Opis IZOR Market

Transkrypt

Opis IZOR Market

IZOR Market
Opis Systemu
Wrocław, październik 2004, marzec 2006
IZOR MARKET – OPIS SYSTEMU
Producentem systemu IZOR Market jest firma Insofter.
Insofter Mieczysław Rozent
ul. Skłodowskiej-Curie 55/61
50-950 Wrocław
tel./fax. +48 71 328 23 41
http://www.insofter.pl
e-mail: [email protected]
Oferujemy gotowość do realizacji specjalnych wersji naszego systemu dostosowanych do indywidualnych wymagań technicznych, realizujących dodatkowe
funkcje lub współdziałających z innymi systemami automatyki.
2
Spis treści
IZOR – INTELIGENTNE ZLICZANIE OBIEKTÓW RUCHOMYCH ...... 4
IZOR MARKET ...................................................................................... 4
ZLICZANIE WIZYJNE ............................................................................... 5
BUDOWA SYSTEMU ............................................................................ 7
STACJA POMIAROWA ............................................................................. 7
ARCHITEKTURA SYSTEMU ...................................................................... 8
KARTA VIDEOIN PCI............................................................................ 12
APLIKACJA IZOR ADMINISTRATOR/PROCESOR ..................................... 14
APLIKACJA IZOR MARKET KLIENT........................................................ 15
BAZA DANYCH SQL ............................................................................. 18
3
IZOR – Inteligentne Zliczanie
Obiektów Ruchomych
IZOR Market naleŜy do rodziny systemów zliczających IZOR,
w których jako instrument pomiarowy zastosowano kamerę video.
IZOR Market
IZOR Market to system zliczania obiektów ruchomych –
poruszających się w określonych punktach pomiarowych –
przystosowany do zliczania osób. Fakt, Ŝe ruch osób nie jest
uporządkowany, często wielokierunkowy i o zmiennej prędkości
stwarza duŜą trudność w uzyskaniu poprawnych wyników.
Tradycyjne systemy, oparte na fotokomórkach, czy teŜ róŜnego
rodzaju czujkach ruchu, nie są w stanie poprawnie rozpoznać
sytuacji, w których przejście zostanie przekroczone przez dwie lub
więcej osób jednocześnie, często w przeciwnych kierunkach.
Zastosowanie kamery video oraz komputerowego przetwarzania
obrazu daje moŜliwość ominięcia problemów opisanych powyŜej.
Zastosowany w systemie specjalistyczny algorytm analizujący
obraz na bieŜąco pozwala osiągnąć dokładności pomiarów rzędu
95%. Algorytm rozpoznaje równieŜ poprawnie kierunek poruszania
się widzianych osób.
4
Zliczanie wizyjne
System IZOR prowadzi pomiar poprzez analizę obrazu wideo.
Ingerencja w obiekt pomiarowy jest minimalna i ogranicza się do
zainstalowania
kamery,
centralnie
nad
przejściem,
oraz
zapewnienia odpowiedniego oświetlenia. Obserwowane przejście
moŜe mieć dowolną szerokość. WaŜne jest jedynie, aby istniała
moŜliwość zdefiniowania osi ruchu. Nie ma zatem konieczności
instalowania w punktach pomiarowych dodatkowych urządzeń
porządkujących ruch osób (np. bramek mechanicznych, barierek
itp.).
Algorytm pomiarowy zlicza osoby przecinające zdefiniowane przez
operatora bramki pomiarowe. Bramka pomiarowa, to linia łamana,
