Slimme camera’s worden geleidelijk de standaard

Bewakingscamera’s ontwikkelen zich meer en meer tot intelligente detectoren. Beeld is daarbij nog steeds relevant, maar het gaat vooral om de zogenoemde ‘metadata’. Op basis daarvan wordt bepaald of interventie nodig is. Ook kan ‘metadata’ goed worden gebruikt voor verbetering van bedrijfsprocessen. We spraken hierover met Harold van den Oetelaar van Bosch Security Systems.

Het verzamelen van metadata uit camera’s wordt vaak Video Content Analyse, ofwel VCA, genoemd. In het verleden ging het daarbij vooral om beveiligingstoepassingen, zoals het binnendringen van een persoon in een verboden zone. Nu camera’s steeds nauwkeuriger worden, neemt ook het aantal VCA-mogelijkheden toe. Op beveiligingsgebied, maar vooral ook voor wat betreft ‘business intelligence’. Zo is in winkels bij te houden waar en wanneer het druk is en wat het effect van productpromoties is. Ook de coronapandemie is van invloed geweest. Die creëerde behoefte aan systemen die de afstand tussen mensen in de gaten houdt. “Camera’s genereren steeds meer data”, zegt business developer Harold van den Oetelaar van Bosch Security Systems. “Dat is mooi, maar je moet ook kijken naar hoe je met die data omgaat. Wat doe je ermee en hoe presenteer je de gegevens?” De expert van Bosch noemt een parkeerterrein als voorbeeld. “Je kan op het beeld kijken of er vrije plekken zijn voor bezoekers, maar het systeem kan dit ook automatisch vaststellen. De operator ziet dan bijvoorbeeld alleen dat de plekken A16 en F18 vrij zijn, zodat hij de bezoeker daar direct naar toe kan leiden.”

Heel uitgebreid
Nu is het herkennen van een auto in beeld niet echt high tech meer. De Object Classifier van Bosch gaat al een heel stuk verder. Die maakt ook onderscheid tussen personenauto’s, motorfietsen, busjes, bussen en vrachtwagens. In combinatie met het nieuwe Inteox-platform is zelfs nog meer mogelijk. Daarvoor kunnen derden aparte applicaties ontwikkelen om bijvoorbeeld ook bedrijfsvoertuigen van andere voertuigen te kunnen onderscheiden. Maar ook het standaard VCA-pakket in elke Bosch-camera is al heel uitgebreid. Zo is het mogelijk om voorbijgangers te tellen, waarbij automatisch personen worden ‘geblurd’. Voor opsporingsdoeleinden zijn de geblurde personen met speciale autorisaties herkenbaar te maken. Auto’s worden geteld en bij afwijkend verkeersgedrag ontvangt een operator een melding met beeld. Bijvoorbeeld als een auto met pech in een tunnel tot stilstand komt. Het configureren van de camera’s is volgens Van den Oetelaar niet ingewikkeld. “Veel is al vooraf geconfigureerd. Aanpassingen zijn op afstand, dus ook door een gespecialiseerde leverancier uit te voeren. Zo maken we het de eindgebruiker steeds makkelijker om van de kracht van VCA te kunnen profiteren. Je kan heel eenvoudig bepalen waar en wanneer bijvoorbeeld een weggenomen of achtergelaten voorwerp tot alarm moet leiden.”

Vrij configureerbaar dashboard
Vaak maken verschillende mensen gebruik van een camerasysteem. Bosch ontwikkelde daarom Intelligent Insight. Dat is een vrij configureerbaar dashboard, zodat iedereen alleen de informatie ziet die relevant is voor zijn of haar functie. Managers kunnen zo ook statistieken opvragen, bijvoorbeeld om te zien hoe de drukte in een winkel zich in de loop van de dagen ontwikkelt. Het programmeren is specialistenwerk, maar Bosch kan via de distributeurs daarbij ondersteunen met het Integration Partner Program. Dat biedt allerlei technische beschrijvingen en whitepapers, maar levert ook ondersteuning tijdens het programmeren. Stap voor stap is per product te zien wat er mogelijk is, waarna het naar wens gekalibreerd kan worden. De mogelijkheden verschillen per camera. De resolutie speelt een rol, maar ook of het een optische of thermische camera betreft. De laatste variant is ideaal voor indringerdetectie.

Drie niveaus van VCA
Inspelend op de marktvraag ontwikkelde Bosch drie niveaus VCA. Essential Analytics zit in elke IP-camera en maakt het mogelijk indringers (personen of voertuigen) te signaleren. Voor midrange- tot high end-toepassingen is er Intelligent Analytics. En voor speciaal maatwerk kan gebruik worden gemaakt van Object Classifier. Intelligent Analytics biedt onder andere de mogelijkheid om gelijktijdig meerdere objecten te detecteren en te onderscheiden. Er zijn minder pixels nodig om een object te signaleren en een speciaal algoritme zorgt ervoor dat ook bij slecht weer een betrouwbare detectie plaatsvindt. Vooral bij buitentoepassingen verdient Intelligent Analytics daarom de voorkeur. Het is duurder, maar levert uiteindelijk een besparing op, doordat minder camera’s voor hetzelfde gebied nodig zijn.

