вызваны преднаме нии предлагают также системы рас сятки тысяч человек в день. Как ренными действиями человека, познавания по радужной оболочке здесь могут помочь биометрические можно разделить на две группы глаза. системы?

(связанные с персоналом и досту Сочетание биометрической систе Посадочный талон. Биометричес пом в служебные помещения и свя мы и идентификационных карточек кая верификация/идентификация занные с потоком пассажиров). (жетонов) позволяет на несколько при посадке на рейс.

Персонал порядков повысить надежность. Ес Одной из важных задач, с кото Современные транспортные тер ли в дополнение к такому комплексу рыми сталкиваются службы без миналы, например, крупные аэро использовать системы видеонаблю опасности аэропортов и других порты, обслуживаются многотысяч дения, умеющие автоматически вы транспортных узлов в настоящее ными армиями сотрудников. Все делять из картинки фигуру челове время - это исключение возможно они имеют доступ в те или иные слу ка, можно исключить возможность сти обмена посадочными талонами жебные помещения, при этом мно прохода нескольких человек в сопро после регистрации пассажира на гие из таких помещений критически вождении сотрудника, который име рейс. В случае сквозной регистра важны с точки зрения безопасности. ет право доступа в помещение. ции пасажира на несколько рейсов с Дополнительную трудность создает Использование режима иденти пересадками вероятность обмена то обстоятельство, что часть персо фикации для доступа персонала мо посадочными талонами возрастает.

нала (например, члены экипажей) жет быть надежным, как уже было Повторная сверка паспортов при не являются постоянными сотруд сказано ранее, когда количество со посадке на каждый рейс не всегда никами транспортного узла (аэро трудников не превышает 1000 2000 возможна, а иногда ограничена за порта), а появляются там только с человек, или 10 000 человек в слу коном.

некоторой периодичностью. чае комбинированного использова Одна из возможных моделей ис Применение биометрических ния двух и трехмерных методов пользования биометрических техно технологий для контроля доступа в распознавания лиц. На крупных логий, которую можно применять служебные помещения, выхода на транспортных узлах, таких как аэ уже сегодня заключается в процеду летное поле и предотвращения не ропорты, этот режим может быть ре сверки документов и записи био желательных действий сотрудников целесообразным для контроля до метрического шаблона в базу дан аэропорта уже сегодня осуществле ступа в определенные помещения ных в момент регистрации пассажи но в нескольких аэропортах. В этой сотрудников отдельных служб. Ре ра на рейс и биометрической вери сфере рынок предлагает эффектив жим идентификации имеет ряд пре фикации посадочного талона в мо ные и надежные биометрические имуществ перед режимом верифи мент посадки на рейс. Посадочный системы. Один из возможных и кации - удобство использования талон может содержать штрих код с обоснованных сценариев работы в (нет необходимости постоянно номером пассажира или даже его этом случае - режим верификации. иметь при себе пропуск), а также биометрический шаблон.

Дополнение почти повсеместно меньшее время прохода. Когда ко используемых идентификационных личество сотрудников больше ука карточек, электронных жетонов занного значения, использование (лтокенов) и ключей биометричес биометрических методов в режиме кой верификацией позволяет ис идентификации становится нена ключить возможность обмена кар дежным.

точками между сотрудниками, ми Практически все поставщики нимизировать риски при потере или биометрических систем для контро краже пропуска и существенно сни ля физического доступа предлагают зить влияние человеческого факто аналогичные средства контроля до CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / АВТОРСКИЕ СТРАНИЦЫ Так как количество пассажиров данных или на карточку участника Первая задача, связанная с ис на один рейс не может превышать программы, и тогда последующий пользованием паспортно визовых ограничение в 1000 человек, вполне процесс проверки документов мо документов на транспорте и при пе надежным является отказ от поса жет быть автоматическим, занимая ресечении государственных границ дочного талона и использование несколько секунд. При этом службы - это сверка подлинности докумен биометрической идентификации безопасности имеют возможность та и его соответствия владельцу. Не пасажиров при посадке на рейс. сделать полную проверку Уна благо секрет, что применяемое сейчас ви Тем не менее, использование ре надежностьФ гражданина перед вы зуальное сравнение с фотографией жима верификации позволяет опре дачей ему статуса привилегирован в паспорте может быть эффектив делять личность и рейс любого пас ного пассажира. ным только при применении со сажира, находящегося в аэропорту в Пассажир сэкономит время, а трудниками, прошедшими специ любой момент, а не только при по высвободившиеся ресурсы службы садке на рейс. Так как количество безопасности будут сосредоточены пассажиров в транспортном узле на случайных пассажирах. Для может превышать 1000 2000 людей, этого сценария, пожалуй, трехмер то для такой задачи режим иденти ная фотография более приемлема, фикации ненадежен, и отказ от по чем отпечатки пальцев, поскольку садочных талонов нецелесообразен. не вызывает психологического дис Программы для привилегированных комфорта у пользователя. Такое пассажиров. оборудование тестируется сейчас в Другая модель использования европейских аэропортах.

биометрических технологий в Если карта участника программы транспортных узлах, которая уже привязана к предоплаченному или внедряется в некоторых аэропортах бонусному счету, возникает возмож это ускоренная регистрация и про ность оплаты различных услуг в аэ ход для пассажиров, которые часто ропорту (телефония, доступ в Ин альную подготовку. При этом утом летают через данный аэропорт. В тернет, оплата стоянки и т.п.) про ляемость и снижение внимания со момент первичной регистрации сто при предъявлении лица. трудника при плотном потоке очень пассажира в программе привилеги Паспортно визовые документы. велика. Кроме того, возможна кор рованных клиентов его биометриче Системы безопасности национально рупция или халатность среди со ские данные записываются в базу го масштаба трудников паспортного контроля.

CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / АВТОРСКИЕ СТРАНИЦЫ Биометрические технологии иболее обоснованным решением яв во внутренних документах, очевид нужны для повышения надежности ляется первичный сбор и занесение но, что это произойдет не так скоро.

и эффективности сверки докумен в единый государственный регистр, Профайлинг тов, а также для электронного доку а также в электронные идентифика Еще одно применение биометри ментирования всех сверок. При ре ционные документы как дактилас ческих технологий, которое еще на шении этой задачи возможны сце копической информации с двух ходится в стадии научных исследо нарии двойной или тройной вери пальцев, так и двух изображений ли ваний, - это автоматизация про фикации. ца - двухмерного и трехмерного. файлинга. Обычно создатели сис Двойная верификация подразу При этом для решения задачи вери тем распознавания по лицу бьются мевает сверку биометрического фикации (сверка документов при над тем, чтобы отсеять меняющиеся шаблона, записанного в электрон пересечении границ) достаточно ис данные, например, ситуативную ном паспорте или визе с биометри пользования комбинированного мимику и все, что связано с психо ческими характеристиками прове (2D+3D) метода распознавания ли логическим состоянием и настрое ряемого пассажира. ца. Такой безконтактный метод нием человека. Но можно, наобо Тройная верификация подразу обеспечивает максимальную изме рот, фиксировать отклонения от мевает дополнительную сверку двух ряемость биометрической характе нейтрального выражения лица и об указанных характеристик с шабло ристики, то есть максимальную ско ращать внимание на непроизволь ном, хранящимся в общегосудар рость верификации и прохода, и, ные изменения мимики, когда че ственном регистре биометрических следовательно, не замедлит, а уско ловек отвечает на вопросы. Впро данных. При этом сценарии любая рит пассажиропоток через точки чем, пока биометрических систем, попытка подделки паспорта стано контроля. Точность трехмерного ме автоматизирующих трудоемкий и вится бессмысленной, поскольку тода, и тем более комбинированного достаточно длительный процесс тройная верификация выявит несо метода, высока и отвечает всем тре профайлинга, на рынке еще нет.

ответствие с шаблоном, записан бованиям в режиме верификации, а ным в государственный регистр при также в режиме идентификации с не Рекомендации выдаче паспорта. Такая тройная очень большими (до 10 000) опера Какие же выводы можно сделать проверка включена в рекомендации тивными базами данных (например, из вышесказанного, помимо того, ICAO по применению биометричес список объявленных в розыск). что сегодня на рынке представлен ких систем, но этот вариант требует, Кроме того, использование обыч целый ряд различных по типу био чтобы сначала была создана госу ной двухмерной фотографии явля метрических систем от несколь дарственная инфраструктура, под ется общепринятой практикой и по ких десятков производителей.

держивающая запросы на верифи зволяет оператору принять оконча Во первых, при выборе биомет кацию личности по биометричес тельное решение или произвести рических систем нужно крайне ос ким данным. визуальное сравнение с нескольки торожно относится к заявлениям Вторая задача, связанная в ос ми наиболее похожими персонами производителя о том, что система новном с моментом выдачи пас из базы данных. Это позволяет уве показала при тестировании, что ве портно визового документа, явля личить размер базы данных для опе роятность ошибки составляетЕ.

ется проверка на то, что аналогич ративной идентификации до не Как было показано выше, эта вели ный документ не выдавался ранее скольких сотен тысяч человек. чина может быть установлена сколь гражданину с теми же биометричес Использование дактилоскопиче угодно малой. Необходимо внима кими данными, но под другим име ской информации предлагается тельно изучать, каковы все описан нем, а также сверка биометрических только в момент проверки личности ные в этой статье характеристики, и данных гражданина с базами дан до выдачи документа, а также при при каких условиях проходило тес ных оперативных и специальных необходимости задержания гражда тирование.

служб. нина и предъявления обвинений. Во вторых, рекомендуется уже И в том, и в другом случае реше Такое использование дактило сейчас запланировать осуществле ние этой задачи подразумевает ис скопической информации позволя ние пилотных проектов, которые пользование биометрических мето ет увеличить уровень защиты этих предполагают оборудование биоме дов в режиме идентификации, при данных, ограничив права доступа к трическими системами нескольких этом размер баз данных может быть дактилоскопической информации, проходов, что позволит определить, очень большим. записанной в паспорте, только для насколько те или иные системы В силу проведенного выше ана сотрудников соответствующих пра подходят для конкретных условий лиза, для решения первой задачи воохранительных служб. того или иного транспортного узла.

(двойной и тройной верификации) С 2007 года в России начнут вы В третьих, можно рекомендовать по точности подойдет любой метод давать загранпаспорта с биометри комбинированное использование из трех: по трехмерной фотографии ческими данными, но, во первых, биометрических систем и традици лица, по пальцу, или по радужке. полный цикл замены паспортов онных систем безопасности (иден Для решения второй задачи (иден займет еще пять лет, во вторых, это тификационные карточки, видео тификации гражданина по большой только паспорта для выезда за гра наблюдение). Глубокая интеграция базе данных) необходимо использо ницу. И хотя можно прогнозиро таких систем позволит достичь на вание комбинированных методов. вать, что со временем биометричес ибольшего эффекта.

