Формула видеоаналитики

СпецЛаб раскрывает свои тайны

В видеоаналитике «Внимание!-2» нет никакой чертовщины или искусственного интеллекта, все расчеты базируются на давно открытых математических принципах. Просто до некоторых еще не дошло осознание обыденности процедуры использования математики в качестве рабочего инструмента при исследовании природных явлений. Принцип спецлабовской аналитики можно объяснить двумя способами:

Математический. Если функция f(x) задана аналитически, то задача ее гармонического анализа полностью решается с помощью известных из классического анализа формул Эйлера-Фурье для вычисления коэффициентов ряда Фурье. В огромном числе практических задач подлежащая анализу функция f(x) оказывается заданной в виде таблицы, полученной в результате измерений или в виде кривой, вычерченной измерительной диагностикой (в нашем случае видеофильтрами). Конечно, при условии большого числа разнородных помех точное вычисление коэффициентов Фурье по формулам Эйлера-Фурье невозможно. Таким образом, в нашем случае задача гармонического анализа заключается в построении практически удобных методов для приближенного определения коэффициентов ряда Фурье или для непосредственного вычерчивания гармоник различных порядков для функции, заданной таблично. Но дальнейший анализ дает такую же точную картину, как в подходе, примененном для доказательства уже никем неоспариваемой теоремой Котельникова. В общем, это всем известный матанализ начального курса.

Обывательский. Любое сложное явление, в котором невозможно разобраться напрямую, можно разложить на бесконечное множество простых, дающих четко понятный результат. Функциональная сумма анализов точных результатов дает точное представление о самом сложном явлении. Спецлабовская видеоаналитика SLA – это прежде всего совокупность разнородных видеофильтров, через которые проходит видеопоток. Каждый из них (ввиду их простоты) дает понятную картину выхода по заданному типу диагностики. Общий математический анализ их работы – та формула, которая позволяет анализировать сложное видеоизображение.

Конечно, и математика, и компьютер отнюдь не являются универсальной волшебной палочкой в исследовании природных процессов, по мановению которой удается решить любые научные задачи и проблемы. Подчеркнем, что только творческое использование всех возможных методов исследований и подходов может помочь продвинуться в решении реальных задач. Поэтому естественно, что сам математический расчет – это ноу-хау СпецЛаб. Но в основании его лежит всеми признанная математическая логика.

По ее законам правильность сложного вывода тем выше, чем больше количество простых выводов (математических разложений – видеофильтров). В идеале оно должно стремиться к бесконечности, но на практике в прикладных целях достаточно нескольких десятков таких фильтров, чтобы с высокой долей вероятности делать вывод о характере поведения объектов в кадре за периоды времени. Естественно, в прикладной области сложно обойтись без ошибочных показателей, но они не оказывают сильного влияния на общую закономерность.

За долгие годы работы с видеоизображением в СпецЛабе создано боле четырех десятков функциональных видеофильтров различного типа анализа, на выходе которых получается довольно точный результат. Чтобы это понять, представим простой пример с видеофильтром, пропускающим только красный цвет. С его помощью мы можем точно сказать, сколько в кадре красных пятен как вместе, так и по отдельности, мы можем анализировать их характер перемещения и выдавать довольно точный анализ по всем запрашиваемым характеристикам. Теперь представьте, что таких фильтров у нас много – на каждый оттенок цвета. Тогда мы можем точно сказать по каждой из 16 миллионов составляющих: сколько их, где они расположены и как себя ведут. Естественно обзор камеры будет все время флуктуировать данные, но для такого обширного анализа это практически не имеет значения. И при неком математическом сложении высокоточных ответов от всех фильтров мы можем строить довольно точные прогнозы по характеру поведения самих объектов.

Естественно, данный пример с цветовыми фильтрами не продуктивен с точки зрения ситуационного видеоанализа, но прост в понимании самих принципов. А они не такие уж и сложные, чтобы называть их фантастикой. Дабы привить миру мысль, что видеоаналитика – это возможно, СпецЛаб проведет серию научных публикаций, показывающих элементарность вопроса, который, к тому же, основывается на простых формулах высшей математики, изучаемой во всех технических ВУЗах нашей страны. Все самое умное придумали до нас!