פיתוח מערכת לספירת אובייקטים בפריים (Object Counting)

ספירת אובייקטים בפריים: היכן נשברת הדיוק בזרימה

בסרטון בדיקה מערכת ספירת האובייקטים כמעט זהה לסימון ידני, אבל במשמרת אמיתית הספירה אינה מתיישבת. הבעיה אינה במודל: סרטון הבדיקה צולם בתנאים נוחים — זווית אחת, תאורה אחידה, הסתרויות נדירות.

הזרימה בכניסה למפעל או בשער מתנהגת אחרת, והדיוק של הספירה בזרימה נקבע לפי האופן שבו המערכת שורדת את הסטיות הללו.

המקור הראשון לשגיאות — הסתרויות. בקבוצה צפופה הגלאי רואה צלליות באופן חלקי, והעוקב או מפצל אובייקט אחד לשניים, או מדביק שני אנשים לאחד. תאורת נגד ומצב לילה מוסיפים אובדן קונטרסט: אדם על רקע חלון הופך לכתם, והרעש יוצר קפיצות שנראות כתנועה. כל אירוע כזה — פלוס-מינוס יחידה בספירה הסופית.

המקור השני — התראות שווא. הבהובים, השתקפויות בזכוכית, צללים מכלים וענפים מתנדנדים נכנסים לאזור העניין ונספרים כאובייקטים. העלאת סף הביטחון — גדלים הפספוסים, הורדה — גדל הרעש.

לכן במערכת ספירת האובייקטים את הסף ואת כללי הדה-דופליקציה מכוונים לא גלובלית, אלא לפי אזורים: בקו החיתוך מחמיר יותר, בפריפריה של הפריים מקל יותר.

ספירת אובייקטים בווידאו מזינה את הדיווח, ולכן אי-ההתאמה הופכת במהירות לבולטת. משמרת התורנות מאמתת את הארכיון ידנית: מריצה את הקטעים השנויים במחלוקת פריים-אחר-פריים כדי למצוא את השניים האבודים, ומבזבזת על כך שעות במקום על סיור. מכאן המערכת או מאבדת אמון, או מתכסה בתיקונים ידניים מתמידים.

אנחנו מפרקים כיצד זה נסגר: אילו הגדרות, אזורים ובדיקות נדרשים כדי שהספירה תתיישב לא בהדגמה, אלא לאורך כל המשמרת.

מה משתנה לאחר ההטמעה: ספירה, דיוק, תגובת השירותים

את אפקט ההטמעה מחשבים לא לפי תחושות, אלא לפי מדידות באתר: לוקחים משמרות בקרה עם ספירה ידנית, מפרקים אפיזודות שנויות במחלוקת ומצליבים את יומן האירועים עם אמת מידה זו. כך רואים היכן המערכת באמת מורידה עומס, והיכן אי-ההתאמה נותרה. להלן שלוש מטריקות שהלקוח בדרך כלל רואה ראשונות.

שיעור האפיזודות שנסגרו ללא צפייה בארכיון

כל אירוע נשמר ככרטיס: זמן, אזור, מחלקת אובייקט, מסלול. המפעיל אינו צריך לגלול את ההקלטה — 8 מ-10 אפיזודות שנויות במחלוקת נסגרות לפי הכרטיס בדקה במקום בחמש-עשרה. השתיים הנותרות דורשות צפייה, וזו כבר בחירה מודעת, ולא שגרה יומיומית.

זמן התגובה לאי-ההתאמה

האירוע נוצר ברגע חציית הקו או הכניסה לאזור, ולכן האות יוצא למוקד באותה משמרת, ולא בניתוח הבוקר. אי-ההתאמה נראית בעוד ניתן לתקן אותה: להחליף צוות, לספור מחדש משלוח, לתקן את נהלי ההעמסה. קודם אפיזודה זו צפה רק בדוח הסופי, כאשר ההחלטה כבר לא שינתה דבר.

סוג הכשל שנעלם לחלוטין

המקור העיקרי לתת-ספירה — זרימה צפופה והסתרויות קצרות: אנשים וכלים מסתירים זה את זה, בלילה הגלאי נכשל. העוקב שומר על המזהים דרך הסתרויות, והתאורה מוציאה פריימים ליליים, ולכן הכשל "איבדנו אובייקט בהמון" מפסיק להיות קבוע.

