• الصفحة الرئيسية
  • مکان گزینی و بهینه سازی پوشش دوربین های مدار بسته به منظور حمایت از مونیتورینگ بهتر با استفاده از الگوریتم S-ROPE و بصری سازی سه بعدی

شارک

عنوان URL للمقالة


رقم المقالة : JEST-1807-4361 (R2) زيارة : 145 الصفحة: 89 - 102

10.22034/jest.2019.37346.4361

نوع المخطوط: ابحاث

مکان گزینی و بهینه سازی پوشش دوربین های مدار بسته به منظور حمایت از مونیتورینگ بهتر با استفاده از الگوریتم S-ROPE و بصری سازی سه بعدی

الموضوعات :

جعفر کریمی 1 , محمد حسن وحیدنیا 2

1 - کارشناس ارشد سنجش از دور و GIS، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران.
2 - استادیار گروه سنجش از دور و GIS، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، (مسوول مکاتبات)

تاريخ الإرسال : 17 الأحد , شوال, 1439 تاريخ التأكيد : 15 الأربعاء , صفر, 1440 تاريخ الإصدار : 05 الخميس , ربيع الأول, 1442

الکلمات المفتاحية: خط دید و تحلیل محدوده دید, دوربین های مدار بسته, بصری سازی سه بعدی, S-ROPE روش ساده رتبه بندی و حذف همپوشانی,

ملخص المقالة :

زمینه و هدف: در جوامع مدرن مونیتورینگ براساس دوربین های مداربسته مسئله ای ضروری برای حفظ محیط زیست و امنیت اجتماعی به شمار می آید. بهینه سازی شبکه های دوربین و نحوه طراحی شبکه آن ها از جمله چالش های مطالعات شبکه های دوربین است. هدف از این مقاله توسعه شیوه ای مکانمند برای یافتن پیکربندی دوربین های مداربسته جهت ایجاد حداکثر پوشش تصویری ممکن در یک فضای شهری است. روش بررسی: به طور کلی این پژوهش در دو مرحله در سال 96 انجام گرفته است. در مرحله اول اعمال الگوریتم مکانیابی دوربین ها در فضای دو بعدی صورت می پذیرد و خروجی به دست آمده از آن در مرحله دوم در فضای سه بعدی و به صورت بصری تجزیه و تحلیل می گردد. اولین مرحله با استفاده از نرم افزار ArcGIS و زبان برنامه نویسی Python انجام پذیرفت و از الگوریتم S-ROPE به عنوان روشی با میزان دقت بالا در زمینه استقرار دوربین ها استفاده شد. ضمن این که تعدیلاتی در الگوریتم شامل زاویه دید و غیر دودویی بودن منطقه انجام گرفت. در مرحله دوم از مدلسازی سه بعدی در محیطcity Engine برای اعتبارسنجی خروجی به دست آمده در یک محدوده شهری استفاده شد. یافته ها: با الگوریتم S-ROPE یک مکان گزینی اتوماتیک برای دوربین ها انجام گرفت به گونه ای که مساحت 28/1798 متر مربع از کل مساحت 98/1953 مترمربعی محدوده مطالعاتی، یعنی 92%، تحت پوشش قرار گرفت. پس از بررسی سه بعدی تنها دو عدد دوربین به مجموع دوربین ها برای پوشش 100% اضافه شد. بحث و نتیجه گیری: با روش پیشنهادی اولاً در تعداد دوربین های به کار رفته به تعداد قابل توجهی صرفه جویی صورت می پذیرد و در عین حال بیشترین پوشش ممکن نیز به دست خواهد آمد.تنها چالش پیش رو زمان اجرای فرآیند برای مساحت های بزرگ می باشد که با توجه به غیر آنی بودن ماهیت مسئله، خللی در روش پیشنهادی ایجاد نمی کند.

