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SURveillance Vido Informatise Section Informatique Chef de dpartement Jean Pierre PETIT Chef de Projet : Jean Luc LYCZAK Groupe 3CP13: DESPAIGNE Vianney,GERBAUX Amaury,MARTIN Franois-Nol

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2 Prsentation Gnrale Logiciel de vidosurveillance par Webcam Logiciel de vidosurveillance par Webcam Fonctionnalits :Fonctionnalits : Dtection dintrusion Dtection dintrusion Compteur de passage Compteur de passage Compteur Instantan Compteur Instantan Archivage des vnementsArchivage des vnements Traitements sur les imagesTraitements sur les images Algorithme de lOrdonnanceurAlgorithme de lOrdonnanceur LimitesLimites PrsentationFonctionnalits Analyses dimages OrdonnanceurLimites

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3 PrsentationFonctionnalits Analyses dimages OrdonnanceurLimites Une rponse adapte un besoin utilisateur Utilisateurs potentiels Utilisateurs potentiels Agent de surveillanceAgent de surveillance Responsable de surveillanceResponsable de surveillance Contexte de travail : Contexte de travail : Grandes surfaces surveillerGrandes surfaces surveiller Nombreux points couvrirNombreux points couvrir Travail fastidieux lchelle humaine

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4 PrsentationFonctionnalits Analyses dimages OrdonnanceurLimites Avantage sur lexistant Vido surveillance traditionnelle Vido surveillance traditionnelle Ncessite plusieurs crans et des agents attentifs pour les surveillerNcessite plusieurs crans et des agents attentifs pour les surveiller SURVI analyse lui-mme les prises de vuesSURVI analyse lui-mme les prises de vues

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5 PrsentationFonctionnalits Analyses dimages OrdonnanceurLimites But du projet Fonctionnement simple Fonctionnement simple Au niveau de linterfaceAu niveau de linterface Au niveau de lexploitation des rsultatsAu niveau de lexploitation des rsultats Fonctionnement efficace Fonctionnement efficace Rsultats rapides et synthtiquesRsultats rapides et synthtiques Surveillance automatiseSurveillance automatise

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6 PrsentationFonctionnalits Analyses dimages OrdonnanceurLimites Modes de fonctionnement 3 modes diffrents 3 modes diffrents Dtection dintrusion Dtection dintrusion Compteur de passage Compteur de passage Compteur instantan Compteur instantan

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7 PrsentationFonctionnalits Analyses dimages OrdonnanceurLimites Modes de fonctionnement Image de rfrence Image de rfrence Ncessaire aux analysesNcessaire aux analyses Prise automatique au lancementPrise automatique au lancement Rinitialisable par lutilisateur tout momentRinitialisable par lutilisateur tout moment Visualisable par lutilisateur tout momentVisualisable par lutilisateur tout moment

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8 PrsentationFonctionnalits Analyses dimages OrdonnanceurLimites Modes de fonctionnement Dtection dintrusion Dtection dintrusion Choix de lutilisateur entre 2 modes :Choix de lutilisateur entre 2 modes : Mode normal : diffrence progressive non signale Mode normal : diffrence progressive non signale Mode extrme : toute diffrence signale Mode extrme : toute diffrence signale

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9 PrsentationFonctionnalits Analyses dimages OrdonnanceurLimites Modes de fonctionnement Dtection dintrusion Dtection dintrusion Enclenchement manuel dune sessionEnclenchement manuel dune session Enclenchement en programmant une sessionEnclenchement en programmant une session Choix du nom du fichier darchiveChoix du nom du fichier darchive A tout moment :A tout moment : Arrt dune dtection en fonctionnement Arrt dune dtection en fonctionnement Annulation dune session programme Annulation dune session programme

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10 PrsentationFonctionnalits Analyses dimages OrdonnanceurLimites Modes de fonctionnement Compteur de passage Compteur de passage Comptabiliser le nombre de personnes passant devant la Webcam sur une dure choisie par lutilisateurComptabiliser le nombre de personnes passant devant la Webcam sur une dure choisie par lutilisateur Ne pas comptabiliser plusieurs fois une personne restant dans le champNe pas comptabiliser plusieurs fois une personne restant dans le champ

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11 PrsentationFonctionnalits Analyses dimages OrdonnanceurLimites Modes de fonctionnement Compteur de passage Compteur de passage Enclenchement manuel dune sessionEnclenchement manuel dune session Enclenchement en programmant une sessionEnclenchement en programmant une session Choix du nom du fichier darchiveChoix du nom du fichier darchive A tout moment :A tout moment : Arrt dun compteur en fonctionnement Arrt dun compteur en fonctionnement Annulation dune session programme Annulation dune session programme

