Studium przypadku: co jedna kamera powiedziała nam o tym, jak ludzie korzystają z podwórka

Dlaczego to zrobiliśmy

Xentim już zamienia nagrania w zdarzenia: kto przeszedł, kiedy, jaką trasą i w jakim tempie. Zwykle te dane kończą jako alarmy i wyniki wyszukiwania. Chcieliśmy sprawdzić, co jeszcze mogą powiedzieć zarządcy obiektu.

Pomysł jest prosty. Jeśli wiesz dokładnie, gdzie wisi kamera i co widzi, każda nagrana trasa staje się prawdziwą ścieżką na ziemi, w metrach i sekundach. Zbierz takich ścieżek dość dużo, a zobaczysz, jak miejsce jest naprawdę używane, a nie jak je zaprojektowano. Od tego miejsca można rozgrywać scenariusze: jak ludzie opuściliby podwórko podczas ewakuacji, gdzie utknie wózek inwalidzki albo dziecięcy, gdzie ławka, stojak na rowery czy kosz pomogą, a gdzie będą przeszkadzać.

Sprawdziliśmy to na jedynym miejscu, które możemy swobodnie mierzyć: na naszym własnym podwórku.

Wyzwanie

• Brak planów. Nie było planu sytuacyjnego, rysunku ani skanu 3D podwórka. Tylko kamera i taśma miernicza.
• Jedna kamera, jeden kąt. Jedna kamera patrzy z okna wysoko nad podwórkiem. Czego nie widzi, tego nie prześledzimy.
• Pewność. Na monitorze podwórko wyglądało na w pełni pokryte. Nie wiedzieliśmy, ile go naprawdę widać ani jak ostry jest obraz tam, gdzie to ważne.

Co chcieliśmy zmierzyć

• Ile podwórka kamera naprawdę widzi, w metrach kwadratowych
• Jak ostry jest obraz na całym terenie, według poziomów DORI z normy IEC 62676-4
• Którędy ludzie naprawdę chodzą, w jakim tempie i o jakich porach
• Czy nagrane przejścia da się wiernie odtworzyć z pozycji kamery

Co zrobiliśmy

1. Zmierzyliśmy miejsce bez planów

Zrobiliśmy kilka pomiarów taśmą rzeczy, które widzi kamera: trzech bram garażowych, rolety w oknie i włazu. Tylko z nich wyliczyliśmy, gdzie wisi kamera i jak patrzy na podwórko: 8,15 m nad ziemią, 15,2 m od ściany garaży, pochylona o 21° w dół, z polem widzenia 70°. Zmierzone punkty trafiają z dokładnością około 2 pikseli. Każdy piksel ziemi ma teraz położenie w centymetrach, od około 1 cm na piksel blisko kamery do niecałych 3 cm na końcu podwórka.

Pierwsza próba korzystała z zaparkowanego samochodu jako miarki. Wyglądała dobrze, dopóki nie sprawdziliśmy tempa pieszych: wychodzili ponad dwa razy za szybcy. Tempo chodu wyłapało błąd. Pomiar stałych elementów na miejscu go naprawił.

2. Odtworzyliśmy podwórko jako cyfrowego bliźniaka

Mając ustaloną kamerę, zbudowaliśmy model podwórka 1:1 i postawiliśmy wirtualną kamerę dokładnie tam, gdzie wisi prawdziwa. W bliźniaku można sprawdzić każdy fragment terenu: czy jest w kadrze, czy coś go zasłania i ile pikseli na metr daje mu kamera.

