מאת: צחי יבנאי, בינת יישום מערכות
”ס (טלוויזיה במעגל סגור) הינה מערכת מצלמות המשדרת את התמונה למספר מצומצם של יעדים. השימוש במערכות טמ”ס בשנים האחרונות, הינו במגמת עלייה, החל ממערכות המכילות מספר מצלמות קטן ומחוברות למכשיר הקלטה לצורך תיעוד או התראה, ועד למערכות מורכבות ומתוחכמות המיועדות לאבטחה של מתקנים רגישים, מתקני חברות, קמפוסים וכו’, ומשולבות במערך הכולל של תפיסת אבטחה מרחבית. ריבוי המצלמות הנמצאות בשימוש בכל תחומי חיינו, החל מניטור עומסי תנועה בכבישים ועד לאבטחת מתקנים צבאיים מסווגים, מחייב הקמת מוקדי בקרה ייעודיים לכל מערך מצלמות שכזה. טכנולוגיית VMD לגילוי תנועה בווידאו מיושמת על גבי תוכנה, אשר מזהה תנועה של עצמים במרחב באמצעות אבחנה בשינוי הפיקסלים בתמונה המצולמת. במערכות מקצועיות קיימים סוגים שונים של גילוי תנועה, וביניהם מערכות שבהן המצלמה סורקת שטח מוגדר, בתוכו היא אמורה לגלות תנועה, ומערכות אשר משלבות מעקב של המצלמה אחר האובייקט הנע. מערכת ה- VMD חוסכת כח אדם אנושי על ידי כך שהיא יכולה “לצפות” במקביל במספר רב של מצלמות ובאותה עת לזהות תנועות אשר העין האנושית אינה יכולה להבחין בהן.
אתגר מרכזי וקריטי, העומד בפני שיטות גילוי התנועה בווידאו, הוא מניעת “התראות שווא”, התראות השווא, מתרחשות כאשר התוכנה מדווחת על תנועת עצם, כאשר למעשה לא התרחשה תנועה, או שהתנועה אינה רלוונטית. התראות השווא הינן רבות, במיוחד במרחבים פתוחים (Outdoor) שבהם קיימים רעשי רקע רבים, אשר עלולים להפריע לגילוי התנועה, כגון תנועות של עננים, גשם, עצים, ציפורים, וכו’, כמו גם שינויי תאורה (זריחה, שקיעה, עננות ותאורה מלאכותית) – כל אלה משפיעים ישירות על רמות הפיקסלים בתמונה.
כדי להעלות את רמת אמינות המערכת, פותחו מערכות אנליטיות מקצועיות למרחבים פתוחים, אשר מבוססות על אלגוריתם מורכב ומתקדם. תפקידה של המערכת האנליטית הינו מתן התראות מגלאים (פיזיים או וירטואליים), לאירועים אשר הוגדרו מראש על ידי מנהל המערכת (כדוגמת מצלמה המוצבת כ-2 ק”מ לפני מחסום רכבת, וכאשר היא מזהה רכבת מתקרבת נשלחת פקודה להורדת המחסום).
קיימים שני סוגים של וידיאו אנליטי:
חומרתי – מערכת המזהה פעולה על ידי גלאי פיזי המותקן בשטח, ושולחת פקודה לביצוע על ידי מערכת הקלטת הווידאו. לדוגמא: מערכות נוכחות ובקרת כניסה, בזמן העברת תג העובד בכניסה לחברה, מצלמת הווידאו פונה לעבר הדלת ומתחילה בפעולת הצילום וההקלטה.
מערכת הווידאו החומרתי, הינה מערכת מסורתית המתאימה לשימושים כגון: שילוב במערכות בקרת כניסה, בקרת פריצה (גלאי תנועה) ומערכות שליטה ובקרה המרכזות את כל המידע מהמערכות השונות ומציגות אותו למשתמש באופן חזותי. יתרונות המערכת הן האמינות הגבוהה המאפיינת אותה וקלות אפיון המערכת והגדרתה.