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12 PrsentationFonctionnalits Analyses dimages OrdonnanceurLimites Modes de fonctionnement Compteur instantan Compteur instantan Dnombrer le nombre de personnes devant la Webcam un instant donnDnombrer le nombre de personnes devant la Webcam un instant donn

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13 PrsentationFonctionnalits Analyses dimages OrdonnanceurLimites Modes de fonctionnement Compteur instantan Compteur instantan Enclenchement uniquement manuelleEnclenchement uniquement manuelle Enclenchement nimporte quel moment (mme si une autre session est en fonctionnement)Enclenchement nimporte quel moment (mme si une autre session est en fonctionnement) Choix du nom du fichier darchiveChoix du nom du fichier darchive

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14 PrsentationFonctionnalits Analyses dimages OrdonnanceurLimites Archives Format Html Format Html Permet une synthse rapide des vnementsPermet une synthse rapide des vnements Mise en forme agrable et facile analyserMise en forme agrable et facile analyser

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15 PrsentationFonctionnalits Analyses dimages OrdonnanceurLimites Archives Dtection dintrusion Dtection dintrusion Titre de la sessionTitre de la session Date et heure de dbut de sessionDate et heure de dbut de session Liste des vnements Liste des vnements Date et heure de dtection Date et heure de dtection Aperu de la prise de vue Aperu de la prise de vue Cadre rouge autour de la zone dtecteCadre rouge autour de la zone dtecte Image visualisable par simple clicImage visualisable par simple clic Cause darrtCause darrt Date et heure de fin de sessionDate et heure de fin de session

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16 PrsentationFonctionnalits Analyses dimages OrdonnanceurLimites Archives Compteur Instantan Compteur Instantan Titre de la sessionTitre de la session Date et heure de la prise de vueDate et heure de la prise de vue Prise de vue associePrise de vue associe Affichage du nombre de personnes comptesAffichage du nombre de personnes comptes

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17 PrsentationFonctionnalits Analyses dimages OrdonnanceurLimites Archives Compteur de passage Compteur de passage Titre de la sessionTitre de la session Date et heure de dbut de sessionDate et heure de dbut de session Pour chaque nouvelle personne dtectePour chaque nouvelle personne dtecte Prise dun certain nombre de prises de vue Prise dun certain nombre de prises de vue Pour chaque prise de vue : Pour chaque prise de vue : Date et heureDate et heure Nombre total de personnes comptesNombre total de personnes comptes Cause de fin de sessionCause de fin de session Date et heure de fin de sessionDate et heure de fin de session

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18 Un exemple

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19 PrsentationFonctionnalitsAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Quest ce quune image ? Quest ce quune image ? Tableau de pixels 2 dimensionsTableau de pixels 2 dimensions Cas dune image en couleurs : Cas dune image en couleurs : trois valeurs par pixel (composantes rouge, verte et bleue)trois valeurs par pixel (composantes rouge, verte et bleue) Cas dune image en niveaux de gris : Cas dune image en niveaux de gris : une valeur par pixelune valeur par pixel

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20 PrsentationFonctionnalitsAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Quest ce quune image ? Quest ce quune image ? Exemple:Exemple:

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21 PrsentationFonctionnalitsAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Conversion en niveaux de gris Conversion en niveaux de gris Pourquoi cette conversion ?Pourquoi cette conversion ? Rduction du temps de traitement des images Rduction du temps de traitement des images Comment convertir ?Comment convertir ? Pour chaque pixel en couleurs : Pour chaque pixel en couleurs : valeur_grise = 0.299 R + 0.587 V + 0.114 B R = composante rouge V = composante verte B = composante bleue

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22 PrsentationFonctionnalitsAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Conversion en niveaux de gris Conversion en niveaux de gris Exemple:Exemple:

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23 PrsentationFonctionnalitsAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Comparaison dimages Comparaison dimages Cration dun tableau rsultatCration dun tableau rsultat Application de la formule : Application de la formule : Image rsultat [i,j] = | Image traite [i,j] Image rfrence [i,j] | 1101121102141091001111141121100 Image rfrenceImage traiteImage rsultat &

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24 PrsentationFonctionnalitsAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Comparaison dimages Comparaison dimages Seuillage du tableau rsultatSeuillage du tableau rsultat limination des faibles variations limination des faibles variations Comparaison de chaque lment une valeur de seuil Comparaison de chaque lment une valeur de seuil1121100 Image rsultat2552552550 Image rsultat seuille

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25 PrsentationFonctionnalitsAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Comparaison dimages Comparaison dimages Exemple:Exemple:

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26 PrsentationFonctionnalitsAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Elimination du bruit Elimination du bruit Elimination des pixels noirs isolsElimination des pixels noirs isols Si un pixel noir possde 3 voisins noirs ou moins transformation en pixel blanc Si un pixel noir possde 3 voisins noirs ou moins transformation en pixel blanc Elimination des petites surfacesElimination des petites surfaces Si une zone noire a une surface plus petite que la valeur de seuil transformation en zone blanche Si une zone noire a une surface plus petite que la valeur de seuil transformation en zone blanche

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27 PrsentationFonctionnalitsAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Elimination du bruit Elimination du bruit Elimination des petites surfacesElimination des petites surfaces Procd dtiquetage Procd dtiquetage Pour tous les pixels noirs de limage: Sil nest pas tiquet:Sil nest pas tiquet: Si une valeur tiquette est prsente sur la mme ligne ou la mme colonne, cette valeur lui est attribue ainsi quaux autres pixels noirs sur la mme ligne et sur la mme colonne Si une valeur tiquette est prsente sur la mme ligne ou la mme colonne, cette valeur lui est attribue ainsi quaux autres pixels noirs sur la mme ligne et sur la mme colonne Sinon, une valeur tiquette lui est attribue ainsi qu tous les pixels noirs sur la mme ligne et sur la mme colonne Sinon, une valeur tiquette lui est attribue ainsi qu tous les pixels noirs sur la mme ligne et sur la mme colonne Sil est dj tiquet: sa valeur dtiquette est attribue tous les pixels noirs sur la mme ligne et sur la mme colonne Sil est dj tiquet: sa valeur dtiquette est attribue tous les pixels noirs sur la mme ligne et sur la mme colonne

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28 PrsentationFonctionnalitsAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Elimination du bruit Elimination du bruit Etiquetage des surfacesEtiquetage des surfaces 11111 1 11111 1111122211111 111112221 11111 11111

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29 PrsentationFonctionnalitsAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Elimination du bruit Elimination du bruit Exemple:Exemple:

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30 PrsentationFonctionnalitsAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Remplissage des formes Remplissage des formes Intrt: rendre les formes interprtablesIntrt: rendre les formes interprtables Procdure: pour chaque colonne du tableau rsultat, transformer en pixel noir les pixels blancs compris entre deux pixels noirsProcdure: pour chaque colonne du tableau rsultat, transformer en pixel noir les pixels blancs compris entre deux pixels noirs

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31 PrsentationFonctionnalitsAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Remplissage des formes Remplissage des formes Exemple:Exemple:

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32 PrsentationFonctionnalitsAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Analyse du rsultat: dtection dintrusion Analyse du rsultat: dtection dintrusion Dtection dintrusion normale: comparaison de limage courante avec limage prcdenteDtection dintrusion normale: comparaison de limage courante avec limage prcdente Dtection dintrusion extrme: comparaison de limage courante avec limage rfrenceDtection dintrusion extrme: comparaison de limage courante avec limage rfrence

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33 PrsentationFonctionnalitsAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Analyse du rsultat: dtection dintrusion Analyse du rsultat: dtection dintrusion Si une forme noire de surface suprieure la valeur seuil de dtection dintrusion est prsente sur limage rsultat le systme signale une intrusion Si une forme noire de surface suprieure la valeur seuil de dtection dintrusion est prsente sur limage rsultat le systme signale une intrusion

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34 PrsentationFonctionnalitsAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Analyse du rsultat: compteur instantan Analyse du rsultat: compteur instantan comparaison de limage courante avec limage rfrencecomparaison de limage courante avec limage rfrence On compte le nombre de surfaces noires prsentes dans limage rsultat aprs avoir effectu une nouvelle opration dtiquetageOn compte le nombre de surfaces noires prsentes dans limage rsultat aprs avoir effectu une nouvelle opration dtiquetage

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35 PrsentationFonctionnalitsAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Analyse du rsultat: compteur de passage Analyse du rsultat: compteur de passage comparaison de limage courante avec limage rfrencecomparaison de limage courante avec limage rfrence Comparaison de limage prcdente avec limage rfrenceComparaison de limage prcdente avec limage rfrence

