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SURveillance Vidéo InformatiséeSURveillance Vidéo Informatisée
Section InformatiqueSection InformatiqueChef de département Jean Pierre PETITChef de département Jean Pierre PETIT
Chef de Projet : Jean Luc LYCZAK Chef de Projet : Jean Luc LYCZAK
Groupe 3CP13: Groupe 3CP13:
DESPAIGNE Vianney,GERBAUX Amaury,MARTIN François-NoëlDESPAIGNE Vianney,GERBAUX Amaury,MARTIN François-Noël
22
Présentation GénéralePrésentation Générale
Logiciel de vidéosurveillance par WebcamLogiciel de vidéosurveillance par Webcam• Fonctionnalités : Fonctionnalités :
Détection d’intrusionDétection d’intrusion Compteur de passageCompteur de passage Compteur InstantanéCompteur Instantané
• Archivage des événementsArchivage des événements• Traitements sur les imagesTraitements sur les images• Algorithme de l’OrdonnanceurAlgorithme de l’Ordonnanceur• LimitesLimites
Présentation
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses Analyses d’imagesd’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
33
Présentation
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses Analyses d’imagesd’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Une réponse adaptée Une réponse adaptée à un besoin utilisateurà un besoin utilisateur
Utilisateurs potentielsUtilisateurs 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 l’échelle humaine
44
Présentation
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses Analyses d’imagesd’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Avantage sur l’existantAvantage sur l’existant
Vidéo surveillance traditionnelleVidéo surveillance traditionnelle• Nécessite plusieurs écrans et des Nécessite plusieurs écrans et des
agents attentifs pour les surveilleragents attentifs pour les surveiller
• SURVI analyse lui-même les prises SURVI analyse lui-même les prises de vuesde vues
55
Présentation
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses Analyses d’imagesd’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
But du projetBut du projet
Fonctionnement simpleFonctionnement simple• Au niveau de l’interfaceAu niveau de l’interface• Au niveau de l’exploitation des Au niveau de l’exploitation des
résultatsrésultats Fonctionnement efficaceFonctionnement efficace
• Résultats rapides et synthétiquesRésultats rapides et synthétiques• Surveillance automatiséeSurveillance automatisée
66
PrésentatioPrésentationn
Fonctionnalités
Analyses Analyses d’imagesd’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Modes de fonctionnement Modes de fonctionnement
3 modes différents3 modes différents
Détection d’intrusionDétection d’intrusion
Compteur de passageCompteur de passage
Compteur instantanéCompteur instantané
77
PrésentatioPrésentationn
Fonctionnalités
Analyses Analyses d’imagesd’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Modes de fonctionnementModes de fonctionnement
Image de référenceImage de référence
• Nécessaire aux analysesNécessaire aux analyses• Prise automatique au lancementPrise automatique au lancement• Réinitialisable par l’utilisateur à tout Réinitialisable par l’utilisateur à tout
momentmoment• Visualisable par l’utilisateur à tout Visualisable par l’utilisateur à tout
momentmoment
88
PrésentatioPrésentationn
Fonctionnalités
Analyses Analyses d’imagesd’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Modes de fonctionnementModes de fonctionnement
Détection d’intrusionDétection d’intrusion
• Choix de l’utilisateur entre 2 modes :Choix de l’utilisateur entre 2 modes :
Mode Mode normalnormal : différence progressive non : différence progressive non signaléesignalée
Mode Mode extrêmeextrême : toute différence signalée : toute différence signalée
99
PrésentatioPrésentationn
Fonctionnalités
Analyses Analyses d’imagesd’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Modes de fonctionnementModes de fonctionnement
Détection d’intrusionDétection d’intrusion
• Enclenchement manuel d’une sessionEnclenchement manuel d’une session• Enclenchement en programmant une Enclenchement en programmant une