По мнению авторов статьи, на кая информация будет прописана и CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / ТЕСТ ДРАЙВ Методика тестирования детекторов движения (часть 2) На кассете формата miniDV за ных движений. На реальном фоне пьютерных программ нелинейного писаны 3 тестовых клипа, ис перемещаются реальные контраст монтажа. Поэтому для тестирова пользуемых для оценки качества ные объекты с очень малой скоро ния детекторов движения нам, работы детекторов движения стью движения. очевидно, необходимо воспроиз (VMD), и 1 тестовый клип, пред 3. Тест на обнаружение быстрых водить тестовый клип в виде ана назначенный для проверки рабо движений. На реальном фоне про логового видеосигнала.

тоспособности детекторов остав исходит быстрое перемещение ре Для воспроизведения тестового ленных и унесенных детекторов альных объектов с различной конт клипа мы выбрали обычную быто (ДОП, SDD, slowdown detector). растностью и разными размерами. вую видеокамеру формата miniDV.

Последний клип, записанный на Для проверки работоспособности Причина такого выбора проста и кассете, предназначен не для кон детекторов оставленных и унесен очевидна: эти видеокамеры сейчас курса теста на выставке ProST, а ных предметов используется 1 клип, повсеместно распространены, и не использовался в предварительном который позволяет одновременно составит большого труда воспроиз тестировании для оценки про тестировать функцию обнаружения вести эти эксперименты даже в до странственной чувствительности как оставленных, так и унесенных машних условиях. Кроме того, с и помехоустойчивости детекторов предметов. В клипе на реальном фо форматом DV работают все ком движения. Результаты этого про не оставляются и уносятся реальные пьютерные программы нелинейно межуточного тестирования отече объекты разных размеров и различ го монтажа, поэтому не потребует ственных цифровых систем ви ной контрастности. ся значительных дополнительных деонаблюдения были опубликова преобразований тестового клипа ны в журнале "CCTV Фокус" N 3 Теперь рассмотрим подробнее, при записи его на кассету miniDV.

(15) за 2005 год. что собой представляют вышеупо У формата DV есть существенное Для оценки качества работы де мянутые тестовые клипы, как и что преимущество перед стандартами текторов движения были записаны с их помощью можно протестиро сжатия MPEG. Формат DV это следующие тестовые клипы: вать. Хотя реальные сцены, ис поток сжатых JPEG кадров (коэф 1."Полусинтезированный" тес пользуемые в тестовых клипах, бы фициент сжатия 5:1) без использо товый клип. На реальном фоне пе ли сняты с помощью бытовой ви вания межкадрового сжатия, то ремещаются синтезированные деокамеры и телекамеры, исполь есть, по сути M JPEG. Стандарты объекты заданных размеров. зуемой в CCTV, сами тестовые кли сжатия MPEG используют межка 2. Тест на обнаружение медлен пы были созданы с помощью ком дровое сжатие, что неприемлемо CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / ТЕСТ ДРАЙВ 64х64 48х48 28х28 20х 24х24 16х16 12х12 8х8 4х 32х Набор объектов из тестового клипа.

при тестировании детекторов дви "Полусинтезированный" ниваем пространственную чувстви жения, но даже если отказаться от тестовый клип тельность детектора движения.

него и записывать только опорные За основу "полусинтезированно Максимальный и минимальный кадры возникает проблема сред го" тестового клипа был взят наш размеры объектов 64х64 и 4х4 пик ства воспроизведения, то есть пре самый первый клип для тестирова села были получены эксперимен образования полученного цифро ния детекторов движения (подроб тальным путем при проверке на не вого клипа в аналоговый видеоси нее о методике тестирования жур скольких детекторах движения в гнал. Недостатком формата DV для нале "CCTV Фокус" N 3 (15)). Идея цифровых системах видеонаблюде нашего тестирования оказывается этого тестового клипа заключается ния, попавших в нашу тестовую ла то, что сжатие все таки использу в том, что на реальном фоне, сня бораторию. Поскольку в качестве ется, хотя и с небольшим уровнем том с помощью бытовой видеока тестовых объектов используются компрессии. меры формата DV, перемещаются квадраты, то при необходимости Формат кадра в стандарте DV синтезированные объекты, полу можно легко пересчитать их разме для PAL допускается 720х576 пик ченные при съемке той же видеока ры из пикселов в проценты площа селов. Изображение предполагает мерой равномерно освещенной по ди или одной из сторон кадра.

ся цветным с форматом оцифровки верхности (белый лист бумаги). Эти В тестовом клипе все объекты 4:2:0, но нам это неважно, так как объекты представляют собой серию двигаются равномерно и прямоли все алгоритмы детекторов движе квадратов, которые как бы "выреза нейно, смещаясь на 4 пиксела по ния работают с яркостной компо ны" из вышеупомянутого листа бу горизонтали за 1 кадр. При этом, нентой, кроме того, цветность мы маги и наложены на нужный нам если система видеонаблюдения ра отключаем в самой системе видео фон. Квадраты имеют следующие ботает с полным кадром, то будет наблюдения. размеры: 64х64, 48х48, 32х32, 28х28, заметен эффект "гребенки". Но Все наши тестовые клипы имеет 24х24, 20х20, 16х16, 12х12, 8х8 и 4х4 при тестировании детектора дви следующие параметры: формат ка пиксела (при формате кадра жения все алгоритмы деинтерлей дра 720х576 пикселов, цвет, фор 720х576 пикселов). Всего у нас в те синга желательно отключать, так мат оцифровки 4:2:0, 25 к/с, 256 стовом клипе 10 движущихся объ как они могут только ухудшить ре уровней яркости (8 бит). ектов, с помощью которых мы оце зультаты тестирования с мелкими объектами.