المصادر:


  1. Ratcliffe, J.H., Taniguchi, T., Taylor, R.B., 2009. The Crime Reduction Effects of Public CCTV Cameras: A Multi-Method Spatial Approach. Justice Quarterly, Vol. 26, pp. 4746-770.
    2.
  2. Jalali, G., Pirhouri, H., 2016. Developing smart city strategies from a passive defense perspective using SWOT analysis with an emphasis on transportation. First International Conference on Urban Economics (with Respectable Economic Approach and Action). Scientific Society of Urban Economics of Iran pp. 899-910, Tehran, Iran(Persian).
    3.
  3. Welsh, B.C., Farrington, D.P., 2002. Crime prevention effects of closed circuit television: a systematic review. Home Office Research Study Number 252. Home Office, London.
    4.
  4. Chvatal, V., 1975. A combinatorial theorem in plane geometry. Journal of Combinatorial Theory, Vol. 18, pp.39-41.
    5.
  5. Fisk, S., 1999. A Short Proof of Chvatal’s Watchman Theorem. Journal of Combinatorial Theory, Vol. 24, pp. 374-375.
    6.
  6. Bose, S.P., Toussaint, G., Zhu, B., 1997. Guarding polyhedral terrains. Computational Geometry, Vol. 1, pp. 173–185.
    7.
  7. Marengoni, M., Draper, B., Hanson, A., Sitaraman, R., 2000. A system to place observers on a polyhedral terrain in polynomial time. Image and Vision Computing, Vol. 18, 773–780.
    8.
  8. Cole, R., Sharir, M., 1989. Visibility problems for polygedral terrain. Journal of Symbolic Computation, Vol. 17, pp. 11–30.
    9.
  9. Eidenbenz, S., 2002. Approximation algorithms for terrain guarding. Information Processing Letters, Vol. 82, pp. 99–105.
    10.
  10. Erdem, U., Sclaroff, S., 2004. Optimal placement of cameras in floorplan to satisfy task requirements and Classical Cameras. Proceedings of the fifth Workshop on Omnidirectional Vision, Camera Networks and Non-Classical Cameras. Prague, Czech Republic.
    11.
  11. Kazazakis, G., Argyros, A., 2002. Fast positioning of limited-visibility guards for the inspection of 2D Workspaces. Proceedings of the 2002 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, pp. 2843–2848. Lausanne, Switzerland.
    12.
  12. Floriani, L., Falcidieno, B., Pienovi, C., Allen, D., Nagy, G., 1986. A visibility-based model for terrain features. Proceedings, Second International Symposium on Spatial Data Handling, (pp. 235–250). Seattle, WA, USA.
    13.
  13. Goodchild, M., Lee, J., 1989. Coverage problems and visibility regions on topographic surfaces. Annals of Operations Research, Vol. 18, pp. 175–186.
    14.
  14. Lee, J., 1991. Analyses of visibility sites on topographic surfaces. International Journal of Geographical Information Systems, Vol. 5, 413-429.
    15.
  15. Kim, Y., Rana, S., Wise, S., 2004. Exploring multiple viewshed analysis using terrain features and optimisation techniques. Computers & Geosciences, Vol. 30, pp. 1019–1032.
    16.
  16. Kaucic, B., Zalik, B., 2004. K-guarding of polyhedral terrain. International Journal of Geographical Information Science, Vol. 18, pp. 709–718.
    17.
  17. Pavlidis, I., Morellas, V., Tsiamyrtzia, P., Harp, S., 2001. Urban surveillance systems: From the laboratory to the commercial world. Proceedings of the IEEE, pp. 1478–1497.
    18.
  18. Valera, M., Velastin, S., 2001. Intelligent distributed surveillance systems: A review. IEEE Proceedings Vision, Image and Signal Processing, Vol. 152, pp. 192–204.
    19.
  19. Bocca, E., Viazzo, S., Longo, F., Mirabelli, G., 2005. Developing data fusion systems devoted to security control in port facilities. In Proceedings of the 2005 Winter Simulation Conference, pp. 445-449. Orlando, FL, USA.
    20.
  20. Ercan, A., Yang, D., El Gamal, A., Guibas, L., 2006. Optimal placement and selection of camera network nodes for target localization. In Proc. IEEE Int. Conf. Distributed Computing in Sensor System, 2006, vol. 4026, pp. 389–404.
    21.
  21. Bodor, R., Drenner, A., Schrater, P., Papanikolopoulos, N., 2007. Optimal camera placement for automated surveillance tasks. Journal of Intelligent and Robotic Systems, Vol. 50, pp. 257–295.
    22.
  22. Fehr, D., Fiore, L., Papanikolopoulos, N., 2009. Issues and solutions in surveillance camera placement. In Proceedings of 2009 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2009), pp. 3780–3785. St. Louis, MO, USA.
    23.
  23. Ghosh, S., 2010. Approximation algorithms for art gallery problems in polygons. Discrete Applied Mathematics, Vol. 158, pp. 718-722.
    24.
  24. Yaagoubi, R., El Yarmani, M., Kamel, A., Khemiri, W., 2015. HybVOR: A Voronoi-Based 3D GIS Approach for Camera Surveillance Network Placement. ISPRS International Journal of Geo-Information, Vol. 4, pp. 754-782.
    25.
  25. de Floriani, L., Magillo, P., 2003. Algorithms for visibility computation on terrains: A survey. Environment and Planning B: Planning and Design, Vol. 30, pp. 709–728.
    26.
  26. Choi, K., Lee, I., 2015. CCTV coverage index based on surveillance resolution and its evaluation using 3D spatial analysis. Sensors, Vol. 15, pp. 23341-23360.
    27.
  27. Vahidnia, M.H., Vafaeinejad, A., Shafiei, M., 2019. Heuristic game-theoretic equilibrium establishment with application to task distribution among agents in spatial networks. Journal of Spatial Science, Vol. 64, pp. 131-152.
    28.