prostopadła do przyjętej osi ruchu, nakreślona przez operatora na
obrazie z kamery. Algorytm w swojej konstrukcji przewiduje
sytuacje, kiedy osoby przechodzą blisko siebie „łącząc się” w jedną
całość – równieŜ w przypadku gdy przechodzą one w przeciwnych
kierunkach. Przewiduje on takŜe sytuacje, gdy dana osoba
zatrzyma się w obrębie bramki i przebywa tam przez dłuŜszą
chwilę. Długotrwałe testy oprogramowania wykazały równieŜ,
Ŝe uŜywane w sklepach wózki nie powodują znaczącego wzrostu
błędu pomiaru.
W kadrze jednej kamery moŜna definiować
dowolną liczbę bramek pomiarowych. MoŜna teŜ tworzyć bramki
rozciągające się przez obraz z kilku kamer.
Policzone osoby, są sumowane w zadanym cyklu (na przykład
minutowym) i w takiej formie przesyłane do bazy danych SQL.
W centralnej bazie SQL przechowywane są wyniki pomiarów
wszystkich bramek w systemie.
Transmisja obrazu z kamer video do komputera realizowana jest za
pomocą karty Insofter VideoIn PCI. Karta współpracuje
z dowolnymi kamerami systemu CCD, zarówno kolorowymi, jak
i czarno-białymi. Karta VideoIn posiada cztery wejścia video.
PoniewaŜ częstotliwość zapisywanych klatek poddawanych analizie
ma duŜe znaczenie dla dokładności algorytmu pomiarowego,
na karcie wykorzystuje się jedno wejście video, natomiast obsługę
wielu kamer uzyskuje się dzięki zastosowaniu dzielników obrazu.
Dla systemów zliczających osoby, optymalnym rozwiązaniem jest
5
quad łączący obraz z 4 kamer. Elementy wstępnego przetwarzania
sygnału video dostarczane są jako integralna część systemu.
Optymalną
lokalizacją
kamer
są
miejsca
sprzyjające
uporządkowanemu ruchowi klientów, o mocnym i równomiernym
oświetleniu sztucznym. DuŜej dokładności sprzyjają:
• jednobarwne tło kadru
• prostopadłe ustawienie kamery nad środkiem przejścia
• dopasowanie kadru do szerokości przejścia.
Kamery monochromatyczne zalecane są dla obiektów o słabszym
oświetleniu lub z doświetlaniem podczerwienią. Kamery kolorowe
poprawiają
dokładność
zliczania
przy
nierównomiernym
oświetleniu, zakłócanym przez światło słoneczne i cienie. Przy
dalekich
kadrach
zalecane
jest
stosowanie
kamer
o duŜej rozdzielczości.
6
Budowa Systemu
System IZOR Market dostarczany jest jako stacja pomiarowa, czyli
kompletne rozwiązanie sprzętowo – programowe.
Stacja pomiarowa
Stacja pomiarowa zbudowana jest w oparciu o sprzęt klasy
przemysłowej, przeznaczony do bezobsługowej pracy ciągłej.
Zestawy kilku stacji pomiarowych zabudowane są jako całość w
szafę 19”. Standardowo stacja zaopatrzona jest w terminal
operatora, skąd moŜna dokonywać zmian w konfiguracji systemu,
jak równieŜ odczytywać i analizować wyniki pomiarów.
Oprogramowanie stacji przygotowane jest teŜ do pracy bez obsługi
lokalnej ze zdalna diagnostyką i administracją poprzez sieć.
Dodatkowo stacje wyposaŜone są w urządzenia awaryjnego
zasilania UPS oraz urządzenia typu WatchDog kontrolujące ciągłość
pracy systemu. W skład jednego systemu moŜe wchodzić jedena
lub więcej stacji pomiarowych, w zaleŜności od obsługiwanej przez
system liczby kamer.
Komplet oprogramowania składa się z:
•
•
•
•
•
•
aplikacji prowadzących bieŜący pomiar
aplikacji umoŜliwiających konfigurowanie kształtów bramek
