Conf . Univ. D r. Eugen Petac [618602]

Universitatea „OVIDIUS” Constanța
Facultatea de Matematică și Informatică
Specializarea: Informatică

LUCRARE DE LICENȚĂ

Coordonator științific :
Conf . Univ. D r. Eugen Petac

Absolvent: [anonimizat]
2017

Universitatea „OVIDIUS” Constanța
Facultatea de Matematică și Informatică
Specializarea: Informatică

Sistem IP video omniprezent

Coordonator științific :
Conf . Univ. D r. Eugen Petac

Absolvent: [anonimizat]
2017

CUPRINS

CAPITOLUL I
SISTEME OMNIPREZENTE – TRECUT, PREZENT, VIITOR.. ……………….. …….
1
1.1. Actualitatea subiectului ……………………………………………………… ………………….. …. 1
1.2. Scurt istori c al si stemelor de supraveghere…………………………………………………… 2
1.3. Avantajele pe care le aduce supravegherea video………………………………………….. 6
1.4. Caracteristici generale ale camerelor de supraveghere ……………………………………. 7

CAPITOLUL II
SISTEME DE SUPRAVEGHERE VIDEO. COMPONENȚĂ. EVOLUȚIE …… ..
12
2.1 Informații generale …………………………………………………… ………….. 12
2.2. Componenț a unui sistem de supraveghere ………………………………………. 13
2.3. Sistemele rețea care folosesc camere video cu adresă IP – Specificații și
avantaje ……………………………………………………………………………
15
2.3.1. Tipuri de camere IP ……………………………………………………….. 16
2.3.2. Modalit ăți de stocare a înregistră rilor……………………………………… 22
2.3.3. Avan tajele camerelor IP …………………………………………………… 22
2.3.4. Dezavantajele camerelor IP ……………………………………………….. 27
2.4. Funcții IVS (Intelligent Video Surveillance System) ……………………………. 28

CAPITOLUL III
APLICAȚIA HAWKEYETRACKING ………………………………………………………………
42

3.1. Descrierea aplicației….. ………………………….. …………………………. ……………………… 42
3.2. Pachetul F rames ………………………………………………………………………………………… 44
3.3. Pachetul M ain………………………………………… ………………………………………………… 45
3.4. Pachetul T racker ……………………………………………………………………………………….. 53
3.5. Date statistice și concluzii ……………………………………………………….. 64

BIBLIOGRAFIE……………………………………………………………………………………………….. 68

CAPITOLUL 1

1
CAPITOLUL 1
SISTEME OMNIPREZENTE – TRECUT, PREZENT, VIITOR

1.1. Actualitatea subiectului

Monitorizarea video, se referă la supravegherea comportării indivizilor, obiectelor
sau proceselor. Motivele utilizării sistemelor comple xe de supraveghere sunt foarte
variate, acestea put ând fi pentru : cercetare, observare sau chiar pentru control ul
obiectivelor care nu prezintă încredere pentru asigurarea securității.
În ultimii ani tot mai multe multe companii, organizații cât și instituții ale statului
optează pentru un sistem video complex de supraveghere a activității și a obiectivelor.
În urma i mplement ării unui astfel de sistem, se observă rezultate, dintre care
putem aminti : angajații devin mai conștienți de îndatoririle pe care le au și sunt mai atenți
la felul în care își îndeplinesc sarcinile, sunt eliminați timpii morți din procesul de
producție, pot fi depistate și corectate greșeli, totul conducând la eficientizarea activității
și reducerea, până la eliminare, a pierderilor. Nu trebuie ignorat nici aspectul asigurării
mai facile a securității bunurilor și a persoanelor.
O altă facilitate oferită de sistemul de supraveghere video este dată de faptul că
sistemul de control, o data cu dezvoltarea tehnologiei și cu o conexiune stabilă la internet,
oferă utilizat orului posibilitatea sa acceseze, din orice punct, informațiile colectate de
către sistemul de securitate și monitorizare la domiciliu.
Având în vedere toate aceste considerente se poate afirma, fără rezerve, că
domeniul supravegherii video este unul de ac tualitate și de mare interes în societatea
modernă, iar orice contribuție ce aduce îmbunătățiri sau inovare este binevenită.

CAPITOLUL 1

2 1.2. Scurt istoric al sistemelor de supraveghere

Sistemele de monitorizare video joac ă un rol esen țial în via ța noastr ă în ult imele
două decenii. Monitorizarea video în sine , este un pas important, realizat și în stoparea
fenomenului infrac țional, rezultatele fiind de cele mai multe ori, peste așteptări la nivel
global . Dacă la început aceste echipamente erau utile în special în domeniul militar ,
institu țiilor sau guvernelor țări lor în diverse mă suri sa u în misiuni de securitate, în
momentul actual răspâ ndirea acestora aduce beneficii considerabile .
O locuin ță este cu 78% mai sigur ă atunci c ând dispune de un sistem video de
monito rizare și cu 82% mai pu țin expusa unor atacuri ale infractorilor. Ast ăzi, o parte din
magazin e, super market-uri, benzină rii, școli sau institu ții public e, beneficiază de
echipamente și sisteme de securitate. Un alt aspect important este trecerea mai multor
state și ora șe importante din Europa, Asia, America de Nord și de Sud , la sistemul de
supraveghere public, î ncerc ând să limiteze actele de violen ță și infrac ționalitate și mai
ales actele de terorism. Astfel, î n parcuri, aeroporturi, g ări, sta ții de metro uri, în zonele
unde traficul este intens , camerele de securitate sunt prezente.
Terorismul prezent în zilele noastre, servește drept intro, infracționalitatea drept
țintă, iar camerele ș i sistemele de supraveghere video drept soluț ie. Doresc să arăt cât și
de ce sunt atâ t de importante s istemele de su praveghere video ș i camerele de securitate, și
să analizez plusuri le și minusuri le.
Astfel, în cele ce urmează, se va evidenția evoluția sistemelor de monitorizare
profesionale, a sisteme lor de monitorizare pentru exterior ș i sisteme lor de monitorizare
pentru interior precum și a sisteme lor de supraveghere ascunse sau a celor de
supraveghere prin intermediul internet ului.
Sistemul de monitorizare video ( CCTV – closed circuit television ) reprezintă un
sistem de televiziune care funcționează în buclă închisă . Spre deosebire de televiziunea
public ă care este accesibilă orică rei persoane care a re un receptor TV, imaginile obț inute

CAPITOLUL 1

3 de sistemul de monitorizare video sunt di sponibile numai celor conectați î n bucla și care
au drept de acces.
Primul sistem de monitorizare video CCTV a fost utilizat î n anul 1950 , devenind un
element important în orice sis tem video de securitate profesional . De cele mai multe ori
“bucla” este o legătură fizică – un cablu ce transmite imagini surprinse de cam eră și
înregistrate . Acestea pot fi ulterior vizualizate p rin intermediul unui monitor .
În afara sistemelor de protec ție a proprietăț ii și a celor de contr ol al aplicaț iilor,
aceste sisteme de supraveghere video mai oferă avantaje și î n alte zone cum ar fi:
– asistarea autorităț ilor de poliție rutieră în monitorizarea traficului și implementarea
unor reacții prompte în caz de urgenț e.
– asistarea managerilor în monitorizarea fluxurilor tehnologice, identificarea
problemelor în producție și luarea rapidă a mă surilor ce se impun .
– monitorizarea mediilor care nu sunt ușor accesibile (reactoare nucleare , furnale ,
zone de război ).
În anul 1949, George Orwell publica romanul politic "1984". In cartea lui Orwell,
totul devine minu țios supravegheat în Marea Britanie, iar afiș ele de pe străzi indică faptul
că „Big Brother este cu ochii pe tine” – (“Big Brother i s watching you"). Acesta a fost
moment ul în care c onceptul de monitorizare video a fost popularizat. La numai doi ani de
la pub licarea cărț ii lui Orwell, apar primele casete cu imagini live surprinse de o cameră
de televiziune. Acest lucru s e intâmpla în 1951. 9 ani mai tâ rziu, î n Trafal gar Square din
Londra, apare prima dovadă a existenț ei camere lor de su praveghere temporare, integrate
într-un sistem , fiind utilizate pentru a monitoriza p ersonalul regal britanic. Astfel în anul
1965, apar p rimele documente legale , care susțin că oficialități ale S.U.A. vor promulga
legea monitorizăr ii video.
În anul 1966, este anul în care NASA an unță că a utilizat semnale analog pentru a
transmite imagini digitale de pe Lună pe Pământ. Trei ani mai tâ rziu, Marie Brown
patenteaza primul sistem de monitorizare video improvizat ce poate fi utilizat în

CAPITOLUL 1

4 televiziune. Î n anul 1972, Texas Instruments prod uce primul dispozitiv electronic pentru
care nu este necesar un film pentru a putea înregistra.
În anul 1980, sistemele de monitorizare deja cunoscute , se extind . Astfel acestea nu
vor fi utilizate numai în mediul de afaceri, ci și în scopul de a reduce i nfracționalitatea.
Șase ani mai târziu, î n martie 1986, exper ții de la Kodak , brevetează primul sensor
Megapixel, capabil să î nregistrez e 1.4 milioane de pixeli. Evoluția este din ce în ce mai
evidentă ș i sistemele de sup raveghere devin deja populare. Î n anul 1992 apare prima
"nanny ca m", iar industria este pregătită să dezvolte și alte camere , chiar ș i de dimensiuni
mai mici .
Ajungem î n anul 1996, atunci c ând Axis Communications produce prima cameră
de tip Internet Protocol (fig. 1.1 ) ce poate fi utiliza tă într-un sist em de su praveghere
video. Astfel, c amera video “Neteye 200 ” produce un impact puternic în acest domen iu
de activitate. Câțiva ani mai târziu , Digital Video Recorder -ele (DVR -urile) se impun pe
piață , fiind al doilea pas important din acest domeniu , după introducerea camerelor video
de securitate.
11 – septembrie – 2001 reprezintă momentul cel mai important din istoria
monitorizăr ii video. Atacul de la World Trade Center aduce schimbări majore în viziunea
oame nilor asupra domeniului securităț ii. Astfel supravegherea video nu este percepută
doar sub aspectul de "big brother" , ci mai ales ca siguranță personală. Î n anul 2003
primele sisteme de monitorizare profesionale sunt implementate de Royal Palm Midd le
School, ele fiind apte să recunoască u n om dupa trăsăturile faciale . Doi ani mai târziu ,
firma Intellio , aduce pe piață sisteme de monitorizare cu caracteristici superioare , având
în componență camere IP, ce inclu d tehnologie VCA ( content analytics ).