sessionsession• Choix du nom du fichier d’archiveChoix du nom du fichier d’archive• A tout moment :A tout moment :
Arrêt d’une détection en fonctionnementArrêt d’une détection en fonctionnement Annulation d’une session programméeAnnulation d’une session programmée
1010
PrésentatioPrésentationn
Fonctionnalités
Analyses Analyses d’imagesd’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Modes de fonctionnementModes de fonctionnement
Compteur de passageCompteur de passage
• Comptabiliser le nombre de personnes Comptabiliser le nombre de personnes passant devant la Webcam sur une passant devant la Webcam sur une durée choisie par l’utilisateurdurée choisie par l’utilisateur
• Ne pas comptabiliser plusieurs fois une Ne pas comptabiliser plusieurs fois une personne restant dans le champpersonne restant dans le champ
1111
PrésentatioPrésentationn
Fonctionnalités
Analyses Analyses d’imagesd’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Modes de fonctionnementModes de fonctionnement
Compteur de passageCompteur de passage
• Enclenchement manuel d’une sessionEnclenchement manuel d’une session• Enclenchement en programmant une Enclenchement en programmant une
sessionsession• Choix du nom du fichier d’archiveChoix du nom du fichier d’archive• A tout moment :A tout moment :
Arrêt d’un compteur en fonctionnementArrêt d’un compteur en fonctionnement Annulation d’une session programméeAnnulation d’une session programmée
1212
PrésentatioPrésentationn
Fonctionnalités
Analyses Analyses d’imagesd’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Modes de fonctionnementModes de fonctionnement
Compteur instantanéCompteur instantané
• Dénombrer le nombre de personnes Dénombrer le nombre de personnes devant la Webcam à un instant donnédevant la Webcam à un instant donné
1313
PrésentatioPrésentationn
Fonctionnalités
Analyses Analyses d’imagesd’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Modes de fonctionnementModes de fonctionnement
Compteur instantanéCompteur instantané
• Enclenchement uniquement manuelleEnclenchement uniquement manuelle• Enclenchement à n’importe quel Enclenchement à n’importe quel
moment (même si une autre session est moment (même si une autre session est en fonctionnement)en fonctionnement)
• Choix du nom du fichier d’archiveChoix du nom du fichier d’archive
1414
PrésentatioPrésentationn
Fonctionnalités
Analyses Analyses d’imagesd’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
ArchivesArchives
Format HtmlFormat Html• Permet une synthèse rapide des Permet une synthèse rapide des
événements événements • Mise en forme agréable et facile à Mise en forme agréable et facile à
analyseranalyser
1515
PrésentatioPrésentationn
Fonctionnalités
Analyses Analyses d’imagesd’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
ArchivesArchives
Détection d’intrusionDétection d’intrusion• Titre de la sessionTitre de la session• Date et heure de début de sessionDate et heure de début de session• Liste des événementsListe des événements
Date et heure de détectionDate et heure de détection Aperçu de la prise de vueAperçu 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 d’arrêtCause d’arrêt• Date et heure de fin de sessionDate et heure de fin de session
1616
PrésentatioPrésentationn
Fonctionnalités
Analyses Analyses d’imagesd’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
ArchivesArchives
Compteur InstantanéCompteur 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 Affichage du nombre de personnes
comptéescomptées
1717
PrésentatioPrésentationn
Fonctionnalités
Analyses Analyses d’imagesd’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
ArchivesArchives Compteur de passageCompteur 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 d’un certain nombre de prises de vuePrise d’un 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
1818
Un exempleUn exemple
1919
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses d’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Analyses d’imagesAnalyses d’images
Qu’est ce qu’une image ?Qu’est ce qu’une image ?
