Система идентификации объектов

Полезная модель относится к системам видеонаблюдения и может использоваться для идентификации с любых системах, например, в системах безопасности, для контроля за подозрительными личностями, намеривающимися совершить противоправные действия, например, террористический акт.

Задача создания полезной модели - расширение функциональных возможностей систем видеонаблюдения путем получения объемного изображения контролируемого объекта.

Решение указанных задач достигнуто в системе идентификации объекта, включающей компьютер с монитором и, по меньшей мере, одну видеокамеру, тем, что используют видеокамеру, позволяющую получить объемное изображение, подключенную к компьютеру через плату видеоввода или не менее двух видеокамер, позволяющих получить двухмерные изображения. Система может содержать осветительное устройство, подключенное к компьютеру. Осветительное устройство может быть выполнено в виде лазерного излучателя. Лазерный излучатель выполнен с возможностью сканирования и предпочтительно, чтобы лазерный излучатель был выполнен работающим в диапазоне невидимого излучения.

Полезная модель относится к системам видеонаблюдения и может использоваться в системах безопасности, например, в аэропортах и на вокзалах для контроля за подозрительными личностями, намеривающимися совершить противоправное действие, например, террористический акт, а также для распознания предметов, например, автомобилей в автопарке или на трассе, в производстве, для контроля выпускаемой продукции, путем определения наличия или отсутствия предмета или установления его размеров. Изобретение может быть использовано и в любых других целях.

В сегодняшнем мире безопасность, управление доступом и защита объектов типа аэропортов, правительственных учреждений, банков приобрела большое значение. Чтобы эффективность средств защиты была полнее, необходимо получить и проанализировать колоссальный объем информации о всех объектах, находящихся в поле зрения системы безопасности. Самые современные требования к такой аппаратуре заключаются в том, чтобы она обеспечивала идентификацию лиц путем сравнивания с базой данных заранее введенной в компьютер (сервер) лиц, нахождение которых на объекте крайне нежелательно, например террористов, находящихся в розыске. Идентификацию желательно без контакта с этими лицами и незаметно для них. Кроме того аппаратура должна производить идентификацию очень быстро, практически мгновенно и незаметно для нарушителя.

Известна система идентификации личности с применением в качестве признака для распознания отпечатка пальца по патенту РФ №2213998, КМП 7 G 07 C 9/00. Это требует добровольного участия в процедуре идентифицируемой личности и кроме того способ не применим для идентификации личности по его другим биометрическим или антропологическим показателям, например, по фотографии лица. Способ вообще не может быть адаптирован для идентификации неодушевленных предметов.

Известна система формирования видеоизображения по патенту РФ на изобретение №2226747, МПК Н 04 N 13/04. По этому способу снимают при помощи двух видеокамер изображение с разных точек, сжимают по вертикали левую и правую части видеопары и при проектировании изображений на экране монитора компьютера размещают их друг над другом. Просмотр кадров осуществляют при помощи специальных электронно-оптических очков, которые перекрывают поочередно оптические каналы верхней и нижней частей кадров. Недостатком такой системы является необходимость применения специальных очков, имеющих сложную конструкцию и высокую стоимость, превышающую стоимость серийновыпускаемых компьютеров.

Известен способ формирования объемных изображений объекта на экране монитора компьютера по заявке на патент РФ на изобретение №96118198, G 02 C 9/00, опубл. 20.11.98 г. (прототип). По этому способу осуществляют снимки многоракурсных фотографий одного и того же объекта с разных точек и при помощи сканера вводят эти изображения в память компьютера. Потом при помощи программных средств по двум двухмерным изображениям создают объемное изображение, которое демонстрируется на экране монитора компьютера.

Недостатками подобных систем является то, что они не позволяют получить объемное изображение в динамике, в реальном времени и требуют применения кроме компьютера сканера и мощного программного обеспечения.

Задачи создания полезной модели - расширение функциональных возможностей систем видеонаблюдения путем получения объемного изображения контролируемого объекта в динамике и в реальном времени, незаметно для объекта и при любой освещенности.

Решение указанных задач достигнуто в системе идентификации объекта, включающей компьютер с монитором и, по меньшей мере, одну видеокамеру, тем, что используют видеокамеру, позволяющую получить объемное изображение, подключенную к компьютеру через плату видеоввода или не менее двух видеокамер, позволяющих получить

двухмерные изображения. Система может содержать осветительное устройство, подключенное к компьютеру. Осветительное устройство может быть выполнено в виде лазера. Лазерный излучатель выполнен с возможностью сканирования и предпочтительно, чтобы лазерный излучатель был выполнен работающим в диапазоне невидимого излучения.

Проведенные исследования показали, что предложенное техническое решение обладает новизной и промышленной применимостью.

Промышленная применимость обусловлена тем, что для внедрения полезной модели необходимо только серийно-выпускаемое оборудование: компьютер типа «Пентиум», цифровые видеокамеры, плата видеоввода, стандартные операционные системы и стандартное программное обеспечение, поставляемое с каждой видеокамерой.

Новизна подтверждается проведенными патентными исследованиями. Промышленная применимость обеспечена тем, что для создания системы требуется только стандартное, серийно-выпускаемое оборудование: компьютер типа «Пентиум», любые видеокамеры и стандартное программное обеспечение, в том числе операционная система и программы, поставляемые в комплекте с видеокамерами.

Сущность изобретения поясняется на фиг.1...4

где на фиг.1...3 показана схема объемного цифрового видеонаблюдения

на фиг.4 режим сканирования.

