VIPER: LEVENDE BEWAKINGSCAMERA’S

ONDERZOEK IN DE KIJKER

De onderzoeksgroep EAVISE is gevestigd op de tweede verdieping van het hoofdgebouw van Campus De Nayer, van waaruit een panoramisch zicht over de campus je toelaat om te fungeren als levende bewakingscamera, o.a. nuttig voor wie ooit de lichten van zijn auto heeft laten branden. Dit zal de ideale plaats blijken voor een gesprek over het TETRA-project VIPER, dat een kruispunt was waarop de onderzoekslijnen van de Elektronica en de ICT-poot van EAVISE elkaar ontmoet hebben. En je moet het de onderzoekers van Elektronica-ICT nageven: als zij een acroniem maken, dan is het één met inhoud.

VIPER staat voor ‘Visual Person detection made Reliable’. Het betrouwbaar maken van persoonsdetectie vat het project perfect samen, stelt Kristof Van Beeck. Onder begeleiding van projectleider Toon Goedemé werkte hij rond beeldverwerking: software om beelden te analyseren. Maar, zegt Kristof, wat heb je daar aan, als je niet zeker weet dat je in alle omstandigheden een betrouwbaar beeld zal hebben? Zo raakte ook Case New Holland, producent van landbouwmachines, bij dit project betrokken. Net zoals dure auto’s een achteruitrijcamera hebben om veilig uit hun parkeerplaats te geraken, heeft ook de bestuurder van zo’n reuzentractor hulp nodig om ongevallen te vermijden. Het maaien van een veld, in volle zon en tussen het opvliegende stof, zorgt echter voor omstandigheden waarin het maken van betrouwbare beelden nagenoeg onmogelijk wordt.

Een gelijkaardig probleem heeft Port Of Antwerp, dat ook op de donkerste nachten wil vermijden dat een hefbrug wordt geopend als er zich nog voetgangers op bevinden. In nachtelijke omstandigheden wordt al langer gebruik gemaakt van NIR (Near Infra Red), waarbij een camera de reflecties opvangt van straling die hij uitzendt. Belangrijk in het kader van het VIPER-project was echter de opkomst van LW IR (Long Wave Infra Red), waarbij enkel straling wordt opgevangen die van het object zelf komt. De enorme evolutie in kwaliteit, betrouwbaarheid, maar vooral ook prijs van deze techniek opent perspectieven om hem effectief te gaan inzetten.

De specifieke vereisten van de toepassing zijn hierbij van groot belang. Zo legt de overheid aan Port of Antwerp op dat er maximaal 1 keer om de 100 jaar een incident mag plaatsvinden. Onderzoeker Maarten Vandersteegen zou hier dan ook gaan voor een detectiesysteem dat een klassieke camera combineert met een LWIR camera, bovenop de reeds bestaande radar en microgolf veiligheidssensoren die overigens maar een beperkt zicht hebben op de situatie. Dit moet toelaten om de detectie van de aanwezigheid van personen ten allen tijde te garanderen.

Detecteren alleen is nog niet voldoende. De detectie moet ook tot een gepaste actie leiden. Bij Port of Antwerp is dit simpel: het openen van de brug moet worden gestopt, en dit kan net zo goed door een computersysteem gebeuren als door een brugbewaker. Soms is de situatie echter een stuk complexer, zodat er nood is aan Artificiële Intelligentie om de juiste actie te bepalen. Hiermee komen we op het onderzoeksdomein van Joost Vennekens, de tweede projectleider van VIPER.

Onderzoeker Kristof Van Engeland vertelt over de case van beveiligingsbedrijf RiskMatrix. We weten allemaal dat er in een winkel camera’s hangen, bijvoorbeeld om dieven te identificeren. Maar als je de details hiervan hoort, is het toch wel even schrikken. In een centrale controlekamer kijken verschillende personen continu elk naar een tiental schermen. Hierop zien ze beelden van tientallen vaste camera’s, maar ook van bewegende camera’s. Je staat er niet bij stil, maar de onschuldig uitziende “afvoerbuis” aan het plafond van je supermarkt bevat in een aantal gevallen een bewegende camera die je aan het bespieden is!

Kristof Van Engeland

Wiebe Van Ranst, Joost Vennekens, Toon Goedemé, Kristof Van Beeck en Maarten Vandersteegen

Om winkeldiefstallen te ontdekken in al deze beelden, is AI rond gedragsanalyse nodig. De koppeling hiervan met heel accurate persoonsdetectie is een thema waarrond nog maar weinig onderzoek is gevoerd. Bovendien opent dat ook perspectieven naar toepassingen die ‘menselijker’ zijn dan de klassieke veiligheids- en bewakingstoepassingen. Zo vertelt Kristof Van Engeland over het werk dat hij met FLIR, producent van LW IR camera’s, heeft gedaan rond zelfmoordpreventie op spoorperrons. Om tot een haalbaar systeem te komen, heeft hij hierbij niet geprobeerd om alle mogelijke vormen van afwijkend gedrag in kaart te brengen. In plaats daarvan, heeft hij de AI juist geleerd om de normale gedragspatronen van mensen op een perron te herkennen, en afwijkingen hierop te signaleren.

Het uitbreiden van dit idee naar andere domeinen ligt voor de hand. Kristof VB ziet een mogelijkheid om verder te werken op een vroeger project rond valdetectie bij bejaarden, waarbij men aanvullend ook het gedrag van rusthuisbewoners zou kunnen volgen, bijvoorbeeld ’s nachts als er maar weinig personeel aanwezig is.

Kruispunten zijn vaak de interessantste plaatsen, omdat je er alle kanten op kan. Zo ook met dit project, dat niet alleen een kruispunt was van beeldverwerking met AI, maar ook een kruispunt van de academische wereld met de industrie. Maarten is met dit project teruggekeerd uit het bedrijfsleven naar de campus waar hij studeerde, terwijl Floris De Smedt zijn onderzoekservaring uit onder meer dit project momenteel ten gelde maakt bij het bedrijf Robovision.

Ook na dit interview op weg naar buiten, bevind ik mij op het kruispunt van een verlichte promenade richting fruitlaan, een verlaten inkomhal en de gang naar het studielandschap, waar – zo herinner ik mij plots – er jaren geleden een camera geïnstalleerd werd om te beletten dat studenten er stiekem zouden eten of drinken. Zou die camera er nog zijn en wie zou er nu nog naar kijken? En zouden onze studenten zich minder bekeken voelen als dat een AI was in plaats van een mens?

Over deze laatste vraag en alle privacy-bezorgdheden die ermee samen hangen, organiseert Alumni Ingenieurs KU Leuven in het voorjaar op Campus De Nayer alvast een boeiende Forum-avond. Kom dan gerust eens langs voor een pittig debat! En als u toevallig wat vroeg bent, kan u altijd eens gaan kijken of de camera in het studielandschap er nog hangt.

Sven Liers en Joost Vennekens