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Erfahren Sie, wie Ultralytics YOLO11 die Echtzeit-Sicherheitsüberwachung mit KI neu definiert, indem es die Live-Erkennung von Bedrohungen verbessert und eine intelligentere Überwachung ermöglicht.
Intelligente Überwachungstechnologien spielen eine wichtige Rolle beim Schutz von Menschen, Eigentum und Infrastrukturen auf der ganzen Welt. Das Herzstück dieser Bemühungen sind Kamerasysteme, die Straßen, Flughäfen, Schulen, Büros und öffentliche Räume rund um die Uhr überwachen. Mit über einer Milliarde Überwachungskameras, die weltweit im Einsatz sind, wächst die Menge der aufgezeichneten Videos schneller als je zuvor.
Bislang wurde die Überprüfung dieses Materials manuell von menschlichen Mitarbeitern durchgeführt, die die Bildschirme auf potenzielle Bedrohungen hin durchsuchten. Dieser Ansatz kann zwar in kleineren Umgebungen funktionieren, wird aber in größeren Umgebungen zu überwältigend und ineffizient. Außerdem ist sie zeitaufwändig, was in schnelllebigen oder überfüllten Umgebungen ein großer Nachteil ist.
Videoüberwachungssysteme stützen sich heute zunehmend auf Lösungen der künstlichen Intelligenz (KI), um in Echtzeit Erkenntnisse zu gewinnen und fundiertere Entscheidungen zu treffen. Ein wichtiger Teil dieses Fortschritts ist die Computer Vision, ein Zweig der KI, der es Maschinen ermöglicht, visuelle Daten zu interpretieren.
Computer-Vision-Modelle wie Ultralytics YOLO11 sind für die Bewältigung verschiedener Bild- und Videoerkennungsaufgaben in Echtzeit konzipiert. Sie können Personen erkennen, Bewegungen verfolgen und ungewöhnliches Verhalten schnell und präzise erkennen. Selbst in komplexen Umgebungen ermöglichen solche Modelle den Sicherheitsteams, wachsam und reaktionsfähig zu bleiben.
In diesem Artikel werden wir untersuchen, wie Computer Vision und Modelle wie YOLO11 dazu beitragen können, die Art und Weise der Sicherheitsverwaltung in verschiedenen Umgebungen zu verändern. Legen wir los!
Die Rolle von Computer Vision und AI in öffentlichen Sicherheitssystemen
Die Sicherheitsbranche macht sich die Computer Vision zunutze. Intelligente Überwachungssysteme, die Computer Vision, Edge Computing (das Daten lokal, in der Nähe der Quelle verarbeitet) und CCTV-Kameras kombinieren, können nun Personen und Fahrzeuge in Echtzeit analysieren und Sicherheitsteams dabei helfen, Bedrohungen effizienter zu erkennen. Mit der Weiterentwicklung von KI und Kameratechnologien wird die Videoanalyse fast so scharf wie das menschliche Auge und verändert die Art und Weise, wie wir öffentliche Räume schützen.
Bildverarbeitungssysteme können Aufgaben wie die Erkennung von Objekten, die Verfolgung von Bewegungen und die Erkennung von Mustern in Videos übernehmen. Das bedeutet, dass sie Personen identifizieren, ungewöhnliches Verhalten erkennen und Aktivitäten überwachen können, während sie stattfinden. Solche Fähigkeiten können Überwachungssysteme sowohl in öffentlichen als auch in privaten Räumen fortschrittlicher und zuverlässiger machen. Infolgedessen wird erwartet, dass der KI-Markt für Videoüberwachung bis 2030 auf 12,46 Milliarden US-Dollar anwachsen wird.
Abb. 1. Die Rolle der Computer Vision in Sicherheitssystemen. Bild vom Autor.
Wie Ultralytics YOLO11 intelligentere Sicherheitssysteme ermöglichen kann
Als Nächstes wollen wir uns Ultralytics YOLO11 und die Funktionen, die es zu einem wirkungsvollen Tool für die Echtzeit-Videoanalyse machen, genauer ansehen.
Ultralytics YOLO11 basiert auf den jüngsten Fortschritten in den Bereichen KI und Computer Vision und bietet schnellere Verarbeitung, höhere Genauigkeit und größere Flexibilität für Anwendungen wie videobasierte Sicherheitssysteme.
Ähnlich wie frühere YOLO-Modelle kann YOLO11 komplexe Vision AI-Aufgaben bewältigen, wie z. B. Objekterkennung (Lokalisierung und Identifizierung von Objekten), Instanzsegmentierung (Hervorheben und Umreißen bestimmter Objekte in einem Bild), Objektverfolgung (Verfolgung von Objekten im Zeitverlauf) und Posenschätzung (Verständnis der Position oder Bewegung von Objekten).