CAPITOLUL 1

5

Fig.1.1 – Prima cameră de tip Internet Pr otocol , produsă de AXIS Communications1

În anul 2006, Chicago, oraș ul cu unul dintre cel e mai ridicate nivele de
infracț ionalitate la nivel mondial , implementeaza "Operaț iunea S cut Virtual", cel mai
scump lanț de sisteme de securitate . In anul 2007, un pr ocent de 97% din populația
estimată a Statelor Unite , consideră deja că sistemele de monitorizare video sunt o
necesitate , conform New York Post . Aproape 10 ani mai tâ rziu, camerele de securitate și
pachetele d e supraveghere video se pot intâlni oriunde în lume, la orice colț de stradă, în
orice casă. Iar îmbunătăț irile sunt semnificative , atât ca nivel de rezultate , cât și ca nivel
de proprietăți ș i caracte ristici ale echipamentelor. Dacă la începuturi, înregistrarea video
efectuată de sistemele de monitor izare se realiza utilizând anumite plăci de captură, î n
prezent , utilizatorii savurează experienț a lucrului cu D VR-uri sau N VR-uri standalone.
Achiziț ionarea unor echipam ente de supraveghere video ajută î n conformitate cu noile
tehnologi i, la monitorizarea de la distanță a locației î n care sistemul video este montat .
Putem afirma faptul că DVR -ul (Digital Video Recorder -ul) este c ea mai importantă
componentă a unu i sistem de supraveghere . Acesta stochează și procesează imaginile,

1 http://www.axis.com

CAPITOLUL 1

6 controlând sistemul de supr aveghere . Camerele de supraveghere , care se atașează DVR –
ului, pot îmbră ca diverse tehn ologii ș i pot fi a nalogice sau digitale. A cestea preiau
imaginile prin interme diul obiectivului, le transformă î n semnale elec trice, analogice sau
de tip IP ș i le transm it DVR -ului.

1.3. Avantajele pe ca re le aduce supravegherea video
Putem afirma cu tărie că s istemele de supraveghere profesionale ac ționează ca un
factor de descurajare al criminalităț ii. Un sistem de monitorizare video contribuie decisiv
la prinderea unui in fractor. Sunt din ce în ce mai multe situații î n care organele de poliție
folosesc calitatea serviciilor sisteme lor video de securitate , pentru a soluționa divese
cazuri de infracționalitate .
Astfel, u n sistem de monitorizare video poate fi considerat ca fiind un instrument
eficient pentru protecția famili ei sau a proprietății . Camere le de supraveghere video,
reprezintă și un factor ce descuraj ează orice tentat ivă de efracție sau de încălcare a
proprietății private . De asemenea ele reprezintă și un uriaș s usțină tor al legii prin probele
video î nregistrate , pe care le poate oferi după săvârșirea unei posibile infracț iuni.
Avantajele s istemelor de supraveghere video, nu se opresc aici, ele ne pot ajuta la
îmbunătățirea productivității angajaț ilor unei compani i. În urma realizării unor studii de
specialitate, s-a constatat faptul că "pericolul principal nu vine din exter ior, ci din
interior". Astfel, în cazul marilor companii, când se iau î n calcul pierderile mari , pe
termen lung , se fac referiri, de foarte mul te ori, la angajații care irosesc timpul de muncă.
Există desigur , și situații în care, o parte dintre ei, rău intenționaț i, sustrag din companie
numer oase bunuri. În acest caz, camerele video de monitorizare au un rol important în
depistarea acestora .
Sistelemele CCTV au o largă răspândire, ele fiind utilizate îndeosebi în:
– controlul traficului;
– verificarea alarmelor;

CAPITOLUL 1

7 – controlul angajaților și mulțimilor
– supravegherea accesului în zone restricționate;
– supravegherea magazinelor, parcărilor și propri etăților ;
– controlul procesului industrial;
Sistemele de monitorizare video sunt caracterizat e printr -o eficiență sporit ă și o
detecție mai rapidă a problemelor, astfel c a rezultat , putem spune că:
– avem o reducere a costurilor priv ind securitatea;
– avem un răspuns mai rapid în situații de criză ;
– identifica rea suspec ților este mai facilă ;
– există un senti ment de siguranță sporit;
Dincolo de toate aceste avantaje esen țiale, primordiale ș i vizib ile, putem trece î n
revist ă și alte le care sunt oarecum implicite și usor d e dedus. Siguranța personală sau
siguranț a familiei în cazul unor situații neprevă zute, este un avantaj extrem de important,
de asemenea controlul tot al pe care îl pot avea asupra copiilor și respectiv asupra bonei.
Avantaj ele pe care le deține evoluția tehnologic ă, produs e de echipamente le de
supraveghere video este uimitor. Putem monitoriza tot ce se întâmplă, chiar daca suntem
într-o altă ț ară, la sute de mii de kilometri distanță . Totul se realizează prin inter net, prin
tabletă, laptop sau telefon mo bil. Cu siguranță supravegherea video va fi mult mai
dezvoltată si plină de avantaje în următorii 10 -15 ani .

1.4. Caracteristici generale ale camerelor de supraveghere

Rezoluț ia: Rezoluț ia este, o caracteristică foarte important ă a calităț ii imaginii pe
care camer a de monitorizare video o red ă. Astfel, r ezolu ția unei camere reflect ă
capacitatea acesteia de a evidenția detaliile unei înregistrări . Aceast ă caracteristică se
exprim ă uzual î n termeni de linii TV orizontale. În specificaț iile unei camere video ,
valoarea rezoluției se bazează pe num ărul de elemente dis tincte, dintr -o linie orizontală,
care pot fi capturate de că tre cameră . Acest lucru se reflectă în mod direct asupra

CAPITOLUL 1

8 numă rului de linii verticale care pot fi distinse , pentru echivalentul de proporț ie 4/3
(H/V). Numă rul de linii vertical e, adică numă rul elementelor di stincte dintr -o linie
orizontală, se obține din rezoluția orizontală înmulțită cu valoarea 4/3. Acest lucru se face
pentru a păstra proporț iile naturale ale imaginii. Cu cât numă rul de elem ente individuale
dintr -o linie orizo ntală este mai mare, cu atât în imaginea rezultată vom putea distinge
mai multe detalii . De exemplu o camera cu rezoluția de 520 linii TV va avea într -o
singură linie 520 x (4/3) elemente distincte de imagine.
Putem real iza o clasificare a camerelor de supraveghere, din punct de vedere al
rezoluției. Astfel avem camere video cu :
– rezoluție normală: î n jur de 330 -380 linii TV
– rezoluție medie: mai mică de 480 linii TV
– înaltă rezoluție : peste 520 linii TV
Pentru camere le monocrome , se folose ște aceeaș i clasificare , dar rezoluț ia este, î n
medie, cu 80 de linii TV mai mare. O măsurare a rezoluț iei camerei se poate face ,
folosind chart -ul de te st EIA. Acest parametru, rezoluție, este extrem de important în
alegerea unei ca mere care să corespundă cu cerinț ele de vizualizare, identificar e și
recunoaș tere a detaliilor necesare aplicației. De menționat că rezoluția întregului sistem
este dată de cea mai mică rezoluț ie a elementelor ce o comp un (camera video , monitor
sau DVR ).
Sensibilitatea : putem afirma faptul că sensibilitatea camere i video este o
caracteristică a performanței acesteia în condiții slabe de iluminat ; se mai întâlnește în
specificații ca fiind iluminarea minimă. Acest parametru este influențat de mai mulț i
factori, dintre care amintim: dimensiunea și calitatea CCD -ului, apertura (deschiderea)
irisului, cali tatea obectivului, amplificarea camerei , modalitate a de procesare a
semnalului video , timpul de expunere .

CAPITOLUL 1

9 Tot de s ensibilitate putem afirma că este caracteriz ată ca fiind iluminarea min imă
necesară, la o deschidere dată a lentilei, pentru a ave a la ieș irea camerei , un semnal video
util.
Raportul Semnal Zgomot ( eng. : Signal Noise Raport – SNR) : din punct de
vedere d inamic, este parametru ce descrie comportame ntul camerei ș i capac itatea acesteia
de a compensa influenț a perturbatoare a zgomotului , a semnalului parazit, ce se
suprapune p este semnalul util. Nicio cameră nu poate rejecta acest zgomot , influența
acestuia putând fi doar redusă . Măsura acestui paramet ru este dată în decibeli (dB). O
cameră cu un raport semnal zgom ot câ t mai mare are o c apacitate mai mare de a diminua
zgomotul și de a reda imagini de calitate mai bun ă, dec ât o cameră cu un SNR mai mic.
Compensarea Luminii din Spate ( sau Back Light Compe nsation – BLC) : Aceast ă
funcție are un rol esențial în situațiile î n car e supravegherea are un obiect aflat pe un
fundal luminos, ori câ nd cea mai mare parte a luminii vine din spatele obiectului.
Sistemul d e expunere al camerei video se configurează autom at pentru o medie a
cantității de lumină din scenă . Dac ă în zona supravegheată apare o cantitate mai mare de
lumină , atunci sistemul de expunere reacționează la aceasta prin închiderea (ajustare a)
irisului (sau a irisului electronic) , acest lucru având ca rezultat o imagine mai întunecată .
Pentru a compensa acest efect, prin activarea BLC -ului, camera va calcula timpul de
expunere bazâ ndu-se pe nivelul de iluminare , doar d intr-o parte a imaginii, uzual î n
centrul imaginii, care este de interes pentru vizual izare. O rice modificare a iluminatului
în afara acestei ferestre , este ignorată de că tre sistemul de expunere.
Automatic Gain Control : Circuitul care realizeaz ă aceast ă funcț ie are rolul de a
compensa fluctuaț iile de iluminat , care duc la scă derea semnalul ui. În cazul în care
valoarea semnalului este corespunzătoare , circuitul nu va aplica nicio amplificare . Cu
toate acestea, dacă semnalul video cont inuă să scadă (pe m ăsura sc ăderii iluminatului) ,
atunci circuitul va aplica din ce î n ce mai mult ă amplificar e. Trebuie menț ionat ca acest
circuit nu poate face minuni și în scena trebuie să exist e lumina pentru a se putea produ ce
un semnal video. Trebuie menționat că amplificarea unui semnal slab , presupune și
amplificarea zgomotului din acel semnal, de aceea se mnalul video preluat în condi ții

CAPITOLUL 1

10 slabe de iluminat și amplificat , va produce o imagine de calitate slabă , acest lucru fiind
preferat , în schimbul lipsei totale de ima gine.
Electronic Iris : funcția Electronic Iris, compensează valorile ridicate ale
semnalu lui video , prin controlul timpului de expunere , în concordanță cu nivelul de
iluminat. Shutter -ul este cel care controleaz ă timpul de expunere a senzorului de imagine
la fluxul luminos , care este focalizat de lentilă. Cu câ t acest timp este mai mic , cu atâ t
timpul necesar senzorului pentru a « acumula » lumin ă, este mai mic și, în acest fel, se
evită supraexpunerea la lumină .
Shutter Speed : rolul shutter -ului este acela de a controla timpul de expunere a
senzorului la lumină . Un shutter cu viteză mai mare (adică cu timp mai mic de expunere) ,
este utilizat în redarea imaginilor , în care obiectele sunt în mișcare rapid ă. Totuș i, un
shutter rapid înseamnă un timp de expunere mic, rezultand o imagine mai intunecata. În
cazul în care avem nevoie de un shutter ra pid, atunci trebuie sa ne asigurăm că avem
suficientă lumină . Valoa rea shutter -ului poate fi configurată manual , sau poate fi lăsată pe
regimul automat.

Figura 1.2. Efectul shutter -ului2 asupra imaginilor î n mi șcare.

2 http://www.axis.com

CAPITOLUL 1

11 Balanta de Culori : reprezintă un pa rametru caracteristic camerelor color. Se refer ă la
capacitatea camerelor video de a reda în mod câ t mai natural culorile , în condiții de
iluminat diferite. Acestă funcție devine vizibilă, atunci când folosim o cameră atât pentru
condiț ii de exterior , cât și pentru int erior, la trecerea de la o sursă de iluminat la alta
(iluminat artificial , natural ).

Detecț ie de miscare (motion detection) : Este o func ție ce permite detectarea mișcării
în zona de acțiune a camerei , prin analiza de imagine la nivelul camer ei video.

