Патент на изобретение №2296434

(54) УСТРОЙСТВО И СПОСОБ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ ОБСТАНОВКИ В ЗРИТЕЛЬНЫХ ЗАЛАХ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области технических систем обеспечения безопасности и автоматизированного мониторинга, и, в частности, к системам автоматизированного контроля обстановки в зрительных залах. Техническим результатом является повышение эффективности контроля и статистического учета доступа зрителей в зрительный зал, достигаемое тем, что устройство содержит, по меньшей мере, одну установленную в зрительном зале видеокамеру для получения изображения зрительного зала и, по меньшей мере, одно вычислительное устройство с памятью, связанные посредством локальной вычислительной сети, причем в памяти вычислительного устройства сформирована база данных, хранящая данные, отражающие заполнение зрительного зала согласно проданным билетам, а вычислительное устройство приспособлено обрабатывать получаемый с видеокамеры видеосигнал для получения данных о заполнении зрительного зала с возможностью сохранения этих данных в памяти для последующего анализа, а также с возможностью сравнения полученных данных с данными, хранящимися в базе данных, и с возможностью формировать сигнал нарушения установленного режима в случае несоответствия сравниваемых данных более чем на заранее заданную пороговую величину. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Область техники

Настоящее изобретения относится к области технических систем обеспечения безопасности и автоматизированного мониторинга и, более точно, касается устройства и способа автоматизированного контроля обстановки в зрительных залах.

Уровень техники

Из уровня техники известны автоматизированные (аппаратно-программные) системы и способы обеспечения безопасности и мониторинга различных объектов. Наиболее часто такие системы используются для обеспечения безопасности и мониторинга охраняемого помещения или территории, в частности для осуществления контроля за движением и нахождением в данном помещении мобильных объектов, в частности людей и автомобилей. Известные системы используют видеокамеры, совмещенные со средствами видеозаписи. Общий контроль за ситуацией в помещении обычно осуществляет оператор, либо в автоматизированном режиме полученный камерой видеосигнал при помощи аппаратных и программных средств сравнивается с заранее заданными «тревожными» видеоизображениями с возможностью формировать сигнал тревоги в случае их совпадения.

Также из уровня техники известны автоматизированные системы контроля доступа и учета количества людей в помещении. Подобные системы основываются на автоматизированном считывании пропусков (билетов или жетонов) при прохождении людей в контролируемую зону. Считывание осуществляют при помощи компьютерной системы с соответствующим электронным считывающим устройством, примерами таких систем являются автоматизированные пропускные системы, устанавливаемые на предприятиях (например, фирмой Сименс), и автоматизированные системы заполнения парковочных помещений, учитывающие количество въехавших и выехавших автомобилей и автоматически предупреждающие переполнение парковки.

Например, из патента РФ 2231123 известна система видеоконтроля и мониторинга помещения, содержащая последовательно соединенные ТВ-камеру, схему автоматической сигнализации о наличии движущегося объекта в поле зрения ТВ-камеры и видеоконтрольное устройство (ВКУ). В состав схемы автоматической сигнализации входит генератор строб-импульса, перемещаемого оператором по экрану ВКУ в зону повышенного интереса. Видеосигналы двух последовательных кадров, выделяемые с помощью строб-импульса, заводятся в соответствующие запоминающие устройства (ЗУ) и сравниваются компаратором. Когда различие превышает порог, включаются индикатор тревоги и видеомагнитофон для записи телевизионного сигнала. ТВ-камера является средством того же назначения, что и датчик телевизионного сигнала, схема автоматической сигнализации эквивалентна совокупности блоков, в которую входят селектор синхроимпульсов, формирователь сигнала рамки и детектор движения; ВКУ эквивалентно видеоконтрольному блоку. Данная система не позволяет эффективно контролировать помещение с достаточно большим числом объектов, подлежащих контролю. Отсутствует возможность сбора статистических данных по контролируемому объекту и находящимся в нем мобильным объектам.

