RU2013156177A

RU2013156177A - Способ определения оптимальной конфигурации системы видео мониторинга леса

Info

Publication number: RU2013156177A
Application number: RU2013156177/13A
Authority: RU
Inventors: Иван Сергеевич Шишалов; Андрей Викторович Филимонов; Олег Андреевич Громазин; Владимир Владимирович Пархачев
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Дисикон"
Priority date: 2013-12-16
Filing date: 2013-12-16
Publication date: 2015-07-27
Also published as: WO2015094014A3; WO2015094014A2; US20160313120A1; EA031704B1; EA201600379A1; RU2561925C2

Abstract

1. Способ определения оптимальной конфигурации системы видеомониторинга леса, содержащей множество точек видеомониторинга, каждая из которых содержит видеокамеру на высотном сооружении, при этом способ содержит этапы, на которых:собирают множество параметров, относящихся к характеристикам точек видеомониторинга и характеристикам территории размещения точек видеомониторинга, причем характеристики территории включают в себя ландшафтные характеристики, погодные данные и данные о лесных пожарах, при этом по меньшей мере некоторые из параметров, относящихся к характеристикам точек видеомониторинга, являются контролируемыми;задают один или более показателей эффективности системы видеомониторинга леса, причем каждый из этих показателей эффективности является интегральной величиной, описываемой вероятностной моделью, обобщающей, по меньшей мере, часть упомянутого множества параметров;выполняют перебор вариантов размещения точек видеомониторинга по множеству возможных позиций на территории посредством того, что:устанавливают размещение точек видеомониторинга идля установленного размещения точек видеомониторинга определяют оптимальный набор параметров, оптимизирующий по меньшей мере один показатель эффективности из упомянутых одного или более показателей эффективности системы видеомониторинга леса, при этом данный показатель эффективности вычисляют с варьированием соответствующих ему контролируемых параметров; иопределяют оптимальную конфигурацию системы видеомониторинга леса посредством того, что:сравнивают полученные варианты размещения точек видеомониторинга, для которых определ�

Claims

1. Способ определения оптимальной конфигурации системы видеомониторинга леса, содержащей множество точек видеомониторинга, каждая из которых содержит видеокамеру на высотном сооружении, при этом способ содержит этапы, на которых:

собирают множество параметров, относящихся к характеристикам точек видеомониторинга и характеристикам территории размещения точек видеомониторинга, причем характеристики территории включают в себя ландшафтные характеристики, погодные данные и данные о лесных пожарах, при этом по меньшей мере некоторые из параметров, относящихся к характеристикам точек видеомониторинга, являются контролируемыми;

задают один или более показателей эффективности системы видеомониторинга леса, причем каждый из этих показателей эффективности является интегральной величиной, описываемой вероятностной моделью, обобщающей, по меньшей мере, часть упомянутого множества параметров;

выполняют перебор вариантов размещения точек видеомониторинга по множеству возможных позиций на территории посредством того, что:

устанавливают размещение точек видеомониторинга и

для установленного размещения точек видеомониторинга определяют оптимальный набор параметров, оптимизирующий по меньшей мере один показатель эффективности из упомянутых одного или более показателей эффективности системы видеомониторинга леса, при этом данный показатель эффективности вычисляют с варьированием соответствующих ему контролируемых параметров; и

определяют оптимальную конфигурацию системы видеомониторинга леса посредством того, что:

сравнивают полученные варианты размещения точек видеомониторинга, для которых определены оптимальные наборы параметров, и

выбирают вариант размещения с наилучшим значением упомянутого показателя эффективности.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором задают одно или более ограничений, налагаемых на упомянутый по меньшей мере один показатель эффективности, при этом варианты размещения точек видеомониторинга, для которых этот показатель эффективности не удовлетворяет наложенным ограничениям, не учитываются при упомянутом сравнении.

3. Способ по п.1, в котором упомянутые один или более показателей эффективности представляют собой множество показателей эффективности системы видеомониторинга леса, при этом упомянутый по меньшей мере один показатель эффективности является сверткой показателей эффективности из упомянутого их множества с коэффициентами, характеризующими важность каждого отдельного показателя эффективности.