CAPITOLUL 2

12

CAPITOLUL 2
Sisteme de supraveghere video. Componență. Evoluție

2.1. Informații generale

Sistemele de supraveghere video reprezintă o componentă important ă pentru
asigurarea siguranței și securității. Nevoia monitorizării video și înregistrarea
evenimentelor a devenit din ce în ce mai importantă, odată cu creșterea riscului de
securitate. Astfel , multe organizații , la nivel mondial, implementează astfel de sisteme
pentru o gamă largă de aplicații.
Sistemele de supraveghere video completează sistemel e tradiționale de securitate
și siguranță , cum ar fi detecți a la efracție, control ul acces ului, detecția incendiu lui,
camerele video funcționând în relație de colaborare cu acestea, asigurând elementul de
monitorizare în timp real și posibilitatea de vizua lizare post-eveniment precum și
înregistrarea, afișarea și transmisia informației video către diverși beneficiari ai acesteia.
Progresul rapid înregistrat de rețelele de date și tehnologiile electronice și
software au condus la o diversificare a metodelor prin care pot fi implementate sistemele
de supraveghere video. Industria CCTV și -a schimbat foarte multe din principiile de
bază, trecând de la sistemul complet analogic la cel complet digital, centrat în jurul
conceptului de rețea.
Sistemele actuale pot u tiliza tehnologiile oferite de sistemele de calcul de tip PC
(Personal Computer ). Astfel, caracteristici tipice acestora sunt folosite pentru a oferi
facilități noi față de tehnologia clasică (analogică), cum ar fi: vizualizarea la distanță,
stocare în for mate digitale pe hard -diskuri (HDD), multitasking (supravegherea on -line,
înregistrarea și consultarea arhivelor pot fi folosite simultan).

CAPITOLUL 2

13

2.2. Componen ța unui sistem de supraveghere

1.Putem afirma că una din primele componente de bază ale unui sist em de
supraveghere este reprezentat ă de DVR. Ace asta poate fi gă sită și sub formă de NVR ,
care este folosită pentru camerele de supraveghere de tip IP. Fiind c omplex, important
dar și util, un Digital Video Recorder (prescurtat DVR) reprezintă partea integ rantă a
sistemu lui de supraveghere , care preia și gestionează imaginile venite de la camerele
video. Putem afirma faptul că Digital Video Recorder -ul se utilizează pentru sistemele
analogice, iar Network Video Recorder -ul (prescurtat NVR), este pretabil pe ntru
sistemele video de supraveghere , mai noi, care folosesc camere digitale.
Un aspect deloc de neglijat este c ompatibilitatea acestui dispozitiv (DVR sau
NVR) cu echipamentele de filmat , deoarece utiliz area unui DVR performant în conexiune
cu camere vide o de de o calitate inferioară, duce la o slabă calitate a imaginilor video
înregistrate . La fel de adevarat ă și universal valabilă este și varianta inversă, atunci când
achiziționăm camere de supraveghere performante cu un DVR ce nu se ridică la același
nivel a l calității.
2.Cea de -a doua componentă , foarte important ă, a unui sistem d e supraveghere
CCTV este reprez entată de camerele video. Ele captează imaginile ș i le trim it mai departe
spre procesare către DVR. Camerele video pot fi împărțite î n camere video an alogice ,
clasice ș i camere video digit ale IP; de asemenea camerele video pot fi de tip dome, de tip
bullet, ascunse, PTZ etc. iar în funcție de spațiul î n care vor fi utilizate p ot fi camere
video de interior și camere video de exterior. La fel de importan tă este capabilitatea
camerei de supraveghere de a monitoriza activitatea si pe timpul nopții. Astfel de camere
de supraveghere trebuie sa fie înzestrate cu infraroșu (IR).
Un sistem de supraveghere optim ar trebui format atât din camere pentru spațiul
interior câ t și pentru spaț iul exterior al locatiei monitorizate . Camerele video mai noi,
folosesc tehnologii diferite, printe care putem aminti camerel e care folosesc tehnologia
Analogic High Definition (prescurtat AHD) . Aceste camere , care folosesc această

CAPITOLUL 2

14
tehnologie, ofera sistemului de supraveghere i magini de o calitate foarte ridicată ,
apropiat ă de nivelul de performanță ale camerelor digitale, iar din punct de vedere al
costului, sunt mult mai accesibile.
3.O altă componentă foarte importantă este m onitorul. El poate fi utiliza t continuu
și afișează imaginile transmise de camere le video . Acestea pot fi de mai m ulte feluri:
televizoare sau monitoare LCD care să aibă încorporate intră ri HDMI .
4.Surse le de alimentare
Acestea depind de numărul de camere ș i pot fi simple acumulatoare sau surse de
alimentare de dimensiuni mai mari.
5. Elemente de conectică
În afar ă de cablu (poate fi cablu coaxial sau cablu UTP ), în alcătuirea unui sistem
de supraveghere video, există ș i alte elemente, printre care putem ami nti elementele de
conectică : conectori alimentare, videobaloane sau conectori de tip BNC , etc.
6.Hard – disk-ul.
Pentru stocarea informa țiilor venite de la camerele de supraveghere, DVR -ul
trebuie sa fie înzestrat un hard -disk de diverse dimens iuni. Astfel, un D igital Video
Recorder , cu o performanță bună, va supo rta un hard -disk de minim 500 GB , dar pe ntru
înregistrarea pe o perioadă mai mare, put em folosi hard -disk-uri ce depăș esc 6 TB .
Înainte de toate, t rebuie totuși, verificată compatibilitatea unui astfel de hard -disk cu
DVR -ul utilizat.

CAPITOLUL 2

15

2.3. Sistemele rețea care folosesc camere video cu adresă IP –
Specificații ș i avantaje
Putem menționa faptul că s istemele de supraveghere IP oferă o multitudine de
beneficii și funcționalități avansate, care n u pot fi furnizate de sistemele de supraveghere
analogic e. Astfel, în ultima perioadă, proiectele ce utilizează echipamente IP au avut o
creștere spectaculoasă.
Camerele IP reprezint ă cea mai avansată tehnologie care poate fi folosi tă pentru
supravegher e video. Aceste camere excelează la următoarele capitolele: calitate imagine
pe timp de zi, calitate im agine pe timp de noapte, rezoluție, culori și contrast, mărimea
cadrului, funcții și facilităț i programabile.
Într-un sistem de supraveghere cu camere I P, camera de supraveghere video este
cea care captează imaginea, o procesează ș i o tra nsformă î n format digital . Majoritatea
proceselor au loc la nivelul camerei, așa cum este compresia video și respectiv detecția de
mișcare. Semnalul dig ital este mai apoi, transmis prin rețea ua locală sau i nternet, pe fir
sau wireless, către orice destinaț ie – unitate de stocare, telefonul mobil al client ului,
calculator, tableta, etc.
Alimentarea camerelor video se face fie pe un cablu de alimentare cu 12 V, fie
prin cablul de retea (UTP) cu tehnologie PoE (Power over Ethernet).
Interconectarea camerelor video IP se face utilizand echipame nte de reț ea numite
switch -uri. Un switch poate co necta mai multe camere video IP. De la acel switch ne
putem conecta la un router, la un alt switch, la o unitatea de stocare (NVR), și așa mai
departe. Î n acest mod se pot construi s isteme de supraveghere video extinse ș i foarte
flexibile.
Ca orice alt dispozitiv de reț ea, aceste camere de supraveghere trebuiesc
configurate corespunzător pent ru o bună funcționare. Camerelor IP li se atribuie adrese
IP, porturi de rețea, gateway, masca de rețea, toate informaț iile necesare pentru a putea

CAPITOLUL 2

16
folosi camerele într -o rețea locală . Configurarea camerelor se face folosind orice laptop
sau desktop , utilizând interfaț a web a unui browser.
Spre deosebire de sistemele clasice analogice CCTV, ce folosesc o leg ătură
directă pe fir între camere ș i unitatea d e înregistrare (DVR), o cameră IP de supraveghere
este un echipament ce poate funcționa de sine stătător și poate transmite și primi
informație folosind o rețea locală de internet.
Acronimul “IP” înseamnă “Internet Protocol” și face referire exact la aceas tă
funcț ionalitate aparte a acestor camere , de a putea fi folosite utilizând internetul și toate
structur ile ce au legătură cu internetul.

2.3.1. Tipuri de camere IP

Camere IP au început să aibă o largă răspâ ndire, acestea fiind utilizate î n diverse
medii și în diverse scopuri, tocmai de aceea putem clasifica camerele IP în mai multe
categorii și topologii :
– camere IP de interior și de exterior
– camere IP pe fir sau fără fir (wireless)
– camere IP cu înregistrare internă (pe card SD), cu înregistrare pe unitate specială
de înregistrare (NVR), camere cu înregistrare pe server / PC / laptop și camere cu
înregistr are prin toate posibilitățile de mai sus.
Analizând camerele de supraveghere și făcând referire la aspectul exterior al
acestora, putem clasifica camerele video după cum urmează:

 Camere le de tip Bullet (fig. 2.1) :

Camerele bullet sunt cele mai răspândite tipuri de camere , în supravegherea
video. Numele este dat de forma cilindrică a acestor camere , care se aseamănă foarte mult

CAPITOLUL 2

17
cu un glonț. Aceste camere sunt proiectate atât pentru utilizarea în interior, cât și pentru
exterior, și prezintă o serie de cara cteristici care le claseaz ă pe primul loc în alegerile
utilizatorilor de sisteme video de supraveghere.

Caracteristici ale camerelor de tip bullet:

– pot fi montate cu ușurință pe tavan sau pe perete . Suportul acestei camere permite
amplasarea ei pe orice tip de suprafață. Odată instalate, camerele de tip bullet pot
fi orientate ușor , astfel încât să surprindă zona de interes.
– prezintă o rezistență ridicată la intemperii si vandal ism. Deoarece acestea se
utilizează preponderen t la exterior, majoritatea cam erelor bullet sunt rezistente la
acte de vandalism și la intemperii . Multe modele prezintă o “pălărie” care are
rolul de a protej a capacul frontal de ploaie și de incidența directă a razelor solare.
– în cazul în care situația o impune, acestea pot fi echipa te cu infraroșu, pentru o
experiență bună pe timp de noapte sau în condiții de iluminare scăzută.
– pot fi dotate cu lentile varifocale sau fixe.
– sunt ușor de identifica t și astfel pot descuraja eventuale acte răuvoitoare .

Fig. 2.1 – Camere de tip Bullet

CAPITOLUL 2

18

Camerele bullet sunt recomandate pentru o gamă largă de aplicații pentru
supraveghere video. Sunt utilizate în instituții bancare și instituții financiare, unde este
important ca supravegherea video , prin intermediul camerelor IP, să fie evidentă , acest
lucru descurajând eventuale tentative de fraudă.

 Camere Dome (fig. 2.2)

Camerele de tip dome au formă ro tundă, ca de cupolă și sunt în general montate
pe tavan. D eoarece acestea au un design elegant, camerele dome se integrează foarte bine
în decor și sunt o soluție optimă pentru interior.
Multe camere dome nu au protecție pentru vandalism sau intemperii . Cu toate
acestea , sunt modele speciale pentru exterior, care , ca și în cazul camerelor bullet, au grad
de protecție IP66 și/sau IK10. Camerele dome , dacă sunt fixate corespunzător, sunt mai
dificil de sabotat prin reorientare.
Ca și în cazul altor camere , camerele dome pot fi înzestrate cu lentile varifocale
sau fixe și pot fi echipate cu led -uri cu infraroșu .