Известна из патента РФ 2137203 система контроля за движением автотранспортных средств, которая включает передвижной контрольный пункт, множество стационарных зон контроля, каждая из которых представляет собой условный прямоугольник, охватывающий определенный локальный участок дороги, коммутационные устройства, установленные около дороги на заданном расстоянии от указанного прямоугольника. В каждой зоне контроля установлены видеокамеры, светильники, разделитель полос и направлений движения. Система также содержит аппаратно-программный комплекс, установленный на передвижном контрольном пункте. Комплекс включает компьютеры идентификации транспортного средства, с которыми посредством коммутационных устройств соединяются на определенное время видеокамеры, сервер для управления и поиска транспортных средств в базе данных, локальную вычислительную сеть, систему видеонаблюдения, соединяемую с видеокамерой через коммутационное устройство, систему телефонной связи, систему телекоммуникационной связи. Данная система позволяет с определенной погрешностью выявлять отдельные мобильные объекты поиска в контролируемых зонах и регистрировать их. Ограничениями данной системы являются ограниченность контролируемых зон (камеры установлены неподвижно и имеют ограниченный угол обзора), статичность камер. Кроме того, данная система не предусматривает возможности высокоточного автоматизированного распознавании ситуации в зоне контроля. Отсутствует дублирование работы отдельных элементов системы, поэтому точность распознавания ограничена. Отсутствует возможность сохранения в памяти системы изображения повышенной четкости для последующего анализа. Отсутствует возможность сбора статистических данных по контролируемому объекту и находящимся в нем мобильным объектам.

Известна из патента РФ 2196358 система сигнализации и управления транспортным парком, контроля за состоянием подвижных объектов и их перемещением в реальном масштабе времени, охраны стационарных и мобильных объектов, а также мониторинга окружающей среды. Система содержит выполненные с возможностью связи диспетчерский центр и аппаратуру потребителя, содержащую бортовой компьютер, интерфейс, процессор, аналого-цифровой преобразователь видеосигналов, запоминающее устройство, цифроаналоговый преобразователь аудиосигналов, преобразователь видеосигналов, группу охранных датчиков, клавиатуру, модем, телекамеру видеоконтроля, аудиосистему, телемонитор, блок автономного питания. Диспетчерский пункт включает компьютер дифференциальной коррекции координат наблюдаемых объектов, сервер контроля охраняемых объектов, компьютеры средств связи, компьютерную сеть, модемы, трансиверы с антеннами, блок питания, задающие генераторы, звуковой сигнализатор, исполнительный блок дверей, сигнальные габаритные лампы. Данная система позволяет контролировать охраняемую территорию за счет получения и обработки сигнала с датчиков и видеокамеры. Возможно дублирование работы датчиков и видеокамеры для повышения точности распознавания. Не предусмотрено сохранение и анализ изображений охраняемых объектов повышенной точности. Отсутствует возможность сбора статистических данных по контролируемому объекту и находящимся в нем мобильным объектам.

Известные из уровня техники системы видеоконтроля позволяют контролировать определенную зону и находящиеся в ней мобильным объекты с определенной точностью. Известные системы контроля доступа в помещение позволяют контролировать и учитывать доступ мобильных объектов в помещения, но не позволяют эффективно контролировать и оперативно реагировать на действия мобильных объектов внутри помещений. Вместе с тем, в ряде случаев необходимо осуществлять одновременно эффективный контроль и статистический учет доступа людей в помещение и вести мониторинг за их нахождением внутри данного помещения. Особенно остро данная задача стоит в крупных многозальных кинотеатрах, иначе называемых киноплексами или мультиплексами. Это обусловлено тем, что в таких комплексах количество обслуживающего персонала, в том числе и обеспечивающего безопасность, относительно небольшое по сравнению с количеством зрителей, что повышает риск возникновения нештатных ситуаций и затрудняет их оперативную ликвидацию. Также установлено, что ущерб от несанкционированного посещения кинотеатров (без билета) может составлять значительную сумму.

Сущность изобретения

В основу настоящего изобретения положена техническая задача создать такие систему или устройство и способ автоматизированного контроля доступа и обстановки в зрительных залах, которые бы обеспечивали эффективный контроль и статистический учет доступа зрителей в зрительный зал и позволяли бы осуществлять мониторинг за обстановкой в зрительном зале с возможностью оперативно и надежно реагировать на возникающие внештатные ситуации.

Указанная техническая задача решена за счет того, что предложена система или устройство автоматизированного контроля доступа и обстановки в зрительном зале, содержащее, по меньшей мере, одну установленную в зрительном зале видеокамеру, приспособленную для получения изображения зрительного зала, и, по меньшей мере, одно вычислительное устройство с памятью, связанные посредством локальной вычислительной сети, причем согласно настоящему изобретению в памяти вычислительного устройства сформирована база данных, хранящая данные, отражающие заполнение зрительного зала согласно проданным билетам, и вычислительное устройство приспособлено обрабатывать получаемый с видеокамеры видеосигнал для получения данных о заполнении зрительного зала с возможностью сохранения этих данных в памяти для последующего анализа, а также с возможностью сравнения полученных данных с данными, хранящимися в базе данных, и с возможностью формировать сигнал нарушения установленного режима в случае несоответствия сравниваемых данных более чем на заранее заданную пороговую величину.

