Автоматизований аналіз відеопотоків у системах електронних комунікацій з використанням методів комп’ютерного зору
Вантажиться...
Дата
2025
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Магістерська дисертація викладена на 113 сторінках та включає 15 ілюстрацій, 18 таблиць та 25 джерел за переліком посилань.
Актуальність теми: Зростання обсягів відеоданих у системах електронних комунікацій та необхідність оперативного виявлення небезпечних ситуацій зумовлюють потребу у створенні інтелектуальних засобів автоматизованого аналізу відеопотоків. Сучасні системи відеоспостереження часто обмежуються лише записом інформації та не здатні самостійно розпізнавати аномальні події. Тому розробка програмного комплексу, що поєднує детекцію об’єктів, трекінг та аналіз поведінкових ознак у реальному часі, є актуальною задачею для галузі телекомунікацій та систем безпеки. Сутність наукової проблеми: У сучасних телекомунікаційних системах відсутні універсальні та доступні рішення для поведінкового відеоаналізу, здатні працювати на звичайних камерах і не вимагати складної інфраструктури. Більшість існуючих алгоритмів або не забезпечують достатньої точності, або вимагають значних обчислювальних ресурсів. Це створює науково-практичну проблему, пов’язану з пошуком оптимального поєднання моделей комп’ютерного зору та алгоритмів аналізу поведінки. Зв’язок роботи з науковими програмами: Тематика роботи відповідає науково-дослідним напрямам кафедри телекомунікацій, що зосереджені на розвитку інтелектуальних інфокомунікаційних систем, методів цифрової обробки мультимедійних даних та застосуванні алгоритмів штучного інтелекту в засобах моніторингу й безпеки. Дисертація узгоджується з сучасними державними програмами у сфері цифрової трансформації, зокрема впровадженням систем автоматизованого відеоспостереження, розвитку Smart City-рішень та застосуванням технологій штучного інтелекту у публічній безпеці. Отримані результати органічно інтегруються в науково-прикладний напрям кафедри щодо створення інтелектуальних систем аналізу відео, засобів поведінкового моніторингу та технологій комп’ютерного зору. Мета дослідження: Створити програмний комплекс для автоматизованого аналізу відеопотоків з можливістю детекції об’єктів, трекінгу та виявлення аномальної поведінки у режимі реального часу. Завдання дослідження:
– здійснити аналіз сучасних методів комп’ютерного зору;
– обґрунтувати вибір моделей та архітектури програмного комплексу;
– реалізувати модулі детекції, трекінгу та поведінкового аналізу;
– розробити інструменти збору статистики та формування звітів;
–провести експериментальне тестування системи на різнотипних відеосценах;
– оцінити точність алгоритмів і визначити можливості їхнього вдосконалення;
– сформувати стартап-концепцію на основі отриманих результатів.
Об’єкт дослідження: Процес автоматизованого аналізу відеопотоків у системах електронних комунікацій. Предмет дослідження: Методи комп’ютерного зору та алгоритми поведінкового аналізу, що забезпечують автоматичну детекцію, трекінг та виявлення аномалій у відеопотоці. Методи дослідження: У роботі використано методи комп’ютерного зору (нейромережеві моделі YOLO), алгоритми багатокадрового аналізу, методи евристичного визначення аномальних подій, методи статистичної обробки даних, а також інструменти експериментального моделювання (Python, OpenCV). Наукова новизна: У дисертації запропоновано комплексний підхід до автоматизованого відеоаналізу, що поєднує детекцію, трекінг та поведінковий аналіз без використання складних глибоких моделей. Новизна полягає у впровадженні комбінованого евристичного алгоритму оцінювання аномалій, який базується на швидкості руху, кількості взаємодій об’єктів та динаміці сцени. Одночасно реалізовано систему статистичної оцінки активності у відеопотоці, що дозволяє проводити автоматизований аналіз інцидентів. Практичне значення: Отримані результати можуть бути застосовані у системах відеоспостереження, охоронних комплексах, муніципальних проектах Smart City, аналітичних сервісах для бізнесу. Розроблений програмний комплекс є основою для створення стартап-рішення, здатного працювати на стандартних камерах без додаткового обладнання. Система може бути адаптована до реальних умов та інтегрована в існуючі інформаційно-комунікаційні інфраструктури.
Опис
Ключові слова
відеоаналіз, комп’ютерний зір, детекція об’єктів, трекінг, аномальна поведінка, відеоспостереження, YOLO, Python, video analysis, computer vision, object detection, tracking, anomaly detection, surveillance systems
Бібліографічний опис
Лобода, А. І. Автоматизований аналіз відеопотоків у системах електронних комунікацій з використанням методів комп’ютерного зору : магістерська дис. : 172 Електронні комунікації та радіотехніка / Лобода Артем Ігорович. – Київ, 2025. – 113 с.