 

 

 




 

 

 

 

 

_||_

  1. Ratcliffe, J.H., Taniguchi, T., Taylor, R.B., 2009. The Crime Reduction Effects of Public CCTV Cameras: A Multi-Method Spatial Approach. Justice Quarterly, Vol. 26, pp. 4746-770.
    2.
  2. Jalali, G., Pirhouri, H., 2016. Developing smart city strategies from a passive defense perspective using SWOT analysis with an emphasis on transportation. First International Conference on Urban Economics (with Respectable Economic Approach and Action). Scientific Society of Urban Economics of Iran pp. 899-910, Tehran, Iran(Persian).
    3.
  3. Welsh, B.C., Farrington, D.P., 2002. Crime prevention effects of closed circuit television: a systematic review. Home Office Research Study Number 252. Home Office, London.
    4.
  4. Chvatal, V., 1975. A combinatorial theorem in plane geometry. Journal of Combinatorial Theory, Vol. 18, pp.39-41.
    5.
  5. Fisk, S., 1999. A Short Proof of Chvatal’s Watchman Theorem. Journal of Combinatorial Theory, Vol. 24, pp. 374-375.
    6.
  6. Bose, S.P., Toussaint, G., Zhu, B., 1997. Guarding polyhedral terrains. Computational Geometry, Vol. 1, pp. 173–185.
    7.
  7. Marengoni, M., Draper, B., Hanson, A., Sitaraman, R., 2000. A system to place observers on a polyhedral terrain in polynomial time. Image and Vision Computing, Vol. 18, 773–780.
    8.
  8. Cole, R., Sharir, M., 1989. Visibility problems for polygedral terrain. Journal of Symbolic Computation, Vol. 17, pp. 11–30.
    9.
  9. Eidenbenz, S., 2002. Approximation algorithms for terrain guarding. Information Processing Letters, Vol. 82, pp. 99–105.
    10.
  10. Erdem, U., Sclaroff, S., 2004. Optimal placement of cameras in floorplan to satisfy task requirements and Classical Cameras. Proceedings of the fifth Workshop on Omnidirectional Vision, Camera Networks and Non-Classical Cameras. Prague, Czech Republic.
    11.
  11. Kazazakis, G., Argyros, A., 2002. Fast positioning of limited-visibility guards for the inspection of 2D Workspaces. Proceedings of the 2002 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, pp. 2843–2848. Lausanne, Switzerland.
    12.
  12. Floriani, L., Falcidieno, B., Pienovi, C., Allen, D., Nagy, G., 1986. A visibility-based model for terrain features. Proceedings, Second International Symposium on Spatial Data Handling, (pp. 235–250). Seattle, WA, USA.
    13.
  13. Goodchild, M., Lee, J., 1989. Coverage problems and visibility regions on topographic surfaces. Annals of Operations Research, Vol. 18, pp. 175–186.
    14.
  14. Lee, J., 1991. Analyses of visibility sites on topographic surfaces. International Journal of Geographical Information Systems, Vol. 5, 413-429.
    15.
  15. Kim, Y., Rana, S., Wise, S., 2004. Exploring multiple viewshed analysis using terrain features and optimisation techniques. Computers & Geosciences, Vol. 30, pp. 1019–1032.
