ООО "Престиж СБ"

На рынке услуг с 1993 года. E-mail: gas@aha.ru. тел. 8 (495) 151-8031

 

Видеонаблюдение
Контроль доступа
Сигнализации
Электрика
О нас
 
ГОСТ, СНИП, РД
Азы чертежника
Грозозащита
Заземление
 
Проектные работы
Обслуживание
Расценки
Публикации

8 (495) 151-8031

 
 

 

 
 
 

 

Проектирование систем видеонаблюдения.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:

 

1. Исходные документы для разработки проекта

2. Задачи стоящие перед системами видеонаблюдения

3. Расстановка на плане оборудования и его выбор

4. Подходы к проектированию систем видеонаблюдения

 

1. Исходные документы для разработки проекта

 

     Генеральный план и/или поэтажный план с экспликацией помещений.

     Техническое задание на проектирование

     Предпроектное обследование объекта. Акт обследования.

     Характеристики предлагаемого оборудования. Спецификации.

 

2. Задачи стоящие перед системами видеонаблюдения

 

     На протяжении более 20 лет своего развития естественным образом сформировался подход к проектированию CCTV и четкий круг задач, решаемых системами видеонаблюдения.

 

     Таких задач всего шесть:

 

1. Мониторинг территорий.

2. Обнаружение объектов.

3. Различение объектов.

4. Идентификация объектов.

5. Чтение номеров стоящих автомашин и ЖД вагонов.

6. Чтение номеров автомашин и ЖД вагонов, находящихся в движении.

 

Мониторинг территорий

 

     Эта задача связана с общим контролем обстановки в местах массового пребывания людей. Такими местами могут быть привокзальные площади, спортивные арены, аэровокзалы и другие объекты.

     Решение задач мониторинга территорий начинается с определения углов зрения камер и мест их установки. Других требований к системе мониторинга территорий обычно не предъявляется.

 

Обнаружение объектов

 

     Обнаружение - выделение объекта контроля из фона либо раздельное восприятие двух объектов контроля, расположенных на расстоянии друг от друга, соизмеримом с их размерами.

     Решение этой задачи должно обеспечить возможность оператору поста охраны по изображению на мониторе обнаружить только что появившейся объект среди других элементов изображения.

     Исходя из определения понятия «обнаружение объекта», эта задача должна решаться с учетом реальной освещенности и оцениваться степенью выделения объекта контроля из общего фона сцены. Чаще всего эта задача решается при установке системы видеонаблюдения совместно с периметральной системой охраны на объектах, имеющих большие территории.

 

Различение объектов

 

     Различение - раздельное восприятие двух объектов контроля, расположенных рядом, либо выделение деталей объекта контроля.

     Решение задачи по различению объектов должно позволить оператору по изображению на мониторе описать интересующий объект.

     Если в качестве объекта выступает человек, то оператор должен, как минимум, получить следующую информацию:

• элементы одежды;

• снаряжение;

• походка;

• наличие каких-либо предметов в руках;

• узнавание знакомого человека.

 

     Задача различения объектов более сложная, чем обнаружение, так как требует подробного описания объекта, находящегося в реальных условиях освещенности. Диапазон расстояний, где необходимо различить объект достаточно протяженный, так как он расположен между зонами идентификации и обнаружения.

 

     В связи с этим расстояния различения разбиты на три участка:

 

• Различение низкое – Объект расположен ближе к границе обнаружения. Размер объекта на мониторе небольшой с плохой детализацией элементов.

• Различение среднее – Размер и разрешение объекта позволяет описать его основные детали.

• Различение высокое – Объект расположен ближе к области идентификации.

Размер и разрешение изображения объекта позволяет с высокой степенью детализации описать объект.

 

Соотнести значения пространственного разрешения для HD камер с качеством изображения на мониторе помогут ниже приведенные изображения, полученные с помощью программы "Проектировщик CCTV". Размер изображений умышленно сделан одинаковым для лучшего восприятия появляющихся искажений.