Fig. 2.2 – Camere de tip Dome

CAPITOLUL 2

19
 Camere le de tip Speed Dome (sau PTZ) (fig. 2.3)

Camerele de tip Speed Dome (sau PTZ  Pan – Tilt – Zoom) permit orientarea
camerelor video în funcție de necesitățile locale. Camerele pot fi orientate spre dreapta
sau spre stânga , în jos sau în sus, sau le putem comanda să realizeze zoom pe imagine. De
asemenea aceste camere pot fi setate să „ patruleze” singure, după o configurație realizată
în prealabil.
Există mai multe m odele de camere speed dome . Astfel, oprindu -ne asupra celor
ce folosesc module video de o calitate foarte bună , putem observa funcțiile disponibile:
procesare rapidă de imagine, sensibilitate, mecanism rapid de autofocus . Având în vedere
multitudinea de caracterisitici cu care sunt înzestrate acest tip de camere de supraveghere,
putem observa și un preț mai mare , comparativ cu cele de tip dome și bullet.

Fig. 2.3 – Camere de tip Speed Dome (PTZ)

CAPITOLUL 2

20
Caracteristica esențială a camerelor de tip PTZ este cea de rotație . Luând în
considerare rotația de mare viteză a acestei camere dar și a zoom -ului foarte puternic , cu
care este înzestrat , camere le IP de tip speed dome sunt utilizate în diverse proiecte
importante . În zilele noastre, aceste camere sunt utilizate la securitatea publică dar și în
monitorizarea video a traficului, a cladirilor, a superm arket -urilor, a universităților și
stadioanelor.

 Camere video de tip Box (fig. 2.4)

Camerele video de tip Box sunt, ca și formă, asemănate cu o cutie , de unde
provine și denumirea acestora. Tipuri le de camere Box, sunt preferate de cei autorizați să
mont eze aceste camere, deoarece permit folosirea și schimbarea, cu ușurință, a lentile lor
cu care înzestrate . De asemenea, putem menționa faptul că tipul de camere box are
conector pentru lentile cu autoiris, acest lucru ducând la un nivel de lumină controlat
printr -un iris mecanic aflat în lentilă. Camerele Box , sunt utilizate în diverse proiecte și
sunt folosite îndeosebi în marile centre comerciale.

Fig. 2.4 – Camere video de tip Box

Pentru a putea fi folosite la exterior, aceste camere trebuiesc montat e într -o
carcasă specială; ele sunt folosite pentru proiecte , cum ar fi monitorizarea intersecțiilor
semaforizate dar și a clădirilor .

CAPITOLUL 2

21
Putem menționa că a cest tip de carcasă a avut un real succes în proiectele ce
necesitau echipamente profesionale, pentru că ofereau un acces facil la configurarea
anumitor funcții . Configurarea se realiza cu ajutorul unor dip -switch -uri ce era montate
pe panoul din spate. Odată cu evoluția tehnologiei , aceste funcții sunt disponibile la o
gamă largă de camere de supraveghere , iar accesul se realizează fie prin intermediul
meniul ui OSD fie prin browser ul web de la camerele IP.
Deoarece aceste camere video ies ușor în evidență și pot fi recunoscute , ele sunt
apreciate datorită rolul ui acestora de a descuraja infractorii și de a reduce criminalitatea,
informând oamenii asupra faptului că se află într -o zonă monitorizată video.

 Camere le de tip Pin – hole (fig. 2.5)

Camer ele de tip pin – hole se evidențiază prin dimensiunile mici . Denumirea
acestora vine de la lentila pin – hole. Această lentilă este de formă conică , cu vârful de
diametru , de cca 1mm, ceea ce conferă o discreție ridicată asupra prezenței camerei .
Având în vedere acest aspect, c amera poate fi cu ușurință ascunsă într-un obiect din
decor , care prezintă un mic orific iu pentru lentilă. Acestea sunt ideale pentru
monitorizarea ATM -urilor, supravegherea în cadrul departamentelor de poliție sau a
diverselor arhive cu documente , ce au un înalt grad de confidențiale .

Fig. 2.5 – Camer ă video de tip Pin – Hole

CAPITOLUL 2

22

 Camere ce po t fi ascunse în PIR (senzor infraroșu pasiv)
Alte tipuri de camere sunt cele care pot fi ascunse în PIR. Acestea fac parte tot din
categoria camerelor discrete. Făcând parte din categoria camer elor pin-hole, ele se
monte ază într -un senzor de mișcare cu in fraroșu și astfel pot fi ușor confundate cu
senzorii ce fac parte din sistemul de alarmă al imobilului.

2.3.2. Modalități de stocare a înregistră rilor
Modul de func ționare al unei camere de tip IP este foarte diferit de cel al unei
camere analog ice (clasi ce). Imaginile video captat e de la mediul înconjurător sunt
procesat e și transformat e în format digital chiar î n interiorul camerei. După obțin erea
imaginii , aceasta poate fi transmisă oriunde, că tre orice dispozitiv de stocare sau
vizionare , utilizându -se modalități de comunicare TCP / IP.
Pentru înmagazinarea și accesarea imaginilor există mai multe variante . Astfel
putem stoca înregistră rile pe un calculato r sau laptop folosind programul (care de cele
mai multe ori este gratuit) de la producă tor, putem f olosi un server de tip NAS , putem
stoca înregistră ri în interiorul camerei pe card SD , însă pentru stocarea și accesarea
informației într -un mod organizat ș i eficient se va utiliza unitatea de î nregistrare NVR
dedicat ă. Toate a ceste echipamente IT sunt special concepute pentru monitorizare video,
având o multitudine de avantaje .

2.3.3. Avantajele camerelor IP
În cazul camerelor de supraveghere IP, înregistrările realizate au o calitate
superioar ă, comparativ cu oricare alt ă tehnologi e. Datorită tehnologie i IP avansată ,
rezoluțiile finale care se pot obț ine de la aceste echipam ente sunt foarte mari .

CAPITOLUL 2

23
Versatilitate a foarte mare a camerelor . Datorit ă posibilității de a transmite
informaț ia video de la aceste camere folosind rețele locale ș i internet , utilizat orul nu este
obligat să instaleze sistemul video așa cum se obișnuia î n trecut, cu un cablu de la fiecare
cameră până la unitatea de stocare. Se poate folosi mediul de rețea deja existent din
locație (switch -uri, router wireless, router, prize de internet etc.) pentru a capta semnalul
de la camere le video și pentru a -l transmite către NVR (serverul de înregistrare), către
telefonul mobil, către tabletă , laptop sau PC.
Un alt avantaj ar fi m ultiple le setări individuale care se pot realiza per cameră.
Pentru ca fiecare cameră IP are un soft integrat , se poate customi za calitatea imaginii
finale obținute de la acea cameră . Astfel se pot efectua setări de imagine, de rețea, de
detecție mișcare, de stocare internă la cameră , de optimizare a modului de noapte în
funcție de condițiile de lumină din zona respectivă , etc.

Alte avantaje pe scurt:
 în general camerele IP au parte a audio integrată . Transmisia semnalului audio se
face pe acelaș i cablu cu semn alul video, prin protocol de reț ea.
 datorit ă senzorilor de imagi ne, camerele IP au o deschidere mai mare și acoperă o
suprafață monitorizată extinsă .
 posibilitatea alimentă rii camerelor de supraveghere IP, prin intermediul cablul ui
de date , folosind o tehnologie de tip Power over Ethernet (PoE ). Astfel, se
folosește un singur cablu , de la switch și până la cameră.
 profunzimea în detaliu mult mai mare. Această profunzime în detaliu poate fi
comparată cu cantitatea de detaliu din fiecare imagine. Cu cât profunzimea în
detaliu este mai mare, cu atâ t claritatea imaginii va fi mai ridicată . O c ameră
analog de cea mai bună calitate poate oferi o profunzime î n detal iu de aproape 1
megapixel, pe când cea mai slabă camera IP , poate oferi o profunzime de 1,3
megapixel i.

CAPITOLUL 2

24
Printre alte avantaje, menționăm:
1. Imagini de calitate ridicată a camerelor de supraveghere :
Cu siguranță , calitatea ridicată a imaginii este una dintre cele mai importante
caracteristici ale unui sistem de monitorizare video . Supraveghere a video IP oferă marele
avantaj al furnizării unor imagini cu o înaltă clar itate, detaliere și respectiv rezoluție .
Astfel, o cameră video IP cu o rezoluție de 1,3 megapixeli ( aceasta, fiind, în
general , cea mai mică rezoluție a unei camere IP, prezentă pe piață ) are o rezoluție de
patru ori mai mare decât rezoluția unei camere video analogice. Așadar, având această
rezoluți e îmbunătățit ă, detaliile din imagini sunt mult mai clare, numerele de
înmatriculare ale autovehiculelor sunt ușor de identificat, iar zonele întinse ca suprafață
pot fi monitorizate cu ajutorul unei singure ca mere video . Astfel, c alitatea ridicat ă a
imaginilor surprinse de camerele video, permite utilizatorului să observe mai bine
schimbările care intervin în diverse situații . Aceste camere a sigură o precizie mai mare în
analiză și implicit ajută în luarea deci ziilor necesare într -un timp mai rapid și mai
eficient. De menționat că i maginile nu își pierd din calitate dacă distanța este una mai
mare . Un alt aspect important este dat de faptul că a ceste imagini pot fi ușor stocate și
recuperate , comparativ cu sistemele analogice.
2. Acces ul de la distanță al înregistrărilor:
Având în vedere faptul că aceste camere IP se instalează în rețea, ele se pot
configura și pentru acces de la distanță . Utilizatorii se pot autentifica , în orice moment,
pentru a observa în timp real, zona supravegheat ă. Astfel, m onitorizarea se poate face din
orice locație, iar aici menționăm ca se pot utiliza chiar și dispozitivele mobile . De
asemenea, în cazul în care se dorește, s e pot configura alerte prin email sau text . Astfel în
momentul în care camerele video detectează diverse acțiuni prestabilite , se pot genera
anumite înștiințări.

CAPITOLUL 2

25

3. Ușurință în instalare a camerelor IP
Sistemele de monitorizare IP sunt foarte ușor de instalat. Utilizând tehnologia
Power over Ethernet (PoE), camerele IP pot folosi un singur cablu . Astfel alimentare a și
transmi sia semnalul ui audio și video , dar și a comenzil or PTZ, se realizează prin acela și
cablu UTP .
4. Scalabilitate a camerelor de supraveghere IP
Sistemele de monitorizare IP, au un avantaj semnificati v, atunci când vine vorba
de suplimentarea camerelor video. Se cunoaște foarte bine faptul că toate camerele IP se
pot conect a la o rețea locală sau de Internet, și că nu există limitări în ceea ce privește
numărul de camere ce se pot conecta. Astfel, n ecesitatea conectării unei camere la NVR ,
cu ajutorul unui cablu este eliminată , fiind suficient un cablu care se poate conecta la
switch -ul de rețea. Având în vedere faptul că informațiile sunt transmise digital, acestea
pot fi partajate și prin Internet. Putem menționa și faptul că e xistă posibilitatea utilizării
aceluiași NVR pentru mai multe locații supravegheate video .
5. Eficiența costurilor în cazul camerelor IP
Un sistem de monitorizare video IP este destul de accesibil. Se poate oferi o
rentabilitate consistentă a investiției dacă sistemul este utilizat la maxima sa capacitate.
Actualmente, s oluțiile IP prezente pe piață, diminuează costurile de gestionare și
echipamentele utilizate , în special pentru proiectele mari, unde stocarea și serverele
utiliz ate, reprezintă o parte importantă din costul total. Sistemele IP sunt scalabile, astfel
încât permit cu ușurință suplimentarea numărului de camere IP utilizat , fără eforturi mari
în ceea ce privește costurile de instalare suplimentare. Sistemele IP sunt soluții
prietenoase de monitorizare video, deoarece nu necesită o complexă infrastructură pentru
buna funcționare a acestora.

