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SURveillance Vidéo Informatisée Section Informatique Chef de département Jean Pierre PETIT Chef de Projet : Jean Luc LYCZAK Groupe 3CP13: DESPAIGNE Vianney,GERBAUX.

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1 SURveillance Vidéo Informatisée Section Informatique Chef de département Jean Pierre PETIT Chef de Projet : Jean Luc LYCZAK Groupe 3CP13: DESPAIGNE Vianney,GERBAUX Amaury,MARTIN François-Noël

2 2 Présentation Générale Logiciel de vidéosurveillance par Webcam Logiciel de vidéosurveillance par Webcam Fonctionnalités :Fonctionnalités : Détection dintrusion Détection dintrusion Compteur de passage Compteur de passage Compteur Instantané Compteur Instantané Archivage des événementsArchivage des événements Traitements sur les imagesTraitements sur les images Algorithme de lOrdonnanceurAlgorithme de lOrdonnanceur LimitesLimites PrésentationFonctionnalités Analyses dimages OrdonnanceurLimites

3 3 PrésentationFonctionnalités Analyses dimages OrdonnanceurLimites Une réponse adaptée à un besoin utilisateur Utilisateurs potentiels Utilisateurs potentiels Agent de surveillanceAgent de surveillance Responsable de surveillanceResponsable de surveillance Contexte de travail : Contexte de travail : Grandes surfaces à surveillerGrandes surfaces à surveiller Nombreux points à couvrirNombreux points à couvrir Travail fastidieux à léchelle humaine

4 4 PrésentationFonctionnalités Analyses dimages OrdonnanceurLimites Avantage sur lexistant Vidéo surveillance traditionnelle Vidéo surveillance traditionnelle Nécessite plusieurs écrans et des agents attentifs pour les surveillerNécessite plusieurs écrans et des agents attentifs pour les surveiller SURVI analyse lui-même les prises de vuesSURVI analyse lui-même les prises de vues

5 5 PrésentationFonctionnalités Analyses dimages OrdonnanceurLimites But du projet Fonctionnement simple Fonctionnement simple Au niveau de linterfaceAu niveau de linterface Au niveau de lexploitation des résultatsAu niveau de lexploitation des résultats Fonctionnement efficace Fonctionnement efficace Résultats rapides et synthétiquesRésultats rapides et synthétiques Surveillance automatiséeSurveillance automatisée

6 6 PrésentationFonctionnalités Analyses dimages OrdonnanceurLimites Modes de fonctionnement 3 modes différents 3 modes différents Détection dintrusion Détection dintrusion Compteur de passage Compteur de passage Compteur instantané Compteur instantané

7 7 PrésentationFonctionnalités Analyses dimages OrdonnanceurLimites Modes de fonctionnement Image de référence Image de référence Nécessaire aux analysesNécessaire aux analyses Prise automatique au lancementPrise automatique au lancement Réinitialisable par lutilisateur à tout momentRéinitialisable par lutilisateur à tout moment Visualisable par lutilisateur à tout momentVisualisable par lutilisateur à tout moment

8 8 PrésentationFonctionnalités Analyses dimages OrdonnanceurLimites Modes de fonctionnement Détection dintrusion Détection dintrusion Choix de lutilisateur entre 2 modes :Choix de lutilisateur entre 2 modes : Mode normal : différence progressive non signalée Mode normal : différence progressive non signalée Mode extrême : toute différence signalée Mode extrême : toute différence signalée

9 9 PrésentationFonctionnalités Analyses dimages OrdonnanceurLimites Modes de fonctionnement Détection dintrusion Détection dintrusion Enclenchement manuel dune sessionEnclenchement manuel dune session Enclenchement en programmant une sessionEnclenchement en programmant une session Choix du nom du fichier darchiveChoix du nom du fichier darchive A tout moment :A tout moment : Arrêt dune détection en fonctionnement Arrêt dune détection en fonctionnement Annulation dune session programmée Annulation dune session programmée

10 10 PrésentationFonctionnalités Analyses dimages OrdonnanceurLimites Modes de fonctionnement Compteur de passage Compteur de passage Comptabiliser le nombre de personnes passant devant la Webcam sur une durée choisie par lutilisateurComptabiliser le nombre de personnes passant devant la Webcam sur une durée choisie par lutilisateur Ne pas comptabiliser plusieurs fois une personne restant dans le champNe pas comptabiliser plusieurs fois une personne restant dans le champ