pomiarowych i parametrów algorytmu
aplikacji archiwizującej
aplikacji umoŜliwiającej przegląd bieŜących i archiwalnych
wyników, tworzenie zestawień danych i raportów, jak równieŜ
eksport tych danych do innych systemów.
programu do kontrolnego zapisu wizji na dysku twardym
aplikacji obsługującej watch-dog
7
Opcjonalnie instalowany są aplikacje pomocnicze:
•
Pakiet IZYDA dla zdalnej administracji i diagnostyki
systemu
•
Aplikacja wspomagająca ręczne przeliczenia kontrolne
zarejestrowanych obrazów z kamer
Komponenty programowe systemu:
• Aplikacja IZOR Administrator/Procesor
• Baza Danych SQL
• Aplikacja IZOR Market Klient
opisano w dalszej części dokumentacji.
Architektura systemu
IZOR Market jest systemem o otwartej i skalowalnej architekturze.
Dzięki
tym
cechom,
integracja
z
innymi
systemami
informatycznymi jest prosta i wymaga relatywnie niewielkiego
nakładu pracy. W podobny sposób system moŜe zostać
rozbudowany o moduły interfejsu dla zewnętrznych urządzeń
automatyki. Dzięki skalowalności systemu, moŜliwe jest budowanie
rozwiązań obsługujących od jednej do bardzo wielu kamer –
tworzących zawsze jeden spójny system.
Drugim aspektem skalowalności jest moŜliwość budowania zarówno
zamkniętych
systemów
stacjonarnych,
jak
i
systemów
rozproszonych, które prowadząc pomiary w wielu miejscach, nawet
bardzo oddalonych geograficznie, komunikują się z centralną bazą
SQL poprzez sieć Internet.
System stacjonarny. W tej konfiguracji stacja pomiarowa jest
samodzielna i zawiera wszystkie elementy systemu (Izor
Administrator/Procesor, Baza Danych, Izor Market Klient). Aplikacja
IZOR Market Klient jest uruchamiana na komputerze stacji
zliczającej i dostęp do danych uzyskuje się poprzez terminal
operatora. Po podłączeniu stacji do sieci lokalnej lub Internetu
aplikacja IZOR Market moŜe być uruchomiona na odległym
komputerze i zdalnie uzyskać dostęp do danych (rys. 2).
8
IZOR Market
IZOR Market
Administrator/procesor
Baza danych SQL
STACJA ZLICZAJĄCA
Rysunek 1. Schemat systemu stacjonarnego. Wszystkie elementy działają w obrębie stacji
pomiarowej.
System rozproszony. W konfiguracji systemu rozproszonego
stacje zliczające muszą być podłączone do sieci Internet. Musi
równieŜ istnieć dedykowany Serwer Rozproszonego Systemu
Zliczania. Wyniki pomiarów ze stacji są zapisywane na tym
serwerze. Aplikacja IZOR Market Klient moŜe być uruchamiana
w obrębie Serwera, bądź teŜ zdalnie (analogicznie do systemu
stacjonarnego na odległym komputerze) korzystając z danych
zgromadzonych na Serwerze.
9
IZOR Market
Administrator/
procesor
IZOR Market
Baza danych SQL
STACJA ZLICZAJĄCA
IZOR Market
IZOR Market
Rysunek 2. Schemat systemu stacjonarnego, gdy aplikacje udostępniające dane łączą się
ze stacją zliczającą zdalnie poprzez sieć lokalną lub Internet
W zaleŜności od potrzeb uŜytkownika, aplikacja IZOR Market Klient
moŜe być uruchamiana w dowolnym miejscu w sieci lokalnej lub
Internetu, moŜe teŜ być uruchamiana jedynie w obrębie stacji
zliczającej, bez konieczności podłączania jej do sieci.
10
IZOR Market
STACJA
ZLICZAJĄCA
Baza danych SQL
IZOR Market
IZOR
Market
IZOR Market
SERWER SYSTEMU
ROZPROSZONEGO
STACJA