Предпочтительно устройство дополнительно содержит, по меньшей мере, одну видеокамеру для обеспечения эффективного охвата всего пространства зала с возможностью дублирования видеосигнала. Предпочтительно, локальная вычислительная сеть приспособлена для передачи видеосигнала от видеокамеры к вычислительному устройству без наведения помех на электронное оборудование зала.

Предпочтительно в память вычислительного устройства записаны данные, характеризующие внештатные ситуации, включающие задымление, пожар, скопление людей, и вычислительное устройство приспособлено обрабатывать полученный с видеокамеры сигнал для формирования данных о ситуации в зрительном зале и сравнения этих данных с данными, характеризующими внештатные ситуации, с возможностью выдавать сигнал тревоги в случае совпадения сравниваемых данных.

Предпочтительно устройство содержит, по меньшей мере, одну подвижную видеокамеру, выполненную с возможностью наведения на цель и получения изображения цели, пригодного для дальнейшего анализа оператором. Подвижная видеокамера выполнена с возможностью поворота в вертикальной и горизонтальной плоскости и/или изменения фокусного расстояния, и/или изменения диафрагмы и/или настройки на фокус для обеспечения наведения на цель.

Преимущественно, устройство содержит аппаратно-программный интерфейс для обеспечения связи с оператором.

Предпочтительно, в качестве вычислительного устройства с памятью использован персональный компьютер или сервер, причем сервер приспособлен для обработки до 4 видеопотоков. В случае, если устройство согласно настоящему изобретению включает более 4 видеокамер, оно дополнительно включает, по меньшей мере, одно дополнительное вычислительное устройство, подсоединенное в локальную вычислительную сеть и сопряженное с вышеназванным вычислительным устройством. Устройство согласно настоящему изобретению включает также, реализованное на аппаратных и программных средствах устройство накопления данных о проданных билетах, приспособленное передавать накопленные данные в базу данных, сформированную в памяти вычислительного устройства. Устройство согласно настоящему изобретению может также содержать устройство контроля входа зрителей, представляющее собой средство автоматизированного считывания билета, приспособленного пропускать зрителя в зрительный зал в случае предъявления надлежащего билета, и фиксации в памяти количества прошедших зрителей в соответствии с предъявленными ими билетами. Устройство контроля за входом зрителей предпочтительно реализовано на компьютере с системой считывания штрих-кода, который наносится в кассе на билет.

Поставленная техническая задача решена также за счет того, что предложен способ автоматизированного контроля доступа и обстановки в зрительном зале, включающий этапы, на которых в зрительном зале устанавливают видеокамеру с возможностью получения изображения зрительного зала, соединяют данную видеокамеру при помощи локальной сети с вычислительным устройством с памятью, причем согласно настоящему изобретению, получают данные о проданных билетах в зал и записывают эти данные в базу данных, сформированную в памяти компьютера, периодически при помощи видеокамеры получают изображение зрительного зала, обрабатывают данное изображение на вычислительном устройстве с целью получения данных, пригодных для сравнения с данными о проданных билетах, сохраняют эти данные в памяти вычислительного устройства, сравнивают полученные данные с данными о проданных билетах и делают вывод о нарушении режима в случае расхождения сравниваемых данных более чем на заранее заданную в памяти вычислительного устройства пороговую величину.

Предпочтительно в память вычислительного устройства записывают данные, характеризующие внештатные ситуации, включающие задымление, пожар, скопление людей, и вычислительное устройство приспосабливают обрабатывать полученный с видеокамеры сигнал для формирования данных о ситуации в зрительном зале и сравнения этих данных с данными, характеризующими внештатные ситуации, с возможностью выдавать сигнал тревоги в случае совпадения сравниваемых данных.

Предпочтительно используют, по меньшей мере, одну дополнительную видеокамеру для обеспечения эффективного охвата всего пространства зала с возможностью дублирования видеосигнала.

