Image

Руководство "Стоп - кадр"

Загрузка видеофайла

Image

Загрузка, анализ и обработка видеофайлов построены на основе инструментов библиотеки компьютерного зрения OPENCV.

Сохранить последовательность видеокадров -

параллельно с чтением видеофайла идет сохранение пронумерованных кадров во вновь созданную директорию с одноименным названием. Данная опция необходима в случае, когда при чтении кадров возникают ошибки, связанные с особенностями кодирования видеофайла. При этом программа сохраняет уверенно прочитанные кадры присваивая им во внутреннем массиве соответствующие временные метки. Информация об ошибках чтения появляется в качестве предупреждения в процессе чтения файла.

Анализировать на повторяющиеся кадры -

во время чтения, программа анализирут соседние кадры на предмет дублирования. Алгоритм сравнения кадров адаптирован к их разрешению . Информация о найденных повторяющихся кадрах сохраняется в резутьтаты анализа и подсвечивается в процессе работы

Вышеуказанные процедуры представлены в виде опций, посколку для своей работы требуют время и соответственно замедляют загрузку видеофайла.

В процессе загрузки видеофайла выводится информация о:

  • количестве прочитанных кадров из числа прогнозируемых (информация о количестве кадров извлекается из EXIF данных и часто не соответствует действительности а порой и вовсе отсутствует);

  • текущей в процессе чтения частоте кадров;

  • о продолжительности самого короткого и самого продолжительного прочитанного кадра.

Над изображением видеофайла имеется пиктограмма "ЗАКРЫТЬ ГЛАЗ", активируя которую скрывается изображение увеличивая скорость загрузки.

Элементы управления и визуализации

Image

Удобство интерфейса состоит в том, что для исследования мы располагаем двумя независимыми экранами изображений кадров одного и того же видеофайла. Первоначально отображаются первый и последний кадры видеозаписи. Кроме того на экране имеется вся необходимая для исследования информация, которая как правило добывается с использованием разных программных средств в несколько этапов.

Для быстрого позиционирования кадров на экранах имеется двусторонний центральный слайдер интерфейса.

Для покадрового позиционирования, двунаправленного воспроизведения и перехода в крайние позиции имеются независимые элементы управления каждого из экранов.

center_slider.png

Обратите внимание на то, что слайдер ведет отсчет от "0" кадра, который соответствует реальному кадру №1

Image

Время между позициями на экранах определяется с учетом погрешности. Абсолютная погрешность вычисляется по правилу "половины шкалы измерительного прибора", из половины продолжительности текщего и соседнего кадра. В первом и последнем из половины таковых.

Учет погрешности необходим для вариативности результатов исследования.

frame.png

Интерактивная шкала кадров визуализирует продолжительность кадров выбранного временного диапазона в милисекундах и подсвечивает их цветом соответственно продолжительности. При наведении курсора мыши на отдельный кадр показывает его продолжительность.

Для подробного рассмотрения кадра на каждом экране имеется пиктограмма его визуализации в увеличенном размере. Увеличенное изображение возможно листать по кадрам стрелками, находящимися в верхней центральной части. Колесико мыши выполняет функцию дополнительного увеличения - уменьшения.

В версии 1.1 появилась интерактивная направляющая.

Image

Пиктограмма "курсора координат" выводит на экран интерактивный курсор позиционировать который возможно перетаскиванием горизонтальной и вертикальной линии. Вверху экрана показаны его координаты относительно исходного разрешения видеоизображения.

Между экранами размещен инструмент копирования координат курсора справа - налево и обратно. Этот инструмент весьма полезен при определении скорости объекта методами "ПРОХОЖДЕНИЯ СОБСТВЕННОЙ ДЛИНЫ" и "ПО ИЗВЕСТНОМУ РАССТОЯНИЮ".

Image

В правом верхнем углу интерфейса программы размещены пиктограммы для выбора темы и цветовой гаммы интерфейса.

