Статья опубликована в №12 (август) 2014
Разделы: Информационные технологии
Размещена 10.06.2014. Последняя правка: 24.07.2014.
Просмотров - 3781

ЗАДАЧА ВЕРИФИКАЦИИ ОБЪЕКТОВ ОРГАНИЗАЦИИ СРЕДСТВАМИ ВИДЕОКОНТРОЛЯ

Стеценко Дмитрий Андреевич

Волгоградский государственный университет

студент

Научный руководитель Умницын Михаил Юрьевич, ассистент кафедры информационной безопасности Волгоградского государственного униерситета

УДК 004.93'1

ВВЕДЕНИЕ

Система видеоконтроля или как сейчас принято говорить «системы охранного телевидения» (СОТ) – это интегрированный комплекс специальных технических средств безопасности, обеспечивающий непрерывный визуальный контроль за конкретным объектом (всей территории или отдельных ее частей), с целью фиксации и своевременного реагирования на нештатные события. Именно изображение несет максимум информации об окружающем пространстве и поступающей из него угрозе, а потому видеосистемы различных конфигураций стали наиболее востребованным элементом любых комплексных систем безопасности, успешно решающих различные задачи:

-       визуальный и оценка ситуации;

-       анализ инцидентов безопасности;

-       верификация объектов видеоконтроля;

-       контроль качества работы сотрудников или производимой продукции;

-       контроль производственных и технологических процессов.

Среди представленных задач, с точки зрения информационной безопасности наиболее актуальной на данный момент представляется задача верификации объектов видеоконтроля. Однако в настоящий момент не смотря на свою актуальность  не существует четкого определения ни самой задачи, ни сопутсвующих ее решению терминов. Т.о. целью данной статьи является выработка основной терминологической и предметной базы для дальнейших исследований в этой области.

ИССЛЕДОВАНИЯ
Анализ нормативно-правовой документации позволил выделить определение видеоконтроля из рекомендаций «Р 78.36.008-99 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОНТАЖ СИСТЕМ ОХРАННОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ И ДОМОФОНОВ». Согласно этому документу видеоконтроль ‒ это получение, обработка, передача, регистрация и хранение телевизионных изображений из охраняемой зоны, анализ информации и принятие соответствующего решения оператором.

Данный документ определяет следующие целевые задачи видеоконтроля:

• обнаружение – выделение объекта контроля из фона либо раздельное восприятие двух объектов контроля, расположенных на расстоянии друг от друга, соизмеримом с их размерами.
• различение – раздельное восприятие двух объектов контроля, расположенных рядом, либо выделение деталей объекта контроля.
• идентификация – выделение и классификация существенных признаков объекта контроля либо установление соответствия изображения объекта контроля, хранящемуся в базе данных.

В силу некоторого устаревания действующей нормативно-правовой документации в области видеоконтроля задача верификации не имеет устоявшегося определения. Однако анализ зарубежной правовой базы позволил выделить в одном из стандартов института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) совместное определение процессов верификации и валидации (V&V – verification and validation), которое  звучит следующим образом: верификация и валидация – это процесс установления, являются ли требования для системы или ее компонента полными и корректными, удовлетворяют ли продукты каждой стадии разработки требованиям или условиям, выдвинутыми для них на предыдущих стадиях, и соответствует ли конечная система или ее компонент специфицированным требованиям. [1]

Переводя данное определение в область видеоконтроля, под верификацией какого-либо объекта в можно понимать проверку соответствия между требованиями к этому объекту и его действительными свойствами. [2]

Т.о. из сформулированного определения можно сделать вывод, о том что решение задачи верификации системой видеоконтроля напрямую связано с целевой задачей идентификации.

Итак, верификация объекта заключается в проверке его соответствия некому набору правил, который выступает в качестве критериев корректности. Критерий корректности, в соответствии с которым объект верифицируется, задается в виде некой спецификации. Исходя из этого, можно сделать вывод, что объект определяется как набор некоторых характеристик, который проявляет свою способность удовлетворять указанным требованиям (спецификациям).

Для типовой организации объектами верификации могут выступать:

• имущество;
• важное или дефицитное технологическое оборудование;
• секретная и конфиденциальная документация;
• материальные и финансовые ценности;
• готовая продукция;
• средства вычислительной техники;
• контрольно-измерительные приборы;
• конфиденциальная информация на материальных носителях.

Из приведенного выше определения следует, что вывод о верности верификации объекта зависит от множества его верификационных признаков.

Верификационный признак ‒ это свойство объекта, удовлетворяющее формальным спецификациям. По совокупности присущих объекту признаков каждый объект может быть выделен среди других однотипных объектов. Для этого, в различных ситуациях, для различных объектов, могут быть использованы внешние, биологические, физические, физиологические и другие особенности. Для того что бы использовать данные особенности в целях верификации, необходимо что бы верификационный признак удовлетворял определенным условиям.

1. Отражение свойства верифицируемого объекта в верифицирующем объекте;
2. Специфичность (верификационная значимость характеристики тем выше, чем она своеобразнее);
3. Относительная устойчивость, т.е. незначительная подверженность изменению в пределах верификационного периода (устойчивые проявления свойства в различных условиях);
4. Взаимная независимость (признаки с высоким коэффициентом корреляции непригодны для верификации);
5. Частота встречаемости (верификационное значение признака тем выше, чем реже он встречается);
6. Доступность для современных методов познания.