Предпочтительно в способе по настоящему изобретению используют дополнительно, по меньшей мере, одну подвижную видеокамеру, выполненную с возможностью наведения на цель и получения изображения цели, пригодного для дальнейшего анализа оператором, причем используют видеокамеру, выполненную с возможностью поворота в вертикальной и горизонтальной плоскости и/или изменения фокусного расстояния, и/или изменения диафрагмы и/или настройки на фокус для обеспечения наведения на цель.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение будет понятно специалисту из приведенного ниже более подробного описания конкретного неограничивающего примера его реализации со ссылками на фигуры чертежей, на которых:

фиг.1 изображает общую схему конкретного примера реализации устройства согласно настоящему изобретению;

фиг.2 изображает общую функциональную схему способа согласно конкретному примеру реализации настоящего изобретения.

Устройство и способ согласно настоящему изобретению реализованы, в частности, в конкретной системе контроля залов (далее – СКЗ), устройство и работа которой описаны далее в объеме, достаточном для ее реализации специалистом в данной области.

СКЗ – это программно-аппаратный комплекс, предназначенный для контроля посещаемости зрителей, а также для поддержки служб обеспечения общественного порядка и безопасности в крупных кинотеатрах, иначе называемых киноплексами или мультиплексами.

Изображенный схематически на фиг.1 неограничивающий пример реализации системы или устройства согласно настоящему изобретению предназначен для использования в кинотеатре с двумя зрительными залами. Контроль ситуации в зрительных залах 1 и 2 кинотеатра осуществляют устройством, включающим четыре высокочувствительные видеокамеры 3, 4, 5 и 6, размещенные соответственно по две в каждом зале и установленные с возможностью эффективного охвата всего зрительного зала с обеспечением дублирования. Видеокамеры электрически через интерфейс соединены с сервером 7, предназначенным для обработки видеопотоков, поступающих с этих видеокамер. Сервер 7 соединен электрически с компьютером 8, осуществляющим интерфейс с оператором. Сервер 7 также соединен электрически с компьютером 9 кассы кинотеатра, в котором формируется база данных о проданных билетах. Сервер 7, компьютер 8 и компьютер 9 кассы соединены при помощи локальной сети, к которой также через интерфейс подсоединены видеокамеры 3, 4, 5 и 6. На камерах установлены платы захвата видеоизображения (на фиг.1 не показаны).

Система работает следующим образом. Данные о количестве проданных на конкретные сеансы билетов, сформированные в базу данных, передаются по локальной сети из компьютера 9 кассы кинотеатра (большинство современных кинозалов оснащены компьютерной системой продажи билетов) на сервер 7. Данные передаются в виде базы данных, отражающих заполнение конкретных мест в каждом из залов, приспособленной для работы вместе с алгоритмом обработки. Условно такое отображение можно представить матрицей-таблицей, в которой строки представляют собой ряды кинозала, а каждая позиция в таблице – зрительное место. Место, на которое продан билет, условно представлено как 1, место, на которое в кассе не продан билет, представлено как 0.

Подсчет зрителей и контроль ситуации в зрительном зале в реальном масштабе времени в ходе сеанса осуществляется с помощью анализа видеоизображения с установленных в кинозалах высокочувствительных камер 3, 4, 5 и 6, обеспечивающих четкость воспроизведения и при ограниченном уровне освещенности, существующем в залах 1 и 2 при демонстрации фильма. В результате анализа изображения при помощи программ обработки на сервере 7 формируют данные о том, какое из мест заполнено. Осуществляют «подсчет» и оценку заполнения кинозала. В результате такого подсчета в памяти сервера 7 системы формируется модель реального заполнения зрительного зала (например, в виде таблицы-матрицы, где строки соответствуют рядам кинозала, а каждый элемент – место, при этом 1 – место заполнено, 0 – место свободно). Путем сопоставления полученной реальной модели и модели, сформированной по данным, полученным из компьютера 9 кассы кинотеатра (например, выполняемой программно в виде арифметических действий с матрицами), получают данные о расхождении реального заполнения с данными о проданных билетах.

В качестве высокочувствительных камер, необходимых для применения в условиях слабой освещенности во время сеанса, могут использоваться: цветные видеокамеры (например, WAT-220, представлена на российском рынке фирмой Watec), черно-белые видеокамеры камеры (например, WAT-902H, фирмы Watec), инфракрасные камеры (например, TVC200ML, ф. ЦНИИ «Электрон»), термовизорные камеры (например, ТВ-04 Кст, ф. НТПП “НИИЦТП”).

