Cerca de 320 mil pessoas morrem por afogamento no mundo a cada ano. É a terceira principal causa de morte, sendo responsável por cerca de 7% das mortes relacionadas a lesões. As cidades costeiras de todo o mundo abrigam cerca de 60% da população mundial. Homens e crianças neste segmento da população estão em maior risco de afogamento devido ao maior acesso à água. Em países desenvolvidos, como China e Estados Unidos, o afogamento é, respectivamente, a primeira e a segunda causa principal de mortes por lesões entre crianças de 1 a 14 anos.
A Rússia é um dos líderes mundiais em recursos hídricos: 2,7 milhões de lagos, 2,8 milhões de rios com extensão total de 12,4 milhões de km e 30 mil reservatórios. A proximidade dos assentamentos a corpos d'água e o aumento do acesso das pessoas à água é um fator de risco significativo de morte por afogamento para uma parte significativa da população de nosso país. Deve-se notar que, de acordo com Rosstat, o número de mortes por afogamento na Rússia está diminuindo a cada ano. Assim, no período de 2011 a 2019, o número de mortes caiu para mais da metade (de 8.272 para 3.935 casos de afogamento, respectivamente). Para prevenir o afogamento, tais medidas organizacionais são utilizadas principalmente como a instalação de placas e cercas especiais ao redor das piscinas, ensinando as crianças a nadar, realizando treinamentos de salvamento, informando sobre a profundidade do reservatório e a espessura do geloaviso oportuno sobre uma tempestade ou inundação (notificação de voz e SMS).
As medidas tomadas para garantir a segurança dos corpos d'água são suficientes?
Avaliaremos o potencial de melhoria do nível de segurança em corpos hídricos por meio da análise comparativa da eficácia das medidas de garantia da segurança viária (10,8 mil postos de gravação de foto e vídeo, postos fixos, além de tripulações móveis) e segurança de áreas aquáticas (12 mil postos e postos de resgate ) A relação entre o número de mortos em 2019 por afogamento (cerca de 4 mil pessoas) e os mortos em acidentes rodoviários (13,3 mil pessoas) é de 1: 3; enquanto a proporção de pequenas embarcações registradas (1,5 milhão) para veículos (53 milhões) é de 1:35. Ao mesmo tempo, a razão entre o número de violações registradas das regras para o uso de corpos d'água (34 mil) e as violações de tráfego (106 milhões) é de 1: 3000, quecaracteriza a insignificância de medidas preventivas para reduzir a mortalidade em corpos d'água . Os postos e estações de resgate não são dotados de complexos técnicos especiais de monitoramento que permitam o registro das violações das regras de funcionamento dos corpos d'água (semelhantes aos complexos de fotografia e vídeo). O monitoramento da segurança em corpos d'água é totalmente confiado aos socorristas (exclusivamente “fator humano”).
Deve-se admitir que se justifica a tendência geral de dotar as áreas comuns de meios de vigilância. Assim, a utilização de sistemas de videovigilância em parques e praças permite reduzir o número de infrações cometidas e aumentar sua taxa de detecção, e o desenvolvimento de sistemas de gravação de foto-vídeo visando prevenir as infrações de trânsito permitidas.para reduzir o número de mortes em acidentes rodoviários na Rússia durante cinco anos em 26% . Números estatísticos mostram que o número de mortes em corpos d'água em comparação específica é uma ordem de magnitude maior do que nas rodovias. Isso dá razão para acreditar que com a implantação generalizada e equipamentos de áreas de água com meios técnicos especiais de monitoramento e o desenvolvimento de uma cultura de atitude responsável em relação às regras de funcionamento dos corpos d'água entre a população, existe um potencial significativo para reduzir o número de afogamentos. Essas propostas já foram apoiadas pelo Sindicato Profissional dos Marinheiros e pelo Conselho da Federação .
Segundo especialistas, as principais causas de acidentes em corpos d'água que levam ao afogamento hoje são:
- Tomar banho sob a influência de drogas e álcool;
- Violação das regras de operação de navios;
- Arrogância excessiva;
- Falta de consciência das pessoas sobre o perigo potencial;
- Natação em locais não equipados;
- Deixar crianças sozinhas.
De acordo com o decreto do Presidente da Federação Russa, até 2030, é necessário reduzir o número de acidentes em corpos d'água em pelo menos 20% em relação ao indicador de 2019, e o número de mortes em corpos d'água deve ser reduzido em pelo menos 18%. Para cumprir as tarefas definidas, será necessário equipamento técnico significativo de socorristas e serviços especiais .
Com base na acessibilidade e funcionalidade, as soluções existentes para garantir a segurança em corpos d'água são geralmente baseadas no uso de análise de vídeo.