По вертикали они также смеща 720 пикселов ются, точка начала движения рас полагается на 25% высоты кадра (отсчёт сверху вниз), окончания движения на 75% высоты кадра.

Такая диагональная траектория движения выбрана для того, чтобы уменьшить влияние блочной структуры детекторов движения на результаты тестирования, то есть чтобы исключить такую ситуацию, когда объект будет двигаться по стоянно строго по границе двух блоков, использующихся для де текции движения.

Объекты начинают движение как бы из за кадра и "въезжают" в него, что более приближено к ре альности, чем если бы объекты по являлись неожиданно на пустом месте, что гарантированно бы вы звало срабатывание детектора дви жения.

Кадр из тестового клипа. (720х576 пикселов, цвет, 8 бит, 25 к/с, поток DV) CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / 576 пикселов ТЕСТ ДРАЙВ объектами на сложном фоне (1 ми нута 20 секунд).

Таблица для калибровки яркости и контраста Для того чтобы исключить влия ние настроек яркости и контраста в цифровых системах видеонаблю дения, детекторы движения кото рых мы тестируем, мы включили в наш тестовый клип простую табли цу из трех вертикальных полос (черная 0, серая 127, белая 255). Используя эту таблицу, мы создаем одинаковые условия для всех тестируемых детекторов дви жения, вручную подстраивая их яркость и контраст для того чтобы максимально "растянуть" гистог рамму яркости этой таблицы, но не "прижимая" ее к краям. Разумеет ся, все алгоритмы автоматической подстройки яркости и контраста мы отключаем, также как мы от ключаем и все дополнительные ал Диагональная траектория движения выбрана для того, чтобы уменьшить влияние блочной структуры детекторов движения на результаты тестирования.

горитмы обработки изображения такие как автоматическое контрас Чтобы усложнить задачу обнаруже вания. Рассмотрим структуру пер тирование, деинтерлейсинг, усиле ния объектов для детектора движе вого тестового клипа. Полная дли ние высоких частот и тому подоб ния, то в качестве фона использу тельность клипа составляет 2 мин. ное, поскольку они зачастую до ется реальная сцена, в которой от 16 сек., в которых присутствуют бавляют ложных срабатываний де сутствуют посторонние движущие следующие фрагменты: тектора движения. В связи с руч ся объекты. Эта сцена была полу Таблица для калибровки яркос ной настройкой яркости и контра чена при съемке ночью, и в ней ти и контраста (40 секунд);

ста в цифровых системах видеона присутствуют как очень яркие, так Движущаяся заставка (8 секунд);

блюдения необходимо сделать од и очень темные участки. В качест Отстройка от ложных срабаты но замечание. Поскольку при оци ве дополнительных помех для де ваний (8 секунд);

фровке видеосигнала может ис тектора движения в кадре присут Основная часть с движущимися пользоваться не весь 8 битный ди ствует мерцание фонарей и колы хание листвы. На фоне присут ствует весь диапазон уровней ярко сти ([0;

255] для 8 битного диапазо на). Яркость тестового объекта ле жит примерно в середине диапазо на уровней яркости [126;

149]. Фак тически мы имитируем видеона блюдение в условиях низкой осве щенности.

Контраст объекта и фона посто янно меняется, что соответствует реальным условиям видеонаблю дения, поэтому мы можем указать только его диапазон значений или построить диаграмму распределе ния яркости фона на участке тра ектории движения тестового объ екта. Единственное, что мы указы ваем в титрах в левом нижнем углу кадра это размер движущегося объекта, чтобы не определять его каждый раз в архивной записи, так Объекты начинают движение как бы из за кадра и "въезжают" в него, что более при как именно ее мы используем при ближено к реальности. Контурами отмечены гипотетические начальное и конечное положение движущегося объекта.

определении результатов тестиро CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / ТЕСТ ДРАЙВ апазон уровней яркости, и часть его, например первые 16 значений [0;

15] могут быть зарезервированы, то на это следует обращать особое внимание при ручной настройке яркости и контраста.

В качестве практической иллюс трации к сказанному можно пред ложить поэкспериментировать с регулировками контраста при ра ботающем детекторе движения, не меняя его настроек. При этом можно получить самые различные результаты. Цветность отключает ся также и для того, чтобы допол нительно не калибровать и ее на стройки.

Движущаяся заставка Заставка с движущимися надпи сями и быстрой сменой сцены, на которой должен сработать любой детектор движения. Эта заставка позволяет оценить размер буфера Тестовая таблица для ручной подстройки яркости и контраста (черная полоса 0, серая 127, записи детектора движения, если белая 255 ).

такой буфер присутствует. Для удобства оценки размера буфера кадров, записанных по детектору записи порог чувствительности движения. Полученные результаты детектора движения можно вы (количество записанных кадров) ставлять достаточно высоким, сводятся в таблицу.

чтобы быть уверенным, что сраба Кратко перечислим последова тывание произошло именно на тельность действий, которая необ движение в заставке, а не последу ходима для проведения тестирова ющие кадры. ния детекторов движения с "полу 0 127 Отстройка от ложных синтезированным" тестовым кли Гистограмма яркости тестовой таблицы из срабатываний пом:

исходного (несжатого) клипа.