В залах 1 и 2, в общем случае, может быть установлено не четыре, а различное количество и комбинация перечисленных выше камер, в зависимости от конкретных потребностей пользователей устройства, а также от условий эксплуатации. Камеры могут устанавливаться с обеспечением дублирования работы друг друга и взаимного перекрытия зон контроля для обеспечения повышенной надежности работы устройства. Камеры электрически связаны через интерфейс (например, композитный видеосигнал или Ethernet) с вычислительным устройством, реализованным на сервере. Сервер соединен с персональным компьютером, обеспечивающим интерфейс с оператором.

В общем виде вычислительное устройство может быть реализовано в виде специализированного вычислительного устройства (например, промышленного компьютера на основе модулей стандарта PC-104 с использованием процессора «Мультикор») или на базе универсального персонального компьютера (например, с процессором «Интел Пентиум»), снабженного программным обеспечением, позволяющим получать и приводить в цифровую форму информацию от видеокамер и запоминать полученную информацию в базе данных.

Для более сложных систем, охватываемых настоящей заявкой, характерно использование дополнительных камер для более детального анализа ситуации в зале. В случае использования в системе подвижной видеокамеры (например, WV-CS854 ф. Panasonic или более чувствительными аналогами, представленными на рынке) для получения укрупненного изображения какого-то объекта вычислительное устройство соединено электрически через интерфейс (например, RS-485) с подвижной видеокамерой, причем вычислительное устройство приспособлено для управления подвижной видеокамерой по последовательному каналу связи за счет применения, например, типового программного обеспечения. Подвижная видеокамера предназначена для получения детального укрупненного изображения целей, используемого для дополнительного распознавания параметров цели или детального сопровождения цели по требованию оператора системы, подключенного к ней через аппаратно-программный интерфейс (например, реализованный на персональном компьютере с монитором). Оператор имеет возможность получать данные, а также управлять работой подвижной видеокамеры через клавиатуру или другой специализированный интерфейс типа человек-компьютер (например, джойстик).

Возможно также автоматизированный анализ ситуации в кинозале за счет специального алгоритма, заложенного в системе. В частности, это достигается путем реализации следующего алгоритма: получение одного крупного видеоизображения зрительного зала с первой камеры, его анализа в компьютере на предмет обнаружения и распознавания тревожных ситуаций в зале (за счет сравнения с моделями тревожных ситуаций, хранящимися в памяти компьютера) и определения координат места, где имеет место тревожная ситуация, и наведения на данное место подвижной видеокамеры (второй камеры) с изменяемым фокусным расстоянием для получения укрупненного изображения тревожной ситуации для его дальнейшего анализа (например, оператором или программными средствами) и сохранения в памяти системы.

В случае, если система предназначена для работы в кинотеатре с числом залов больше одного, в каждом кинозале устанавливается несколько видеокамер. Верхний предел количества устанавливаемых камер и их технические характеристики (разрешающая способность, чувствительность и пр.) ограничиваются требуемой стоимостью системы (ценой камер), а нижний предел для выбора этой части аппаратного оснащения определяется следующими условиями: перекрытие кинозала должно быть полным, возможные точки закрепления камер находятся на стенах сбоку или на потолке и заранее согласовываются в соответствии с планировкой зрительных мест в зале, при обработке изображения одно кресло, занимаемое зрителем, должно иметь не менее 30 пикселей в ширину на кадре разрешения 720×576. Те же ограничения действуют при выборе фокусного расстояния объективов видеокамер.

Для передачи сигнала от видеокамер к вычислительным платформам используется любой известный специалисту в данной области канал связи, не подверженный внешним помехам кинозала и не мешающий своими помехами оборудованию для кинопоказа. При этом следует учитывать мощность и частотные характеристики электронного кинопроектного и звукового оборудования для исключения перекрестных помех и наводок, что легко достигается как за счет выбора канала связи, так и за счет монтажа линий на достаточном расстоянии от соответствующего оборудования кинозала.

Захват видеосигнала и его преобразование осуществляется платами захвата (например, представленными на рынке типовыми платами захвата bt-878). Для работы данной системы с разной эффективностью подходят практически любые устройства захвата видеоизображения, представленные на рынке.

В качестве вычислительного устройства используют типовые вычислительные платформы (сервера), предназначенные для работы с видеоприложениями такого рода. Типовые сервера, представленные на рынке в настоящее время, могут обрабатывать до 4 видеопотоков одновременно, таким образом если в кинозале установлено более 4 камер, то контроль ситуации в нем осуществляют более одного сервера. При этом осуществляется согласование работы сервера известными специалисту способами для обеспечения параллельной обработки видеопотоков. К серверам по локальной сети, помимо компьютера, обеспечивающего интерфейс с оператором, могут быть подсоединены рабочие станции (например, реализованные на персональных компьютерах), на которых могут быть запущены программы-приложения для вывода полученных и обработанных системой данных (данные о реальном количестве присутствующих зрителей и их расположением в зрительном зале, видеоизображения (общий план и увеличенный план отдельных мест, архивные записи из памяти системы).

