Лекция кузатув тизимида ҳаракатдаги видео обектларни автоматик аниқлаш

Лекция 6


ҲАРАКАТДАГИ ОБЪЕКТНИ ТАНИБ ОЛИШДА ТАСВИР СИФАТИНИ БАҲОЛАШ МЕЗОНИ

Видео кузатув тизимлари орқали олинган видеотасвирларни мазмунан таҳлил қилиш операторларга қарор қабул қилишда ёрдамберади. Бунда мураккаб масалалар сифатида ҳаракатдаги объект (одам, автомобил, самолёт, ҳайвон ва б.)ларнинг ҳаракат белгиларини таҳлил қилиш, динамик объектнинг муҳим белгилари соҳалари (одам юзи, автомобил давлат номер белгиси, контурли шакллар)ни бўлаклаш, объектларни идентификациялаш масалаларини айтиш мумкин.

Видео камераларнинг параметрларини созлашда кузатув майдони ҳамда диққат марказидаги ҳаракатдаги объект(ҲО)ни таниб олиш учун камера объективаларининг энг мақбулини танлаш, видекамерани ўрнатишдаги энг оптимал жой, баландлик, бурилиш ва/ёки эгилиш бурчакларининг мўлжалини олиш, қўшимча ёритиш мосламаларини танлаш параметрларининг сонли ҳисоблашлари бажарилади (6.1-расм).

6.1-расм. Саҳнани визуал моделлаштириш
VideoCAD дастурида ҳисоблаш натижалари геометрик оптика қонунлари ҳамда видео бичим тавсифида ўлчаш, ёруғлик техникаси ва радиометрик қоидалари асосида ҳосил қилинади. VideoCAD дастурида математик ҳисоблашлар аниқлиги ±1%дан камроқ. Бироқ, камераларнинг ҳақиқий параметрлари ва объективалари таклиф қилинадиган мезонларга мос тушмаслиги ҳам мумкин. Ҳақиқий параметрлар орасидаги фарқлар кирувчи маълумотларнинг аниқлигига боғлиқдир.

6.1-жадвал.Одам шахсини ва автомобил давлат номер белгисини таниб олишда параметрларнинг сонли қийматлари

Камера матрицаси ўлчами	Мезонлар					Яқин чегара		Узоқ чегара
	Баландлик
	Мин.	Макс.				w	d	w	D
1/3"	0,3	1,5	28,8	57,6	19,2	1,89	0,888	14,9	13,4
1/3"	0,3	1,5	28,8	57,6	19,2	1,94	0,981	19,1	17,4
1/2"	0,3	1,5	28,8	57,6	19,2	4,98	-2,97	26,7	-23,2
1/3"	0,3	1,5	28,8	57,6	19,2	4,69	2,55	26,7	23,9
1/3"	0,3	1,5	28,8	57,6	19,2	2,89	-1,77	26,7	-23,8
1/2"	0,3	1,5	28,8	57,6	19,2	2,88	1,75	26,7	23,8

6.1-жадвалда одам шахсини ва автомобил давлат номер белгисини таниб олишда видео камералар параметрларининг сонли қийматлари келтирилган, бунда  – одамни аниқлашда кўриш майдонининг минимал вертикал ажрата олишлиги (пиксел/м),  – одам юзини таниб олишда тасвирнинг минимал вертикал ўлчами (пикселлар), – автомобил давлат номер белгисини ўқишда тасвирнинг минимал вертикал ўлчами (пикселлар), h – баландлик, w – кенглик, φ – эгилиш бурчаги, d – фокус масофаси.

ҲО тасвирини таҳлил қилиш босқичидан олдин олинган тасвирнинг кўламлилик (объектдаги пикселлар сони) қийматини аниқлаш лозим. Бунинг учун, ҲОнинг белгиланган тасвири ва объектнинг табиий белгиси ўртасидаги нисбатни аниқлаган ҳолда, локал белгини (нишонни) белгиламасдан туриб белгиланган ҲО тасвирини аниқланишга яроқлилигини (одам бўйи ва юзининг танага нисбатини, ҳамда номер рақами пастинасининг ўлчами ва автомобил кенглиги ўртасидаги нисбатини) баҳолаш лозим.
Инсон тана пропорциясининг Штратц схемалари бўйича бошнинг узунлигини тана узунлиги билан боғлаш мумкин:

• 
  Ўсмирларда, бўйи 120-170 см бўлганида бош 6-7 карра қисқаради, юзи эса - 8 карра;
  
• 
  катта одамда, бўйи 170-180 см бўлганида, бош – 7,5-8 карра, юзи – 10 карра.
  