את המודל המבוסס על YOLO מאמנים מחדש על פריימים של האתר הספציפי — הדיוק בזרימה מחזיק מעמד, ולא צונח כעבור חודש.

דרכי ספירה בווידאו: השוואת גישות ומגבלות

את הדיוק של ספירת אובייקטים בפריים קובע לא מודל הזיהוי, אלא מה שהמערכת מחשיבה כאירוע: חציית גבול, שהייה באזור או מסלול שעבר. בחירה שגויה של מצב נותנת תת-ספירה שיטתית או ספירה כפולה, שאינה מתרפאת אחר כך על ידי כיוונון ספים.

כיצד בוחרים מצב לפי הסצנה

תחילה קובעים מה סופרים: עובדת כניסה, מספר הנמצאים בו-זמנית או משך הנוכחות. לפתח מספיק גבול אחד עם בקרת כיוון ואישור אירוע לפי כמה פריימים; לאזור חשוב היסטרזיס — האובייקט נכנס לספירה לאחר שהייה יציבה, ולא בנגיעה הראשונה.

כאשר בפריים יש גם זרימה וגם תפוסה, המצב המשולב מפריד בין המשימות: הפתח סופר כניסות, האזור — את הכמות הנוכחית. המגבלות המשותפות של השיטות — הסתרויות צפופות, לילה, תאורת נגד, השתקפויות — נפתרות על ידי בחירת זווית, ולא רק על ידי אימון מחדש. את התוצאה בודקים בספירות ידניות על קטעים קצרים: רואים היכן הרעש הגדול ביותר.

כיצד אנחנו מטמיעים את המערכת: מביקורת המצלמות ועד למסירה

שלבי ההטמעה של אנליטיקת וידאו זהים גם למצלמה אחת במחסן וגם לרשת נקודות באולם: תחילה קובעים מה המצלמה באמת רואה, אחר כך מכוונים את הכללים, ורק לאחר בדיקה על הקלטות קודמות מוציאים את המערכת להפעלה.

ביקורת תנאי הצילום והזוויות

המהנדס מגיע לאתר ומפרק כל זווית: גובה התלייה, הטיה, תאורת נגד מוויטרינות, הסתרויות ממדפים, אזורים שבהם האובייקטים מתמזגים לזרימה. התוצאה — תרשים פריסת מצלמות וסימון אזורים: היכן עובר קו הספירה, ומאיזה אזור האובייקט לא אמור לצאת פעמיים.

הגדרת כללי הספירה והספים

את הכללים מנסחים במונחי המשימה: לספור לפי קו או לפי אזור, כיצד להפריד בין אנשים לעגלות, באיזה משך נוכחות האובייקט נחשב אמיתי ולא צל. את הספים מכווננים על הקלטות של משמרות קודמות — שם גם רואים את מצב הלילה ואת שעות השיא.

1. סקר נקודות הצילום: זוויות, תאורה, אזורים מתים.
2. תיאום תרשים הפריסה ואזורי הספירה עם מנהל התחום.
3. סימון קווים ואזורים, הגדרת כללים וספים.
4. הרצה על ארכיון וידאו של משמרות קודמות והצל�בה עם נתונים בפועל.
5. תיקון אי-ההתאמות: זווית, ספים, הפרדת סצנות.
6. קבלה בזרימה חיה בשעות שיא.
7. מסירה להפעלה: הוראות לדיווחים, הרשאות, נהלי תחזוקה.

מה נשאר אצל הלקוח: תרשימים, כללים, נהלים

מערכת ספירת האובייקטים חיה לא במודל, אלא בשילוב "מצלמה — אזור — כלל — מפעיל". לכן אנחנו מוסרים לא רק שירות עובד, אלא גם ערכת תיעוד שלפיה הצוות שלכם יוכל להפעיל, לבדוק ולפתח אותו בלעדינו.