Classificação de algoritmos de análise de vídeo
De acordo com a complexidade da implementação de algoritmos de análise de vídeo, eles podem ser condicionalmente divididos em três classes de tarefas de monitoramento:
1 Ferramentas de análise de vídeo padrão , que teoricamente podem ser implementadas pela maioria das "câmeras inteligentes" de fornecedores populares (Hikvision, Dahua, Axis, etc.):
1.1 Natação proibida lugares e nado de um homem "para bóias";
Esta análise de vídeo, em teoria, é um caso especial do evento "uma pessoa cruzando uma zona proibida", mas como os sistemas baseados em modelos gerais de ensino de detecção de pessoas não são projetados para detectar uma pessoa de uma parte da imagem, a aplicabilidade real dos algoritmos gerais é questionável.
1.2 Aproximação perigosa da embarcação à zona balnear;
1.3 Encontrar pessoas nas grades de pontes, diques, cais.
Para analisar as limitações de aplicabilidade, iremos analisar estes últimos, no momento do lançamento do artigo, sistemas de videovigilância inteligentes. Por exemplo, Hikvision DeepinView. Para fins de segurança de perímetro, as câmeras DeepinView 7 Series usam algoritmos de análise de vídeo inteligente para reduzir alarmes falsos e personalizar alarmes usando classificação de alvo. Você pode definir o alarme para ser disparado apenas para pessoas ou apenas para veículos que entram no campo de visão da câmera. Outra opção é configurar uma exceção para que a câmera responda apenas a carros, por exemplo.
O recurso opcional de rastreamento automático é projetado para cenários de baixa atividade. A câmera responderá apenas a objetos em movimento, focalizando um alvo específico, aumentando assim a eficiência do sistema de segurança e economizando espaço de armazenamento. Como mostra a análise das funções, o sistema separa sensatamente as fases de detecção e acompanhamento, utilizando para as últimas algoritmos como "rastreamento sem detecção (DFT)" em que a detecção de novos objetos não é constante, e as restrições no tamanho dos objetos de detecção e o modelo utilizado tornam esta solução aplicável principalmente em áreas de proibição total ou para controle, por exemplo, durante horários proibidos.
Aproximadamente o mesmo é típico de todos os fornecedores que liberaram analistas na câmera em redes neurais em 2020, mas as desvantagens dos analistas na câmera são as mesmas - é o baixo desempenho dos processadores de câmera, o que leva a restrições no número de analistas simultâneos e impõe restrições ao uso de certos modelos de câmera, cujo custo obviamente mais caro.
2 Câmeras de vídeo com análises de vídeo baseadas em tecnologias DEEPMIND (por exemplo: IVA Bosch), que formalmente sendo análises na câmera, na verdade funcionam com a participação de receptores que têm energia suficiente para lançar simultaneamente vários analistas de fornecedores por canal e estão envolvidos em proxy interno:
2.1 Queda (salto) de uma pessoa de uma ponte , aterro ou cais;
2.2 A saída de uma pessoa no gelo;
2.3 Fogo (explosão) em um corpo d'água;
2.4 Nadar em meios infláveis e outros meios não destinados a esses fins;
3 Tarefas que requerem uma solução privada:
3.1 Uma pessoa em perigo na água (risco de afogamento);
3.2 Queda de uma pessoa sob o gelo;
3.3 Colisão de navios, encalhe de navio, naufrágio;
3.4 Comportamento humano suspeito.
A solução de problemas da terceira classe de complexidade é baseada em garantir o rastreamento contínuo do objeto de monitoramento em combinação com algumas métricas específicas.
A implementação do funcional de rastreamento humano contínuo é uma tarefa bastante difícil, mesmo em “condições de laboratório”, mas em um ambiente aquático ou no formato de análises na câmera parece praticamente irrealizável. E isso mesmo se tomarmos o problema de identificar objetos únicos pela combinação de suas características (roupas, dimensões, características de movimento, etc.)
O rastreador de objetos geralmente tem três partes: um modelo de aparência, um modelo de movimento e um modelo de atualização. O fluxo geral do algoritmo de rastreamento de objetos é descrito a seguir: cada objeto rastreado é representado por simulação, e o modelo de aparência é estabelecido com base nas informações originais. O modelo de aparência é usado para localizar um objeto no quadro atual. Com base nos resultados do rastreamento em relação ao quadro atual, a estratégia de atualização é usada para atualizar o modelo de aparência para permitir que ele se adapte às mudanças no objeto e no ambiente, o principal problema da continuidade do rastreamento é garanti-lo no ambiente aquático ao mergulhar ou nadar debaixo d'água quando uma pessoa desaparece temporariamente na área de monitoramento.
, 3 :
- ( , ), 30 200 ;
- ( , ), 50 200 ;
- ( , ), .
Um homem na costa : um objeto com dimensões características de 100 a 200 cm de altura e de 30 a 70 cm de largura e velocidades características de 2 a 6 km / h.