Бу маълумот ва 1-жадвалдаги маълумотни ҳисобга олиб, шундай хулосага келамиз, тўппа-тўғри камерага келаётган одам тасвирининг катталиги бўйича зурурий кўламлилик қуйидагича, яъни
_ёки
пиксель бўлиши лозим.
Автотранспортларда бундай меъёрлаштирилган коэффициентни аниқлаб бўлмайди. Сабаби автомобилнинг образи одам образидан кўра анча мураккаб, шу билан бирга автомобилларнинг турлари бўйича ўлчамларидаги фарқи жуда каттадир (6.2-жадвал).
6.2-жадвал. Автомобиллар ўлчамлари, мм.

Автомобиль тури		Узунлиги	Кенглиги	Баландлиги (юки билан)
Енгил автомобиль		3115-4800	1500-1850	1350-1800
Катта «Мерседес 600»		5540	1940	1485
«Кадиллак»		5800	2500	–
Юк автомобили	1тоннагача	380-4800	1500-1850	4000 гача
	1 тоннадан оғир	6000-10000	2000-2500	4000 гача
Шатакка олинган прицепли (автопоезд)		20000 гача	2000-2500	4000 гача
Кабинавий ярим прицепли		18000 гача	2500 гача	4000 гача
Автобус:	Катта эмас	8500 гача	2500 гача	3000 гача
	катта	12000 гача		Икки қаватли

SM 122:2014 стандартига мувофиқ барча номер пластинкалари тўртта тур ва ички турларга бўлинади (6.3-жадвал).
6.3-жадвал. Автомобил давлат номер пластинкаси белгилари ўлчамлари.

Автомобил тури	Номер пластинаси формати	Ўлчами (мм.)	Белгилар баландлиги (мм.)
1	XXX RRR	520x112	76
1а	XXX RRR	245х134	49
2	XXX RRR	245х134	49
3	XXX RRR*	340х204	76
3а	X RRR XX	520х112	76
4	XXX RRR**	250х204	49 (1-қатор) 76(2-қатор)

*миллий рамзий белгилар пастки бурчакда, **миллий рамзий белгилар юқори бурчакда.
Бу маълумотлардан келиб чиқиб, пропорция формулалари бўйича автомобил образи тасвири сифатини баҳолаш учун формулани аниқлаймиз:
h_mm:w_mm=h_p:w_p w_p=h_p*w_mm/h_mm;
W_пнз:W_а=w_р:w_а w_а=(W_пнз:W_а)/w_р,
бунда, h_mm – номер рақами пластинасининг баландлиги (катталиги) (мм.), h_р – номер рақами пластинасининг пикселлар бўйича баландлиги, w_mm – номер рақами пластинасининг кенглиги (мм.), w_р – номер рақами пластинасининг пикселлар бўйича кенглиги, W_пнз– номер рақами пластинасининг стандарт бўйича реал кенглиги (мм.), W_а – автомобилнинг реал кенглиги (2-жадвал), w_а – автомобил образининг белгиланган кенглиги.
Автомобил тасвирини аниқлашда тасвир кўламлилигини текшириш модули куйидаги тартибда амалга оширилади:

1. 
   белгиланган автомобил образи кенглигининг пикселини миллиметрга айлантиради;
   
2. 
   6.2-жадвал бўйича автомобилнинг типи аниқланади;
   
3. 
   Автомобил кенглиги ва номер раками пластинасининг кенглиги ўртасидаги нисбийлик коэффициенти ҳисобланади;
   
4. 
   w_аэталони ёрдамида белгиланган автомобил тасвирининг яроқлилиги аниқланади.
   

Ушбу ёндашув орқали кузатув майдонининг 3D моделини ишлаб чиқиладиган дастурий таъминотда лойиҳалаш учун параметрларни созлаш модули ишлаб чиқилди. Динамик объектларни аниқлаш ва таниб олишда мос келувчи тасвирларни 3-даража параметрлари асосида танлаш мумкин. Тажарибадан маълум бўлдики, турли камералар (1-жадвал) видеотасвирларида динамик объект тасвирларини қайта ишлашда таклиф қилинган мезонлар видеокузатув тизимининг аппарат-дастурий мажмуаси ишининг самарадоригини бутун тизим бўйича 8-10% га оширди.
Иш Ўзбекистон Республикаси ФТРМҚ томонидан қўллаб-қуватланган А5-051 амалий лойиҳаси доирасида бажарилди.