3. Odegraliśmy każde nagrane przejście

Każda ze 159 tras osób stała się w bliźniaku idącą postacią, na swojej prawdziwej ścieżce, w swoim prawdziwym tempie, widzianą z pozycji prawdziwej kamery. Obok oryginalnego nagrania jedno przejście wygląda tak:

Tak wyglądają prawdziwe zdarzenia, z których powstały te trasy. Dziewięć z nich, w dzień i w nocy:

Wszystkie 159 przejść naraz:

Wyniki

• Widoczne: 49% podwórka, 133 m²
• Poza kadrem: 108 m², głównie tuż pod kamerą
• Zasłonięte parapetem: 31 m², dokładnie tam, gdzie parkują samochody
• Wystarczająco ostro, żeby rozpoznać osobę: 0 m². Rozpoznanie zaczyna się od 125 px/m, a najostrzejsze miejsce na podwórku ma 124
• Którędy chodzą ludzie: 63% obserwowanego czasu chodzenia przypada na pas 4 m przy ścianie garaży, a 83 ze 159 przejść przecina rejon przejścia na ulicę
• Kiedy: dwa szczyty, od 9:00 do 10:00 (29 przejść) i od 15:00 do 17:00 (34 przejścia)
• Tempo: mediana 4,6 km/h, czyli liczba, od której zaczyna się scenariusz ewakuacji

Wnioski

• Monitor to nie pomiar. Podwórko wyglądało na pokryte. Połowa nie była, a nigdzie obraz nie był dość ostry, żeby rozpoznać osobę.
• Do startu nie trzeba planów. Kilka pomiarów rzeczy widocznych dla kamery wystarczyło, żeby zrobić z jednej kamery przyrząd pomiarowy. Skan wyostrzyłby krawędzie, ale nie jest warunkiem.
• Jedna kamera mówi dużo o ruchu. Nawet przy połowie podwórka poza kadrem trasy pokazują wyraźną główną drogę, wyraźne godziny szczytu i prawdziwe tempo chodu.
• Martwa strefa to też dane. Odtworzenie zostaje puste tam, gdzie kamera nic nie widzi. To pierwsza rzecz do naprawy, zanim zaufamy jakiemukolwiek scenariuszowi.

Co to umożliwia

Mając trasy, tempo i godziny z prawdziwych nagrań, bliźniak staje się miejscem do sprawdzania zmian, zanim się je wprowadzi:

• Ewakuacja: ile trwa opróżnienie podwórka w szczycie o 9:00 i co się dzieje, gdy samochód zablokuje przejście
• Dostępność: gdzie wózek inwalidzki albo dziecięcy trafia na krawężnik, stopień lub zaparkowane auto na trasie, którą ludzie naprawdę chodzą
• Mała architektura: gdzie zmieszczą się ławka, stojak na rowery, kosze czy donice, nie przecinając głównej drogi
• Przeszkody i ułatwienia: co przesunąć, co usunąć, gdzie pomoże podjazd albo lampa
• Kamery: gdzie druga kamera albo inny obiektyw zamknie martwą strefę, sprawdzone przed zakupem

Gdybyś widział każdą trasę, którą ludzie chodzą po Twoim obiekcie, co zmieniłbyś najpierw?

Pytania i odpowiedzi

Czym jest cyfrowy bliźniak obiektu?

To model miejsca 1:1 z każdą kamerą ustawioną tak, jak jest zamontowana. Dzięki temu to, co widzi każda kamera, można zmierzyć w metrach kwadratowych i pikselach na metr, a nagrany ruch odtworzyć na prawdziwych trasach.

Czy potrzebne są plany albo skan 3D?

Nie. Na start wystarczy kilka pomiarów taśmą rzeczy widocznych dla kamery. Skan poprawia dokładność na krawędziach terenu.

Co oznacza DORI?

Cztery poziomy gęstości obrazu z normy IEC 62676-4: wykrycie (25 px/m), obserwacja (62 px/m), rozpoznanie (125 px/m) i identyfikacja (250 px/m).

Czy odtworzenie pokazuje, kim były te osoby?

Nie. Odtworzenie korzysta wyłącznie z tras ruchu, czyli położenia w czasie. Postacie są ogólne, a pokazane tu oryginalne nagranie jest zamazane.