ZLICZAJĄCA
Rysunek 3. Schemat systemu rozproszonego. Elementy systemu odpowiedzialne za
archiwizację i udostępnianie danych działają na wspólnym dla wielu stacji Serwerze
Systemu Rozproszonego.
Podłączenie stacji zliczającej do sieci niesie ze sobą konieczność
zabezpieczenia danych gromadzonych przez system, przed
dostępem do nich osób niepowołanych.
System IZOR zabezpiecza dane przechowywane przez system
wymagając autoryzacji operatora przed ich udostępnieniem.
11
Aby uzyskać dostęp do systemu operator musi podać swoją nazwę
uŜytkownika oraz hasło. Takie zabezpieczenie jest równieŜ
stosowane dla systemów stacjonarnych, przy dostępie do danych
poprzez terminal operatora. Dla systemów rozproszonych, oraz
w przypadku dostępu do danych zdalnie poprzez sieć lokalną lub
Internet, stosowane jest równieŜ zabezpieczenie danych przed
„podsłuchem”. Wszystkie transmisje sieciowe są szyfrowane za
pomocą protokołu SSL przy uŜyciu certyfikatów.
Karta VideoIn PCI
Dla uzyskania dobrych wyników pomiarów w systemie IZOR została
wykorzystana specjalna karta przechwytująca obraz z kamer video
do pamięci komputera. Karta Insofter VideoIn PCI została
zaprojektowana do bezstratnego przechwytywania i przetwarzania
obrazu video.
Niektóre właściwości karty istotne dla systemów IZOR:
•
wydajność 50 obrazów (półklatek) na sekundę (wpływa na
dokładność zliczania)
•
kaŜda półklatka ocechowa jest dokładnym czasem (karta
posiada wewnętrzny 32 bitowy licznik z zegarem 1kHz)
•
wykorzystanie właściwość multi-masteringu magistrali PCI
(transfer obrazu nie obciąŜa procesora i nie zakłóca pracy
algorytmu)
•
bardzo wysoka jakość obrazu – nie jest on kompresowany,
wycinany, ani w Ŝaden inny sposób przetwarzany
(dokładność zliczania)
•
posiada cztery wyjścia i cztery wejścia binarne oraz
kontroler magistrali I2C, dodatkowo zmiana stanu wejść
cechowana jest dokładnym czasem (daje to moŜliwość
realizacji prostego sterowania urządzeniami zewnętrznymi
bez konieczności rozbudowy systemu)
12
Parametry techniczne:
•
kompatybilna ze standardem PnP PCI v2.1
•
cztery analogowe wejścia sygnałów video – 4 x CVBS
(VIDEO) lub 2 x Y/C (S-VIDEO) lub 2 x CVBS i 1 Y/C
•
dwa niezaleŜne wejściowe kanały wstępnego przetwarzania sygnału
•
automatyczne lub programowe wzmocnienie sygnałów
wejściowych
•
rozpoznawanie częstotliwości 50/60Hz i standardu PAL lub
NTSC
•
obsługiwane standardy: PAL BGHI, PAL N, PAL M, NTSC M,
NTSC N
•
programowe ustawienia jasności, kontrastu i saturacji
•
rozmiar obrazu dla systemu PAL 285 linii po 720 punktów;
dla NTSC 239 linii po 720 punktów
•
kolor punktu zapisany w formacie cyfrowego RGB 555 (16
bitów)
•
dwa analogowe filtry przeciwzakłóceniowe
•
izolacja galwaniczna wejść i wyjść binarnych
•
dokładność zegara 50 ppm
13
Aplikacja IZOR Administrator/Procesor
Aplikacja IZOR Market Administrator/Procesor łączy w sobie
funkcjonalność bieŜącej analizy obrazu video oraz zbiór funkcji
umoŜliwiających konfigurowanie pracy systemu. Aplikacja posiada
dwa tryby pracy: pomiarowy i administracyjny.
W trybie pomiarowym aplikacja pobiera kolejne klatki z karty
VideoIn PCI i wykonuje algorytm zliczający.
W takim trybie