Для отстройки от ложных сраба 1. Подключение видеокамеры с тываний используется реальная тестовым клипом, настройка на за сцена, снятая с помощью бытовой пись по детектору движения 1 ка видеокамеры, которую мы в даль нала со скоростью 25 к/c, с макси нейшем "подставляем" в качестве мальным разрешением, цветность фона в основную часть тестового отключена. Запись и отображение клипа. На этой реальной сцене от по остальным каналам отключены, сутствуют движущиеся объекты, чтобы не расходовать ресурсы цен но присутствуют шумы и помехи, трального процессора.

от которых нужно "отстроить" де 2. Отключение всех алгоритмов 0 127 тектор движения. Он настраивает обработки изображения, влияю Гистограмма яркости тестовой таблицы ся таким образом, чтобы не было щих на работу детекторов движе после ручной калибровки яркости и ни одного срабатывания в течение ния, и отключение автоматической контраста. Используется весь 8 битный диапазон значений яркости.

всего фрагмента. подстройки яркости и контраста, Основная часть с движущимися если таковая имеется. Ручная ка объектами либровка яркости и контраста по Основная часть тестового клипа таблице.

достаточно коротка и состоит в 3. Настройка детектора движе свою очередь из 10 фрагментов (по ния с приоритетом обнаружения количеству движущихся объектов). самых мелких объектов. Ложные Каждый из фрагментов занимает срабатывания на шумы не допус по 8 секунд, но для того чтобы от каются. Отстройка от шумов про делить фрагменты друг от друга в изводится по 8 секундному фраг 0 15 127 начале каждого фрагмента есть ка менту, в котором присутствует Гистограмма яркости тестовой таблицы. Не дры, в которых отсутствует движе только фон, но нет движущихся используется весь 8 битный диапазон ние. С помощью этих фрагментов объектов. Настройки задаются значений яркости. Первые 16 значений и происходит подсчет количества только один раз и действуют для зарезервированы.

CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / ТЕСТ ДРАЙВ некоторые алгоритмы детекторов движения работают очень неустой чиво именно на медленные движе ния. Это особенно заметно в таких ситуациях, когда одна телекамера контролирует большую площадь. В этом случае человек, идущий доста точно далеко от телекамеры, может быть пропущен детектором движе ния, который обрабатывает 25 к/с, что связано с тем, что межкадровая разница окажется очень незначи тельной из за малого смещения движущегося объекта в пределах двух соседних кадров (смещение подразумевается в пикселах).

Чтобы эмулировать подобную ситуацию, обычной бытовой ви деокамерой был снят тестовый клип, идея которого вкратце за ключается в следующем. По равно мерно освещенному фону очень медленно перемещается тестовый всех фрагментов основной части клипа и его запись по детектору объект. Было снято несколько тестового клипа. движения. фрагментов, в которых тестовый 4. Титры исключаются из облас Для других тестовых клипов по объект перемещается с разной ско ти работы детектора движения, ес следовательность действий будет ростью. Тестовый объект представ ли это позволяет программное аналогичной с небольшими отли ляет собой обычный пластмассо обеспечение цифровой системы чиями, обусловленными специфи вый шарик синего цвета видеонаблюдения. В противном кой клипов. Контраст объекта и фона доста случае при подсчете кадров нужно точно велик (21 23%), что позво будет учитывать, что детектор дви Тест на обнаружение ляет детектору движения уверенно жения будет срабатывать при пере медленных движений определять его, когда речь идет о ключении титров. Данный клип, как очевидно из быстром движении. Размер тесто 5. Желательно отключить любую его названия, предназначен для вого объекта составляет примерно буферную предзапись и дозапись проверки способности детектора 39 40 пикселов (в кадре 720х для точного подсчета количества движения фиксировать медленные пикселов). В том, что касается записанных по детектору движе движения. Опыт показывает, что медленного движения, то устойчи ния кадров. К сожалению, отклю чить буферную запись не всегда возможно, так как многие разра ботчики детекторов движения не доверяют сами им, предпочитая записывать лишние кадры, чтобы случайно не пропустить нужные.

При этом утрачивается такая по лезная функция, как компрессия архива по детектору движения. В тех случаях, когда буферную за пись отключить невозможно, ее нужно минимизировать. Также не обходимо оценить глубину буфе ров записи (в кадрах) по первой за ставке с движущимися надписями.

А в результатах тестирования ука зывать не количество кадров, за писанных по детектору движения, а сам факт записи или ее отсут ствия. Также нужно будет отметить и наличие пробелов в записи, если такие будут присутствовать.

6. Воспроизведение тестового CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / ТЕСТ ДРАЙВ вость работы детектора движения в таких условиях нам и предстоит проверить. Шарик был закреплен на спице, которая вращалась с по мощью электромотора ДПР Н1 08. Траектория движения объ екта представляет собой фрагмент окружности. За один цикл объект смещался по длине кадра на пикселов, по высоте на 165 пик селов вверх и затем вниз.

Для того чтобы обеспечить мед ленное и плавное (без заметных рывков) движение тестового объ екта электромотор был снабжен редуктором, позволяющим полу чить скорость вращения менее оборота в минуту. Регулировка скорости вращения осуществля лась с помощью блока питания от до 12 Вольт.