• Tableau de pixels à 2 dimensionsTableau de pixels à 2 dimensions Cas d’une image en couleurs : Cas d’une image en couleurs :
• trois valeurs par pixel (composantes rouge, verte trois valeurs par pixel (composantes rouge, verte et bleue)et bleue)
Cas d’une image en niveaux de gris : Cas d’une image en niveaux de gris : • une valeur par pixel une valeur par pixel
2020
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses d’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Analyses d’imagesAnalyses d’images
Qu’est ce qu’une image ?Qu’est ce qu’une image ?• Exemple:Exemple:
2121
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses d’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Analyses d’imagesAnalyses d’images
Conversion en niveaux de grisConversion en niveaux de gris
• Pourquoi cette conversion ?Pourquoi cette conversion ? Réduction du temps de traitement des imagesRéduction du temps de traitement des images
• Comment convertir ?Comment convertir ? Pour chaque pixel en couleurs :Pour chaque pixel en couleurs :
valeur_grise = 0.299 R + 0.587 V + 0.114 Bvaleur_grise = 0.299 R + 0.587 V + 0.114 BR = composante rougeR = composante rougeV = composante verteV = composante verteB = composante bleueB = composante bleue
2222
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses d’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Analyses d’imagesAnalyses d’images
Conversion en niveaux de grisConversion en niveaux de gris• Exemple:Exemple:
2323
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses d’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Analyses d’imagesAnalyses d’images
Comparaison d’imagesComparaison d’images• Création d’un tableau résultatCréation d’un tableau résultat
Application de la formule :Application de la formule :
Image résultat [i,j] = | Image traitée [i,j] – Image référence [i,j] |Image résultat [i,j] = | Image traitée [i,j] – Image référence [i,j] |
110110 112112
110110 214214
109109 100100
111111 114114
11 1212
11 100100
Image référence Image traitée Image résultat
&
2424
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses d’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Analyses d’imagesAnalyses d’images
Comparaison d’imagesComparaison d’images• Seuillage du tableau résultatSeuillage du tableau résultat
Élimination des faibles variationsÉlimination des faibles variations Comparaison de chaque élément à une Comparaison de chaque élément à une
valeur de seuil valeur de seuil
11 1212
11 100100
Image résultat
255255 255255
255255 00
Image résultat seuillée
2525
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses d’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Analyses d’imagesAnalyses d’images
Comparaison d’imagesComparaison d’images• Exemple:Exemple:
2626
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses d’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Analyses d’imagesAnalyses d’images
Elimination du bruitElimination du bruit
• Elimination des pixels noirs isolésElimination des pixels noirs isolés Si un pixel noir possède 3 voisins noirs ou Si un pixel noir possède 3 voisins noirs ou
moins moins transformation en pixel blanctransformation en pixel blanc
• Elimination des petites surfacesElimination des petites surfaces Si une zone noire a une surface plus petite Si une zone noire a une surface plus petite
que la valeur de seuilque la valeur de seuil transformation en transformation en zone blanchezone blanche
2727
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses d’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Analyses d’imagesAnalyses d’images
Elimination du bruitElimination du bruit• Elimination des petites surfacesElimination des petites surfaces
Procédé d’étiquetage Procédé d’étiquetage Pour tous les pixels noirs de l’image:Pour tous les pixels noirs de l’image:
• S’il n’est pas étiqueté: S’il n’est pas étiqueté: Si une valeur étiquette est présente sur la Si une valeur étiquette est présente sur la
même ligne ou la même colonne, cette valeur même ligne ou la même colonne, cette valeur lui est attribuée ainsi qu’aux autres pixels lui est attribuée ainsi qu’aux autres pixels noirs sur la même ligne et sur la même noirs sur la même ligne et sur la même colonnecolonne
Sinon, une valeur étiquette lui est attribuée Sinon, une valeur étiquette lui est attribuée ainsi qu’à tous les pixels noirs sur la même ainsi qu’à tous les pixels noirs sur la même ligne et sur la même colonneligne et sur la même colonne