Обработка полученных камерами изображений (видеосигнал) осуществляется в вычислительном устройстве (на вычислительных платформах), отвечающем определенным требованиям по скорости выполнения операций. В частности, скорость обработки должна обеспечивать возможность сравнения данных в режиме, приближенном к режиму реального времени. Другие показатели вычислительных платформ выбирают, исходя из требуемых приложений (например, по видам представления информации пользователям и хранения данных – графические и статистические прикладные программы).

В качестве вычислительного устройства с памятью использован персональный компьютер или сервер, причем сервер приспособлен для обработки до 4 видеопотоков. В случае, если устройство, согласно настоящему изобретению включает более 4 видеокамер, оно дополнительно включает, по меньшей мере, одно дополнительное вычислительное устройство, подсоединенное в локальную вычислительную сеть и сопряженное с вышеназванным вычислительным устройством. За счет применения алгоритмов обработки данных возможно реализовать сервер с возможностью обработки до 6 видеопотоков (за счет этого можно осуществить экономию количества серверов), однако предпочтительным для современных аппаратных средств является режим обработки до 4 видеопотоков.

Подсчет количества зрителей в кинозалах в соответствии с сеансами, формирование массива полученных данных, сохранение полученных данных в формате, удобном для статистического анализа, и его сравнение с данным о проданных билетах может осуществляться различными способами.

Например, на каждом сеансе выполняется серия видеосъемок и измерений количества зрителей. Каждое измерение количества зрителей происходит за определенное время в определенные моменты времени, относительно начала каждого сеанса, в соответствии с настроенной конфигурацией. Подобный подход позволяет получать статистически достоверные данные и минимизировать статистическую погрешность. Перед началом рабочего дня система СКЗ, по ее автоматическому запросу через информационную систему кинотеатра (мультиплекса), получает расписание сеансов по каждому залу, в соответствии с которым будет определяться начало измерительных циклов и их окончание. В течение рабочего дня система СКЗ периодически посылает запросы на подтверждение правильности расписания, чтобы застраховаться от ситуации отмены или переноса сеанса. Программа по продаже билетов и система СКЗ работают синхронно, расхождение во времени между серверами, на которых работают эти системы, не должно превышать 5 секунд для обеспечения работы в режиме, приближенном к реальному времени.

При выполнении измерения количества зрителей производится также формирование фотографии всего зрительного зала в момент измерения с отображением на ней даты, времени, наименования кинотеатра, номера зала, подсчитанного количества зрителей. Распознавание факта заполнения места происходит известными и из области техники способами. Указанные выше нижние пределы требования к видеокамерам позволяют исключить ошибку считывания. Преобразовав данные видеосигнала каждой из камер, а также сопоставив данные с камер, установленных с дублированием, система получает данные о заполнении кинозала в данный момент. Фактически система сопоставляет факт заполнения каждого места, формирует по этим данным и сохраняет в памяти таблицу, отражающую заполнение, аналогичную описанной выше таблице данных по проданным билетам (1 – заполненное место, 0 – свободное). Такой подход позволяет легко сравнивать данные о проданных билетах и фактические данные о заполнении мест. При этом следует учитывать возможность пересадки зрителей с места на место и временного отсутствия на местах (выход из зала на время). Сравнение данных должно учитывать такие факты в виде допустимой систематической погрешности измерения. Задаваемый уровень, превышение которого является основанием для включения сигнала «нарушение режима», должен учитывать систематическую погрешность. Нецелесообразным является задавать слишком низкий порог срабатывания.

Полученные количественные данные и фотографии сохраняются в базе данных в кинотеатре, например, в течение 6 месяцев (эта величина настраивается) при наличии достаточного места на диске. Возможно более длительное хранение на специальных дополнительных устройствах памяти (ленточная память и т.п.).

В системе предусмотрен интерфейс просмотра количественных данных и фотографий по занятым местам с возможностью просмотра с удаленных компьютеров.

Данные по максимальному количеству зрителей, присутствовавших на каждом сеансе, экспортируются в систему продажи билетов для создания архива и формирования отчетов.