Движение начинается и закан чивается за кадром, чтобы избе жать резкого появления тестового При этом желательно проводить титрах, которые расположены пе объекта в кадре, которое гаранти отстройку с помощью настройки ред каждым фрагментом, указано рованно вызовет срабатывание де чувствительности детектора дви время движения объекта. Посколь тектора движения в тестируемой жения, оставляя скорость ввода и ку у нас только 4 фрагмента, то мы системе видеонаблюдения. записи и скорость обработки де не стали накладывать титры на са Структура тестового клипа до тектором движения 25 к/с, так как ми фрагменты, поэтому титры не статочно проста: при меньших значениях мы будем придется исключать (маскировать) Заставка (6 секунд);

записывать меньшее количество из области работы детектора дви Отстройка от ложных срабаты кадров и в записи будут присут жения.

ваний (40 секунд);

ствовать пробелы, что негативно При проведении тестирования Основная часть с движущимися скажется на результатах тестирова детектора движения с данным кли объектами (7 минут 4 секунд с уче ния. Ситуацию в данном случае пом последовательность действий том титров, разделяющих фраг нельзя исправлять с помощью бу будет примерно такой же, как и с менты). феров записи, так как в таком слу первым "полусинтезированным" Полная длительность клипа с чае невозможно подсчитать точное клипом. Если калибровка яркости учетом начальных титров и титров, количество кадров, записанных по и контраста уже была произведена разделяющих фрагменты, состав детектору движения. Если же бу с первым клипом, то нет необходи ляет 7 минут 50 секунд. Заставка феры записи отключить нельзя, то мости проводить ее повторно, так используется только для того, что их глубину нужно минимизиро как достаточно сохранить или за бы отделять один тестовый клип от вать. В такой ситуации подсчет ка ново ввести предыдущие значения другого. Если нужно оценить глу дров проводить бессмысленно, и яркости и контраста. Если данный бину буферов записи, то нужно мы просто констатируем факт на тестовый клип используется от воспользоваться заставкой из пер личия или отсутствия записи по дельно, то калибровку яркости и вого тестового клипа. детектору движения. контраста нужно проводить обяза Основная часть с движущимися тельно.

Отстройка от ложных объектами Последовательность действий срабатываний Основная часть состоит из 4 при тестировании будет следующей:

Отстройка от ложных срабаты фрагментов отличающихся по дли 1. Подключение видеокамеры с ваний осуществляется по 40 се тельности. В первом фрагменте те тестовым клипом, настройка на за кундному фрагменту, в котором стовый объект проходит всю тра пись по детектору движения 1 ка присутствует только фон, но отсут екторию примерно за 24 секунды, нала со скоростью 25 к/c. Здесь ствуют движущиеся объекты. Ос во втором за 48 секунд, в третьем нужно учитывать вышеизложен новная задача настроить детектор за 96 секунд, в четвертом за 192. ные оговорки по поводу скорости движения таким образом, чтобы То есть скорость движения будет ввода, записи и обработки потока исключить ложные срабатывания, каждый раз уменьшаться в два ра детектором движения, с макси но при этом записывать по детек за. Зная данные траектории движе мальным разрешением, цветность тору движения как можно больше ния тестового объекта (см. выше) отключена. Запись и отображение кадров из основной части с движу можно при необходимости рассчи по остальным каналам отключены, щимися объектами. тать скорость движения объекта. В чтобы не расходовать ресурсы цен CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / ТЕСТ ДРАЙВ трального процессора.

2. Отключение всех алгоритмов обработки изображения, влияю щих на работу детекторов движе ния, и отключение автоматической подстройки яркости и контраста, если таковая имеется. Ручная ка либровка яркости и контраста по таблице.

3. Настройка детектора движе ния с приоритетом обнаружения самых медленных движений объ ектов. Ложные срабатывания на шумы не допускаются. Отстройка от шумов производится по 40 се кундному фрагменту, в котором присутствует только фон, но нет движущихся объектов. Настройки задаются только один раз и дей ствуют для всех фрагментов основ ной части тестового клипа.

4. Титры не нужно исключать из области работы детектора движе ния, но их не нужно учитывать при подсчете кадров, так как детектор зирован. ектива при том же расстоянии движения на них будет обязатель Тест на обнаружение быстрых между телекамерой и движущими но срабатывать. движений представляет собой ся объектами, мы меняем размер 5. Желательно отключить любую клип, в котором на равномерно ос тестового объекта в кадре. Эти два буферную предзапись и дозапись вещенном фоне наблюдается сво параметра (диаметр шара в пиксе для точного подсчета количества бодное падение, с начальной гори лах и контраст объекта и фона) записанных по детектору движе зонтальной скоростью, 7 и шаров указывается в титрах, которые на ния кадров. В тех случаях, когда разных цветов. Таким образом, ложены на основную часть тесто буферную запись отключить невоз имитируется перекидывание пред вого клипа в левом нижнем углу можно, ее нужно минимизировать. метов через ограждение. Разно кадра.

Также необходимо оценить глуби цветные шары были использова Съемка проводилась с помо ну буферов записи (в кадрах). А в ны, чтобы получить разный конт щью телекамеры Bosch LTC результатах тестирования указы раст движущегося объекта и фона. 0620/50 Dinion XF, электронный вать не количество кадров, запи Меняя фокусное расстояние объ затвор которой был установлен на санных по детектору движения, а сам факт записи или ее отсутствия.

Также нужно будет отметить и на личие пробелов в записи, если та кие будут присутствовать.

6. Воспроизведение тестового клипа и его запись по детектору движения.