4. Способ по п.1, в котором система видеомониторинга леса представляет собой развертываемую систему видеомониторинга леса.

5. Способ по п.1, дополнительно содержащий этап, на котором при упомянутом выполнении перебора исключают из рассмотрения одну или более точек видеомониторинга, изменение позиции и/или характеристик которых не оказывает существенного влияния на определяемую оптимальную конфигурацию системы видеомониторинга леса.

6. Способ по п.1, в котором параметры, относящиеся к характеристикам точек видеомониторинга, включают в себя возможные разрешения, границы допустимых поворотов и скоростей поворотов камер, возможности каналов связи, границы зуммирования, возможности видеокамер по кодированию видеопотока.

7. Способ по п.6, в котором варьируемыми параметрами являются: конфигурации опорных точек маршрутов осмотра территории, представляющих собой набор значений (P,T,Z), где P и T - углы азимута и склонения в сферической системе координат с центром в месте расположения камеры, плоскость экватора которой расположена параллельно плоскости геометрического горизонта, а положению нулевого азимута соответствует направление на север, Z - приближение камеры (или связанные величины, такие как фокусное расстояние и углы поля зрения камеры); тип снимаемого материала (видео, изображения); время съемки одной позиции; параметры съемки (разрешение, параметры фокусировки, выдержки, диафрагмы, скорость съемки (количество кадров в секунду), параметры, специфичные для устанавливаемого оборудования, такие как баланс белого, усиление, IR-фильтр, параметры постобработки изображения и др.); параметры системы компьютерного зрения (пороги на чувствительность, параметры накопления, кластеризации, выделения объектов).

8. Способ по п.1, в котором ландшафтные характеристики включают в себя: границы территории интереса, карту высот местности, угол слепой зоны для видеокамеры, зоны запрета наблюдения, характеристики леса на территории (тип насаждений, плотность, вид деревьев).

9. Способ по п.1, в котором погодные данные представляют собой статистические погодные данные, включающие в себя историю и текущее состояние следующих метеорологических параметров: температура, количество и тип осадков, прозрачность атмосферы.

10. Способ по п.1, в котором данные о лесных пожарах включают в себя архив данных о лесных пожаров с информацией о координатах, времени и площади возгорания.

11. Способ по п.1, в котором упомянутые один или более показателей эффективности включают в себя одно или более из следующего: полный или средний ущерб, допущенный системой на рассматриваемой территории, средняя вероятность обнаружения пожара за заданное время на территории или в конкретных точках территории, среднее время, требуемое на обнаружение пожара с заданной вероятностью, на территории или в конкретных точках территории, средняя вероятность обнаружить пожар за заданное время с ошибкой не более заданной на территории или в конкретных точках территории.

12. Способ по п.2, в котором упомянутые одно или более ограничений включают в себя одно или более из следующего: ограничение на стоимость ввода системы в эксплуатацию; ограничение на полную стоимость владения в течение заданного срока; ограничение на количество вводимых в эксплуатацию точек мониторинга; ограничение снизу на вероятности обнаружения пожара на территории или в конкретных точках; ограничение сверху на времена обнаружения пожара на территории или в конкретных точках; ограничение сверху на ошибку определения координат на территории или в конкретных точках; ограничение на количество требуемых операторов системы; запрет использования более одной видеокамеры на высотном сооружении.

13. Способ по п.1, в котором упомянутый перебор вариантов размещения точек видеомониторинга прекращают по выполнению заранее заданного условия завершения, причем заранее заданным условием завершения является одно из следующего: устойчивое отсутствие улучшения упомянутого показателя эффективности при выполнении итераций данного перебора, исчерпание временной квоты, выделенной на выполнение перебора, достижение заранее определенного количества итераций.

14. Способ по п.1, в котором при вычислении упомянутого по меньшей мере одного показателя эффективности вычисляют прогнозную вероятность возникновения пожара на территории за период времени и плотность вероятности реализации конкретных условий окружающей среды, оценку зависимости ущерба, нанесенного пожаром, от времени нетушения пожара и ошибки определения его координат.