11 11 PrésentationFonctionnalités Analyses dimages OrdonnanceurLimites Modes de fonctionnement Compteur de passage Compteur de passage Enclenchement manuel dune sessionEnclenchement manuel dune session Enclenchement en programmant une sessionEnclenchement en programmant une session Choix du nom du fichier darchiveChoix du nom du fichier darchive A tout moment :A tout moment : Arrêt dun compteur en fonctionnement Arrêt dun compteur en fonctionnement Annulation dune session programmée Annulation dune session programmée

12 12 PrésentationFonctionnalités Analyses dimages OrdonnanceurLimites Modes de fonctionnement Compteur instantané Compteur instantané Dénombrer le nombre de personnes devant la Webcam à un instant donnéDénombrer le nombre de personnes devant la Webcam à un instant donné

13 13 PrésentationFonctionnalités Analyses dimages OrdonnanceurLimites Modes de fonctionnement Compteur instantané Compteur instantané Enclenchement uniquement manuelleEnclenchement uniquement manuelle Enclenchement à nimporte quel moment (même si une autre session est en fonctionnement)Enclenchement à nimporte quel moment (même si une autre session est en fonctionnement) Choix du nom du fichier darchiveChoix du nom du fichier darchive

14 14 PrésentationFonctionnalités Analyses dimages OrdonnanceurLimites Archives Format Html Format Html Permet une synthèse rapide des événementsPermet une synthèse rapide des événements Mise en forme agréable et facile à analyserMise en forme agréable et facile à analyser

15 15 PrésentationFonctionnalités Analyses dimages OrdonnanceurLimites Archives Détection dintrusion Détection dintrusion Titre de la sessionTitre de la session Date et heure de début de sessionDate et heure de début de session Liste des événements Liste des événements Date et heure de détection Date et heure de détection Aperçu de la prise de vue Aperçu de la prise de vue Cadre rouge autour de la zone détectéeCadre rouge autour de la zone détectée Image visualisable par simple clicImage visualisable par simple clic Cause darrêtCause darrêt Date et heure de fin de sessionDate et heure de fin de session

16 16 PrésentationFonctionnalités Analyses dimages OrdonnanceurLimites Archives Compteur Instantané Compteur Instantané Titre de la sessionTitre de la session Date et heure de la prise de vueDate et heure de la prise de vue Prise de vue associéePrise de vue associée Affichage du nombre de personnes comptéesAffichage du nombre de personnes comptées

17 17 PrésentationFonctionnalités Analyses dimages OrdonnanceurLimites Archives Compteur de passage Compteur de passage Titre de la sessionTitre de la session Date et heure de début de sessionDate et heure de début de session Pour chaque nouvelle personne détectéePour chaque nouvelle personne détectée Prise dun certain nombre de prises de vue Prise dun certain nombre de prises de vue Pour chaque prise de vue : Pour chaque prise de vue : Date et heureDate et heure Nombre total de personnes comptéesNombre total de personnes comptées Cause de fin de sessionCause de fin de session Date et heure de fin de sessionDate et heure de fin de session

18 18 Un exemple

19 19 PrésentationFonctionnalitésAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Quest ce quune image ? Quest ce quune image ? Tableau de pixels à 2 dimensionsTableau de pixels à 2 dimensions Cas dune image en couleurs : Cas dune image en couleurs : trois valeurs par pixel (composantes rouge, verte et bleue)trois valeurs par pixel (composantes rouge, verte et bleue) Cas dune image en niveaux de gris : Cas dune image en niveaux de gris : une valeur par pixelune valeur par pixel

20 20 PrésentationFonctionnalitésAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Quest ce quune image ? Quest ce quune image ? Exemple:Exemple:

21 21 PrésentationFonctionnalitésAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Conversion en niveaux de gris Conversion en niveaux de gris Pourquoi cette conversion ?Pourquoi cette conversion ? Réduction du temps de traitement des images Réduction du temps de traitement des images Comment convertir ?Comment convertir ? Pour chaque pixel en couleurs : Pour chaque pixel en couleurs : valeur_grise = R V B R = composante rouge V = composante verte B = composante bleue

22 22 PrésentationFonctionnalitésAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Conversion en niveaux de gris Conversion en niveaux de gris Exemple:Exemple:

23 23 PrésentationFonctionnalitésAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Comparaison dimages Comparaison dimages Création dun tableau résultatCréation dun tableau résultat Application de la formule : Application de la formule : Image résultat [i,j] = | Image traitée [i,j] – Image référence [i,j] | Image référenceImage traitéeImage résultat &

24 24 PrésentationFonctionnalitésAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Comparaison dimages Comparaison dimages Seuillage du tableau résultatSeuillage du tableau résultat Élimination des faibles variations Élimination des faibles variations Comparaison de chaque élément à une valeur de seuil Comparaison de chaque élément à une valeur de seuil Image résultat Image résultat seuillée

25 25 PrésentationFonctionnalitésAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Comparaison dimages Comparaison dimages Exemple:Exemple:

26 26 PrésentationFonctionnalitésAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Elimination du bruit Elimination du bruit Elimination des pixels noirs isolésElimination des pixels noirs isolés Si un pixel noir possède 3 voisins noirs ou moins transformation en pixel blanc Si un pixel noir possède 3 voisins noirs ou moins transformation en pixel blanc Elimination des petites surfacesElimination des petites surfaces Si une zone noire a une surface plus petite que la valeur de seuil transformation en zone blanche Si une zone noire a une surface plus petite que la valeur de seuil transformation en zone blanche

27 27 PrésentationFonctionnalitésAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Elimination du bruit Elimination du bruit Elimination des petites surfacesElimination des petites surfaces Procédé détiquetage Procédé détiquetage Pour tous les pixels noirs de limage: Sil nest pas étiqueté:Sil nest pas étiqueté: Si une valeur étiquette est présente sur la même ligne ou la même colonne, cette valeur lui est attribuée ainsi quaux autres pixels noirs sur la même ligne et sur la même colonne Si une valeur étiquette est présente sur la même ligne ou la même colonne, cette valeur lui est attribuée ainsi quaux autres pixels noirs sur la même ligne et sur la même colonne Sinon, une valeur étiquette lui est attribuée ainsi quà tous les pixels noirs sur la même ligne et sur la même colonne Sinon, une valeur étiquette lui est attribuée ainsi quà tous les pixels noirs sur la même ligne et sur la même colonne Sil est déjà étiqueté: sa valeur détiquette est attribuée à tous les pixels noirs sur la même ligne et sur la même colonne Sil est déjà étiqueté: sa valeur détiquette est attribuée à tous les pixels noirs sur la même ligne et sur la même colonne

28 28 PrésentationFonctionnalitésAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Elimination du bruit Elimination du bruit Etiquetage des surfacesEtiquetage des surfaces

29 29 PrésentationFonctionnalitésAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Elimination du bruit Elimination du bruit Exemple:Exemple:

30 30 PrésentationFonctionnalitésAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Remplissage des formes Remplissage des formes Intérêt: rendre les formes interprétablesIntérêt: rendre les formes interprétables Procédure: pour chaque colonne du tableau résultat, transformer en pixel noir les pixels blancs compris entre deux pixels noirsProcédure: pour chaque colonne du tableau résultat, transformer en pixel noir les pixels blancs compris entre deux pixels noirs

31 31 PrésentationFonctionnalitésAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Remplissage des formes Remplissage des formes Exemple:Exemple:

32 32 PrésentationFonctionnalitésAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Analyse du résultat: détection dintrusion Analyse du résultat: détection dintrusion Détection dintrusion normale: comparaison de limage courante avec limage précédenteDétection dintrusion normale: comparaison de limage courante avec limage précédente Détection dintrusion extrême: comparaison de limage courante avec limage référenceDétection dintrusion extrême: comparaison de limage courante avec limage référence

33 33 PrésentationFonctionnalitésAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Analyse du résultat: détection dintrusion Analyse du résultat: détection dintrusion Si une forme noire de surface supérieure à la valeur seuil de détection dintrusion est présente sur limage résultat le système signale une intrusion Si une forme noire de surface supérieure à la valeur seuil de détection dintrusion est présente sur limage résultat le système signale une intrusion

34 34 PrésentationFonctionnalitésAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Analyse du résultat: compteur instantané Analyse du résultat: compteur instantané comparaison de limage courante avec limage référencecomparaison de limage courante avec limage référence On compte le nombre de surfaces noires présentes dans limage résultat après avoir effectué une nouvelle opération détiquetageOn compte le nombre de surfaces noires présentes dans limage résultat après avoir effectué une nouvelle opération détiquetage

35 35 PrésentationFonctionnalitésAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Analyse du résultat: compteur de passage Analyse du résultat: compteur de passage comparaison de limage courante avec limage référencecomparaison de limage courante avec limage référence Comparaison de limage précédente avec limage référenceComparaison de limage précédente avec limage référence

36 36 PrésentationFonctionnalitésAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Analyse du résultat: compteur de passage Analyse du résultat: compteur de passage On détermine les coordonnées du centre dinertie de chaque surface noire des deux images résultats, en effectuant la moyenne sur les lignes et sur les colonnes de tous les pixels de la surface prise en compteOn détermine les coordonnées du centre dinertie de chaque surface noire des deux images résultats, en effectuant la moyenne sur les lignes et sur les colonnes de tous les pixels de la surface prise en compte

37 37 PrésentationFonctionnalitésAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Analyse du résultat: compteur de passage Analyse du résultat: compteur de passage Lintervalle de temps entre chaque prise de vue étant faible, une personne effectue un court déplacementLintervalle de temps entre chaque prise de vue étant faible, une personne effectue un court déplacement Ainsi, les centres dinerties peuvent se retrouver sur les deux images résultatAinsi, les centres dinerties peuvent se retrouver sur les deux images résultat

38 38 PrésentationFonctionnalitésAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Analyse du résultat: compteur de passage Analyse du résultat: compteur de passage On traite lensemble des centres dinerties de limage résultat de limage courante:On traite lensemble des centres dinerties de limage résultat de limage courante: Si un centre dinertie ne possède pas de voisin proche dans limage résultat de limage précédente, on a donc une nouvelle personne dans le champ de la caméra et donc le compteur associé est incrémenté Si un centre dinertie ne possède pas de voisin proche dans limage résultat de limage précédente, on a donc une nouvelle personne dans le champ de la caméra et donc le compteur associé est incrémenté

39 39 PrésentationFonctionnalités Analyses dimages OrdonnanceurLimites Ordonnanceur Gestion des sessions manuelles et programmées et envoi de cause pour les archives Gestion des sessions manuelles et programmées et envoi de cause pour les archives Demande Arrêt Enclenchement Manuel Session Fin Session Programmée Début Session Programmée

40 40 PrésentationFonctionnalités Analyses dimages OrdonnanceurLimites Ordonnanceur Demande Arrêt ? Enclenchement Manuel Session ? NON Session En Cours ? OUI Arrêt Session OUI NON Envoi aux archives : Arrêt demandé par lutilisateur

41 41 PrésentationFonctionnalités Analyses dimages OrdonnanceurLimites Ordonnanceur Session En Cours ? OUI Arrêt Session OUI Fin Session Programmée ? NON Enclenchement Manuel Session ? Début Session Manuelle NON Envoi aux archives : Arrêt à cause du démarrage dune autre session

42 42 PrésentationFonctionnalités Analyses dimages OrdonnanceurLimites Ordonnanceur Arrêt Session OUI NON Début Session Programmée ? Fin Session Programmée ? Envoi aux archives : Arrêt normal lors dune fin de session programmée

43 43 PrésentationFonctionnalités Analyses dimages OrdonnanceurLimites Ordonnanceur Session En Cours ? OUI Arrêt Session OUI Arrêt Session ? NON Début Session Programmée ? NON Début Session Programmée Envoi aux archives : Arrêt à cause du démarrage dune autre session

44 44 PrésentationFonctionnalités Analyses dimages OrdonnanceurLimites Limites Limites matérielles Limites matérielles Résolution et profondeur de la Webcam limitéesRésolution et profondeur de la Webcam limitées Calculs erronés Calculs erronés Poste de travail ayant les caractéristiques minimales suivantes :Poste de travail ayant les caractéristiques minimales suivantes : Pentium IV 1,7 GHz Pentium IV 1,7 GHz 256 Mo de Ram 256 Mo de Ram Port USB Port USB

45 45 PrésentationFonctionnalités Analyses dimages OrdonnanceurLimites Limites Limites des algorithmes Limites des algorithmes Temps de calculs longsTemps de calculs longs Changement de luminositéChangement de luminosité Individu dune couleur égale à celle de limage de référenceIndividu dune couleur égale à celle de limage de référence Compteur de passage :Compteur de passage : Flux trop important de personnesFlux trop important de personnes Croisement des personnesCroisement des personnes Compteur instantanéCompteur instantané Contact entre les personnesContact entre les personnes

46 46 Extension future du projet Pouvoir gérer plusieurs Webcams Pouvoir gérer plusieurs Webcams Utilisation dun identifiantUtilisation dun identifiant Etendre lapplication en réseau Etendre lapplication en réseau Compression du flux vidéoCompression du flux vidéo Archives consultables sur InternetArchives consultables sur Internet Consultation depuis un assistant personnelConsultation depuis un assistant personnel


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