Темная тема не напрягает глаза в процессе исследования.

Светлая тема удобна для размещения скриншотов и сохраненных окон в заключение эксперта.

Image
Окно вывода результатов исследования.
Image

В этом окне визуализируются результаты исследования по мере их поступления. Ниже расположены кнопки для переключения его содержимого. Как мнимум, окно имеет два наполнения ("EXIF данные" и "расчитанная скорость") и как максимум шесть:

EXIF данные - состоят из двух частей:
  • метаданные считанные из контейнера видеофайла в процессе его загрузки;

  • данные первичного анализа.

расчитанная скорость:

- график скорости, расчитанной в процессе исследования.

GPS EXIF скорость:

- график скорости, построенный по географическим координатам, считанных из метаданных видеофайла.

* GPS (Global Positioning System) - глобальная позиционирующая система.
* EXIF (Exchangeable Image File Format) - метаданные.
GPS OCR скорость:

- график скорости, построенный по распознанному изображению географических координат.

OCR скорость:

- график скорости, построенный по распознанному изображению скорости.

OCR время:

- график секундного распределения времени, построенный по распознанному изображению времени.

* OCR (optical character recognition) - оптическое распознавание символов.

Функционал

Чтение, анализ и сохранение метаданных.

Пиктограмма в правой части окна с EXIF данными полностью его раскрывает.

В случае, когда сведения из EXIF данных не совпадают с результатами анализа, программа дает предупреждение.

Также, есть возможность сохранить все полученные сведения в отдельный XLS файл.

В ряде случаев (прерывание видиозаписи в результате механического воздействия, сбои работы видеозаписывающего оборудования, исчезновение GPS сигнала) продолжительность GPS данных может не совпадать с продолжительностью видеофайла. Тогда программа, обнаружив это, предлагает сместить график скорости, построенный по GPS, в область, которая реально может соответствовать происходящим событиям.

Если на графике имеются выбросы, то их можно привестьи к среднему значеннию, нажав на соответствующую точку и удерживая её.

GPS данные, полученные из контейнера файла визуализируются в виде траектории на карте местности (пиктограмма icon_map). Разумеется для такого рода визуализации необходимо подключение к сети INTERNET.

Программа определяет длину траектории и направление движения, начало которого соответствует красному цвету.

Расчет скорости передвижения объектов.

Image

Время T для вычисления скорости определяется позициями правого и левого экрана. Нажав на пиктограмму icon_speed вычисления скорости появляется окно для ввода расстояния, которое объект преодолевает за время T.

Нажатием на кнопку вычислить получаем график скорости, который можно изменять и дополнять последующими измерениями.

Определение и визуализация временных событий.

Нажатие на пиктограмму icon_doubleвыводит окно, в котором в режиме "маска" отображаются текущие состояния экранов с интерактивными (перемещаемыми) метками времени и информацией о времени между экранами с учетом погрешности. Содержимое окна можно сохранить в виде графического файла.

Маска, перемещяется и вращается сообразно логике:

  • горизонтальное перемещение мыши - горизонтальное перемещение;

  • вертикальное перемещение мыши - вращение;

  • Слайдер окрашивает правую часть экрана для акцентирования внимания в процессе перемещения маски.

    Эта функция особенно полезна, когда надо показать положение объекта на одной картинке в разные временные промежутки.

Устранение дисторсии.

Нажатие на пиктограмму icon_distвыводит окно для устранения оптических искажений (дисторсии).

В программе имеются два инструмента устранения дисторсии.

Первый инструмент – ручное устранение дисторсии.  Пользуясь  линейной направляющей устанавливаем слайдером коэффициент дисторсии такой величины, чтобы заведомо прямолинейные элементы изображения таковыми и выглядели.