Система формирования объемных изображений на экране монитора компьютера содержит компьютер 1, к которому подключен монитор 2, имеющий экран 3 для представления объемного изображения.

По первому варианту исполнения (фиг.1) видеокамера, обеспечивающая получение трехмерного изображения 4 подключена к компьютеру 1 через плату видеоввода 5. Такие видеокамеры известны и могут быть изготовлены, например путем компоновки двух обычных видеокамер в одном корпусе, или разделения видеоизображения на два канала при помощи оптической призмы. На экране монитора 2 демонстрируется объемное

изображение объекта 6. Идентифицируемый объект 7 находится перед видеокамерой, обеспечивающей получение трехмерного изображения 4.

По второму варианту исполнения (фиг.2) трехмерное изображение получают с видеокамер, обеспечивающих получение двухмерного изображения 8. Видеокамеры 4 и 8 оборудованы приводами видеокамер 9.

Дополнительно, особенно в темное время суток может быть применено осветительное устройство 10 (фиг.3). Предпочтительно использовать лазерный излучатель, работающий в невидимом спектре, чтобы идентифицируемое лицо не предполагало о слежении за ним. Осветительное устройство 10 имеет привод 11. Вся аппаратура, видеокамеры 4, 8, осветительное устройство 10 и привода 9 и 11 подключены к компьютеру 1 при помощи проводных или беспроводных каналов связи 12.

Наиболее предпочтительный результат дает сканирование лучом лазера идентифицируемого объекта (фиг.4). Это позволит измерить с точностью до миллионных долей миллиметра рельеф идентифицируемой поверхности в каждой точке.

При реализации способа (фиг.1 и 2) трехмерное изображение с видеокамеры, обеспечивающей получение трехмерного изображения 4 или двухмерные изображения с двух видеокамер 8 поступают в компьютер 1. Двухмерные изображения преобразуются в трехмерные, такие средства известны, например, по пат РФ №2226747.

Информация об идентифицируемом объекте сравнивается с заложенной в базе данных в памяти на жестком диске компьютера 1 (или на внешнем накопительном устройстве) и при ее совпадении выдается сигнал тревоги. Осветительное устройство 10 освещает идентифицируемый объект 7. Привод 11 позволяет сканировать луч лазера 13 по поверхности идентифицируемого объекта 7 (фиг.4) и, получив отраженный луч точно измерять расстояние до каждой точки идентифицируемого объекта 7, имеющего неровную поверхность (например, лицо предполагаемого преступника) и его размеры.

Лазер - это устройство для получения высокоинтенсивных и узконаправленных пучков монохроматического светового излучения. Лазер создан в 1955 г. советскими учеными Прохоровым А.М., и Басовым Н.Г. Существуют различные типы лазеров - газовые, жидкостные и твердотельные. Лазерное излучение может быть непрерывным и импульсным. В технике используют лазеры различных мощностей и с разным диапазоном излучения, в том числе - с невидимым. Одним из важнейших свойств лазерного излучения в соответствии с квантовой теорией, является то, что излучение и поглощение излучения происходит порциями (квантами). Кванты лазерного излучения (и света вообще) называются фотонами. Излучение и поглощение квантов связано с переходом электронов вещества на более высокую (поглощение) или низкую (излучение) орбиту. Лазерное излучение отличается от обычного света четырьмя основными свойствами - монохроматичностью, когерентностью, поляризованностью и коллимацией. Если сообщить веществу (рабочему телу лазера) дополнительную энергию, то при определенных условиях инициируется излучение квантов. При этом, все кванты излучаются с одинаковыми параметрами (частота, длина волны, масса и энергия). Применение лазера позволяет производить точные измерения благодаря его четырем свойствам, описанным выше.

Дополнительно, несмотря на то, что все действия обеспечиваются автоматически, оператор наблюдает за ситуацией на экране монитора 2.

Применение полезной модели позволило:

1. Осуществлять автоматическую идентификацию для распознавания людей и любых объектов по трехмерному изображению.

2. Получить качественное объемное видеоизображение объекта на экране монитора компьютера для идентификации оператором.

3. Упростить схему системы видеонаблюдения.

4. Использовать для системы видеонаблюдения стандартное серийно выпускаемое оборудование, в том числе видеокамеры двухмерного изображения, как аналоговые, так и цифровые.

5. Получать объемное изображение объекта в динамике и в реальном времени.

6. Осуществлять видеозапись и идентификацию независимо от внешнего освещения, в том числе в ночное время суток.

7. Осуществлять видонаблюдение за подозрительными личностями незаметно для них.

8. Производить точные измерения на любом расстоянии как до объекта, для его идентификации, так и линейных размеров объекта, например для измерения его габаритов или идентификации по форме, например определение марки автомобиля.

9. Осуществлять запись объемного изображения контролируемого объекта на жесткий диск компьютера и хранить длительное время.

10. Обеспечить безопасность в местах массового скопления людей, например, в аэропортах.

1. Система идентификации объекта, включающая компьютер с монитором и, по меньшей мере, одну видеокамеру, отличающаяся тем, что используют видеокамеру, позволяющую получить объемное изображение, подключенную к компьютеру через плату видеоввода или не менее двух видеокамер, позволяющих получить двухмерные изображения.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что она содержит осветительное устройство, подключенное к компьютеру.

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что осветительное устройство выполнено в виде лазерного излучателя.

4. Система по п.3, отличающаяся тем, что лазерный излучатель выполнен с возможностью сканирования.

5. Система по п.3, отличающаяся тем, что лазерный излучатель выполнен работающим в диапазоне невидимого излучения.