CAPITOLUL 2

26

6. Funcții inteligente ale camerelor video IP

Sistemele de monitorizare IP, vin cu o multitudine de avantaje , în ceea ce privește
detectarea unor situații care pot afecta siguranța spațiului supravegheat într -un mod
proactiv, chiar înainte ca acestea să se petreacă . Se pot utiliza alarme car e să ajute
utilizatorii în luarea unor măsuri corecte . Analiza și detectarea situațiilor includ: detecție
a intruși lor, detecție vagabondaj, recunoașterea facială, detecție obiecte lipsă și multe
altele care pot fi extrem de folositoare .

7. Redundanța camerelor de supraveghere video IP

În cazul sistemelor de monitorizare IP, putem menționa faptul că se pot înregistra
stream -urile video , concomitent pe mai multe NVR -uri. Având în vedere aceste aspect e,
se creează o copie de siguranță suplimentară (back -up), pentru a putea recupera
înregistrările , în caz ul în care apar erori de funcționare la NVR -ul principal.

8. Conectare Wireless a camerelor video IP

Camerele de supraveghere video pot fi montate în zone greu accesibile, astfel
există posibilitatea ca un eori, în funcție de proiect, conexiunea fizică între camere să nu
poată fi realizată. În astfel de cazuri, o soluție optimă și flexibilă este implementarea
camerelor IP wireless. Camerele IP wireless pot fi utilizate cu succes în proiecte cum ar
fi: transp ort (trenuri și autobuze ), printre avantaje enumerându -se mobilitate a și eficienț a.

CAPITOLUL 2

27

2.3.4. Dezavantajele camerelor IP

Orice solu ție de monitorizare video presupune ș i dezavantaje. Putem menționa
următoarele părți negative ale camerelor IP:
 pretul mai ridicat față de camerele analogice. Camerele IP sunt mul t mai
complexe. Au o electronică mai delicată ș i soft-uri mult mai avansate decâ t
camerele analo gice. Aceste aspecte ridica preț ul camerelor IP.
 congestionarea rețelei și posibile întâ rzieri de trans misie . Datorită principiilor de
funcț ionare IP, bazate pe protocoale de rețea, pot apărea întâ rzieri de transmisie
de la camere, chiar și de câteva secunde (în termeni de reț ea – “lag”). Acest
fenomen poate fi un inconvenient într -o soluț ie video unde imag inile trebuie să fie
urmărite fără nici cea mai mică întâ rziere.
 configurarea aparaturii IP și punerea ei în funcțiune este mai complexă . Instala rea
sistemelor clasice se face î n gene ral prin simpla conectare fizică a camerelor la
DVR. În cazul sistemelor IP însă, conectarea directă nu este suficientă. Sunt
necesare cunoștințe de rețelistică, fapt ce reprezintă un inc onvenient petru cei ce
doresc să -și instaleze singuri sistemul IP.

CAPITOLUL 2

28

2.4. Funcții le IVS ale camerelor video
(Intelligent Video Surveillance System)

2.4.1. Trip Wire – Detecție a barier ei virtuale (fig. 2.6)

Fig. 2.6 – Barieră virtuală
Sistemul poate fi setat să definească într -o zonă monitorizată, o barieră virtuală ce
declanșează un eveniment în momentul traversării ei .
Funcții:
 Bariera virtuală poate fi definită ca fiind o linie dreaptă sau o multitudine de
segmente ce formează o linie
 Acțiunea poate fi declanșat ă atât pentru un sens cât și pentru ambele sensuri de
mers
 Pentru anumite zone mai complexe de supravegher e pot fi setate mai multe
bariere în imagine , astfel incât să se răspundă cerințelor

CAPITOLUL 2

29
 Se pot f iltra în funcție de dimensiunea obiectelo r

2.4.2. Cross Warning Zone – Detecție a intruși lor (fig. 2.7)

Fig. 2.7 – Zonă de detecție a intrușilor
Această funcție este utilizată în detectarea obiectelor aflate în mișcare din zona de
protecție stabilit ă.

Funcții:
 Zona de monitorizare definită poate fi setată în funcție de ne voile de siguranță ale
acesteia
 Se activeaz ă un eveniment ( zoom, alarmă, î nregistrare etc.) oridecâteori este
identificat un obiect ce intră sau ie se din zona respectivă
 Se identifică orice obiect aflat în mișcare în zona resp ectivă. Declanșarea
evenimentului are loc în funcție de numărul de obiecte și durata în care acestea se
află în aria de protecție .
 Posibilitatea filtră rii în funcție de dimensiunea obiectelor

CAPITOLUL 2

30

2.4.3. Perimeter Protection for video cam – Detecția Perimetral ă a camerelor video
(fig.2.8)

Fig. 2.8 – Detecție perimetrală a camerelor video
Această funcție este folosită pentru a detecta subiecții care traversează un
perimetru.

Funcții:
 Configurare personalizată a barierei virtual e ce formează perimetrul monit orizat.
Bariera p oate fi compus ă atât din două linii drepte, cât și din două linii ce pot fi
dispuse sub diverse forme.
 Evenimentul poate fi activat într-un sens sau pentru ambele sensuri de mers
 Se pot realiza f iltre în funcție de dimensiunea obiectelor ce se află în raza camerei
video.

CAPITOLUL 2

31
2.4.4. Loitering Detection – Detecție a vagabondaj ului (fig. 2.9)

Fig. 2.9 – Detecție a vagabondajului prin intermediul camerelor video

Utilizând această funcție , sistemul poate identific a o persoană (sau un grup de
persoane) care staționează , un interval de timp, în zona monitorizată video .

Funcții:
 Aria de monitorizare poate fi setată personalizat
 Se pot defini intervale de timp stabilite pentru monitorizare
 Se pot realiza f iltre în funcție de dimensiunea obiectelor ce se află în raza camerei
video.

CAPITOLUL 2

32
2.4.5. Abandoned Object Detection – Detecția obiectelor abandonate (fig. 2.10)

Fig. 2.10 – Detecție a obiectelor abandonate

Acest sistem permite identificarea obiectelor abandonate î n zona definită de
supraveghere v ideo.

Funcții:
 Aria de monitorizare poate fi setată personalizat
 Se pot defini intervale de timp stabilite pentru monitorizare
 Se pot realiza f iltre în funcție de dimensiunea obiectelor ce se află în raza camerei
video.

CAPITOLUL 2

33
2.4.6. Missing Object Detection – Detec tarea obiectelor lipsă (fig. 2.11)

Fig. 2.11 – Detecție a obiectelor lipsă

Acest sistem permite identific area, în zona definită, a obiectelor lipsă .

Funcții:
 Aria de monitorizare poate fi setată personalizat
 Se pot defini intervale de timp sta bilite pentru monitorizare
 Se pot realiza f iltre în funcție de dimensiunea obiectelor ce se află în raza camerei
video.

CAPITOLUL 2

34
2.4.7. Illegal Parking – Parcare a în zonă interzisă (fig. 2.12)

Fig. 2.12 – Detecție a unei parcări interzise

Această funcție es te utilizată în identifica rea parcăril or nepermise , din zona
definită .

Funcții:
 Aria de monitorizare poate fi setată personalizat
 Se pot defini intervale de timp stabilite pentru monitorizare

CAPITOLUL 2

35

2.4.8. Fast Moving – Detecția vitez ei și a mișc ării în tra fic (fig. 2.13)

Fig. 2.13 – Detecție a vitezei și a mișcării în trafic

Această funcție identifică vehiculele care depășesc limita de viteză stabilită în
zona monitorizată video .

Funcții:
 Zona monitorizată se poate configura personalizat
 Permite stabi lirea limitei de viteză peste care se declanșează alarma .

CAPITOLUL 2

36

2.4.9. ROI – Region Of Interest – Zonă de interes (fig. 2.14)

Fig. 2.14 – Zonă de interes

Prin funcția R egion Of Interest se pot seta regiuni în imagine cu bit rate distinct la
înregistrare.

Funcții:
 Imaginile din zona de interes se vor diferenția printr -o calitate superioară
 Se salvează spațiu pe Hard Disk

CAPITOLUL 2

37

2.4.10. Defog – Eliminare ceață (fig. 2.15)

Fig. 2.15 – Funcția de eliminare ceață

Această funcție utilizează un algoritm de pro cesare video care asigură o imagine
clară chiar și în condiții meteo nefavorabile (ceață densă ).

Funcții:
 Permite stabilirea modului de funcționare și a intensității de proces are
 Permite o mai bună monitorizare a zonei în condiții le în care vizibilitate a este
redusă
 Posibilitatea de detecție a incidentelor .

CAPITOLUL 2

38

2.4.11. Audio Detection – Detecție audio (fig. 2.16)

Fig. 2.16 – Funcția de detecție audio

Funcția Audio Detection permite camer ei să analizez e sunetul din mediul
înconjurător și să declanșez e un eveniment atunci când este depășit ă limita audio
prestabilită .

Funcții:

 Această funcție este foarte utilă atunci când zona supravegheată este întunecată
sau vizibilitatea este foarte scăzută. Sistemul înregistrează imaginile surprinse de
camera vid eo și declanșează un eveniment (snapshot , alarmă etc.), chiar și în
cazul în care camera video nu detectează nicio mișcare .
 Această funcție s e activează atunci când este depășit nivel ul sonor prestabilit sau
când apar variații bruște ale intensității sonor e.

CAPITOLUL 2

39

2.4.12. Auto Tracking – Zoom și urmărire a subiecte lor sau a obiecte lor în mișcare (2.17)

Fig. 2.17 – Funcția de zoom și de urmărire a subiectelor sau obiectelor aflate în
mișcare

Prin intermediul aceste funcții pot fi urmări te obiectel e în mișcare sau întâlnite în
timpul scanării.

Funcții:
 Această funcție poate fi activată concomitent cu celelalte funcții inteligente
configurate pe camera video

 Urmărirea obiectelor poate fi posibilă în situații diferite: tur între poziții
prestabilite sau pe o po ziție prestabilită

CAPITOLUL 2

40

2.4.13. Face Detection – Detecți a facială (fig. 2.18)

Fig. 2.18 – Funcția de detecție facială

Camera video detectează fețele oamenilor din înregistrări și poate declanșa un
eveniment (alarmă , înregistrare, snapshot ).

Funcții:
 Această funcție permite mărirea imaginilor ce au fost surprinse de camera video,
în urma realizării detecției faciale
 Activare a unui eveniment (înregistrare, snapshot, alarmă , e-mail etc.) atunci când
camera realizează o detecție facială.