YOLO11 ist auch viel effizienter als frühere Modelle. Mit 22 % weniger Parametern als Ultralytics YOLOv8m erreicht es eine höhere durchschnittliche Genauigkeit (mAP) auf dem COCO-Datensatz, d. h. YOLO11m erkennt Objekte genauer und verbraucht dabei weniger Ressourcen. Darüber hinaus liefert er schnellere Verarbeitungsgeschwindigkeiten und eignet sich daher gut für Echtzeitanwendungen, bei denen schnelle Erkennung und Reaktion entscheidend sind und jede Millisekunde zählt.
Abb. 2. YOLO11 übertrifft frühere YOLO-Modelle in verschiedenen Benchmark-Tests.
Einsatz von YOLO11 und Computer Vision für Sicherheitsanwendungen
Nachdem wir nun ein besseres Verständnis dafür haben, wie Computer Vision in Sicherheits- und Überwachungssystemen funktioniert, wollen wir uns einige reale Sicherheitsanwendungen genauer ansehen, bei denen YOLO11 eine Schlüsselrolle spielen kann.
Erkennung von Eindringlingen mit Hilfe von Computer Vision und YOLO11
Die Sicherung von Sperrbereichen ist für die Sicherheit und den Schutz von Eigentum unerlässlich. Ganz gleich, ob es sich um ein privates Gelände, ein Lager oder eine öffentliche Verkehrseinrichtung handelt, die Erkennung von unbefugtem Zutritt kann schwerwiegende Vorfälle verhindern.
YOLO11 kann bei der Erkennung von Eindringlingen in Echtzeit helfen, indem es Personen, Fahrzeuge oder andere sich bewegende Objekte durch Videoübertragungen identifiziert. Innerhalb der Kameraansicht können virtuelle Grenzen, sogenannte Geo-Zäune, definiert werden. Wenn ein Objekt in eine Sperrzone eindringt, kann YOLO11 das Eindringen erkennen und einen Alarm auslösen oder die Erkennungsdaten an ein integriertes Sicherheitssystem für weitere Maßnahmen weiterleiten.
Erkannte Objekte werden durch Begrenzungsrahmen hervorgehoben, die einen klaren visuellen Hinweis auf Aktivitäten geben. Dies verringert den Bedarf an ständiger menschlicher Überwachung und erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass Vorfälle erkannt werden, sobald sie auftreten.
Dieser Ansatz ist auch im Bereich der öffentlichen Sicherheit nützlich. So zeigen beispielsweise gelbe Linien auf Bahnsteigen Bereiche an, die Fahrgäste aus Sicherheitsgründen nicht überqueren sollten. In solchen Szenarien kann YOLO11 eingesetzt werden, um die Begrenzungslinie zu überwachen und zu erkennen, wenn jemand sie überschreitet. Das System kann dann die Farbe der Bounding Box ändern, um ein potenzielles Sicherheitsrisiko hervorzuheben. Mit Funktionen wie dieser ermöglicht YOLO11 eine reaktionsschnellere und zuverlässigere Erkennung von Eindringlingen in risikoreichen Umgebungen.
Erkennung verlassener Objekte bei der Überwachung mit YOLO11
Eine unbeaufsichtigte Tasche in einem belebten Flughafen oder Bahnhof kann schnell zu Sicherheitsbedenken führen. In überfüllten öffentlichen Räumen ist es für das Sicherheitspersonal schwierig, solche Gegenstände schnell zu entdecken, insbesondere bei langen Schichten oder zu Stoßzeiten. Verzögerungen bei der Erkennung können zu unnötiger Panik oder Sicherheitsrisiken führen.
Computer-Vision-Modelle wie YOLO11 können zur Verbesserung der Überwachung beitragen, indem sie unbeaufsichtigte Objekte in Echtzeit-Videobildern erkennen, segmentieren und verfolgen. Wenn eine Tasche oder ein Paket erkannt wird, das zu lange an einem Ort verbleibt, ohne dass eine Person in der Nähe ist, kann das System es als möglicherweise verlassen markieren. Durch diese zusätzliche Analyseebene können Objekte genauer unterschieden und die Notwendigkeit ständiger menschlicher Beobachtung verringert werden, was schnellere und gezieltere Reaktionen ermöglicht.
Abb. 3. Verwendung von YOLO11 zur Erkennung eines Koffers.
Ein- und Ausstiegszählung mit AI-Modellen wie YOLO11
Zu wissen, wie viele Menschen einen Raum betreten und verlassen, ist sowohl für die Sicherheit als auch für die betriebliche Effizienz von entscheidender Bedeutung. An Orten wie Einkaufszentren, Bürogebäuden und Bahnhöfen können diese Informationen die Bewältigung großer Menschenmengen, die Verbesserung des Layouts und den reibungslosen Ablauf des täglichen Betriebs optimieren.
