Sicherheit

Die Zukunft der Videoüberwachung  

VDI nachrichten, Tübingen, 11. 1. 08, ber – Bei der heutigen Videoüberwachung sitzen Menschen vor Monitorwänden mit der Aufgabe, auf den Bildern irgendwelche Auffälligkeiten zu entdecken. In Zukunft werden die Überwachungskameras selbst die Bildauswertung übernehmen. Forscher entwickeln sogenannte Smart Cameras, die selbständig Personen oder andere Objekte erkennen und deren Bewegung verfolgen und analysieren können. Bei Bedarf schlagen sie automatisch Alarm.

Mit smarten Kameras können viele Nachteile heutiger Überwachungssysteme behoben werden. Angefangen bei der Ermüdung des Sicherheitspersonals vor den Monitorwänden: Nach Studien des US-Militärs ist die Flut der Bilder für das menschliche Gehirn so gewaltig, dass ein Wachmann bereits nach 22 min rund 95 % der Aktivitäten auf den Videos nicht mehr wahrnimmt. Die Aufmerksamkeit der Kameras hingegen ist 24 h/Tag ungebrochen.

Der ständige Bilderstrom der Videokameras bedeutet auch, dass riesige Datenmengen transportiert und gespeichert werden müssen. Dafür sind bei klassischen Sicherheitssystemen teure Breitbandnetzwerke und große Zentralrechner nötig. „Bei SmartSurv reicht Standardnetzwerktechnik aus, um mehrere 1000 smarte Kameras problemlos an einen handelsüblichen PC anzuschließen“, sagte Fleck.

Gerade in der Vernetzung der Kameras mit eingebauter Intelligenz vermuten Experten ein großes Potenzial. „Distributed Smart Cameras tauschen ihre Daten und Analysen untereinander aus“, sagte Bernhard Rinner, Professor für Pervasive Computing an der Universität Klagenfurt. Verfolgt beispielsweise eine Kamera ein verdächtiges Objekt, das dann aber ihren Sichtbereich verlässt, kann eine benachbarte Kamera den Fall nahtlos übernehmen, weil sie durch den automatischen Informationsfluss im Netz schon darauf vorbereitet ist.

In Rinners Labor laufen bereits solche intelligenten Kameranetze. Die größte Schwierigkeit für den Einsatz stellt derzeit die Installation dar. Damit die Kameras sinnvoll zusammenarbeiten und tatsächlich die gleichen Objekte verfolgen, müssen sie ihre Sichtfeldkoordinaten aufeinander abstimmen. Diese Kalibrierung ist aufwendig und funktioniert bislang nur von Hand.

Verschiedene Forschergruppen arbeiten derzeit an Plug-and-Play-Lösungen, damit die vernetzten Kameras auch diesen Schritt völlig automatisch durchführen können. Nach Einschätzung Rinners werden erste alltagstaugliche Systeme allerdings frühestens in fünf bis zehn Jahren auf dem Markt sein.

In dieser Zeit wird auch die automatische Bildanalyse weiter verbessert. Bislang stellen vor allem wechselnde Umwelteinflüsse die smarten Kameras vor große Probleme. Schiebt sich eine Wolke vor die Sonne, kann die Bildauswertungssoftware die veränderten Kontraste fälschlicherweise als Bewegung interpretieren. Wackeln die dünnen Äste eines Baumes im Wind, missdeuten die Algorithmen dies als störendes Bildrauschen.

„Die Systeme müssen in Zukunft noch viel intelligenter werden“, forderte Hamid Aghajan, Spezialist für smarte Kameras an der Stanford University, USA. „Sie müssen aus früheren Beobachtungen und Fehlern lernen und so die geeigneten Schlüsse ziehen können.“

Ein weiterer Ansatz, die Mängel der Bildverarbeitung auszugleichen, beruht darauf, smarte Kameras mit anderen Sensoren zu vernetzen. „Nachts sehen Kameras schlecht. Der Klang aber eines vorbeifahrenden Autos ist Tag und Nacht gleich. Wenn man bei der Überwachung die Vorteile unterschiedlicher Sensoren miteinander kombiniert, wird die Trefferquote höher“, sagte Netzwerkexperte Rinner.

Derzeit testet er in einem weiteren Forschungsprojekt, wie sich smarte Kameras, Radargeräte, Induktionsschleifen und akustische Sensoren in einem Netzwerk integrieren lassen. Damit sollen Verkehrsströme auf Straßen genauer und völlig autonom erfasst und analysiert werden können.

SmartSurv-Projektleiter Fleck sieht für Sicherheitssysteme mit intelligenten Kameras im Vergleich zu heutigen Überwachungslösungen noch einen weiteren Vorteil: beim Datenschutz. Für die smarten Kameras ist überhaupt nicht mehr interessant, wer etwas macht, sondern nur noch, was er macht und ob dies gemeldet werden sollte. Alles andere bleibt unbemerkt.

Gerade bei sensiblen Überwachungssituationen wie in einem Altenheim ist dies ein gewichtiges Argument. Smarte Kameras könnten dort ständig alles im Blick haben, ohne den Bewohnern ihre Privatsphäre zu rauben. Selbst wenn ein Demenzkranker nackt über einen Flur spazieren würde, wäre dies für die Kamera völlig uninteressant – es sei denn, er bräche plötzlich auf dem Boden zusammen.

LUCIAN HAAS

Die Kameras senden nur noch das Ergebnis ihrer Bildanalyse an das Sicherheitssystem

Von Lucian Haas

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