IVA - inteligentna videoanaliza u sustavima Bosch

Koristi otkrivanja pokreta preko videa u svrhu zaštite, danas su nesumnjivo dokazane. Operator koji nadgleda samo jedan zaslon tijekom dugog razdoblja opterećuje koncentraciju do krajnjih granica. Nakon samo 20 minuta on bi, bez pomoći otkrivanja pokreta videom, mogao previdjeti čak i do 90 posto aktivnosti na zaslonu. Unatoč razornosti lažnih uzbuna (koje uobičajeno mogu biti brzo odstranjene vizualnom provjerom), otkrivanje pokreta videom znatno se poboljšava s obzirom na ovakvu aktivnost. No čak i tada, previše lažnih uzbuna može biti glavni problem operatora. Dugotrajno izlaganje ponovljenim lažnim uzbunama usporava razdoblje odgovora operatora jer oni postaju lijeni. Štoviše, operatori mogu postati i neosjetljivi  te je već poznato da čak mogu zaći i u ekstremno ponašanje isključujući sustav jer je postao neugodan. Današnji videodetektori pokreta odlikuju se niskom stopom lažnih uzbuna po nadgledanom perimetru, ali kad se govori o velikoj videoinstalaciji sa stotinama kamerama, dopunsko smanjenje stopa lažnih alarma i dalje je ključno. 
Sigurnosni sustavi tvrtke Bosch koriste se izrazitim znanjem i iskustvom u videoanalizi sadržaja preko svoga Centra za sustave koji osjećaju okolinu (Competence Center for Surround Sensing Systems) još od kasnih 90-tih godina 20. stoljeća. Na početku su se proizvodi usredotočili na jednostavno otkrivanje pokreta preko videa. Videodetektor za pokret tipa VMD01, proizveden u Boschu tijekom 2003., već se zasnivao na jednostavnom praćenju objekata. Razvoj je ubrzan 2006. uvođenjem vrlo hvaljenog programa IVA (Intelligent Video Analytics) tvrtke Bosch zbog raspona videoproizvoda s mrežnim IP-em (Internet Protocol). Uvođenje "inteligencije" u videodetekciji pokreta znatno je povećalo mogućnosti za "stražom potpomognuto" CCTV nadgledanje te je smanjilo zahtjeve u svezi s propusnošću i kapacitetom spremanja. Novi program uveo je režim nadgledanja koji se zasnivao na događajima, osiguravajući hvatanje, prijenos te spremanje samo scena u kojima se pojavljuju važne promjene.