• S’il est déjà étiqueté: sa valeur d’étiquette est S’il est déjà étiqueté: sa valeur d’étiquette est attribuée à tous les pixels noirs sur la même ligne et attribuée à tous les pixels noirs sur la même ligne et sur la même colonnesur la même colonne
2828
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses d’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Analyses d’imagesAnalyses d’images
Elimination du bruitElimination du bruit• Etiquetage des surfacesEtiquetage des surfaces
11 11 11 11 11
1111 11 11 11 11
11 11 11 11 11
22 22 22
11 11 11 11 11
11 11 11 11 11
22 22 22
11
11 11 11 11 11
11 11 11 11 11
2929
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses d’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Analyses d’imagesAnalyses d’images
Elimination du bruitElimination du bruit• Exemple:Exemple:
3030
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses d’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Analyses d’imagesAnalyses d’images
Remplissage des formesRemplissage des formes
• Intérêt: rendre les formes interprétablesIntérêt: rendre les formes interprétables
• Procédure: pour chaque colonne du Procédure: pour chaque colonne du tableau résultat, transformer en pixel tableau résultat, transformer en pixel noir les pixels blancs compris entre deux noir les pixels blancs compris entre deux pixels noirspixels noirs
3131
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses d’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Analyses d’imagesAnalyses d’images
Remplissage des formesRemplissage des formes• Exemple:Exemple:
3232
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses d’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Analyses d’imagesAnalyses d’images
Analyse du résultat: détection d’intrusionAnalyse du résultat: détection d’intrusion
• Détection d’intrusion normale: comparaison Détection d’intrusion normale: comparaison de l’image courante avec l’image précédentede l’image courante avec l’image précédente
• Détection d’intrusion extrême: comparaison Détection d’intrusion extrême: comparaison de l’image courante avec l’image référencede l’image courante avec l’image référence
3333
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses d’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Analyses d’imagesAnalyses d’images
Analyse du résultat: détection d’intrusionAnalyse du résultat: détection d’intrusion
Si une forme noire de surface supérieure à la Si une forme noire de surface supérieure à la valeur seuil de détection d’intrusion est valeur seuil de détection d’intrusion est présente sur l’image résultat présente sur l’image résultat le système le système signale une intrusionsignale une intrusion
3434
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses d’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Analyses d’imagesAnalyses d’images
Analyse du résultat: compteur instantanéAnalyse du résultat: compteur instantané
• comparaison de l’image courante avec comparaison de l’image courante avec l’image référencel’image référence
• On compte le nombre de surfaces noires On compte le nombre de surfaces noires présentes dans l’image résultat après avoir présentes dans l’image résultat après avoir effectué une nouvelle opération d’étiquetageeffectué une nouvelle opération d’étiquetage
3535
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses d’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Analyses d’imagesAnalyses d’images
Analyse du résultat: compteur de passageAnalyse du résultat: compteur de passage
• comparaison de l’image courante avec l’image comparaison de l’image courante avec l’image référenceréférence
• Comparaison de l’image précédente avec Comparaison de l’image précédente avec l’image référencel’image référence
3636
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses d’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Analyses d’imagesAnalyses d’images
Analyse du résultat: compteur de passageAnalyse du résultat: compteur de passage
• On détermine les coordonnées du centre On détermine les coordonnées du centre d’inertie de chaque surface noire des deux d’inertie de chaque surface noire des deux images résultats, en effectuant la moyenne images résultats, en effectuant la moyenne sur les lignes et sur les colonnes de tous les sur les lignes et sur les colonnes de tous les pixels de la surface prise en comptepixels de la surface prise en compte