Тест на обнаружение быстрых движений Обнаружение быстрого движе ния в кадре тоже может представ лять определенную трудность для детекторов движения. Это может быть связано с тем, что скорость ввода или скорость обработки ви деопотока детектором движения может быть недостаточно высо кой, то есть менее 25 к/с (25 п/с).

Такая проблема может наблюдать ся в том случае, когда алгоритм де тектора движения очень ресурсо емкий или недостаточно оптими CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / ТЕСТ ДРАЙВ 1/500 секунды, чтобы предотвра тить "размазывание" быстро дви жущихся в кадре объектов. С этим же связано и небольшое периоди ческое колебание фоновой яркос ти, что рассматривается как до полнительная помеха для детекто ра движения, которая усложняет для него задачу и приближает наш тестовый клип к реальным усло виям.

Несмотря на кажущуюся просто ту, этот тест может оказаться доста точно сложным для многих детек торов движения. Структура тесто вого клипа выглядит следующим образом.

Заставка (6 секунд);

Отстройка от ложных срабаты Диаметр Цвет объекта Контраст Количество кадров ваний (40 секунд);

с движением Основная часть с движущимися объектами (1 минута 30 секунд).

45 Фиолетовый 31% 3 Полная длительность клипа с учетом заставки, разделяющей тес 45 Синий 25% 3 товые клипы, составляет 2 минуты 16 секунд.

45 Розовый 21% 3 Отстройка от ложных срабатываний 45 Красный 19% 3 Отстройка от ложных срабатыва ний осуществляется по 40 секундно 45 Зеленый 12% 3 му фрагменту, в котором присутству ет только фон. По этому фрагменту 45 Желтый 4% 3 необходимо настроить детектор дви жения так, чтобы отсутствовали 45 Белый 1% 3 ложные срабатывания на шумы и пе репады яркости. При настройке так 30 Фиолетовый 37% 4 же нужно руководствоваться основ ной частью тестового клипа с учетом 30 Синий 27% 4 того, чтобы необходимо записывать если и не все, то как можно большее 30 Розовый 23% 4 количество кадров, в которых при сутствуют движущиеся объекты. Ес 30 Красный 22% 4 ли не удается записать по детектору движения все движущиеся объекты, 30 Зеленый 14% 4 то приоритет можно отдавать как за писи малоконтрастных объектов, 30 Желтый 6% 4 так и самых мелких. В данном случае это особой роли не играет. Из опыта 30 Белый 5% 4 предварительного тестирования вы яснилось, что малоконтрастные объ 15 Фиолетовый 38% 8 екты в этом тестовом клипе фикси ровать детектором движения слож 15 Синий 27% 8 нее, чем самые мелкие.

Основная часть с движущимися 15 Розовый 24% 8 объектами Основная часть состоит из 15 Красный 23% 8 фрагментов примерно совпадаю щих по длительности. В каждом из 15 Зеленый 14% 9 фрагментов в заданной последова тельности (по убыванию контрас 15 Желтый 6% 9 та) пролетают 7 разноцветных ша 15 Белый 2% ТЕСТ ДРАЙВ ров (фиолетовый, синий, розовый, рование) отсутствует в системе ви но для тестирования в рамках тес красный, зеленый, белый, жел деонаблюдения, то серьезных та конкурса на выставке ProST и тый). Траектория их незначитель проблем это не создаст, так как су моделирует только одну простей но отличается, но, в целом, схожа ществует достаточно длительная шую ситуацию. Этого явно недо (параболическая. Направление пауза между переключением тит статочно, учитывая то, что для де движения из верхней в нижнюю ров и появлением движущегося текторов движения мы создали не часть кадра. объекта, которая в теории должна сколько тестовых клипов и плани В первом фрагменте диаметр превышать минимальную глубину руем добавить к окончательной ме шаров в кадре составляет пример буферов записи. В этом случае в тодике и другие тестовые клипы, но 45 пикселов, во втором 30, в подсчете кадров нужно просто не чтобы с большей полнотой охва третьем 15. Итого 21 движущий учитывать кадры, записанные при тить многообразие реальных ситу ся объект. Характеристики объек переключении титров. аций. К разработке более полной тов и количество кадров, в кото 5. Желательно отключить лю методики тестирования детекторов рых присутствует движение, ука бую буферную предзапись и до оставленных и унесенных предме заны в таблице.Последователь запись для точного подсчета ко тов мы планируем возвратиться ность действий при тестировании личества записанных по детек позднее. Сейчас же рассмотрим детектора движения на быстрые тору движения кадров. В тех наш первый пробный тестовый движения будет примерно такой случаях, когда буферную запись клип.

же, как и с предыдущими двумя отключить невозможно, ее нуж Основная задача данного тесто тестовыми клипами. Калибровка но минимизировать. Также не вого клипа заключается в определе яркости и контраста не нужна, ес обходимо оценить глубину бу нии способности детекторов дви ли она проводилась по первому феров записи (в кадрах). А в ре жения определять появление в кад клипу. Последовательность дей зультатах тестирования указы ре и исчезновение объектов различ ствий при тестировании будет вать не количество кадров, за ного размера и контраста. Для этого следующей: писанных по детектору движе с помощью той же самой бытовой 1. Подключение видеокамеры с ния, а сам факт записи или ее видеокамеры формата miniDV была тестовым клипом, настройка на за отсутствия. снята сцена, где на неравномерно пись по детектору движения 1 ка 6. Воспроизведение тестового освещенном фоне присутствуют нала со скоростью 25 к/c. Здесь клипа и его запись по детектору статичные объекты, и, кроме того, в нужно учитывать вышеизложен движения. качестве дополнительной помехи ные оговорки по поводу скорости присутствует движение ассистента ввода, записи и обработки потока Тестовый клип для проверки де и колышущегося листа бумаги. Тем детектором движения. Разрешение текторов оставленных и унесен самым мы попытались имитировать выставляем максимальное, цвет ных предметов. сложные реальные условия, кото ность отключена. Запись и отобра Этот тестовый клип представля рые могут возникнуть на охраняе жение по остальным каналам от ет собой своего рода пробный шар, мом объекте.

