Журнал ТЗ № 3 2021 |
  бюро находок  
  Где искать        
наши издания
наши анонсы






2021
№ 3
статьи



Журнал ТЗ № 3 2021



Раздел: СТОП-КАДР
Тема: Системы видеонаблюдения
Автор: Олег Рубаненко, директор по развитию «АРМО-Системы»

Уличные PTZ-камеры: разрешение до 4K и умный автотрекинг


IP-камеры с PTZ-функциями обеспечивают видеонаблюдение за объектами, находящимися на большом удалении, и решение задач видеосистемы, требующих высокой детализации изображения. Повышение разрешения до 4K Ultra HD, разносторонний функционал, недюжинный интеллект для классификации объектов и программируемые реакции на события сделали эти устройства незаменимыми.

С помощью PTZ-камер в уличном исполнении можно легко и эффективно контролировать критически важную инфраструктуру, общественную безопасность, транспортные потоки и узлы, аэро- и морские порты, большие открытые территории, например, автостоянки и городские площади. Многообразие вариантов конструкции и защиты от внешних воздействий позволяет подобрать подходящую модель для любых мыслимых условий и задач видеосистемы.

Современные IP-камеры с моторизованным управлением панорамированием, наклоном и зумом (Pan, Tilt, Zoom) оснащены высокоскоростными приводами поворота и наклона, что позволяет быстро и точно позиционировать камеру на объект наблюдения, а высокое разрешение и встроенный zoom-объектив с многократным масштабированием и автофокусировкой обеспечивают получение высококачественных детализированных изображений объектов, расположенных на сравнительно больших расстояниях.

ПОД КУПОЛОМ И КОЗЫРЬКОМ

Уличные PTZ-камеры выпускаются в самых разных вариантах конструктивного исполнения и дизайна и условно делятся на несколько типов. Купольные – в «классическом» форм-факторе Speed Dome представлены в линейках многих брендов, характеризуются высокой скоростью панорамирования, надежностью, лаконизмом дизайна и способностью сочетаться с экстерьером (так, у лидеров рынка есть модели, корпус которых рассчитан на перекрашивание без потери гарантии на изделие).

Интегрированные – представляют собой «сборные» изделия из нескольких взаимосвязанных элементов с поворотным основанием и рассчитаны на эксплуатацию в сложных внешних условиях. Их достоинства – выносливость, наличие погодозащитного козырька и всевозможной «навески» – от стеклоочистителя до прожектора видимого белого света и / или ИК-осветителя.

Биспектральные – разновидность интегрированных поворотных камер, объединяет в едином корпусе два видеомодуля: IP-камеру видимого спектрального диапазона и тепловизионную камеру. Область применения – на объектах с протяженным периметром, требующих непрерывного видеоконтроля, обнаружения и верификации людей и событий.

Тепловизионные – другая разновидность интегрированных устройств с тепловым сенсором и несколькими вариантами фокусного расстояния объектива. Могут размещаться на ответственных участках и там, где внешние условия агрессивны, а видимость существенно ограничена, предоставляют достоверную картину происходящего, нечувствительны к помехам, способны «видеть» на километры вперед.

ВЕЗДЕ ХОРОШО

Первое, но не единственное, что нужно владельцу системы видеонаблюдения от уличных PTZ-камер – их способность стабильно работать в неблагоприятных условиях, при перепадах температур, порывистом ветре, осадках, тумане и слабой видимости и / или полном ее отсутствии. Есть и специфические требования, такие как защита от солевой коррозии или взрывобезопасность.

Как правило, камеры для уличного видеоконтроля оснащены термокожухом с классом защиты от пыли и влаги IP66 и выше, NEMA 4X, вентилятором и обогревателем, обеспечивающими их «холодный» пуск и бесперебойную работу при температурах от -40 до +50 °С либо в более широком диапазоне. У отдельных моделей, например, Pelco a Motorola Solutions нижняя граница рабочей температуры находится на отметке -51 °С, а у других, к примеру, Honeywell, верхняя граница поднимается до +70 °С. Термокожух защищает электронику, механические компоненты и оптику от повреждений, а сами камеры снабжаются функциями отслеживания попыток принудительного изменения ракурса обзора и закрытия / закрашивания объектива.