• תרשימי פריסת מצלמות ואזורי ספירה — טופולוגיית נקודות הצילום, כיוון הראייה, סימון קווי הספירה ואזורי העניין עם הצמדה לתוכנית האתר.
• תיאור הכללים והספים — אילו מחלקות אובייקטים סופרים, כיצד מוצבים ספי הביטחון, היסטרזיס המסלול וכיוון חציית הקו, ומדוע נבחרו דווקא ערכים אלה.
• מטריצת אי-ההתאמות האופייניות — טבלת "סימפטום → סיבה → פעולה": התראות שווא על צללים, ספירה כפולה של אובייקט שחזר, הידבקות בזרימה צפופה.
• הוראות למפעיל — כיצד לקרוא את הפאנל, מה לעשות באי-התאמה מול ספירה ידנית, לאן להסלים ואילו קטעי הקלטה לצרף.
• נהלי הפעלה — תדירות בדיקת הערוצים ואיכות התמונה, סדר פעולות באובדן זרימה, עדכון קושחת מצלמות והעברת נקודת צילום.
• נוהל אימון מחדש לסצנות חדשות — כיצד לאסוף ולסמן מדגם, אילו מטריקות נחשבות לקבילות, וכיצד לבדוק את המודל על הקלטות אמת לפני פרסום.
• יומן שינויי תצורה — גרסאות של כללים, אזורים ומודלים עם ציון מה השתנה ולשם מה.

מקרה במחסן: שגיאות ספירה הצטמצמו פי שלושה

במחסן של מפעיל לוגיסטי את מספר היחידות בקבלה אימתו ידנית, ואת האפיזודות השנויות במחלוקת פירקו בצפייה חוזרת בארכיון המצלמות. הטמעת ספירת אובייקטים Склад-Обзор כיסתה שמונה נקודות צילום באזור ההעמסה: קבלה, משלוח, ליקוט ושערי יציאה.

מה היה לפני

אי-ההתאמות לפי משמרות הגיעו עד 12% מהמחזור היומי, בלילה — גבוה יותר: תאורה מעורבת, משטחים מסתירים זה את זה, לפריים נכנסים שני אזורים בבת אחת. ספי ההפעלה הוצבו לפי העין, ולכן המערכת או איבדה יחידות או ספרה אותן פעמיים. חיפוש אפיזודה שנויה במחלוקת אחת ארך עד שעה — צפייה בארכיון ללא הצמדה לאירוע.

מה נהיה אחרי

הזוויות הופרדו לפי אזורים, למשטחים ולקופסאות הוקמה זיהוי נפרד, הגודל המינימלי של האובייקט הוצמד ליחידת ספירה. הסתרויות מעובדות לפי מסלול: אובייקט שהסתתר מאחורי אחר אינו נספר שוב.

מסירת התוצאות — לא רק דוח: המשמרת רואה את אי-ההתאמות שלה בפאנל, והאפיזודה השנויה במחלוקת נפתחת כקטע הקלטה עם סימון זמן. נהלי הניתוח והדרכת המחסנאים הוטלו על הסופרים, כדי שהאוטומציה לא תתווכח עם האדם, אלא תאשר את החלטתו.

כיצד לספור אנשים בכניסה ולא לבלבל אותם עם צללים בפריים?

לספור אובייקטים בפריים "ישר" — מבוי סתום: הצל מגוף התאורה הפורטלי הולך לצד האדם ונקרא כמטרה שנייה, ההשתקפות בדלת הזכוכית מוסיפה שלישית. לכן בספירת אנשים בכניסה אנחנו קובעים לא מטרות בודדות, אלא חציות של קו הספירה בתוך אזור העניין, שאושרו בליווי יציב לאורך פריימים.

הזווית מכריעה יותר מהמודל. את המצלמה מציבים בזווית לקו הספירה, ולא "ישר": אז הצל יוצא הצידה מציר התנועה ומפסיק להתמזג עם הצללית. גופי תאורה וויטרינות מוציאים מאזור העניין, השתקפות בזכוכית מכבים בעזרת מצחייה וחשיפה.

זיהוי אנשים בונים על משפחת המודלים YOLO ומאמנים מחדש על פריימים של הכניסה הספציפית — אבל בלי הגיאומטריה של הסצנה זה נותן מעט.

במעבר צר קו ספירה אחד כמעט תמיד סופר פעמיים: אנשים הולכים צמודים ומסתירים זה את זה. עוזר להוציא את הקו מחוץ ל"צוואר" ולכלול כלל היסטרזיס — האירוע נרשם פעם אחת לאובייקט בפרק זמן נתון.

זרימות מנוגדות מפרידים לפי כיוון: כניסה ויציאה נספרות לפי סימן החציה ולפי האזור שלהן, ולכן תנועה בו-זמנית לשני הכיוונים לא שוברת את האיזון.

בודקים לא לפי העין, אלא על הקלטה של שעה מורכבת: מריצים את הזרימה דרך התצורה המכווננת ומצליבים עם ספירה ידנית לפי קטעים. בודקים את שיעור התראות השווא על צללים והשתקפויות, את אי-ההתאמה "נכנס פחות יצא" ואת הפספוסים בזרימה צפופה.