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36 PrsentationFonctionnalitsAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Analyse du rsultat: compteur de passage Analyse du rsultat: compteur de passage On dtermine les coordonnes du centre dinertie de chaque surface noire des deux images rsultats, en effectuant la moyenne sur les lignes et sur les colonnes de tous les pixels de la surface prise en compteOn dtermine les coordonnes du centre dinertie de chaque surface noire des deux images rsultats, en effectuant la moyenne sur les lignes et sur les colonnes de tous les pixels de la surface prise en compte

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37 PrsentationFonctionnalitsAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Analyse du rsultat: compteur de passage Analyse du rsultat: compteur de passage Lintervalle de temps entre chaque prise de vue tant faible, une personne effectue un court dplacementLintervalle de temps entre chaque prise de vue tant faible, une personne effectue un court dplacement Ainsi, les centres dinerties peuvent se retrouver sur les deux images rsultatAinsi, les centres dinerties peuvent se retrouver sur les deux images rsultat

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38 PrsentationFonctionnalitsAnalyses dimagesOrdonnanceurLimites Analyse du rsultat: compteur de passage Analyse du rsultat: compteur de passage On traite lensemble des centres dinerties de limage rsultat de limage courante:On traite lensemble des centres dinerties de limage rsultat de limage courante: Si un centre dinertie ne possde pas de voisin proche dans limage rsultat de limage prcdente, on a donc une nouvelle personne dans le champ de la camra et donc le compteur associ est incrment Si un centre dinertie ne possde pas de voisin proche dans limage rsultat de limage prcdente, on a donc une nouvelle personne dans le champ de la camra et donc le compteur associ est incrment

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39 PrsentationFonctionnalits Analyses dimages OrdonnanceurLimites Ordonnanceur Gestion des sessions manuelles et programmes et envoi de cause pour les archives Gestion des sessions manuelles et programmes et envoi de cause pour les archives Demande Arrt Enclenchement Manuel Session Fin Session Programme Dbut Session Programme

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40 PrsentationFonctionnalits Analyses dimages OrdonnanceurLimites Ordonnanceur Demande Arrt ? Enclenchement Manuel Session ? NON Session En Cours ? OUI Arrt Session OUI NON Envoi aux archives : Arrt demand par lutilisateur

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41 PrsentationFonctionnalits Analyses dimages OrdonnanceurLimites Ordonnanceur Session En Cours ? OUI Arrt Session OUI Fin Session Programme ? NON Enclenchement Manuel Session ? Dbut Session Manuelle NON Envoi aux archives : Arrt cause du dmarrage dune autre session

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42 PrsentationFonctionnalits Analyses dimages OrdonnanceurLimites Ordonnanceur Arrt Session OUI NON Dbut Session Programme ? Fin Session Programme ? Envoi aux archives : Arrt normal lors dune fin de session programme

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43 PrsentationFonctionnalits Analyses dimages OrdonnanceurLimites Ordonnanceur Session En Cours ? OUI Arrt Session OUI Arrt Session ? NON Dbut Session Programme ? NON Dbut Session Programme Envoi aux archives : Arrt cause du dmarrage dune autre session

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44 PrsentationFonctionnalits Analyses dimages OrdonnanceurLimites Limites Limites matrielles Limites matrielles Rsolution et profondeur de la Webcam limitesRsolution et profondeur de la Webcam limites Calculs errons Calculs errons Poste de travail ayant les caractristiques minimales suivantes :Poste de travail ayant les caractristiques minimales suivantes : Pentium IV 1,7 GHz Pentium IV 1,7 GHz 256 Mo de Ram 256 Mo de Ram Port USB Port USB

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45 PrsentationFonctionnalits Analyses dimages OrdonnanceurLimites Limites Limites des algorithmes Limites des algorithmes Temps de calculs longsTemps de calculs longs Changement de luminositChangement de luminosit Individu dune couleur gale celle de limage de rfrenceIndividu dune couleur gale celle de limage de rfrence Compteur de passage :Compteur de passage : Flux trop important de personnesFlux trop important de personnes Croisement des personnesCroisement des personnes Compteur instantanCompteur instantan Contact entre les personnesContact entre les personnes

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46 Extension future du projet Pouvoir grer plusieurs Webcams Pouvoir grer plusieurs Webcams Utilisation dun identifiantUtilisation dun identifiant Etendre lapplication en rseau Etendre lapplication en rseau Compression du flux vidoCompression du flux vido Archives consultables sur InternetArchives consultables sur Internet Consultation depuis un assistant personnelConsultation depuis un assistant personnel