Видеозапись в зрительных залах, сохранение видеозаписи залов в файлах, возможность просмотра изображения с каждой камеры в реальном времени и в записи (склеенное). Видеозапись производится в собственном формате СКЗ и доступна к просмотру на любом компьютере, где установлено клиентское приложение СКЗ.

Так как видеосъемка каждого зрительного зала ведется несколькими камерами по участкам, производится «склеивание» отдельных изображений и видеозапись области наблюдения воспроизводится целиком. Гарантированная частота кадров для такой записи должна быть не менее 1 кадра за 5 секунд. В одном кадре склейки показаны: номер зала, дата, время, подсчитанное количество зрителей (цифра). Архив видеоданных строится по кольцевому принципу и хранит данные за 3-4 недели при наличии достаточного места на диске.

Поднятие «тревоги» при возникновении нештатных ситуаций. Перечень нештатных ситуаций:

– количество зрителей в зале, превышающее количество проданных билетов более чем на заданную величину N.

– ситуации, связанные с нарушением общественного порядка и пожарной безопасности в залах (драка, курение, воздымление, наличие посторонних предметов после окончания сеанса и т.д.).

Настройка системы на срабатывание на указанные тревожные ситуации осуществляется за счет использования на вычислительных платформах соответствующего программного обеспечения. При этом конкретная тревожная ситуация представлена в виде специализированной подпрограммы, хранящей заранее записанные данные, обращение к которой происходит при сравнении полученного видеосигнала. Например, воздымление представляется в виде изменения показателей яркости на зоне определенной площади на информационной модели зала. Драка представляется в виде интенсивного перемещения мобильных объектов (задаваемых как количество единиц перемещений за контрольное время) в определенной зоне информационной модели зала.

В частном случае реализации настоящего изобретения для наиболее простой системы, состоящей из одного зала и минимального числа камер, охватывающих своим изображением данный зал, вычислительная платформа может быть реализована на универсальном персональном компьютере с процессором «Интел Пентиум», Оперативно-запоминающим устройством объемом 32 МБайта и твердым диском объемом 20 Мбайт. На данном персональном компьютере размещена база данных и терминала наблюдения анализа результатов и управления системой. Компьютер в соответствии с программным обеспечением на базе оперативной системы «Windows» производит преобразование композитного аналогового видеосигнала, получаемого от камер, в цифровую форму и производит обработку изображения, а именно осуществляет следующие действия: производит анализ фона, обнаруживает цели, производит распознавание целей и ситуаций, определяет параметры целей, их координаты, запоминает траектории движения, передает результаты распознавания в базу данных, привязывая события ко времени, записывает видеосигнал в сжатом или необработанном виде в память компьютера в виде файлов, адрес которых располагается в базе данных, таким образом видеосигнал связывается с событиями, информация о которых расположена в базе даны, сравнивает сигнал с заранее записанными данными, отражающими тревожные ситуации.

Разрабатываемая система (программное обеспечение) масштабируема и обеспечивает возможность контроля в мультиплексах, имеющих произвольное количество кинозалов с произвольным количеством мест в каждом.

В общем случае способ согласно настоящему изобретению предусматривает, как это показано на фиг.2, следующие этапы (при поступающих из-за пределов системы видеосигнале, командах управления и информации о зрителях):

– получение видеосигнала с видеокамер на платы захвата (YUV2) видеосигнала, установленных на персональном компьютере,

– обработка потока изображений (подсчет зрителей и др. функции),

– постобработка данных распознавания,

– взаимодействие с информационной системой киноплекса и работа со своей базой данных,

– запись в архив,

Работа с клиентским интерфейсом (работа с архивом, показ текущего видео, настройка параметров),

– удаление архива по циклу и резервирование (при управлении параметрами архивации и алгоритмом управления).

Программное обеспечение, используемое в системе, и положенные в его основу алгоритмы обработки видеосигнала являются устойчивыми к резким изменениям освещенности в кинозале.

Промышленная применимость

Настоящее изобретение позволяет осуществлять эффективный контроль за ситуацией в зрительном зале. При этом решаемая задача подсчета и контроля реального количества зрителей и их местоположения, предупреждение и своевременное реагирование за тревожными ситуациями в зале являются важными, но далеко не единственными целями изобретения. В рамках настоящего изобретения решаются и другие практические задачи автоматизации работы многозальных кинозалов, являющихся актуальными в настоящее время.