CAPITOLUL 2

41

2.4.14. Scene Ch ange Detection – Detecția la schimbarea scenei (fig. 2.19)

Cu ajutorul acestei funcți i, camera video detectează schimbările fizice în orientare
sau cazurile în care în scena monitorizată apar schimbări (camera este acoperită,
schimbare a bruscă de luminozi tate)

Fig. 2.19 – Funcția de detecție în cazul schimbării scenei

Funcții:

 Se pot seta anumite puncte de referință, în zona ariei de interes, în scopul de a
evita alarme false
 Se pot genera evenimente (înregistrare, e-mail, alarmă etc.) în momentul
modificării scenei, ca urmare a unor factori externi

CAPITOLUL 3

42
CAPITOLUL 3

Aplicația HawkEyeTracking

3.1. Descrierea aplicației

Aplica ția Hawk EyeTracking folose ște libr ăria OpenCV ș i utilit ățile sale pentru
analiza ș i procesarea cadrelor unui flu x de imagini cu scopul de a urmă ri siluete umane
într-o secvență de cadre.
Aplicația este scrisă în limbajul Java, folosind librăriile OpenCV și Tracker,
aceasta fiind împărțită în șapte fișiere sursă .
Fișierele sunt distribuite în trei pachete java în funcție de funcț ionalitatea lor.

Pachetul “ frames ” con ține un s ingur fișier sursă ce are rolul de a facilita
interacț iunea cu utilizatorul prin intermediul unei interfete grafice.

Pachetul “ main ” coțtine clasele ce se ocupă cu inițializarea aplicaț iei.

Pachetul “ tracker ” conține clasele ce procesează fluxul de cadre vide o, cu scopul
de a detecta mișcarea și a urmări aceste mișcă ri pe parcursul mai multor cadre.

La deschiderea aplicaț iei, utilizatorul trebuie să introducă calea că tre un fisier cu
extensia .conf ig (fig. 3.1.) ce conține informaț ii despre fluxurile video ce urmează a fi
procesate de aplicaț ie. Aceste fluxuri pot fi fluxuri real -time ce vin de la surse de tip IP
Camera, Web Camera sau înregistră ri video.
După ce aplicația procesează fișierul .conf ig, aceasta afișează utilizatorului
fluxurile de imagini dispon ibile. Util izatorul selectează un anumit flux , iar aplicația
începe procesarea acestuia.

CAPITOLUL 3

43

Fig. 3.1. – Selectarea fișierului cu extensia .config

Pentru procesa rea unui singur cadru se foloseș te urm ătorul algoritm :

1. Se extrage cadrul din fluxul de im agini (video, ip camera, etc .)
2. Se extrag din acest cadru zonele ce nu se reg ăseau î n cadrul anterior
3. Imaginii extrase (foreground) i se aplică o serie de filtre
4. Se detectează contururile din această imagine
5. Pentru fie care contur detectat , se crează un drep tunghi ce le î ncapsuleaz ă
6. Se ob ține centrul fiecărui dreptunghi ș i este servit tracker -ului
7. Trackerul folosind informaț iile primite , estimează traiectoria obiectului
8. Fiecărui obiect detectat și urmărit i se acordă o identitate
9. Aplicația determină dacă obie ctul urmărit a traversat “granita” și în ce direcț ie
10. Se reia algoritmul pentru urm ătorul cadru.

CAPITOLUL 3

44 Librăria ce oferă funcț ionalitatea de tracker , utilizează procedura denumită “Kalman
filtering” pentru a estima traseul unui obiect urmă rit. Filtrul Kalman are numeroase
aplicații în tehnologie. O aplicație comună este ghidarea, navigarea și controlul
vehiculelor, în special a aeronavelor și a navelor spațiale. În plus, filtrul Kalman este un
concept aplicat pe scară largă în analiza seriilor de timp utilizate î n diverse domenii
precum procesarea semnalelor. Filtrele Kalman sunt, de asemenea, unul dintre
principalele subiecte din domeniul planificării și controlului mișcării robotice și uneori
sunt incluse în optimizarea traiectoriilor.

3.2. Pachetul frames

Pachetul frames conține clasa Window, clasă ce are rolul de a oferi utilizator ului
posibilitatea de a interacționa cu aplicaț ia.
Cea mai importantă funcționalitate este pos ibilitatea de a modifica “granița” în
timpul procesării aplicației. Această funcțional itate este implementată î n felul urm ător:

streamOutput .addMouseListener( new MouseAdapter() {
@Override
publicvoid mouseClicked(MouseEvent e) {
if (Hawkeye.getInstance().getCurrentStream() == null)
return ;

switch (e.getButton()) {
case1:
Hawk eye.getInstance().getCurrentStream().border[ 0].x = e.getX();
Hawkeye.getInstance().getCurrentStream().border[ 0].y = e.getY();
break ;
case3:
Hawkeye.getInstance().getCurrentStream().border[ 1].x = e.getX();
Hawkeye.getInstance().getCurrentStream().border[ 1].y = e.getY();
break ;
}
}
});

CAPITOLUL 3

45
În momentul în care utilizatorul acționează mouse -ul pe s uprafața de afiș aj a
cadrelor, este invocată metoda mouseClicked . Aici, se verifică butonul apă sat, iar
coordonatele graniț ei sunt modifica te.

Codul de mai sus împiedică modificarea “graniț ei” dacă nu există un flux de cadre
deschis.
De reținut este că poziția “graniței” este menționată și în interiorul fiș ierului
stream .config .

3.3. Pachetul main

Pachetul main conține clasele Hawkeye, Settings ș i Streams. Rolul acestora este
acela de a i nițializa aplicația ș i de a oferi suport algoritmul ui de detectare și urmărire a
obiectelor î n fluxul de cadre.

Clasa Hawkeye est e un singleton. Ea are o singură instanță inițializată iar aceast a
poate fi accesată prin intermediul metodei getInstance() .

Clasa Hawkeye conține de asemenea și funcț ia main acolo unde este inițializată
întreaga aplicaț ie.

if (Hawkey e.getInstance().getCurrentStream() == null)
return ;

CAPITOLUL 3

46

Apelarea metodei System.loadLibrary(Core.NATIVE_LIBRARY_NAME); are rolul de
a incarca l ibraria OpenCV ce contine codul nativ (depinde de platforma!).

Deoarece incarcarea librariei poate sa dureze mai mult, pentru a ne asigura ca restul
aplicatiei este pornita dupa incarcarea acesteia, intarziem instantierea clasei Hawkeye
folosind metoda invokeLater .

invokeLater( new Runnable() {

Metoda invokeLater cere ca parametru un obiect de tip Runnable , ce are metoda
run suprascris ă. În interiorul metodei run se află codul ce urmează a fi executat mai
târziu.

Fără întârzierea inițializării, este posibil ca aplicația să pornească înaintea
încărcării librăriei native (încărcarea este fă cuta asin cron) ceea ce ar genera o excepție i ar
aplicația va fi oprită de că tre sistemul de operare.

Metoda playStream odată apelată, va porni fluxul video și va î ncepe procesarea
acestuia.

publicstaticvoid main(String[] args) {
System.loadLibrary(Core.NATIVE_LIBRARY_NAME);

invokeLater( new Runnable() {
@Override
publicvoid run() {
instance = new Hawkeye();
}
});
}

publicvoid playStream(Stream stream) {
current = stream;
player.playStream(stream);

people = 0.0;
visits = 0.0;
median = 0.0;
history.clear();
}

CAPITOLUL 3

47
Ea prime ște ca parametru un obiect de tip Stream , care este apoi seta t ca fiind cel
curent. Se invocă metoda playStream a clasei Player , apoi se inițializează datele
statistice.

Clasa Hawkeye , conține de asemenea și două metode callback ce sunt apelate în
momentul în care o persoană trece “graniț a”.

Metoda entered este apelată î n momentul în care o persoană trece granița din
partea dreaptă în partea stângă. Ea primeș te ca parametru id -ul obiectului urmă rit.
Sunt incrementate variabilele people respectiv visits .

Metoda left este apelat ă în momentul în care o persoană trece graniț a din partea
stângă spre partea dreaptă. Este decrementată variabila people , în schimb variabila visits
este neatinsă .

Variabila visits are rolul de a contoriz a numărul de vizite (intră ri), deci
decrementarea ei ar fi greșită .

publicvoid entered( int id) {
System.out.println( id + " just entered the building.");
people ++;
visits ++;
}

publicvoid left(int id) {
System.out.println( id + " left the building.");
people –;
}

CAPITOLUL 3

48 Din motive de depanare, afi șăm în consolă, un text informativ în momentul î n
care unul din cele două evenimente are loc , folosind metoda println.

Clasa Settings are rolul de a citi ș i de a int erpreta fiș ierul stream .conf ig, cu scopul
de a ob ține informaț iile necesare d espre fluxuri le video ce urmează a fi procesate.

streams = new ArrayList<>();

JFileChooser xmlfile = new JFileChooser();

xmlfile.setFileFilter( new FileNameExtensionFilter("Config", "config")) ;

if (xmlfile.showDialog( null, "Load") == JFileChooser.APPROVE_OPTION) {

String path = xmlfile.getSelectedFile().getPath();
try {
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path));

String name = br.readLine().split("=")[1];
String addr = br.r eadLine().split("=")[1];

Stream stream = new Stream(name, addr);

String border = br.readLine().split("=")[1];
String [] values = border.split("");

stream.border[0].x = Double.parseDouble(values[0]);
stream.border[0].y = Double.parseDouble(values[1]);
stream.border[1].x = Double.parseDouble(values[2]);
stream.border[1].y = Double.parseDouble(values[3]);

stream.minBlobSize = Double.parseDouble(br.readLine().split("=")[1]);
stream.maxBlobSize = Double.parseDouble(br.readLine().split("=")[1]);
stream.tracke dRadius = Double.parseDouble(br.readLine().split("=")[1]);

streams.add(stream);

} catch (IOException ex) {
Logger.getLogger(Settings.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
System.exit(0);
}
} else {
System.exit(0);
}

CAPITOLUL 3

49

În primă fază este creat un obiect de tip Fi leChooser ce are rolul de a afișa o
fereastră de selecție a fiș ierelor cu extensia .config.

Fig. 3. 2. – Fereastra ce se afișează după crearea obiectului FileChooser

Odată obținută adresa de pe disc , a acestui fisier, acesta este citit folosind un
BufferedReader și apoi este interpretat.

JFileC hooser xmlfile = new JFileChooser();

xmlfile.setFileFilter( new FileNameExtensionFilter("Config", "config"));

CAPITOLUL 3

50
Formatul unui fișier de tip .config este urmă torul:

name =Camera 01
address =C:\Users\New Kingdom \Desktop\rec\avi\5.avi
border =455.0 277.0 282.0 132.0
min-area=250.0
max-area=3000.0
radius =24.0

În stânga se află numele set ărilor, iar î n dreapta, valorile acestora , separate de
simbolul “=”.

Setarea border , conține coordonatele gr aniței î n formatul x1 y1 x2 y2. Acestea pot
fi modificate și din interfață, folosind mouse -ul.

Setările min -area ș i max -area, reprezintă pragurile de detecție a aplicaț iei.
Obiectele ce au ariile cuprinse între cele două valori (min, max) vor fi procesate iar restul
vor fi ignorate.

Setarea radius , reprezintă raza cercului folosit la determinarea trecerii graniț ei.
Pentru a determina î n ce sens a trecut un obiect detectat granița, este folosit urmă torul
algoritm:

1. Se detectează intersecț ia cercul ui aferen t unui obiect cu graniț a
2. Se calculează poziț ia centrului acestui cerc , vis-a-vis d e graniță (stânga,
dreapta )
3. În momentul în care intersecția cerc -graniță încetează, se recalculează
noua poziț ie a centrului , vis-a-vis de graniță .
4. Dacă poziția anterioară es te diferită de cea curentă, înseamnă că obiectul a
traversat granița ș i putem spune cu exactitate în ce direcț ie.