Kolorni histogram i forenzičko pretraživanje

Promjene u stanju okoline jedan su od glavnih uzroka lažnih uzbuna u sustavima za otkrivanje pokreta videom. Kako bi ih se minimiziralo, program IVA tvrtke Bosch uključuje napredni algoritam za proučavanje podloge, razvijen u CCS, koji omogućuje promjene na podlozi te štedi računalnu snagu potiskujući neželjene najave zbog, primjerice, drveća koje se ljulja, grana, lišća, oblaka, sjena te kiše ili snijega. Štoviše, tradicionalni sustavi za otkrivanje pokreta preko videa implementirani su kao samostojni programski sustavi koji rade na industrijskoj PC platformi. Ti su PC-i instalirani u središnjoj lokaciji (primjerice u kontrolnoj prostoriji), a postojana struja videa s promatranjima se prenosi preko mreže za analizu te arhiviranje. To stvara golemo opterećenje u mrežnoj propusnosti, pa uporaba PC-baziranih platformi za videoanalizu dodaje neželjene troškove za hardver, operativni sustav i sl. te dodatno povećava rizik od brojnih računalnih virusa. Tvrtka Bosch prevladala je ovaj problem uklapanjem VCA funkcionalnosti u enkodere i same kamere. Videosadržaj se analizira, uspoređuje s "poznatim pravilima", a događaji nastaju na rubu mreže – npr., u kamerama. Samo se videomaterijal od interesa (primjerice, neočekivani događaji) prenosi u kontrolno središte.  Ovaj pristup "pametne kamere" tvrtke Bosch predstavlja glavni napredak u usporedbi s tradicionalnim videom kroz IP sustave jer odstranjuje pojedinačne točke zatajivanja (Single-Point-Of-Failure; SPOF), smanjuje mrežni promet te uklanja nadzor odvojenog PC-a koji bi pokretao VCA program. 
U svome najnovijem razvojnom programu, tvrtka Bosch proširila je raspon kriterija za uzbunu kako bi uključila identifikaciju objekata na osnovi omjera aspekta, otkrivanja "objekta u mirovanju" u svrhu prepoznavanja predmeta koji ostaju na sceni ili vozila parkiranih na osjetljivim mjestima, otkrivanje kad je nastupilo odstranjivanje objekata za promatračke zaslone u, primjerice, muzejima i prodajnim centrima te kartiranje putanje za otkivanje sumnjivog ponašanja pri hodu. Karakteristika stabilizacije slike za kamere na stupovima također je uključena. To osigurava stabilizaciju na vertikalnoj i horizontalnoj osi prije procesuiranja slike pomoću detekcijskog algoritma, što u praksi osigurava pouzdano praćenje čak i kada su kamere postavljene na nestabilnim potporama.
U verziji 3.5 programa IVA, tvrtka Bosch nadograđivala je na značajkama najranije verzije, što je dodatno poboljšalo detekcijske mogućnosti. Ovo uključuje nove sposobnosti filtriranja boja što osigurava detektiranje obojenih objekata ili čak objekata koji sadrže kombinaciju boja. To je uklopljeno u funkciju "kolorni histogram" koji omogućuje da se kao kriteriji za promatranje izaberu jedna boja ili boje cijeloga objekta, zasićenje te preciznost. Postavke filtra također su proširene novim moćnim značajkama poput putanje objekta, upozorenja presijecanja crte te filtriranja omjera aspekta. Moguće je namjestiti točke za prijenos upozorenja ako, primjerice, objekti prijeđu ranije definiranu crtu ili više njih, ili ako promijene brzinu (trčanje), oblik (saginjanje) ili omjer aspekta (padanje).
Program IVA 3.5 tvrtke Bosch uključuje i novu moćnu funkciju za forenzičko pretraživanje. Informacija analize sadržaja u obliku meta-podataka automatski se generira preko IVA programa te se sprema s videoslikama. Snimljeni meta-podaci koji sadrže tekstualno znakovlje koje opisuje pojedine detalje slike, mnogo su manji i jednostavniji za pretraživanje negoli snimljeni video. Pretraživanje koje može potrajati danima ili čak tjednima ako se provodi ručno, sada može biti okončano u svega nekoliko sekundi putem jednostavnog pretraživanja meta-podataka s pametnim sredstvima poput onih koji su značajka internetskih tražilica. Funkcija za forenzičko pretraživanje u programu IVA 3.5 također dopušta namještanje dodatnih kriterija za otkrivanje čak i nakon što je pokretni video bio snimljen. Primjerice, ako sustav nije bio konfiguriran za otkrivanje vozila točno određene boje, moguća je njegova konfiguracija kako bi to načinio kasnije, tijekom forenzičkog pretraživanja snimljenog videa.

Uzbudljivi razvojni programi

Dok najnovija verzija programa IVA tvrtke Bosch sadrži filtere za otkrivanje sumnjivog ponašanja poput sumnjivog atipičnog hoda, usporedo se u CCS razvijaju još snažniji algoritmi za analizu scena gužve. Oni uključuju algoritme sposobne mjeriti svaki pixel u svakom okviru strujnoga videa kako bi pratili pojedince u vrlo velikim gužvama (primjerice, na stadionima) ili otkrivali promjenu smjera kretanja u gužvama, uključujući paniku u gužvi ili ljude koji se skupljaju oko jedne točke u prostoru (npr. traženje unesrećenoga u masi).
Novi uzbudljivi razvojni programi također se vide i u videoupravljanju, posebno kroz Sustav za videoupravljanje (Video Management System-BVMS). Danas se sustav zasniva na 2D karti, ali se očekuje da će budući razvoj voditi prema sustavu koji se zasniva na 3D interaktivnoj karti koristeći videoulaz iz više kamera. Očekivana je i veća razina suradnje između kamera što dopušta moćno proširenje funkcionalnosti programa IVA. To će uključiti alate poput "prijenosa informacija između kamera", gdje se informacije o objektu i njegov opis automatski predaju s jedne kamere na drugu, omogućavajući da objekti budu prepoznati te pouzdano praćeni kroz višestruke scene. Ovo će imati golem utjecaj na učinkovitost nadgledanja zasnovanog na straži, omogućavajući personalu osiguranja da donosi pouzdanije zaključke u svezi sumnjivog ponašanja. U slučaju da je, primjerice, neki objekt ostavljen na mjestu nadzora, službeno će osoblje biti sposobno zaključiti je li vlasnik još u blizini ili je već napustio zgradu. I ta funkcija otvara zadivljujući potencijal za moćnije forenzičko pretraživanje kroz nekoliko kamera.