 

300 пиксел/м

Идентификация

157 пиксел/м

Различение высокое

80 пиксел/м

Различение среднее

50 пиксел/м

Различение низкое

 Идентификация

     Идентификация - выделение и классификация существенных признаков объекта контроля либо установление соответствия изображения объекта контроля изображению, хранящемуся в базе данных. Это задача связана с получением на экране монитора изображения лица, по которому человек может быть опознан, а распечатанная фотография позволит однозначно идентифицировать его личность. Такие задачи ставятся видеокамерам, которые установлены на проходных, при входах в административные здания или на режимных объектах. Задача идентификации достаточно успешно решаются, так как условия освещенности на таких объектах, как правило, хорошие.

Чтение номеров стоящих автомашин и ЖД вагонов

     Решение этой задачи позволяет оператору по изображению на экране монитора прочитать номерной знак стоящего автомобиля или железнодорожного вагона. Успешное решение этой задачи связано с правильным выбором фокусного расстояния объектива и освещенности номерного знака. Пример того, как влияет разрешение камеры на чтение номеров приведен в видеоролике. Смотреть ЗДЕСЬ.

Чтение номеров автомашин и ЖД вагонов, находящихся в движении

     Для проектирования видеосистем автоматического чтения номеров двигающихся автомашин или железнодорожных вагонов необходимо не только определить фокусное расстояние объектива, но и обеспечить несмазанное изображение номерного знака в широком диапазоне скоростей, с которыми двигаются транспортные средства.

     Решить задачу получения несмазанного изображения можно, только за счет определения необходимой выдержку, которую нужно установить в видеокамере. Решение этих задач реализовано в программе для проектирования видеосистем «Проектировщик CCTV» http://secucad.com.

     Возможность чтения номеров на двигающихся объектах открыла новое направление использования видеокамер. Прежде всего, это чтение номеров изделий на высокоскоростных автоматизированных сборочных линиях или на конвейерах, подающих продукцию на следующий технологический этап.

 

3. Расстановка на плане оборудования и его выбор

 

     Определение мест установки видеокамер.

 

     Места установки видеокамер в большинстве случаев определяет заказчик, исходя из тех задач, которые необходимо решить в целях обеспечения безопасности объекта. Поэтому камеры на плане устанавливают и ориентируют в пространстве в соответствии с ТЗ на проектирование.

     Прежде чем нанести на план видеокамеры необходимо провести анализ их ориентации по сторонам света, чтобы лучи от восходящего солнца не попадали в объектив или камера не была направлена на источник яркого света (оконный проем, свет прожекторов).

     Для борьбы с этими эффектами изменяют высоту установки камеры, угол ее наклона и длину выступающей части козырька видеокамеры.

     В части изменения высоты установки камеры есть серьезные ограничения, как по минимальной, так и по максимальной высоте. Минимальная высота установки камеры ограничена возможностью легкого доступа к ней для ее повреждения. Максимальная высота ограничена углом наклона камеры, при котором сильно искажаются вертикальные размеры объекта, а лицо полностью скрывает головной убор с минимальными полями. Допустимыми углами наклона видеокамеры считаются углы в пределах 25 - 30 градусов от горизонта.

     Для видеокамер, устанавливаемых на улице по периметру зданий, немаловажным является защита их от механического повреждения падающими сосульками или сходом с крыш снега и наледи.

     На чертежах проектов по системам видеонаблюдения видеокамера и сектор наблюдения должны быть представлены следующим образом:

• Видеокамеры на поэтажном плане обозначаются в виде символов в местах их установки и ориентируются в нужном направлении.

• Сектора наблюдения представляют в двух проекциях - горизонтальной и вертикальной

• Сноска от камеры должна содержать информацию о номере камеры, высоте ее установки для вертикальной проекции и номера камеры и фокусном расстоянии используемого объектива для горизонтальной проекции.

• Сектора наблюдения оформляются в виде угла зрения камеры, на котором наносятся расстояния идентификации, различимости и обнаружения (по необходимости)

• Для наглядности сектора можно подкрашивать различными цветами. Палитра цветов представлена в таблице.