CAPITOLUL 3

51
Interpretarea fi șierului „stream .conf ig”:

Interpretarea fișierului ce conține setă rile se face prin intermediul metodei split,
aplicată pe s imbolul “=”. Sunt obținute astfel două subșiruri ce reprezintă numele setă rii
și valoarea acesteia.

Interpretarea valorii se face prin parsarea acesteia acolo unde este cazul.

Pentru interpretarea coordonatelor grani ței este folosită metod a parseDouble.
Aceasta convertește un ș ir de caractere î ntr-o valoare de tip double . În situația î n care
valoarea nu are formatul unei valori double, met oda parseDouble va arunca excepț ia
NumberFormatException .

În urma interpretării fiș ierului stream .conf , este creat un obiect tip Stream ce este
adăugat î n lista de streamuri disponibile.

String border = br.readLine().split("=")[1];
String [] values = border.split("");

stream.border[0].x = Double.parseDouble(values[0] );
stream.border[0].y = Double.parseDouble(values[1]);
stream.border[1].x = Double.parseDouble(values[2]);
stream.border[1].y = Double.parseDouble(values[3]);

streams.add(stream);

CAPITOLUL 3

52
Pentru ob ținerea listei de fluxuri disponibile, clasa Settings implementeaz ă
metoda getStreams().

Clasa Stream este folosit ă pentr u a stoca inform ațiile citite din fisierul . conf.
Instanț ele acestei clase sunt memorate într -o listă, imediat după interpretarea fișierului de
configură ri.

Propriet ățile clasei Stream corespund cu setă rile citite din fisierul .conf.

public ArrayList<Stream> getStreams() {
return streams;
}

private String title;
private String address;

public Point [] border;
publicdouble minBlobSize = 250;
publicdouble maxBlobSize = 3000;
publicdouble trackedRadius = 32;

CAPITOLUL 3

53
3.4. Pachetul tracker

Pachetul tracker conține clasele Player, Filter ș i Worker. Acestea au rolul de a
prelua ș i de a procesa cadrele unui flux de cadre.

Clasa Pl ayer deschide un flux de cadre și crează un fir de execuție (thread) care va
procesa î n parale l cadrele p rimite. Este necesară utilizarea unui fir de execuț ie separat
pentru a evita blocarea interfeței utilizator în timpul procesă rii imaginilor.

Metoda playerStream a clasei Player, oprește fluxul anterior (dacă există) ș i
deschide un flux nou , apoi crează un fir de execuț ie nou (Thread) care va procesa mai
departe fluxul de cadre.

publicvoid playStream(Stream stream) {
stopStream();

if (videoIn put.open(stream.getAddress())) {
System.out.println("Opening " + stream.getAddress());

workerThread = new Thread( new Worker(videoInput, stream));
workerThread.setDaemon( true);
workerThread.start();
}
}

CAPITOLUL 3

54
Este folosită clasa VideoCapture a libră riei OpenCV , pentru deschiderea unu i flux
de cadre. Aceasta suportă o majoritate de formate ș i surse video , inclusiv fluxuri IP
Camera, Web Cam sau fiș iere video.

Oprirea unui flux ce se afl ă în procesare , este facut ă folosind metoda stopStream.
Aceasta verifică întâi dacă există un fir de execuț ie valid , iar dacă există îl întrerupe și
închide fluxul de date.

Clasa Filter asigură preprocesarea unui cadrul extras din fl uxul de cadre. Acesta
utilizează clasa BackgroundSubstractorMOG2 pentru a extrage obiectel e foreground.
Aceasta calculează diferenț a dintre cadrul curent și cadrul anterior și crează o im agine
nouă î n format alb -negru , ce conține diferențele dintre cele două cadre.

Mai departe, sunt apl icate o serie de filtre pentru îmbunătățirea calității imaginilor
extrase. Se caută “umplerea” gă urilo r din “petele” de culoare obț inute. Ace ste “pete” de
culoare reprezintă defapt diferența a două cadre consecutive.

private VideoCapture videoInput;

publicvoid stopStream() {
if (workerThread != null) {
if (workerThread.isAlive()) {
workerThread.interrupt();
videoInput.release();
}
}
}

CAPITOLUL 3

55 Din motive de iluminare insuficientă sau neuniformă, aceste “forme ” sau “pete”
de culoare pot conține “gă uri”. Prin aplicarea filtrelor, ace ste “găuri” vor fi eliminate în
marea lor majoritate, obținâ ndu-se o imagine suficient de uniformă pentru a fi mai
departe procesată .

Filtrele aplicate se numesc “erode” și “dilate”. Filtrul “erode” “î ntinde” imaginea
pe vertical ă iar “erode” o î ntinde pe orizontal ă. Artefactele (gă urile) apărute în urma
procesului de substracț ie a foreground -ului sunt astfel astupate.

OpenCV -ul tratează imaginile ca matrici de pixeli. În fond, o imagine reprezintă
o matrice de valori RGB (sau alt format) ce sunt mai departe interpretate ca imagini.
bgSub.apply(input, output);

Mat erode = Imgproc.getStructuringElement(Imgproc.MORPH_RECT, new
Size(8, 8));
Mat dilate = Imgproc.getStructuringElement(Imgproc.MORPH_RECT, new
Size(8, 8));
Mat openElem = Imgproc
.getStructuringElement(Imgproc.MORPH_RECT, new Size(3, 3), new Point(1, 1));
Mat closeElem = Imgproc
.getStructuringElement(Imgproc.MORPH_RECT, new Size(7, 7), new Point(3, 3));

Imgproc.threshold(output, output, 127, 255, Imgproc.THRESH_BINARY);
Imgpr oc.morphologyEx(output, output, Imgproc.MORPH_OPEN, erode);
Imgproc.morphologyEx(output, output, Imgproc.MORPH_OPEN, dilate);
Imgproc.morphologyEx(output, output, Imgproc.MORPH_OPEN, openElem);
Imgproc.morphologyEx(output, output, Imgproc.MORPH_CLOSE,
closeElem);

CAPITOLUL 3

56
Pe lângă aplicarea celor 2 filtre, se aplică ș i un “prag” de luminozitate.
Pentru ob ținerea unui contur câ t mai bun, marginile acestui a trebuie sa fie cât mai
ascuț ite (sharp borders).

Aplic ând acest filtru, doar pixelii ce au valori cuprinse între 127 și 255 vor mai
rămâne în imaginea finală .
Clasa Worker are sarcina de a prelucra un cadru. Prelucrarea unui cadru
presupune detectarea obiectelor și urmă rirea lor pe parcursul mai multor cadre.
Pentru fiec are flux de date procesat există o singură inst anță a clasei Worker ce
lucrează într -un fir de execuție separat, î n paralel.
Clasa Worker , conține o serie de metode ajută toare fol osite pentru a detecta
intersecț ia cercului asociat unei e ntități urmărite, cu graniț a.

Imgproc.threshold(output, ou tput, 127, 255, Imgproc.THRESH_BINARY);

privateboolean circleLineIntersect( double x1, double y1, double x2, double
y2, double cx, double cy, double cr ) {
double dx = x2 – x1;
double dy = y2 – y1;
double a = dx * dx + dy * dy;
double b = 2 * (dx * (x1 – cx) + dy * (y1 – cy));
double c = cx * cx + cy * cy;
c += x1 * x1 + y1 * y1;
c -= 2 * (cx * x1 + cy * y1);
c -= cr * cr;
double bb4ac = b * b – 4 * a * c;

CAPITOLUL 3

57

Pentru detectarea entit ăților și urmărirea acestora, este utilizată libră ria Tracker .
Aceasta necesită o serie de informaț ii provenite din cadrul anterior procesat.
Aceste i nformații reprezintă defapt pozițiile entităților detectate î n cadrul a nterior.
Folosind tehnica “Kal man Filtering” aceasta estimează traseul entităților detectate și
reușeș te sa le conserve identitatea pe parcursul mai multor cadre.

Păstrarea identităț ii obiectelor detectate este foarte importantă, întrucât numai aș a
putem verific a ce obiecte au tranzitat granița și în ce direcț ie.
Metoda toBufferedImage transformă o matrice de pixeli OpenCV î ntr-un format
recunoscut de libră ria Swing a Java. Aceasta est e utilă pentru afișarea cadrului în interfaț a
utilizator.

if(bb4ac<0){
returnfalse ; // No collision
}else{
returntrue ; //Collision
}
}

privateboolean circleLineIntersect(Point [] line, Point c, double r) {
return circleLineIntersect(line[0].x, line[0].y, line[1].x, line[1].y, c.x, c.y, r);
}

privatedouble getSide(Point a, Point b, Point c){
return ((b.x – a.x)*(c.y – a.y) – (b.y – a.y)*(c.x – a.x));
}

privatedouble getSide(Point [] line, Point p){
return getSide(line[0], line[1], p);
}

CAPITOLUL 3

58

Metoda getCountourBoundingRect ob ține dreptunghiul ce înglobează un contur detectat.

privatestatic BufferedImage toBufferedImage(Mat img) {
MatOfByte matOfByte = new MatOfByte();
Imgcodecs.imencode(".jpg", img, matOfByte);
try {
return ImageIO.read(new ByteArrayInputStream(matOfByte.toArray()));
} catch (IOException ex) {
Logger.getLogger(Worker.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
returnnull ;
}
}

private Vector<Rect> getContourBoundingRect(Mat input) {
Vector<Rect> rects = new Vector<>();
List<MatOfPoint> contours = new ArrayList<MatOfPoint>();

Imgproc.findContours(input, contours, new Mat(), Imgproc.RETR_LIST,
Imgproc.CHAIN_APPROX_SIMPLE);

for (MatOfPoint mop : contours) {
double area = Imgproc.contourArea(mop);

if(area >= stream.getMinBl obSize()
&& area <= stream.getMaxBlobSize())
rects.add(Imgproc.boundingRect(mop));
}
return rects;
}

CAPITOLUL 3

59

Folosind metoda OpenCV Imgproc.findContours se obține o listă de puncte ce
reprezintă conturul unui obiect din cadru. Pentru fieca re contur obținut se calculează aria
sa, se determină dacă ea se află î n segmentul de valori a l ariilor acceptate (min -area, max –
area) , apoi i se calculează dreptunghiul ce îl înglobează .
Metoda returnează astfel o lis tă de dreptunghiuri ce înglobează obiectele
detectate.

În metoda run, se extrage un cadru în flux, se aplică filtrul din clasa Filter și se
obține diferența dintre cadrul curent ș i cel anterior , într -o nouă imagine denumita output.

Pe aceast ă nouă imagine , se detectează dreptunghiu rile ce înglobează contururile
și se calculează centrele de greutate a le acestora, creându -se o listă de puncte ce
reprezintă defapt , coordonatele obiectelor detectate.

if (!videoInput.grab())

break;

videoInput.retrieve(frame);

Filter.applyFilter(frame, output);

Vector<Rect> rects = getContourBoundingRect(output);

Vector<Point> centroids = new Vector<>();
for (Rect r : rects) {
int cx = (int)(r.tl().x + r.br().x) / 2;
int cy = (int)(r.tl().y + r.br().y) / 2;

centroids.add( new Point(cx, cy));
}

CAPITOLUL 3

60

În situația î n care ne aflăm la primul cadru extras, înseamnă că nu avem in formaț ii
de la cadre le precedente. Vom informa libră ria Tracker de obiectele detectate, iar acestea
vor fi folosite ca repere pentru estimă rile viitoare.