После окончательной настройки любого из двух инструментов  нажимаем кнопку СОХРАНИТЬ ПАРАМЕТРЫ и далее кнопку продолжить.  Окно закроется, а параметры будут сохранены для дальнейшего сохранения видео или последовательности кадров с устраненной дисторсией.

Второй инструмент – устранение дисторсии по отснятому калибровочному изображению. Это очень точный и эффективный инструмент!

Для того, чтобы им воспользоваться, необходимо иметь записывающее устройство на которое было запечатлено исследуемое видеоизображение.

ПОРЯДОК ДЕЙСТВИЙ ТАКОВ:

После загрузки исследуемого изображения заходим в окно устранения дисторсии и нажимаем галочку – «ПОКАЗАТЬ КИ КАЛИБРОВОЧНОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ».

Берем записывающее устройство и фотографируем или снимаем видео калибровочного изображения в режиме сканирования, так,  чтобы захватить черно-белыми квадратами все углы и грани матрицы записывающего устройства. Вертикальное и горизонтальное разрешение съемки должно соответствовать разрешению исходного исследуемого файла.

В результате мы получим 10-30 фотоснимков или 10 секундное видео калибровочного изображения с частотой кадров не более 10 штук в секунду.

Можно из видео выбрать и сохранить набор подходящих кадров.

Далее выбираем пиктограмму для загрузки либо фото icon_photo, либо видео icon_cam.

После чего нажимаем кнопку анализировать КАЛИБРОВОЧНОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ.

Программа предлагает выбрать набор фото калибровочных изображений. или видео калибровочного изображения.

Загружаем соответствующие файлы, после чего начинается их анализ и выводится результат.

СОХРАНЯЕМ ПАРАМЕТРЫ

Теперь мы можем сохранить видео с устраненной дисторсией!

Распознавание и анализ текстовой информации на изображении.

Часто приходится исследовать видеофайлы, в изображении которых имеется служебная информация о географических координатах и скорости передвижения, но в метаданных такая информация повреждена или отсутствует. Это может произойти в результате сбоя работы записывающего устройства, и как правило после перекодирования оригинального файла. Программа предоставляет возможность распознавания текстовой информации на изображении и визуализации в виде графиков и траектории движения на карте местности..

Во-первых, определяем слайдером временной шкалы участок для распознавания.

Нажимаем кнопку icon_recognвывода окна для определения локации объектов распознавания и установления шаблона для распознавания.

Имеются три варианта текстовой информации:

Первый – распознавание времени со стандартным не редактируемым шаблоном;

Второй – распознавание скорости;

Третий – распознавание географических координат.

Перемещением и изменением размеров локализуем области распознавания.

Далее задаем шаблоны для распознавания, где вместо цифр используем знак решетки.

Нажимаем клавишу ввод или кнопку анализировать.

Программа переходит в режим распознавания, который может занять несколько минут, в зависимости от числа распознаваемых кадров.

Если в результате распознавания имеются ошибки, то предлагается воспользоваться полуавтоматическим режимом заполнения нераспознанных участков.

В итоге мы получаем график изменения времени в секундах, свидетельствующий о непрерывности записи и отсутствии сбоев в процессе записи.

График скорости движения по текстовой информации о скорости.

График скорости движения, рассчитанный по изменению географических координат и траекторию движения на карте местности с указанием направления движения и длиной траектории.

Анализ яркости объекта

Построить графики яркости трёх выделенных областей.

Слайдером устанавливается размеры области определения яркости. Диапазон размеров от 2 до 200 пикселов.

Колёсиком мыши устанавливается масштаб увеличения изображения.

Имеется два режима определения яркости:

  • среднее значение яркости всех пикселов, входящих в выделяемую облась;

  • Максимальная яркость одного из пикселов в границах выделяемой области.

Анализ видеофайла на предмет дублированных (повторяющихся) кадров

Проанализировать видео на дублированные кадры возможно после загрузки из программного меню. Пиктограмма повторяющегося кадра подсвечивается красным цветом.

Image