ключены. и ни в коем случае мы не считаем При разработке тестового клипа 2. Отключение всех алгоритмов его законченной методикой тести для проверки детекторов оставлен обработки изображения, влияю рования. Он создан исключитель ных и унесенных предметов мы оста щих на работу детекторов движе ния, и отключение автоматической подстройки яркости и контраста, если таковая имеется.

3. Настройка детектора движе ния с приоритетом обнаружения самых быстрых движений объек тов (из основной части тестового клипа). Ложные срабатывания на шумы не допускаются. Отстройка от шумов производится по 40 се кундному фрагменту, в котором присутствует только фон, но нет движущихся объектов. В качестве дополнительной подстройки мож но и нужно использовать основ ную часть тестового клипа. На стройки задаются только один раз и действуют для всех фрагментов основной части тестового клипа.

4. Титры исключаются из облас ти работы детектора движения.

Если такая возможность (маски CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / ТЕСТ ДРАЙВ стовым объектом. Длительность одного цикла составляет пример но полторы минуты. Поскольку таких тестовых объектов у нас 16, то полная длительность клипа бу дет достаточно большой, и тести рование детектора оставленных и унесенных предметов займет много времени. Впрочем, подве дение итогов тестирования будет очень простым и быстрым, так как нам не придется считать ко личество записанных кадров, как это было с детекторами движе ния, а достаточно будет только определить, смог ли детектор за фиксировать появление объекта в кадре и последующее исчезнове ние этого объекта.

Последовательность действий при тестировании детектора оставленных и унесенных предметов будет не сколько проще, чем при тестирова нии детекторов движения. Калиб новились на следующей структуре: ре. Затем предполагаемый "зло ровка яркости и контраста не нужна, Заставка (6 секунд);

умышленник" возвращается в если она проводилась по первому Основная часть с движущимися кадр, снова перекрывает объект, клипу.

объектами (26 минут 39 секунд). проходит мимо него и покидает 1. Подключение видеокамеры с Это самый длительный тестовый кадр. Далее дается еще примерно тестовым клипом. Скорость вво клип. По времени он занимает 26 20 секунд на адаптацию, после да, записи и обработки можно вы минут 45 секунд. чего наш "преступник" возвраща ставлять те, которые нужны для В основной части тестового кли ется в кадр, перекрывает объект и получения оптимальных результа па варьируется размер и контраст забирает его, после чего выходит тов. Разрешение лучше выбирать оставленных предметов. Всего вы из кадра и, снова возвращаясь, максимальное, цветность отклю брано 4 ступени контраста: 40 перекрывает то место, где до того чается. Подключается только 42%, 20 24%, 11 12%, 1 2%. Также находился унесенный предмет, 1 канал.

предусмотрено 4 размера квадра окончательно выходит из кадра с 2. Отключение всех алгоритмов тов со стороной примерно 60, 30, унесенным предметом. Далее обработки изображения, влияю 15 и 8 пикселов. Таким образом, в цикл повторяется, но с другим те щих на работу детекторов движе тестовом клипе используется объектов, каждый из которых сна чала вносится в кадр, затем оттуда забирается. Соответственно основ ная часть делится на 16 фрагмен тов, которые снабжены титрами с указанием размера и контраста объекта (см. таблицу с точными значениями). При этом в качестве оставленного или унесенного предмета для простоты экспери мента используются квадраты из бумаги с подобранным уровнем контраста, которые на определен ное время закрепляются на фоне (стене). На практике это выглядит следующим образом.

Сначала дается примерно секунд на адаптацию детектора к сцене. Затем ассистент с тесто вым объектом входит в кадр и ос тавляет объект, предварительно полностью перекрывая его в кад CCTV Focus / № 5 (17) / 09 10.2005 / ТЕСТ ДРАЙВ ния, и отключение автоматической ных предметов. Настройки задают они будут обнаружены как остав подстройки яркости и контраста, ся только один раз и действуют для ленные или унесенные предметы.

если таковая имеется. всех 16 фрагментов основной части 5. Воспроизведение тестового 3. Настройки детектора выбира тестового клипа. клипа и отслеживание индикации ются любые, необходимые для об 4. Титры исключаются из области детектора оставленных и унесен наружения оставленных и унесен работы детектора движения, иначе ных предметов.

Данная методика тестирования, как уже было сказано выше, разработана только для тестирования де текторов движения на выставке ProST и не является окончательной. Финальную версию методики тести рования мы представим нашим читателям в следующих номерах. Также мы оставляем за собой право прове сти полное и подробное тестирование детекторов движения как в отечественных, так и зарубежных циф ровых системах видеонаблюдения, представленных на нашем рынке, так как, очевидно, что в рамках вы ставки ProST провести такое тестирование не удастся.

Pages:     | 1 | 2 |    Книги, научные публикации