Uitdagende toepassingen
Soms zijn de omstandigheden voor detectie bijzonder uitdagend. Bijvoorbeeld bij het signaleren van boten op golvend water, waarin de zon wordt weerkaatst. Voor dat soort toepassingen ontwikkelde Bosch speciale algoritmes. Elke camera kan met Essential of Intelligent Analytics personen, fietsers, auto’s en vrachtauto’s onderscheiden. Ook is het mogelijk om alleen personen te signaleren. Bijvoorbeeld als men alarm wil als iemand over een autoweg of door een tunnel loopt. Alarm kan ook worden gegenereerd op basis van gedragingen. Zoals wanneer een auto ergens langer stil staat dan is toegestaan. Of als een persoon langer bij een auto blijft rondhangen dan nodig is om in- of uit te stappen. Bij Object Classifier zijn meer classificaties mogelijk en voor heel speciale toepassingen kan Camera Trainer worden ingezet. Dan kan een bepaald object worden ‘ingeleerd’, waarna het bij nieuwe waarnemingen automatisch wordt gesignaleerd.

Juiste projectering
“Van groot belang is de juiste projectering”, benadrukt Van den Oetelaar. “Zorg er bij voorkeur voor dat mogelijke indringers dwars door het beeld lopen en niet recht op de camera afkomen. Bij het tellen van mensen is observatie van bovenaf juist weer beter, maar niet als je mensen ook wilt herkennen. We hebben verschillende whitepapers uitgebracht met aanwijzingen voor optimale projectering van verschillende camera’s.” Het is op de eerste plaats belangrijk om te weten wat gedetecteerd moet worden, dus welke scenario’s tot alarm moeten leiden. Hoe groot zijn objecten, hoe snel bewegen ze en kan je ze dwars door het beeld laten bewegen? Op basis van die kennis kunnen de cameraposities en cameratypen worden bepaald. Dan wordt ook duidelijk of Essential Analytics volstaat, of dat Intelligent Analytics of zelfs Object Classifier nodig zijn. De volgende stap is het kalibreren van de camera. Dat gebeurt met behulp van een wizard. Zo is te bepalen bij welke snelheid, grootte, positie en richting van objecten een alarm nodig is. Als de montagehoogte van de camera bekend is, berekent de wizard welke camera en objectief nodig zijn. De wizard bevat allerlei handigheidjes, zoals een virtuele persoon die vergeleken kan worden met een object waarvan de afmetingen bekend zijn. De camera stelt de grootte vervolgens vast in relatie tot de afstand.

Continue verbeteringen
Dankzij de ondersteunende software kan VCA worden toegepast door elke installateur die de standaardopleiding tot projecteringsdeskundige heeft gevolgd, vertelt Van den Oetelaar. “Daarnaast hebben wij zelf gratis online trainingen en whitepapers voor installateurs. Zo’n training wordt in een realistische, virtuele omgeving gevolgd. Maar veel hoeft de installateur dus eigenlijk niet bij te leren. Wel wordt een correcte projectering belangrijker, moet men de beperkingen van VCA kennen en is het van belang om te weten hoe de kalibratie in zijn werk gaat. Dat laatste gebeurt met software in de camera, die via de configuratiemanager is in te stellen. Dat neemt doorgaans slechts enkele minuten in beslag. Geavanceerder is de Camera Trainer, maar daarmee is ook veel meer mogelijk. Zo kan men in een fabriek alarm genereren als een afwijkend product op de lopende band passeert.”
Essential en Intelligent Analytics zijn niet zelflerend, maar worden wel continu verbeterd. Door gebruikers aangeleverde real life-clips worden door de R&D-afdeling van Bosch verwerkt in nieuwe firmware-versies. Bij de Object Classifier gaat verbetering van de detectie deels automatisch. Deep learning zorgt ervoor dat het algoritme steeds intelligenter wordt.”

Toekomst
In de toekomst gaat de cloud een steeds belangrijkere rol spelen. Ook bij het optimaliseren van metadata. Bosch ontwikkelt speciale engines die beelden analyseren en berekenen hoe de herkenning van objecten verbeterd kan worden. Zo ontstaan steeds kleinere fouttoleranties. Pas na een zorgvuldige analyse gaan de beelden naar de operator, die er vrijwel zeker van kan zijn dat het geen onnodig alarm is. Daarnaast gaat het Azena-platform bijdragen aan meerdere mogelijkheden. Dit door Bosch opgezette en door andere fabrikanten te gebruiken platform, biedt ontwikkelaars een op Android gebaseerde standaard voor het bouwen van plug-ins voor camera’s. Er zijn inmiddels tientallen van dergelijke plug-ins beschikbaar, onder andere voor gezichts- en kentekenherkenning. De Inteox-camera’s van Bosch ondersteunen Azena inmiddels. Dit soort ontwikkelingen draagt er aan bij dat camera’s niet langer alleen extra ogen zijn van de mens, maar ook extra hersenen.

Deel dit artikel via: