Видеодетектив: создаем программный код для системы видеонаблюдения
Методическая разработка образовательного мероприятия
по направлению "Инфокоммуникационные технологии и системы связи"

Мастер - класс
О чем мероприятие?
Представьте, что вы находитесь в мире, где видеонаблюдение становится неотъемлемой частью безопасности и комфорта в повседневной жизни. Это не просто технологический процесс, а захватывающее направление разработки программного обеспечения для систем видеонаблюдения, которое исследует способ обработки видео и взаимодействия железа с алгоритмами машинного обучения.
На нашем мастер-классе вы погрузитесь в мир разработки софта для систем видеонаблюдения. Мы обсудим, как всё это работает, от обработки видео до того, как железо и алгоритмы машинного обучения дружат между собой. Вы не только прокачаете свои навыки с крутыми библиотеками, но и вживую поработаете над заданием по детектированию объектов на картинках и видео. Участвуя, вы не только прокачаете свои программные скиллы, но и поймете, где ещё нужно подтянуться, чтобы стать настоящим профи в инфокоммуникационных технологиях!
Для кого образовательное мероприятие?
Это мероприятие для школьников, которые стремятся развить свои навыки в программировании и научиться создавать свои программы для детектирования объектов по видеоизображению. Участие в мероприятии поможет понять, как эффективно работать с изображениями, а также познакомит обучающихся с ключевыми аспектами профессии “Разработчик ПО для систем видеонаблюдения” и других похожих профессий.
Для работы вам понадобится
Персональный компьютер или ноутбук с выходом в сеть интернет с установленным ПО “Visual Studio Code” на каждого участника.

Полезные материалы
Алгоритм действий
Шаг 1. Создание файла

Открываем Visual studio Code, создаем новый файл.

11111111111111111111111Шаг 2. Установка библиотеки

Сначала установим библиотеку OpenCV. Для этого в терминале снизу запишем "pip install opencv-python"

Шаг 3. Скачивание изображение
Скачаем изображение для детектирования по ссылке. Затем назовем его «image.png» и поместим в папку с кодом.
11111111111111111111111111111111Шаг 4. Написание кода

Для того, чтобы определять цвета на изображении, необходимо уметь находить диапазон цветов, который будет оставаться на изображении, а остальные становиться черным.

Напишем вспомогательную программу для определения этих параметров.



Шаг 5. Запуск программы
Запустим код, после чего установим положение ползунков maxB, maxG, maxR на максимум (255), чтобы изображение полностью появилось.
Подробное описание шага
111111111111111111111111111111Шаг 6. Поиск диапазона
Далее необходимо увеличивать ползунки minB, minG, minR и уменьшать maxB, maxG, maxR так, чтобы остался только красный цвет. Запишем полученные шесть значений.
Подробное описание шага
Шаг 7. Написание кода
Создадим новый файл в той же папке и запишем код.
Подробное описание шага
11111111111111111111111Шаг 8. Установка библиотеки
Чтобы установить библиотеку numpy, напишем в терминал «pip install numpy».
Подробное описание шага
Шаг 9. Детектирование красного цвета
Запустим программу, после чего на изображении найдется красный цвет и подпишется «Red».
Подробное описание шага
11111111111111111111111111111Шаг 10. Поиск диапазона
Далее, аналогично шагу 7, находим диапазон для зеленого цвета. Для этого открываем прошлую программу и выставим диапазоны так, чтобы остался только зеленый цвет.
Подробное описание шага
Шаг 11. Написание кода
Возвращаемся в основную программу и дописываем код следующим образом.
Подробное описание шага
111Шаг 12. Детектирование нескольких цветов
Запустим код, после чего программа позволяет находить на изображении красный и зеленый цвет.
Подробное описание шага
Аналогично, попробуйте изменить программу на поиск остальных цветов.
Шаг 13. Написание кода
Чтобы производить детектирование объектов по цвету в реальном времени по изображению, нужно подключить камеру. Для этого создаем новый файл и записываем код.
Подробное описание шага
Если у вас встроенная в компьютер камера, то в функции VideoCapture() ставим 0, если внешняя, то 1.
1111111Шаг 14. Детектирование по видеопотоку
Вставляем предыдущий код в написанную программу. Теперь мы научили камеру определять и подписывать цвета на изображении в реальном времени в видеопотоке
Подробное описание шага
Планируемый результат занятия
Программный код, реализующий детектирование объектов по цвету как для статичных изображений, так и для динамичного видеопотока.
Что дальше?
Мечтай (о профессиях будущего)
Ты можешь стать разработчиком ПО для систем видеонаблюдения. Это крутая возможность погрузиться в мир высоких технологий: создавать инновационные решения для безопасных городов, разрабатывать умные алгоритмы, которые помогут ловить нарушителей, и делать так, чтобы камеры работали как часы! Кроме того, ты можешь стать архитектором систем безопасности, специалистом по интеграции ИТ и безопасности, а также консультантом по защите данных. Мир технологий ждёт тебя!
Создавай (проекты и воплощай их в жизнь)
"Умный глаз: Наблюдай и защищай!"
Разработайте приложение, которое будет анализировать поток видео с камер и выявлять подозрительные действия с помощью машинного обучения.

"Виртуальный охранник: Безопасность под контролем!"
Создай систему, которая будет отправлять уведомления владельцам бизнесов при обнаружении мошеннического поведения или несанкционированного доступа к их территориям.

"Система мониторинга: Знай все в реальном времени!"
Разработай платформу, которая будет интегрироваться с различными камерами и устройствами, обеспечивая пользователей детальной аналитикой и визуализацией данных по безопасности.

"Обучай и защищай: Кибер-эксперт для всех!"
Создай интерактивный курс, который обучает пользователей основам работы с системами видеонаблюдения, включая настройку камер и анализ собранных данных.

Как включиться?
Вопросы для обсуждения
  • Брагин Сергей Валерьевич
    Педагог дополнительного образования, АНО ДО Детский технопарк «Кванториум» г. Томск
    АВТОР
  • Ларина Людмила Николаевна
    Начальник научно-методического отдела АНО ДО "Детский технопарк "Кванториум"
    МЕТОДИСТ
  • Шекунова Елена Олеговна
    Менеджер-проектов АНО ДО "Детский технопарк "Кванториум"
    ВЕБ-ДИЗАЙНЕР