Produkte und Lösungen

AViMon

Automatisierte Bildqualitätssicherung in Videokamera-Netzwerken

Das ASFiNAG Videokamera-Netzwerk mit mehr als 8000 Kameras. ©ASFiNAG

Bildqualität in Kamera-netzwerken

Für den Betreiber von Netzwerken mit einer Vielzahl von Videokameras ist die Sicherstellung der Bildqualität sowie die ständige Verfügbarkeit aller Kameras eine große Herausforderung, um die erforderlichen Dienstleistungen zu erbringen.

Mit den heutigen Technologien kann zwar die Netzwerkverbindung der Kameras automatisch überwacht werden, die Qualitätskontrolle des Bildes durch den Menschen (Operatoren) wird aber aufgrund der immensen Anzahl von Kameras und dem damit verbundenen hohen Arbeits- und Kostenaufwand meist nicht durchgeführt. Unzureichende Bildqualität (bzw. Probleme) einer Kamera werden dann erst bei expliziter Sichtung durch den Operator bei seinen Überwachungsaufgaben erkannt. Das führt dazu, dass die eigentliche Aufgabe nicht durchführbar ist.

Das neu entwickelte System AViMon ermöglicht nun, die Bildqualität auch von mehreren tausend Kameras laufend und robust zu beurteilen und Kameras mit problematischer Bildqualität oder verändertem Bildausschnitt automatisiert zu melden.

Betreiber großer Kameranetze in den Anwendungsbereichen öffentlicher Verkehr (Straße, Bahn, Flughafen, Schiff), Sicherheit (Polizei, private Sicherheitsdienste, Städte) und Industrie können mit AViMon den Aufwand zur Erkennung von Störungen drastisch reduzieren und darüber hinaus auch schleichende Bildverschlechterung (Alterung, Verschmutzung, ...) erkennen und zeitnah darauf reagieren, bevor es zu einem vollständigen Ausfall kommt und so die höchstmögliche Verfügbarkeit sicherheitskritischer Infrastruktur gewährleisten.

Effiziente Wartung

Die Sicherstellung der Bildqualität in Videokamera-Netzwerken ist essentiell, um die Bildinhalte nutzen zu können. Sowohl durch Menschen, etwa zur Abklärung sicherheitsrelevanter Fragestellungen in Sicherheitszentralen, als auch durch Maschinen, etwa zur automatisierten Detektion des Verkehrsflusses. Bei mangelnder Bildqualität oder kompletten Ausfällen muss umgehend ein Wartungsprozess zur Behebung des Problems eingeleitet werden. Aufgrund sporadischer Nutzung im Regelbetrieb als auch aufgrund der hohen Anzahl der Videokameras ist eine laufende Beurteilung der Bildqualität durch den Menschen wegen des extrem hohem Zeit- und damit Kostenaufwandes nicht effizient durchführbar.

Insbesondere im Außenbereich unterliegen Videokameras, und auch die Netzwerkinfrastruktur zur Signalübertragung, verschiedensten Einflüssen, wie etwa Witterung, Alterung, Fehlfunktionen (Elektronikprobleme) oder Netzwerkanomalitäten. Diese können zu gravierenden Bildstörungen führen, die die vorgesehene Verwendung der Bilder unmöglich machen. Übertragungs- und Kameraprobleme führen zu Bildausfällen in Form von Blockbildungen oder zeilenartigen Bildstrukturen, de-fokussierten oder kontrastarmen Bildern. Verschmutzung, Wasser oder Schnee führen zur Einschränkung des Sichtfeldes, und unbeabsichtigt verdrehte Kameras führen zu verändertem Bildinhalt.

Das AViMon System

AViMon ist ein System, das Video-Streams bzw. -Dateien von tausenden Kameras in einer rollierenden Weise empfängt und automatisiert die Bildqualität beurteilt. Nur Kameras mit mangelhafter Bildqualität werden vom System automatisch an einen Spezialisten gemeldet, der den Mangel verifiziert und bei Bedarf unmittelbar Wartungs- bzw. Fehlerbehebungsmaßnahmen einleitet. Durch die Automatisierung der Bildqualitätsbeurteilung wird die Zeit, die ein Mensch involviert ist, und damit die Kosten, auf ein Minimum reduziert.

AViMon ist ein robustes und effizientes Kameraüberwachungssystem, das modular und hoch skalierbar aufgebaut ist. Es kann als Dienst auf eigenen Servern im lokalen Kameranetzwerk installiert werden oder in Zukunft auch als Cloud-Service ausgeführt werden.

AViMon gibt detailliert Auskunft über folgende Mängel der Bildqualität:

  • Bildausfälle in Form von Blöcken oder zeilenartigen Bildstrukturen
  • Schwarze Bilder, kontrastarme, überbelichtete Bilder
  • De-fokussierte/unscharfe Bilder
  • Flackerndes, wackelndes, verrauschtes Video
  • Nachhaltig verändertes Bild (durch Schmutz, Wasser, Schnee)
  • Verschobenes Bild (durch verdrehte Kamera)
  • …und mehr
Detektions-beispiele

Block-Störungen durch Übertragungsfehler.

Bildunschärfe durch De-Fokussierung
der Kameraoptik.

Veränderter Bildinhalt durch Verschmutzung
und Kondenswasser.

Verlust der Bildstruktur durch Überbelichtung.

Das Team

Das AViMon-Team vereint mehr als 20 Jahre Forschungs-, Entwicklungs-, und Anwender-Erfahrung. Aufbauend auf einer bestehenden Lösung für den Betrieb des ASFiNAG Videonetzwerks, das von der Fa. Siemens umgesetzt wurde, und den marktführenden Tool-Sets zur Videoqualitätsbeurteilung der JOANNEUM RESEARCH konnte ein skalierbares und robustes System zur Erkennung der Bildqualität für ein großes Netzwerk von Videokameras geschaffen werden. Es zielt darauf ab, zum Marktstandard zu werden, indem es eine effiziente Überwachung der Bildqualität von Kameras in lokalen Netzwerken oder Cloud-Diensten ermöglicht, und damit dem schnell wachsenden Bedarf gerecht wird.

Unterstützung

AViMon wurde durch das Forschungsförderungsprogramm „Mobilität der Zukunft: Verkehrsinfrastrukturforschung F&E-Dienstleistungen (vif2016)“ des Bundesministeriums für Verkehr, Innovation und Technologie, durch die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft und durch die Autobahnen- und Schnellstraßen-Finanzierungs-Aktiengesellschaft unterstützt.

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