תוכנתי – במערכת זו קיים אוסף של אלגוריתמים מתמטיים מתקדמים אשר מכילים פונקציות מתמטיות ממשיות ומורכבות, הפועלים על גבי התמונה המצולמת בשלושה ממדים, ומנתחים את השינויים, ברמת פיקסל בודד בזמן אמת. המערכת כוללת פילטרים שונים להגברת יעילותה, כגון ייצוב שינויי תאורה, לקבלת תמונה שאינה מושפעת משינויי אור ופילטרים לייצוב תמונה, לשם גילוי תנועה במצב שבו המצלמה רועדת (מצלמות המותקנות על עמודים גבוהים בסביבה בה נושבת רוח חזקה, או כאשר המצלמה נמצאת בתנועה וסורקת שטחים משתנים).אותם אלגוריתמים מיישמים פעולות אשר הוגדרו מראש על ידי סנסורים וירטואליים. במערכות אלה קיימות תכונות נוספות כגון אזורים בתמונה בעלי עניין (או להבדיל מחוץ לתחומי העניין) ורגישות לגודל העצם אשר נע בתמונה (אדם, חייה). כמו כן ישנן אפשרויות מתקדמות נוספות כגון הגדרת כיוון תנועת העצם המצולם ומהירותו כאשר רק בתנאי שהעצם נע בכיוון ובמהירות אשר הוגדרו מראש, המערכת תתריע. במערכות רבות משורטט וקטור של תנועת האובייקט על גבי המסך, בכדי להתמצא בתנועת האובייקט, וכדי לאפשר תחקיר ובדיקת התנועה בשלב מאוחר יותר. שימוש נוסף למערכת, הינו התראה על גילוי חפצים חשודים, על ידי הגדרת אזור שבו לא ניתן יהיה להניח חפץ נייח מעבר למסגרת זמן מוגדר. גם כאן השימושים הנפוצים הינם במערכות בקרת כניסה ובקרת פריצה.
יתרונות המערכת התוכנתית לעומת החומרתית, מגולמים בחיסכון עלויות המרכיבים הפיזיים, התקנה והגדרה קלים ופשוטים, גמישות לקבוע תסריטים ותרחישים מורכבים שרק בהם תתבצענה התראות, שדרוג עתידי פשוט יחסית ובנוסף תחזוקה שוטפת זולה. חסרונה טמון ברמת אמינותה, שבאופן יחסי למערכת החומרתית אינה גבוהה מספיק עדיין, במיוחד בתנאי תאורה קשים, ועל כן מומלץ להשתמש בה כקו הגנה שני, ובנוסף למערכת החומרתית. כמו כן ניתן להשתמש במצלמות תרמיות (IR – אינפרא אדום) במקום המצלמות האופטיות הרגילות ועל ידי כך להעלות את רמת אמינות מערכת הווידאו האנליטי התוכנתי, גם בתנאי חשיכה מוחלטים.
התראות מערכת בכל רגע נתון
בשתי המערכות, ההתראות המתקבלות (בווידאו או בסטילס) ניתנות להצגה מידית, באמצעות מחשבי כף יד (טאבלטים), סמארטפונים ומחשבים ניידים. ההתראות מתקבלות באמצעות SMS או אימייל המכילים קישור HTTP לכתובת המצלמה או באמצעות MMS. בנוסף קיים יישום ייעודי לסמארטפונים לצורך צפייה וקבלת חיוויים והתראות בזמן אמת, יישום אשר ודאי חשוב לקציני ביטחון אשר אחראים על המתקנים בהם מוצבות מצלמות האבטחה.
מקסום יכולות הווידאו האנליטי
כדי להגיע ליעילות וניצול מקסימליים של מערכות אנליטיות תוכנתיות, יש לבצע סקר אתר מדוקדק ומפורט הכולל מספר בדיקות ואפיונים חשובים כגון: תנאי שטח (תאורה, גיזום צמחייה וכו’), מיקום המצלמה ונתוניה הטכניים (התנאים הדרושים למערכת וידיאו אנליטית, שונים לעיתים ממצלמות אבטחה רגילות), וקביעת שבילים על גבי שטח מישורי לטובת מנגנון התראות וירטואלי (מיתר ההתראות). אין ספק כי שלב זה הינו שלב קריטי בפרויקט והכרחי להצלחת הטמעת המערכת כחלק ממערכת הגנה מרחבית כוללת.