În situația în care avem deja informaț ii de la cadrele precedente, furnizăm
trackerul -ului obiectele detectate î n cadrul curent , iar acesta va încerca să determine dacă
ele provin dintr -un cadru anterio r sau acesta este primul cadru î n care apar.

Dupa această etapă, trackerul ne va furniza o list ă cu obiecte urmă rite (tracked).
Ele vor fi folosit e mai departe pentru a determina dacă acestea traversează granița și în ce
direcț ie.

if (rects.size() > 0) {
tracker.update(rects, centroids, frame);
} else {
tracker.updateKalman(frame, centroids);
}

for (Track t : tracker.tracks) {
Imgproc.circle(frame, t.prediction,
(int)stream.getTrackedRadius(),
new Scalar(0, 255, 0, 255), 2);
Imgproc.putText(frame, "#" + t.track_id, t.prediction,
2 * Core.FONT_HERSHEY_PLAIN, 1, new Scalar(0, 255, 0, 255));

CAPITOLUL 3

61

Pentru fiecare obiect detectat , calculăm intersecția cercului asociat, cu granița.
Dacă avem o intersecț ie, calculăm par tea în care se află față de graniță .

if (circleLineIntersect(stream. getBorder(), t.prediction, stream.getTrackedRadius())) {
if (t.intersected != true) {
t.intersected = true;
t.side = getSide(stream.getBorder(), t.prediction);
}
} else {
if (t.intersected == true) {
t.intersected = false ;
if (getSide(stream.getBorder(), t .prediction) != t.side && t.side > 0)
Hawkeye.getInstance().entered(t.track_id);

if (getSide(stream.getBorder(), t.prediction) != t.side && t.side < 0)
Hawkeye.getInstance().left(t.track_id);
}
}
}

if (circleLineIntersect(stream.getBorder(), t.prediction, stream.getTrackedRadius())) {
if (t.intersected != true) {
t.intersected = true;
t.side = getSide(stream.getBorder(), t.prediction);
}

CAPITOLUL 3

62

În situația în care avem o traversare, apelă m metodele ca llback entered() sau
left() , după caz, a singletonului Hawkeye. Astfel se incrementează, respectiv
decrementează, contoarele pen tru Înăuntru și respectiv Vizite .

În cele ce urmează vă este prezentată o imagine dintr -o secvență de înregistrare
video, așa cum este ea surprinsă de camerele de înregistrare (fig. 3.3).

Fig. 3. 3. – Imagine din î nregistrare a camerelor video

} else {
if (t.intersected == true) {
t.intersected = false ;
if (getSide(stream.getBorder(), t.prediction) != t.side && t.side > 0)
Hawkeye.getInstance().entered(t.track_id);

if (getSide(stream.getBorder(), t.prediction) != t.side && t.side < 0)
Hawkeye.getInstan ce().left(t.track_id);
}

CAPITOLUL 3

63
În momentul în care înregistrarea video este întrodusă în softul HawkEyeTracking
1.0, se observă (fig. 3.4) cum persoanele sunt încadrate, iar statisticile se modifică, în
momentul traversării barierei.

Fig. 3. 4. – Încadrarea persoanelor din înregistrarea video

CAPITOLUL 3

64
3.5. Date statistice și concluzii

Industria supravegherii video a evoluat foarte mult, de la stadiul de sisteme CCTV
analogice care necesitau observatori umani, la sisteme complet digitale care înglobează:
camere inteligente ce pot fi controlate de la distanță, dotate cu detecție de mișcare și
capabile de comunicație cu alte echipamente; servere video ce convertesc orice cameră
analogică într -una digitală; servere de fișiere ce pot stoca luni întregi de înregistrări;
interfețe web p entru vizualizare, monitorizare și configurare de la distanță.

Sistemele noi de supraveghere video includ și sisteme de calcul pentru gestiunea
de la distanță a înregistrărilor și stocarea acestora; gestiunea și configurarea sistemelor și
înlocuiesc cu su cces DVR -urile.
Sistemele de supraveghere moderne oferă înregistrare declanșată de evenimente
(intrări de alarmă, detecție de mișcare), programată, continuă; permit selectarea
individuală a modului de înregistrare și a calității imaginii pentru fiecare cam eră/canal;
oferă detecție de mișcare pentru o anumită regiune a imagini (ROI – Region of Interest )
sau pentru întreaga imag ine.
Există pe piață câteva soluții puternice care adresează problem a interconectării
mai multor echipamente și sisteme provenite d e la producători diferiți, dar și acestea au
anumite limitări: aceste soluții funcționează doar pe sisteme Microsoft Windows , unele
chiar necesită sisteme de operare din gama Windows Server , ceea ce se traduce în costuri
mari de implementare. Majoritatea s oluțiilor oferă doar aplicații client de tip desktop ,
utilizarea lor necesitând instalarea pe mașina client, ceea ce poate contravine
politicii de securitate a beneficiarilor. O mare parte din aplicațiile care oferă vizualizare la
distanță, prin intermediu l browserelor web, utilizează tehnologia ActiveX a Microsoft ,
care este implementată de browserul Internet Explorer . Unele dintre soluții nu permit
utilizarea tuturor funcționalităților oferite de camerele IP, de exemplu, deoarece driverul
folosit nu are i mplementate rutinele necesare.
Soluțiile dezvoltate pentru sistemul de operare Linux sunt puține și oferă suport
pentru un număr redus de echipamente de captură.

CAPITOLUL 3

65 Alegerea tehnologiilor Java a adus încă un plus de flexibilitate, permițând
sistemului propus și dezvoltat să ruleze pe orice sistem de operare, într -un mod sigur și
eficient.
Sistemele de supraveghere video pot utiliza imaginile capturate de la camere nu
doar pentru a le stoca, ci și pentru a extrage informații din acestea. Aceste informații pot
determina declanșarea unor alarme sau chiar ajută la controlul procesului de înregistrare a
imaginilor, în scopul reducerii spațiului necesar stocării. Mișcarea este un tip de
informație ce poate fi extrasă din fluxul video.

Există trei clase mari de metod e de detecție a mișcării:
– comparația între cadre: presupune comparații la nivel de pixeli între două cadre, de
regulă consecutive, din fluxul video.
– compunerea fundalului: presupune comparația cadrului curent cu un cadru de referință.
– vederea artifi cială: este un tip special de detecție. Imaginea este oferită ca intrare unei
rețele care poate clasifica și, eventual, identifica obiectele din cadru. Aceste rețele pot
identifica situații potențial periculoase, cum ar fi incendii, altercații, accidente e tc.
Comparațiile între pixeli nu sunt realizate pe cadrul original (în culori), ci pe o versiune
în tonalități de gri (g rayscale). Aceasta din urmă este, de fapt, luminanța imaginii,
obținută printr -o transformare liniară a intensităților componentelor RGB ale pixelilor.
Luminanța conține toate detaliile geometrice ale unui cadru, fără informație despre
culoare.
Majoritatea camerelor de supraveghere digitale și serverele video folosesc două tipuri de
codare/comprimare a fluxurilor video: Motion JPEG și/sau MPEG -4 (part 10) / AVC /
H.264.

Formatul Motion JPEG reține fluxul ca o succesiune de imagini JPEG. Astfel,
calitatea și spațiul ocupat de fiecare cadru sunt constante. De asemenea, permite
vizualizarea cadru -cu-cadru, fără diferență de calitate între cad re. Necesită o lățime de
bandă mai mare pentru transmiterea în rețea, de aceea e posibilă pierderea unor cadre în
cazul unei congestii.

CAPITOLUL 3

66 Formatul AVC / H.264 elimină blocurile care se repetă în două sau mai multe
cadre consecutive din fluxul video, obținân d astfel o reducere masivă a spațiului necesar
stocării înregistrării. Acest format necesită o lățime de bandă mai mică și ocupă mai puțin
spațiu la stocare, iar echipamentele care îl folosesc sunt mai scumpe.
Asigurarea securității datelor și securizarea canalelor de comunicație este o
problemă complexă, ce necesită implementarea unor mecanisme suplimentare în
arhitectura unui sistem și presupune respectarea cu strictețe a unor standarde și protocoale
de securitate.
Aceste modificări de arhitectură se trad uc, în practică, în costuri mai ridicate de
implementare și creșterea timpului de răspuns a unor elemente implicate în procesul de
securizare.
Securizarea transportului de date se poate realiza prin crearea unui canal securizat
(de exemplu VPN), prin care datele pot circula în starea lor original.

Fig. 3. 5 – Motivele furturilor din locuințe

CAPITOLUL 3

67

Fig.3. 6 – Popularitatea sistemelor de supraveghere video

În Romania (fig. 3.6) , vânză rile de sisteme de supraveghere v ideo au crescut
foarte mult după anul 200 9. Astfel în 2015, românii au achiziț ionat peste 13.000 de
sisteme de supraveghere video. Față de anii '90, media infracțiunilor (fig.3.5) pe teritoriul
țării noastre s -a redus cu până la 65 %, un procent deloc îmbucurător pentr u infractorii din
toate zonel e țării. Capitala este lider atunci când vine vorba despre achiziț ionarea
sistemelor de supraveghere, urmată în top 5, al județelor care cumpără cele mai multe
sisteme de supraveghere , de: Timiș , Clu j-Napoca, Arad, Iași și Constanț a. Acest top 5 îl
regăsim și în topul județelor din țara noastră care au î nregistrat cele mai mari progrese în
ceea ce privește scăderea criminalității și rata infracționalităț ii la toate nivelurile.

BIBLIOGRAFIE

68
BIBLIOGRAFIE

[1] OpenCV – http://opencv.org/releases.html [accesat 01 februarie 2017]

[2] Tracking using camera motion detection – http://cs.unc.edu [accesat 31 august 2017]

[3] Technical guide to network video – https://www.anixter.com [accesat 15 martie 2017]

[4] IP Video Monitor – https://ipvm.com/section/VMS [accesat 12 iulie 2017]

[5] New 2017 Security Camera Book – http://ipvm.com [accesat 14 iulie 2017]

[6] A Digital Eye on Today: for a smarter, safer and more secure tomorrow – Northern
Europe Case Studies Book – AXIS Communications Book 2017

[7] Cisco IP Video Surveillance – https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/solutions
[accesat 17 mai 2017]

[8] Video Surveillance Book – https://www.intechopen.com/books/video -surveil lance
[accesat 12 iunie 2017]

[9] Digital Video Surveillance and Security – (second edition), Author: Anthony C.
Caputo – 2014

[10] CCTV, Third Edition: From Light to Pixels – Author: Vlado Damjanovski – 2014

[11] Intelligent Network Video: U nderstanding Modern Video Surveillance Systems –
Author: Fredrik Nilsson – 2009

[12] Intelligent Video Surveillance: Systems and Technology – 1st Edition – Author:
Yunqian Ma, Gang Qian – 2010

[13] Intelligent Video Surveillance Systems – Author: Jea n-Yves Dufour – November
2012

[14] Cisco Video Surveillance Operations Manager –
https://www.cisco.com/c/dam/en/us/td/docs/security/physical_security/video_surveill
ance [accesat 22 august 2017]