program uruchamia się domyślnie zaraz po włączeniu komputera
i działa bezobsługowo. Pomiar natęŜenia ruchu prowadzony jest
równocześnie na wszystkich zdefiniowanych bramkach. Program
analizując
obraz,
rozpoznaje
kierunek
i
ilość
obiektów
przechodzących przez bramkę. Wyniki pomiarów zapisywane są
cyklicznie do centralnej bazy danych z zadaną agregacją czasową
(np. minutową). Dane są cechowane czasem pobranym
z komputera, na którym znajduje się baza danych, co eliminuje
wpływ rozsynchronizowania się zegarów na poszczególnych
stacjach. Cecha ta ma szczególne znaczenie dla systemów
rozproszonych, gdzie zegary na poszczególnych komputerach nie
są automatycznie synchronizowane a czasy transmisji danych
poprzez sieć są znaczące.
Do trybu administracyjnego przechodzi się wybierając komendę
z menu programu. W trybie tym moŜna dokonać korekty
w konfiguracji systemu, takich jak zmiana połoŜenia lub kształtu
bramki, zmiana parametrów algorytmu, włączenie dodatkowych
usług wspomagających strojenie systemu (np. tworzenie pełnego
raportu pracy, czy teŜ nagrywanie filmu do pliku). Przejście
programu do trybu administracyjnego wymaga podania nazwy
uprawnionego operatora i hasła.
14
Rysunek 4. Aplikacja IZOR Administrator/Procesor.
Wraz z dokumentacją systemu dostarczany jest Podręcznik
UŜytkownika programu IZOR Market Administrator/Procesor
z pełnym opisem funkcji programu.
Aplikacja IZOR Market Klient
NajwaŜniejszym
elementem
systemu,
z
punktu
widzenia
uŜytkownika, jest aplikacja IZOR Market Klient. IZOR Market Klient
to prosta w obsłudze aplikacja, słuŜąca do przeglądania i analizy
danych pomiarowych. UmoŜliwia ona tworzenie raportów oraz
eksport danych dla potrzeb innych systemów.
15
NajwaŜniejsze funkcje realizowane przez oprogramowanie IZOR
Market Klient to:
•
Podłączenie do źródła danych, którym jest baza danych
SQL archiwizująca wyniki pomiarów. JeŜeli aplikacja działa
w obrębie stacji zliczającej, łączy się ona bezpośrednio
bazą SQL stacji. Aplikacja moŜe równieŜ łączyć się ze
stacją zliczającą zdalnie poprzez sieć lokalną lub Internet.
Interesujący moŜe być fakt, Ŝe program IZOR Market
potrafi jednocześnie korzystać z wielu źródeł danych,
co daje operatorowi moŜliwość tworzenia zbiorczych
zestawień dla grupy stacji.
•
Definiowanie zbiorów bramek. Zestawienia danych
budowane są poprzez wybór interesujących bramek.
W programie moŜna tworzyć równieŜ zgrupowania
bramek, które w dalszej analizie będą traktowane jako
jedna niepodzielna całość.
•
Definiowanie okresu czasu i sposobu agregacji. Drugą
grupą parametrów zestawienia są opcje związane okresem
czasu dla jakiego zestawienie to jest budowane. Oprócz
predefiniowanych okresów takich jak dzień, tydzień lub
miesiąc, okres czasu moŜemy określić podając jego datę
początkową i końcową. Dodatkowo moŜemy określić okres
czasu w przeciągu kaŜdego dnia.
•
Program dostarcza równieŜ narzędzi do tworzenia
zaawansowanych kryteriów dla selekcji danych poprzez
budowanie zapytania z warunków elementarnych za
pomocą operatorów AND i OR.
•
Dla zadanego odcinka czasu naleŜy określić równieŜ
sposób agregacji wyników, czyli „rozdzielczość” czasową
zestawienia. JeŜeli na przykład wybrana zostanie