Действующая законодательная база предусматривает лишь один критерий, по которому возможно сделать заключение идентификации (задача сопоставимая с задачей верификации) объекта [3]. Таким параметром выступает размер объекта на видеомониторе. Принимая во внимание факт некоторого устаревания нормативно правовой документации в области видеоконтроля, в рамках данного исследования расширим данную характеристику до понятия «геометрические параметры объектов», т.е. линейные, угловые и относительные величины, характеризующие физическое состояние объектов и их взаимное положение.

Помимо этого размеры объектов следует связывать с тем, какой контраст с фоном имеет объект или как распределены градации яркости самого объекта и позволят ли они системе видеонаблюдения вывести на экран монитора отличительные признаки для различимости объекта по его изображению. Поэтому при построение модели объектов видеоконтроля следует принимать во внимание как геометрические, так и цветовые характеристики этих объектов. Анализ известных исследований показывает, что для этого могут быть использованы как глобальные, так и локальные свойства объектов. [4]

Существующие модели, основанные на глобальных свойствах объектов, в общем случае не гарантируют эффективности верификации. Например, использование только цветовых свойств (матрицы изменения яркости) может приводить к ошибкам в случае изменения условий освещения сцены или использования определенных фильтров[5].

Поэтому использование характерных локальных признаков, устойчивых к геометрическим и фотометрическим преобразованиям, представляется более предпочтительной альтернативой. Одним из подходов, основанных на использовании локальных свойств изображений, являются методы выявления точечных особенностей.

Анализ различных источников показал, что максимально отвечает всем предъявленным в исследовании требованиям, а значит может выступать в роли верификационного признака характерная точка изображения объекта, а точнее множество таких точек,.

Характерная точка (в литературе также используются термины«характеристическая точка», «точка интереса», «контрольная точка», interest point) — точка изображения, обладающая высокой локальной информативностью. В качестве численной меры информативности предлагаются различные формальные критерии, называемые операторами интереса. Оператор интереса должен обеспечивать достаточно точное позиционирование точки в плоскости снимка. Необходимо также, чтобы положение точки интереса обладало достаточной устойчивостью к фотометрическим и геометрическим искажениям изображения, включающим неравномерные изменения яркости, сдвиг, поворот, заслон, изменение масштаба и ракурсные искажения.

Т.о. система верификации объектов организации должна соответствовать следующим требованиям:

• Наличие среди верифицируемых характеристик:

-       геометрических параметров;

-       цветовых параметров.

• Способность верификации объектов при:

-       масштабировании верифицируемого объекта относительного эталонного;

-       повороте верифицируемого объекта относительного эталонного;

-       изменении распределения яркости на верифицируемом объекте относительного эталонного.

ВЫВОД
Не смотря на тенденцию к максимальной автоматизации, современные системы верификации объектов, являющихся причиной нарушения, реализуется все еще с привлечением оператора. Нарастание числа ложных тревог приводит к его утомляемости, что в последующем может привести к игнорированию даже чрезвычайных нарушений.

В связи с изложенным, актуальной в настоящее время представляется разработка модели верификации, основанной на взаимно сопряженных методах адаптивного контроля информационных параметров и характеристик объектов в системах прикладного телевидения, которые обеспечивают независимый контроль разнородных параметров и характеристик объекта-причины «нарушения».

1. IEEE Std 610.12-1990, IEEE Standard Glossary of Software Engineering Terminology.
2. И.Б. Бурдонов, А.С. Косачев, В.Н. Пономаренко, В.З. Шнитман Обзор подходов к верификации распределенных систем, С.4-6.
3. Р 78.36.002-99, Выбор и применение телевизионных систем видеоконтроля.
4. А. Гонта Проектирование видеосистем с учетом требований к безопасности объектов // Алгоритм безопасности № 1 – 2008.
5. Y. Ke, R. Suthanakar. PCA-SIFT: A More Distinctive Representation for Local Image Descriptors. In Computer Vision and Pattern Recognition, volume 2 – 2014 , С.506-513.
6. В. Лоер Криминалистика // Лучшая юридическая литература –февраль 2000.
7. РД 78.36.003-2002, Инженерно-техническая укрепленность. Технические средства охраны. Требования и нормы проектирования по защите объектов от преступных посягательств.
8. Р 78.36.002-99, Выбор и применение телевизионных систем видеоконтроля.
9. Р 78.36.003-99, Рекомендации по комплексному оборудованию банков, пунктов обмена валюты, оружейных и ювелирных магазинов, коммерческих и других фирм и организаций техническими средствами охраны, видеоконтроля и инженерной защиты. Типовые варианты.
10. Р 78.36.008-99, Рекомендации. Проектирование и монтаж систем охранного телевидения и домофонов.
11. ГОСТ Р 51558-2000, Системы охранные телевизионные. Общие технические требования и методы испытаний.
12. BS EN 50132-7 Alarm systems, CCTV surveillance systems for use in security applications.

Рецензии:

11.06.2014, 21:03 Панов Александр Викторович
Рецензия: Идея хорошая. Однако, считаю что статья не завершена. Изложение материала начинается с определения и продолжается описанием условий и объектов. Далее автор переходит к законодательству без конкретного указания на норму права; и продолжает про верификацию объектов с помощью систем видеонаблюдения, без заключения в конце. Доработать.

7.07.2014, 17:52 Каменев Александр Юрьевич
Рецензия: Объём и изложение материала больше соответствует не научной статье, а тезисам доклада. Важный недостаток - отсутствие иллюстративного материала и математического аппарата. Статья не структурирована в соответствии с требованиями. Доработать, после чего на повторное рецензирование. К печати пока не рекомендовать.

28.08.2014, 23:14 Назарова Ольга Петровна
Рецензия: Статья актуальна (похоже - это обзор), рекомендуется к печати.



Комментарии пользователей:

Оставить комментарий