Формула изобретения

1. Устройство автоматизированного контроля доступа и обстановки в зрительном зале содержащее, по меньшей мере, одну установленную в зрительном зале видеокамеру, приспособленную для получения изображения зрительного зала, и, по меньшей мере, одно вычислительное устройство с памятью, связанные посредством локальной вычислительной сети, причем согласно настоящему изобретению в памяти вычислительного устройства сформирована база данных, хранящая данные, отражающие заполнение зрительного зала согласно проданным билетам, и вычислительное устройство приспособлено обрабатывать получаемый с видеокамеры видеосигнал для получения данных о заполнении зрительного зала с возможностью сохранения этих данных в памяти для последующего анализа, а также с возможностью сравнения полученных данных с данными, хранящимися в базе данных, и с возможностью формировать сигнал нарушения установленного режима в случае несоответствия сравниваемых данных более чем на заранее заданную пороговую величину.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит, по меньшей мере, одну видеокамеру для обеспечения эффективного охвата всего пространства зала с возможностью дублирования видеосигнала.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что локальная вычислительная сеть приспособлена для передачи видеосигнала от видеокамеры к вычислительному устройству без наведения помех на электронное оборудование зала.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в память вычислительного устройства записаны данные, характеризующие внештатные ситуации, включающие задымление, пожар, скопление людей, и вычислительное устройство приспособлено обрабатывать полученный с видеокамеры сигнал для формирования данных о ситуации в зрительном зале и сравнения этих данных с данными, характеризующими внештатные ситуации, с возможностью выдавать сигнал тревоги в случае совпадения сравниваемых данных.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, одну подвижную видеокамеру, выполненную с возможностью наведения на цель и получения изображения цели, пригодного для дальнейшего анализа оператором, причем подвижная видеокамера выполнена с возможностью поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях, и/или изменения фокусного расстояния, и/или изменения диафрагмы и/или настройки на фокус для обеспечения наведения на цель.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит аппаратно-программный интерфейс для обеспечения связи с оператором.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве вычислительного устройства с памятью использован персональный компьютер.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве вычислительного устройства с памятью использован сервер, причем сервер приспособлен для обработки до 4 видеопотоков.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно включает устройство накопления данных о проданных билетах, приспособленное передавать накопленные данные в базу данных, сформированную в памяти вычислительного устройства.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит устройство контроля входа зрителей, представляющее собой средство автоматизированного считывания билета, приспособленное пропускать зрителя в зрительный зал в случае предъявления надлежащего билета, и фиксации в памяти количества прошедших зрителей в соответствии с предъявленными ими билетами.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что устройство контроля за входом зрителей реализовано на компьютере с системой считывания штрих-кода, который наносится в кассе на билет.

12. Способ автоматизированного контроля доступа и обстановки в зрительном зале, включающий этапы, на которых в зрительном зале устанавливают видеокамеру с возможностью получения изображения зрительного зала, соединяют данную видеокамеру при помощи локальной сети с вычислительным устройством с памятью, причем согласно настоящему изобретению получают данные о проданных билетах в зал и записывают эти данные в базу данных, сформированную в памяти компьютера, периодически при помощи видеокамеры получают изображение зрительного зала, обрабатывают данное изображение на вычислительном устройстве с целью получения данных о заполнении зрительного зала, сохраняют эти данные в памяти вычислительного устройства, сравнивают полученные данные с данными о проданных билетах и делают вывод о нарушении режима в случае расхождения сравниваемых данных более чем на заранее заданную в памяти вычислительного устройства пороговую величину.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что в память вычислительного устройства записывают данные, характеризующие внештатные ситуации, включающие задымление, пожар, скопление людей, и вычислительное устройство приспосабливают обрабатывать полученный с видеокамеры сигнал для формирования данных о ситуации в зрительном зале и сравнения этих данных с данными, характеризующими внештатные ситуации, с возможностью выдавать сигнал тревоги в случае совпадения сравниваемых данных.

14. Способ по п.12, отличающийся тем, что используют, по меньшей мере, одну дополнительную видеокамеру для обеспечения эффективного охвата всего пространства зала с возможностью дублирования видеосигнала.

15. Способ по п.12, отличающийся тем, что используют дополнительно, по меньшей мере, одну подвижную видеокамеру, выполненную с возможностью наведения на цель и получения изображения цели, пригодного для дальнейшего анализа оператором, причем используют видеокамеру, выполненную с возможностью поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях, и/или изменения фокусного расстояния и/или изменения диафрагмы и/или настройки на фокус для обеспечения наведения на цель.

РИСУНКИ