Homem na água: nadador: um objeto com dimensões características de 20 a 50 cm de altura e largura e velocidades características de 1 a 4 km / h.
Em média, a duração confortável da permanência de uma pessoa comum debaixo d'água durante o mergulho é de cerca de 10 segundos. Claro, a exceção são os mergulhadores profissionais e amadores, cujo número em relação ao número de veranistas é pequeno e pode ser atribuído a erros no sistema de medição (na fase de treinamento do modelo).
O princípio básico da colocação de câmeras de vídeo na praia é a necessidade de uma visão completa (cobertura) da praia e da área de banho. Para excluir "pontos cegos", posicionamento excessivo de câmeras, erros de rastreamento ao alternar entre áreas de monitoramento (ao usar câmeras múltiplas), é recomendado o uso de câmeras CCTV panorâmicas com vários sensores e um ângulo de visão horizontal de 180 °, que fornece uma única imagem da área monitorada com apenas uma câmera de vídeo.
Por exemplo, ao colocar uma câmera Hikvision DS-2CD6944G0-IHS (4MP x 6mm x 4) em um suporte a uma altura de 4 metros a uma distância de 40 metros da costa no corpo de água, estamos considerando: um indicador de precisão de mais de 50 será fornecido na praia e na área de banho. pixel / metro, que é o suficiente para rastrear uma pessoa tanto na terra quanto na água.
Essas câmeras multissensor fornecem uma única imagem da praia e da área de banho para o sistema de visão por computador. Na análise quadro a quadro das mudanças no rastreamento de pessoas na imagem, o algoritmo fornece estatísticas online de objetos na área de monitoramento e permite identificar "objetos anômalos", ou seja, aqueles que "desapareceram" ou "apareceram" em relação aos quadros anteriores e subsequentes. A separação dos "objetos anômalos" da piscina principal de objetos na água é realizada através da utilização de um conjunto de algoritmos característicos do comportamento humano na água, tais como a velocidade, a inércia e o vetor de movimento do nadador, bem como o tempo confortável e aceitável despendido pelo nadador debaixo d'água, o que permite certo é mais provável prever o surgimento de um nadador dentro de um certo raio do ponto de mergulho e verificar sua identificação.Eventos “anormais” também podem ocorrer na área da praia. Por exemplo, a obstrução de curto prazo de um objeto por outro é um evento "normal" e simplesmente deve ser treinado no algoritmo para excluir sinais falsos, e um objeto deixado sem vigilância já deve despertar suspeitas entre os serviços especiais.
Por que você precisa resolver um problema tão não trivial? Já foi considerado acima que para garantir a segurança dos corpos hídricos, apenas as soluções existentes no mercado não são suficientes e é necessário desenvolver algoritmos especiais e tecnologias de visão computacional. Mas há outra boa razão para tais desenvolvimentos - esta é a tendência de digitalização da indústria do turismo de praia. O desenvolvimento da indústria do turismo e a concorrência estão constantemente aumentando os requisitos para o conforto e a segurança dos turistas na Rússia e no mundo. O conceito de "praia inteligente" está ganhando cada vez mais popularidade, já começando a ser implantado em Phuket , Dubai e Haifa.... Isso inclui disponibilizar aos visitantes wi-fi, armários, coleta automática de lixo, sistema de informação e segurança bem desenvolvido. As tendências globais modernas também começaram a ser apoiadas em algumas cidades russas, por exemplo, em Moscou , Sochi e Irkutsk . As autoridades municipais começaram a instalar câmeras inteligentes, detectores de metal e outros meios nas praias para manter as pessoas seguras na praia.
"Smart Beach"É uma zona de conforto sem precedentes e segurança integrada. Rastrear pessoas, combinado com dados meteorológicos de uma estação meteorológica ou de fontes abertas, abre o acesso para medir quanto tempo uma pessoa fica na água e no sol. Além de dados sobre temperatura da água, temperatura do ar, pressão do ar ambiente e atividade solar, o sistema pode fornecer recomendações gerais e individuais (por exemplo, na forma de alertas de voz) para os visitantes da praia para evitar os riscos de hipotermia, superaquecimento ou agravamento de doenças cardíacas.
Um alto nível de atenção ao visitante da praia é todo um complexo de medidas organizacionais e técnicas, nas quais não há ninharias.... Uma criança pequena ou um adulto deixado sem vigilância na água, cuja marcha indique uma condição dolorosa, deve ser detectado por um sistema de visão computacional que irá notificar o socorrista ou tocar um alerta de voz de acordo com um determinado cenário. É a preocupação com a segurança e o conforto das pessoas que impulsiona o desenvolvimento hoje, independentemente de onde estejamos: em terra, no ar ou no mar.