15. Способ по п.14, в котором прогнозную вероятность возникновения пожара оценивают на основе архивных данных о пожарах на территории в пожароопасные сезоны и с использованием методик прогноза вероятности возникновения пожара на основе предполагаемых классов пожарной опасности с учетом возможной погодной обстановки на территории.

16. Способ по п.14, в котором упомянутую зависимость ущерба получают на основе, по меньшей мере, данных о скорости распространения пожара для леса на территории и данных о времени нахождения очага возгорания силами тушения при определенной ошибке обнаружения координат возгорания, допущенной системой видеомониторинга леса.

17. Способ оптимальной настройки системы видеомониторинга леса, содержащей множество распределенных точек видеомониторинга, каждая из которых содержит видеокамеру на высотном сооружении, при этом способ содержит этапы, на которых:

задают по меньшей мере один показатель эффективности системы видеомониторинга леса, причем этот показатель эффективности является интегральной величиной, описываемой вероятностной моделью, обобщающей упомянутое множество параметров;

определяют оптимальный набор параметров, который оптимизирует упомянутый по меньшей мере один показатель эффективности системы видеомониторинга леса, при этом данный показатель эффективности вычисляют с варьированием контролируемых параметров;

выполняют корректировку контролируемых параметров системы видеомониторинга леса до оптимального набора параметров.

18. Способ по п.17, в котором погодные данные представляют собой данные о текущей погодной обстановке.

19. Способ по п.17, в котором упомянутую корректировку выполняют в непрерывном режиме.

20. Способ по п.17, в котором упомянутую корректировку выполняют при условии того, что полученный оптимальный набор параметров обеспечивает улучшение работы системы видеомониторинга леса в плане упомянутого по меньшей мере одного показателя эффективности на величину, не меньшую заранее заданного порога.

21. Способ по п.18, в котором упомянутое определение оптимального набора параметров завершают по истечении заранее заданного времени.

22. Система видеомониторинга леса, содержащая:

множество дистанционно управляемых точек видеомониторинга, каждая из которых содержит видеокамеру на высотном сооружении;

один или более операторских компьютерных терминалов; и

компьютерно-реализованный модуль настройки,

при этом модуль настройки выполнен с возможностью рассчитывать по меньшей мере один показатель эффективности системы видеомониторинга леса, причем этот показатель эффективности является интегральной величиной, описываемой вероятностной моделью, обобщающей собранное множество параметров, относящихся к характеристикам точек видеомониторинга и характеристикам территории размещения точек видеомониторинга, причем характеристики территории включают в себя ландшафтные характеристики, погодные данные и данные о лесных пожарах, при этом по меньшей мере некоторые из параметров, относящихся к характеристикам точек видеомониторинга, являются контролируемыми;

при этом модуль настройки сконфигурирован:

определять оптимальный набор параметров, который оптимизирует упомянутый по меньшей мере один показатель эффективности системы видеомониторинга леса, при этом данный показатель эффективности итерационно вычисляется с варьированием контролируемых параметров, и

выполнять корректировку контролируемых параметров системы видеомониторинга леса до оптимального набора параметров.

23. Система видеомониторинга леса по п.22, которая дополнительно включает в себя сервер, при этом модуль настройки представляет собой программное обеспечение, исполняющееся на сервере.

24. Система видеомониторинга леса по п.22, в которой модуль настройки представляет собой программное обеспечение, исполняющееся на по меньшей мере одном операторском компьютерном терминале.

25. Система видеомониторинга леса по п.22, в которой модуль настройки представляет собой компьютерное устройство, выполненное с возможностью обмена данными с точками видеомониторинга и операторскими компьютерными терминалами.

26. Система видеомониторинга леса по п.22, в которой модуль настройки сконфигурирован выполнять упомянутую корректировку в непрерывном режиме.

27. Система видеомониторинга леса по п.22, в которой модуль настройки сконфигурирован выполнять упомянутую корректировку при условии того, что полученный оптимальный набор параметров обеспечивает улучшение работы системы видеомониторинга леса в плане упомянутого по меньшей мере одного показателя эффективности на величину, не меньшую заранее заданного порога.

28. Система видеомониторинга леса по п.22, в которой модуль настройки сконфигурирован прерывать упомянутое определение оптимального набора параметров по истечении заранее заданного времени.