3737
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses d’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Analyses d’imagesAnalyses d’images
Analyse du résultat: compteur de passageAnalyse du résultat: compteur de passage
• L’intervalle de temps entre chaque prise de L’intervalle de temps entre chaque prise de vue étant faible, une personne effectue un vue étant faible, une personne effectue un court déplacementcourt déplacement
• Ainsi, les centres d’inerties peuvent se Ainsi, les centres d’inerties peuvent se retrouver sur les deux images résultatretrouver sur les deux images résultat
3838
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses d’images OrdonnanceurOrdonnanceur LimitesLimites
Analyses d’imagesAnalyses d’images
Analyse du résultat: compteur de passageAnalyse du résultat: compteur de passage
• On traite l’ensemble des centres d’inerties de On traite l’ensemble des centres d’inerties de l’image résultat de l’image courante: l’image résultat de l’image courante:
Si un centre d’inertie ne possède pas de voisin Si un centre d’inertie ne possède pas de voisin proche dans l’image résultat de l’image proche dans l’image résultat de l’image précédente, on a donc une nouvelle personne dans précédente, on a donc une nouvelle personne dans le champ de la caméra et donc le compteur associé le champ de la caméra et donc le compteur associé est incrémentéest incrémenté
3939
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses Analyses d’imagesd’images
Ordonnanceur LimitesLimites
OrdonnanceurOrdonnanceur
Gestion des Gestion des sessions sessions manuelles et manuelles et programmées et programmées et envoi de cause envoi de cause pour les pour les archivesarchives
Demande Arrêt
EnclenchementManuel Session
Fin SessionProgrammée
Début SessionProgrammée
4040
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses Analyses d’imagesd’images
Ordonnanceur LimitesLimites
OrdonnanceurOrdonnanceur
Demande Arrêt ?
EnclenchementManuel Session ?
NON
Session En Cours ?
OUI
Arrêt Session
OUI NON
Envoi aux archives :Arrêt demandé par
l’utilisateur
4141
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses Analyses d’imagesd’images
Ordonnanceur LimitesLimites
OrdonnanceurOrdonnanceur
Session En Cours ?
OUI
Arrêt Session
OUI
Fin SessionProgrammée ?
NON
EnclenchementManuel Session ?
Début Session
Manuelle
NON
Envoi aux archives :
Arrêt à cause du démarraged’une autre
session
4242
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses Analyses d’imagesd’images
Ordonnanceur LimitesLimites
OrdonnanceurOrdonnanceur
Arrêt Session
OUI
NON
Début SessionProgrammée ?
Fin SessionProgrammée ?
Envoi aux archives :
Arrêt normal lors d’une fin
de session programmée
4343
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses Analyses d’imagesd’images
Ordonnanceur LimitesLimites
OrdonnanceurOrdonnanceur
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 d’une
autre session
4444
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses Analyses d’imagesd’images OrdonnanceurOrdonnanceur Limites
LimitesLimites
Limites matériellesLimites matérielles• Résolution et profondeur de la Webcam Résolution et profondeur de la Webcam
limitéeslimitées Calculs erronésCalculs erronés
• Poste de travail ayant les Poste de travail ayant les caractéristiques minimales suivantes :caractéristiques minimales suivantes :
Pentium IV 1,7 GHzPentium IV 1,7 GHz 256 Mo de Ram256 Mo de Ram Port USBPort USB
4545
PrésentatioPrésentationn
FonctionnalitéFonctionnalitéss
Analyses Analyses d’imagesd’images OrdonnanceurOrdonnanceur Limites
LimitesLimites
Limites des algorithmesLimites des algorithmes• Temps de calculs longsTemps de calculs longs• Changement de luminositéChangement de luminosité• Individu d’une couleur égale à celle de Individu d’une couleur égale à celle de
l’image de référencel’image 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
4646
Extension future du projetExtension future du projet
Pouvoir gérer plusieurs WebcamsPouvoir gérer plusieurs Webcams• Utilisation d’un identifiantUtilisation d’un identifiant
Etendre l’application en réseauEtendre l’application en réseau• Compression du flux vidéoCompression du flux vidéo• Archives consultables sur Internet Archives consultables sur Internet • Consultation depuis un assistant Consultation depuis un assistant
personnelpersonnel
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