לפי מדידות אלה מתקנים את סף הביטחון, גודל האזור ומיקום הקו — עד שאי-ההתאמה מול הספירה הידנית הופכת לאחת.

ספקות טכניים: מצלמות, מזג אוויר, הסתרויות והמון

לפני הפיילוט הלקוחות שואלים את אותן שאלות: האם המצלמות שכבר מותקנות יתאימו, מה יקרה בגשם ובשלג, האם הספירה "תידבק" בהמון וכיצד לנהוג באזורים סגורים תמיד. כל סעיף בודקים על הקלטה של אתר אמיתי, ולא על סרטון הדגמה.

מה קורה בגשם, בשלג ובעשן?

לרוב מפריע לא מזג האוויר עצמו, אלא עדשה רטובה: נתזים וכתמים מטושטשים המודל תופס כאובייקטים. מכאן הדרישות למעטה עם חימום ואימון על סדרות פריימים ליליות, מושלגות וערפיליות. בראות חלשה סופרים לפי מסלולים — פספוסים קצרים משוחזרים, והספירה נשארת רציפה.

כיצד מתנהגת הספירה בהמון צפוף?

בזרימה צפופה אנשים מסתירים זה את זה, ולכן הזיהוי נעשה לפי ראשים, ולא לפי דמות שלמה. המזהה נשמר בהסתרות קצרה בזכות חיזוי המסלול — האדם אינו נספר פעמיים בכניסה לקבוצה וביציאה ממנה. במקטעים הצפופים ביותר את הספירה מובילים לפי קו בקרה, ולא לפי כל שטח הפריים.

חלק מהסצנה תמיד סגור — עמוד, מוט, כלי רכב

הסתרות קבועה נפתרת על ידי הצבת המשימה, ולא על ידי המודל: מזיזים את נקודת הצילום, מוסיפים זווית שנייה או מעבירים את הספירה לקו שלפני המכשול. הופעת אדם מאזור עיוור נרשמת כמגבלה ידועה בדרכון המערכת — המפעיל רואה היכן הספרה מדויקת, והיכן נדרשת בדיקה.

נדון במשימה ונחזור עם הערכה ותוכנית עבודה

כדי לחזור עם הערכה ותוכנית עבודה, ולא עם מילים כלליות, אנחנו זקוקים למינימום נתוני פתיחה על הסצנה ועל האופן שבו התוצאה תשמש. נתונים אלה קובעים גם את תצורת המודל, גם את היקף הסימון, וגם אילו מטריקות יהיו קריטריון הקבלה — ולכן טוב לדון במשימה לפני, ולא אחרי תחילת הפיתוח.

• אופי הסצנה וסוגי האובייקטים: מצלמה סטטית או ניידת, צפיפות הזרימה, הסתרויות, תנאי לילה ומזג אוויר, מה נחשב לאובייקט אחד בכניסה חלקית לפריים.
• גישה להקלטות: ארכיון של 2-4 שבועות באיכות מקורית ועוד כמה קטעי אמת שבהם אתם יודעים ידנית את התשובה הנכונה.
• הדיוק הצפוי ומחלקת השגיאה המותרת: מה קריטי יותר — פספוס אובייקט או התראת שווא, ואיזה שיעור אי-התאמות מול ספירה ידנית נחשב לקביל.
• גבולות הפיילוט במקטע אחד: איזה מקטע לוקחים, על איזה פרק זמן סופרים, מי מצד הלקוח מצליב את התוצאה.
• נקודות אינטגרציה: מאיפה לוקחים את זרימת הווידאו, לאן מוסרים את המונים והאירועים, האם נדרשת צפייה בהיסטוריה לפי מקטעים.
• פורמט הדיווח: באיזו תדירות ובאיזו צורה נדרש הסיכום, האם נדרשים ייצוא וחתכים חזותיים לפי אזורים ושעות.

לסיכום הדיון אנחנו קובעים את תרשים הפריסה וחוזרים עם הערכה ותוכנית עבודה: לוחות זמנים להטמעה לפי שלבים, הרכב הצוות, סדר בדיקת הדיוק ותנאי המעבר מפיילוט במקטע אחד להרחבה לשאר. תארו את המשימה — נחזור עם הערכה ותוכנית.