Обнаружение свободных мест на парковке с помощью камеры видеонаблюдения и фреймворка Intel OpenVINO

Цели
Создать решение, которое упрощало бы навигацию по парковке, с указанием конкретного свободного места.
Обеспечение конкурентоспособности по точности и стоимости.

Актуальные решения

Преимущества
Простота инсталляции. Возможность использовать существующую инфраструктуру.
Дешевизна в сравнении с конкурирующими системами
Ориентировочная стоимость решения
При использовании имеющейся инфраструктуры (камер наружного наблюдения и сервера по хранению видео с них) бесплатно
При наличии маломощных систем достаточно установки сопроцессора, например Intel Neural Compute Stick 2 ~70$
При развертывании «с нуля»: Intel Neural Compute Stick 2 ~70$
Rasberry Pi Startet MAX Kit ~90$ Итого: 210 $
Reolink 5MP PoE Camera Outdoor ~50$
Простота обслуживания.
Легкая интеграция с учетными и аналитическими системами.
Дополнительный элемент безопасности.

Постановка задачи
Изучить инструмент OpenVINO и ознакомиться с предобученными моделями предоставляемыми разработчиками компании Intel.
Разработка системы по обнаружению на изображении парковочных мест.
Разработка системы по определению занятости парковочного места.

Обнаружение парковочных мест.
Разметка парковки вручную.

Обнаружение парковочных мест.
Применение алгоритма Хафа.
Начальное изображение
Фильтр Канни
Морфологические операции
Алгоритм Watershed

Определение занятости слота.
Использовалась предобученная модель из набора OpenVINO
person-vehicle-bike-detection-crossroad-1016
Сеть MobileNetV2 + на основе SSD предназначена для обнаружения людей / транспортных средств / велосипедов в приложениях для обеспечения безопасности. Работает в различных сценах и погоде / условиях освещения.

Определение занятости слота.
Intersection Over Union (отношение площади пересечения к сумме площадей) или IoU. IoU можно найти, посчитав количество пикселей, где пересекаются два объекта, и разделить на количество пикселей, занимаемых этими объектами

Результаты

Оценка эффективности
На тестовой конфигурации (приведена ниже) возможна обработка потокового видео до 5 fps разрешением 1080р.
Этого более чем достаточно, для корректной работы хватит и 0.3-0.5 fps.