 

Цвета

Идентификация

Различение

высокое

Различение

среднее

Различение

низкое

Обнаружение

Контроль

территорий

R

красный

255

255

255

255

206

191

G

зеленый

130

130

220

255

228

191

B

синий

225

130

130

130

130

191

Разновидность зон на секторе видеокамеры

Деление сектора наблюдения на области обнаружения, различения, идентификации и контроля территорий

Обозначения видеокамер на чертежах и информация на сносках

Расстановка видеокамер на поэтажном плане

 

4. Подходы к проектированию систем видеонаблюдения

Решение задач стоящих перед видеокамерами или системами видеонаблюдения в целом выполняется с использованием следующих подходов:

  • Визуальное проектирование по фотографии объекта или фотографии сектора наблюдения.

  • Вероятностное проектирование для различных условий освещенностей.

  • Проектирование по критерию «пространственное разрешение».

     Выбор подхода для проектирования в каждом конкретном случаи выбирается проектировщиком исходя из задач, сформулированных в ТЗ.

     В качестве инструмента для решения задач используем программу “Проектировщик CCTV” (http://secucad.com), в которой реализованы все перечисленные подходы.

 

     Наличие заданного в ТЗ сектора наблюдения (угла зрения камеры) сужает набор параметров, с помощью которых можно решить задачи по обнаружению, различению или идентификации объектов. Количество параметров ограничиваются разрешающей способностью камеры (разрешением светочувствительного элемента) и расстоянием до объекта. Пример определения требуемого разрешения камеры приведен в видеоролике. Смотреть ЗДЕСЬ.

 

Визуальное проектирование по фотографии объекта

 

     Решение задачи этим подходом дает возможность использовать для проектирования фотографию сектора, сделанную проектировщиком на этапе обследования объекта или использовать фотографии, прилагаемые к программе.

     При визуальном проектировании по фотографии объекта или сектора наблюдения проектировщик изменяя параметры видеокамеры, подбирает ее разрешающую способность таким образом, чтобы изображение объекта или сектора наблюдения, перенесенное с фотографии на экран монитора, позволяло обнаружить, различить или идентифицировать его на заданных удалениях от видеокамеры. Много видеороликов о примерах решения задач методом визуального проектирования размещено ЗДЕСЬ.

     На таблицах, приведенных ниже, показаны изображения объекта на экране монитора при использовании видеокамер 1/3” с разрешением 704х576 и 1920х1080 пикселов.    

     Используя таблицы можно для требуемых удалений объекта от камеры или фокусных расстояний объектива по приведенным изображениям подобрать нужное значение интересующего параметра.

 

Отображение объекта на мониторе

при использовании 1/3” камеры с размером кадра 704х576 пикселов (600твл).

Расстояние до

объекта, м

Фокусное расстояние объектива, мм

2,8

4

8

16

4

8

16

32

64

 

Отображение на мониторе

объекта при использовании 1/3” камеры с размером кадра 1920х1080 пикселов.

Расстояние до

объекта, м

Фокусное расстояние объектива, мм

2,8

4

8

16

4

8

16

32

64

 

Вероятностный метод проектирования.

 

     Использование вероятностного метода проектирования целесообразно в случаях когда:

 

1. Требования к задачам, которые должна решить видеокамера (обнаружение, различение) характеризуется и степенью важности ее решения. Для этого используются вероятность различения и вероятность обнаружения значения, которых можно задавать в диапазоне от 0,5 до 0,999.

 

2. Задача обнаружения, различения должна быть решена при любых условиях освещения объекта наблюдения, которые задаются в программе в виде контраста объекта относительно фона.

 

3. Формат изображения нарушителя на экране монитора должен быть однотипным для группы камер.

 

     Применяя вероятностный метод проектирования, проектировщик задает в программе не только требования по углам зрения камер, но и требования по вероятности обнаружения или различимости, с которой поставленная задача будет решена для найденных расстояниях до объекта и параметрах камер.

 

Проектирование по критерию «пространственное разрешение».

 

     Подход к проектированию на основе пространственного разрешения требует нахождения такого расстояния от камеры до объекта, на котором количество пикселов на 1метр ширины сектора составляет наперед заданное значение.

Иллюстрация пространственного разрешения 

     Набор значений, определяющих пространственное разрешение для задач обнаружения, различения и идентификации приводятся в табличном виде. Например:

 

Решаемая задача

Пространственное разрешение,

пиксел/метр (по горизонтали)

Контроль территорий 21
Обнаружение 32
Различение низкое 50
Различение среднее 80
Различение высокое 157
Идентификация 300