Объемное зрение — новый шаг в анализе видеоинформации
Большинство представленных на рынке систем видеозаписи и видеоанализа информации используют плоскую картинку, полученную с одной камеры. Фактически это проекция объектов в поле зрения на видеосенсор камеры. И хотя существует достаточно много алгоритмов анализа этого изображения, все они изначально опираются на неполные данные. Это приводит к тому, что, например, в системах распознавания объект может быть заменен на предъявление фотографии. Автоматическая система, основанная на плоской картинке не сможет распознать подмены. Между тем, любой охранник сможет сделать это. Во многом это связано с тем, что он видит мир объёмным.
Создание систем стереозрения позволяет эффективно решать задачи:
- Автоматического анализа изображения – возможно не только распознавать объекты, но и определять их относительное положение в пространстве.
- Воссоздание объёмных моделей предметов.
- Увеличить ракурсы распознавания объектов.
3D-реконструкция объектов интереса
На сегодняшний день все известные системы 3D-реконструкции объектов по стереоизображениям требуют наличия структурированной подсветки объектов наблюдения (российские фирмы: A4Vision, Artec group, ИИТ; Зарубежные фирмы: L1, Geometrics, Point Grey Research).
Специалисты компании VOCORD разработали технологию реконструкции 3D-моделей различных классов объектов, основанную на использовании датчиков изображений высокого пространственного разрешения и высокой точности временнóй синхронизации VOCORD NetCam. Эта технология позволяет отказаться от структурированной подсветки и использовать обычное диффузное освещение.
Высокая частота кадров камер VOCORD NetCam дает новую уникальную возможность: в условиях некооперативного поведения объектов в сцене наблюдения производить достоверное обнаружение и межкадровое сопровождение объектов интереса и получать непрерывную последовательность стереоснимков этих объектов. Из серий стереоснимков выделяются снимки с наилучшим качеством изображения, наиболее пригодные для реконструкции 3D моделей объектов интереса. Наличие нескольких стереоснимков объекта с различными ракурсами позволяет повысить точность реконструкции. Погрешность реконструкции уменьшается примерно обратно пропорционально квадратному корню от количества исходных стереоснимков.
Еще одна новая технология, которая стала возможной благодаря использованию камер VOCORD NetCam: серии стереоизображений объектов интереса, на которых объект интереса зафиксирован в разных ракурсах, позволили специалистам компании Вокорд разработать эффективные методы и алгоритмы компенсации неоднородности освещения.
Преимущества 3D-технологий над традиционными 2D
Использование реконструированных 3D-моделей объектов интереса позволяют улучшить достоверность распознавания различных классов объектов интереса: лиц, человека, автомобилей по сравнению с алгоритмами, использующими 2D- изображения.
При наличии исходных 3D моделей лиц алгоритм 3-х мерного распознавания в сравнении с 2D-распознаванием позволяет значительно уменьшить вероятность ошибок «ложная тревога» и «пропуск события». Кроме этого, существенно расширяются алгоритмически допустимые ракурсы объектов интереса. Например, допустимые отклонения и углов поворота лица от фронтального ракурса для устойчивого распознавания лиц можно увеличить в несколько раз.
На реконструированных 3D-моделях лиц точность автоматической расстановки комплекса антропометрических точек значительно выше по сравнению с 2-мерными. Кроме этого, возможен пространственный поворот объекта и приведения его к нормализованному 2D-ракурсу для последующего распознавания стандартными 2D-алгоритмами.
Компанией Вокорд разработаны новые алгоритмы распознавания и идентификации человека по биометрическим признакам, выделенным в 3D-моделях:
- Методы быстрого сравнения по 3D-антропометрическим точкам.
- Методы сравнения инвариантов 3D-поверхностей.