    16.
  16. Kaucic, B., Zalik, B., 2004. K-guarding of polyhedral terrain. International Journal of Geographical Information Science, Vol. 18, pp. 709–718.
    17.
  17. Pavlidis, I., Morellas, V., Tsiamyrtzia, P., Harp, S., 2001. Urban surveillance systems: From the laboratory to the commercial world. Proceedings of the IEEE, pp. 1478–1497.
    18.
  18. Valera, M., Velastin, S., 2001. Intelligent distributed surveillance systems: A review. IEEE Proceedings Vision, Image and Signal Processing, Vol. 152, pp. 192–204.
    19.
  19. Bocca, E., Viazzo, S., Longo, F., Mirabelli, G., 2005. Developing data fusion systems devoted to security control in port facilities. In Proceedings of the 2005 Winter Simulation Conference, pp. 445-449. Orlando, FL, USA.
    20.
  20. Ercan, A., Yang, D., El Gamal, A., Guibas, L., 2006. Optimal placement and selection of camera network nodes for target localization. In Proc. IEEE Int. Conf. Distributed Computing in Sensor System, 2006, vol. 4026, pp. 389–404.
    21.
  21. Bodor, R., Drenner, A., Schrater, P., Papanikolopoulos, N., 2007. Optimal camera placement for automated surveillance tasks. Journal of Intelligent and Robotic Systems, Vol. 50, pp. 257–295.
    22.
  22. Fehr, D., Fiore, L., Papanikolopoulos, N., 2009. Issues and solutions in surveillance camera placement. In Proceedings of 2009 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2009), pp. 3780–3785. St. Louis, MO, USA.
    23.
  23. Ghosh, S., 2010. Approximation algorithms for art gallery problems in polygons. Discrete Applied Mathematics, Vol. 158, pp. 718-722.
    24.
  24. Yaagoubi, R., El Yarmani, M., Kamel, A., Khemiri, W., 2015. HybVOR: A Voronoi-Based 3D GIS Approach for Camera Surveillance Network Placement. ISPRS International Journal of Geo-Information, Vol. 4, pp. 754-782.
    25.
  25. de Floriani, L., Magillo, P., 2003. Algorithms for visibility computation on terrains: A survey. Environment and Planning B: Planning and Design, Vol. 30, pp. 709–728.
    26.
  26. Choi, K., Lee, I., 2015. CCTV coverage index based on surveillance resolution and its evaluation using 3D spatial analysis. Sensors, Vol. 15, pp. 23341-23360.
    27.
  27. Vahidnia, M.H., Vafaeinejad, A., Shafiei, M., 2019. Heuristic game-theoretic equilibrium establishment with application to task distribution among agents in spatial networks. Journal of Spatial Science, Vol. 64, pp. 131-152.
    28.

 

 

 




 

 

 

 

 

سند

Sanad is a platform for managing Azad University publications

الروابط

المراكز ذات الصلة

دعامة

الصفحات الرسمية

حقوق هذا الموقع الإلكتروني مملوكة لنظام SANAD Press Management. © 1442-1446

الصفحة الرئيسية| دخول| معلومات عنا| اتصل بنا|
[English] [فارسی] [en] [fa]