Vor der Einführung der Computervision wurde das Zählen in der Regel von Mitarbeitern mit Klickern oder einfachen Sensoren an der Tür durchgeführt. Solche Methoden funktionieren, sind aber bei größeren Menschenmengen nicht effizient. Sie sind auch nicht immer zuverlässig, wenn es um Einrichtungen mit mehreren Ein- und Ausgängen geht.
Die Unterstützung von YOLO11 für Objekterkennung und -verfolgung kann zum Zählen von Personen oder Objekten innerhalb eines definierten Bereichs von Interesse verwendet werden. Es kann dabei helfen, Ein- und Ausgänge in Echtzeit zu zählen, selbst wenn es sich um große oder überfüllte Räume handelt. Zum Beispiel können Einzelhandelsgeschäfte diese Methode nutzen, um den Fußgängerverkehr über mehrere Eingänge hinweg zu verfolgen, was den Managern dabei hilft, die Personalbesetzung während der Stoßzeiten anzupassen.
Genaue Eingangs- und Ausgangsdaten können auch die langfristige Planung unterstützen. Die Erkenntnisse aus solchen Daten können Managern dabei helfen, die Fußgängerströme im Laufe der Zeit zu untersuchen. So können sie hochfrequentierte Bereiche identifizieren und entscheiden, wo sie Schilder aufstellen oder Eingänge umgestalten sollten, um Komfort und Sicherheit zu verbessern.
Abb. 4. Ein Beispiel für einen von YOLO11 ermöglichten Echtzeit-Zähler für Ein- und Ausfahrten.
Vor- und Nachteile von KI-gestützten Überwachungssystemen
Hier sind einige der wichtigsten Vorteile des Einsatzes von Computer Vision in intelligenten Sicherheitssystemen:
Langfristige Kosteneffizienz: Während die anfängliche Einrichtung kostspielig sein kann, können KI-Systeme langfristig die Ausgaben für Personal, Schulungen und betriebliche Ineffizienzen senken.
Skalierbarkeit: KI-Überwachungslösungen sind leicht skalierbar und eignen sich daher für jedes kleine Büro bis hin zu einem großen stadtweiten Kameranetzwerk.
Einfache Integration in die bestehende Infrastruktur: Viele AI-Modelle, darunter auch YOLO11, sind so konzipiert, dass sie sich nahtlos in bestehende CCTV- und Sicherheitssysteme integrieren lassen und so die Unterbrechungen minimieren.
Trotz der zahlreichen Vorteile der KI-gestützten Überwachung gibt es auch einige Einschränkungen, die zu beachten sind. Hier sind einige der wichtigsten Herausforderungen im Zusammenhang mit intelligenten Überwachungssystemen:
Ethische und Belange des Datenschutzes: Bei der Nutzung von Computer Vision im öffentlichen Raum ist es wichtig, Fragen im Zusammenhang mit der Einwilligung, der Datenspeicherung und dem Umgang mit Bildmaterial zu klären, um die Wahrung der Privatsphäre sicherzustellen.
Abhängigkeit von hochwertigen Trainingsdaten: Die Leistung von Computer-Vision-Modellen hängt stark von gut kuratierten, vielfältigen Datensätzen ab. Schlechte oder verzerrte Trainingsdaten können zu ungenauer Erkennung, falscher Identifizierung oder diskriminierenden Ergebnissen führen.
Umweltfaktoren: Faktoren wie schlechte Beleuchtung, Wetter oder Sichtbehinderungen können die Erkennungsleistung beeinträchtigen, insbesondere im Freien.
Die wichtigsten Erkenntnisse
YOLO11 verbessert Echtzeit-Sicherheitslösungen, indem es hilft, Personen, Objekte und ungewöhnliche Aktivitäten mit größerer Geschwindigkeit und Genauigkeit zu erkennen. Er unterstützt Anwendungen wie die Erkennung von Eindringlingen, die Verfolgung von Objekten und die Warnung vor Herumlungernden, wodurch er in öffentlichen Bereichen, an Arbeitsplätzen und Verkehrsknotenpunkten nützlich ist.
Da YOLO11 die Notwendigkeit einer ständigen manuellen Überwachung verringert, können Sicherheitsteams schneller und sicherer reagieren. Seine Fähigkeit, Menschenmengen zu analysieren und Personen zu zählen, zeigt, wie Vision AI die Zukunft der Sicherheit gestaltet. Im Zuge des technologischen Fortschritts wird sie wahrscheinlich weiterhin intelligentere und zuverlässigere Überwachungssysteme unterstützen.