agregacja 4. godzinowa, to cały okres czasowy zostanie
podzielony na czterogodzinne odcinki. Liczby przyporządkowane do takich odcinków będą sumarycznymi
wynikami pomiarów z czterogodzinnych okresów.
•
Określanie interesującej wielkości mierzonej. Zestawienie
moŜe zawierać liczbę wejść, wyjść lub liczbę osób
16
przebywających w środku mierzonego obiektu. MoŜe ono
teŜ zawierać dowolną kombinacje tych wielkości.
•
Widok tabelaryczny i wykres. Gotowe zestawienie moŜna
przeglądać w postaci tabelarycznej lub w postaci wykresu.
Aplikacja IZOR Market dostarcza równieŜ narzędzi do
drukowania utworzonego zestawienia.
•
Eksport danych. Zbudowane zestawienie moŜna udostępnić dla innych systemów i aplikacji, korzystając
z dostarczonych przez aplikację narzędzi eksportu danych.
Zestawienie moŜna skopiować do schowka, skąd będzie
dostępne dla innych aplikacji takich jak Word lub Excel.
Zestawienie moŜna równieŜ zapisać w pliku. Formaty
plików obsługiwane przez aplikację to tekst oddzielony
tabulatorami, HTML, XML.
•
Zapamiętanie i wczytanie zestawienia. Gotowe zestawienie
moŜna zapamiętać w pliku jako szablon selekcji danych,
skąd moŜna je ponownie wczytać.
Wielkość ruchu w dniu 20-06-2003
12000
1400
Bilans oznacza liczbę ludzi na obiekcie
Dane narastają od początku dnia
10000
1108
Liczba wejść
Liczba wyjść
Bilans
1200
1161
1003 997
1058
1000
909 935
8000
881
800
6000
693
600
536
509
4000
400
285
2000
200
161
0
0
9:00
0
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
Rysunek 5. Przykład zestawienia dziennego wejść i wyjść do supermarketu.
17
Wraz z dokumentacją systemu dostarczany jest Podręcznik
UŜytkownika programu IZOR Market z pełnym opisem funkcji
i moŜliwości programu.
Baza danych SQL
Dzisiejsze serwery baz danych są proste w obsłudze, stabilne
i szybkie System IZOR market oparty został na serwerze bazy
danych SQL, co zapewnia mu duŜą elastyczność i otwartość.
Centralna baza danych archiwizuje wyniki pomiarów oraz
przechowuje parametry konfiguracyjne wszystkich bramek.
Baza danych instalowana jest na jednym z komputerów
wchodzących w skład stacji zliczającej, lub w przypadku systemu
rozproszonego na Serwerze Rozproszonego Systemu Zliczania.
Do danych przechowywanych na serwerze dostęp mają tylko
uprawnieni uŜytkownicy systemu. Dostęp ten jest chroniony za
pomocą nazwy uŜytkownika i hasła, weryfikowanych przez serwer
bazy danych. KaŜdy uŜytkownik ma przypisane zasoby, do których
ma dostęp, oraz zakres uprawnień do tych zasobów.
Wraz z systemem dostarczana jest wymagana przez system IZOR
Market struktura bazy danych, czyli zbiór uŜywanych przez system
tabel oraz schemat połączeń między nimi.
18

Opis IZOR Market

Transkrypt

Podobne dokumenty

Dafi Market otrzymało certyfikat Workplace Conditions Assessment

Taki Przyjaciel to Skarb - Fundacja Anny Dymnej „Mimo Wszystko”

76-200 Słupsk, ul. Party - Bałtycka Galeria Sztuki Współczesnej

Slajd 1

Fajne takie surfowanie.

switzerland - Polbrokers

Pan Prezes Mieczysław Twaróg Stowarzyszenie Eksporterów

Temat zajęć: Drogi poszukiwania pracy.

Prawa dziecka - Biblioteka w Szkole

Praca w PRL: dla siebie, dla społeczeństwa, dla systemu?