Если видеосъемка ведется на объекте, где не исключены несанкционированные воздействия, целесообразно использовать вандалозащищенные модели, имеющие ударостойкий корпус класса не ниже IK10. Для транспортных, промышленных и других проектов, где камеры размещаются на высоких столбах, важно, чтобы конструкция камер была рассчитана на сопротивление ветровым нагрузкам (в документации указываются числовые параметры, скажем, устойчивость к порывам до 241 км/ч).

Другой важный момент – наличие системы стабилизации для предотвращения «смазывания» видео, особенно при увеличении изображения, если камера установлена на неустойчивой опоре на шоссе, в тоннеле или на мосту. К примеру, в моделях Bosch MIC IP ultra установлен оптический стабилизатор, а в Wisenet X реализована система стабилизации на базе высокочувствительных гиросенсоров: электронный стабилизатор компенсирует вибрации и угловые перемещения камерного модуля.

Для видеосъемки в полной темноте многие PTZ-камеры оснащены встроенным ИК-прожектором, дальность подсветки которого у некоторых моделей, например, Smartec, может достигать 350 метров. Известные производители сделали фактически стандартом применение адаптивной технологии ИК- подсветки. Названия разные – OptimizedIR, SmartIR и др., принцип действия один: угол излучения и дистанция подсветки автоматически подстраиваются под движения трансфокатора и регулируются в соответствии с полем зрения камеры.

Использование «зуммируемой» ИК-подсветки в полной темноте позволяет рассмотреть в приближении объекты, расположенные в нескольких сотнях метров от камеры.

ВВОД В ЭКСПЛУАТАЦИЮ

На уличных объектах купольные поворотные камеры устанавливаются на стены и углы зданий и на потолок как подвесным, так и врезным методом, а интегрированные комплексы монтируются в различных положениях на парапетах, пьедесталах и столбах.

Как правило, производители камер предусматривают целый ряд фирменных монтажных аксессуаров разного назначения, от привычного кронштейна «гусиная шея» до углового крепления. Удобно, когда кронштейн оборудован сквозным кабельным каналом. Практично, когда одни и те же элементы крепления совместимы с моделями разных серий или поколений устройств – на этом можно сэкономить.

PTZ-камеры уличного исполнения могут получать электропитание от источника постоянного или переменного тока и по технологии Power over Ethernet (High PoE, PoE+). С целью обеспечения бесперебойного электроснабжения многие модели можно запитать параллельно от разных источников.

Для максимально надежного сетевого соединения передовые модели, наряду со 100-мегабитным или гигабитным Ethernet- портом RJ-45, имеют слот под оптический SFP-модуль. Сменные SFP-модули обеспечивают возможность подключения камеры по оптоволоконному кабелю для передачи данных на большие расстояния и перехода на резервное сетевое подключение при отказе основного.

Выполнять свои прямые обязанности на улице при осадках и загрязнениях поворотным камерам помогают фирменные технологии и системы очистки смотрового окна. Среди них есть эксклюзивные разработки, такие как Speed Dry у Axis Communications, когда купол камеры вибрирует, «стряхивая» с себя дождинки и снежинки.

Большинство PTZ-камер оборудованы стеклоочистителями в той или иной комплектации, от простой силиконовой накладки до серьезных систем омывания. Так, у Bosch появилась модель с датчиком дождя: в непогоду система активирует дворник, который автоматически удаляет воду с окна камеры. В состав системы очистки Videotec WASPT входят стеклоочистители с баками омывания на 5 и 23 л и настройкой срабатывания, которые убирают грязь и взвесь со смотровых окон PTZ-камер. ПО этой системы анализирует степень загрязненности стекла, и по его сигналу запускается дворник. Такая система нуждается в обслуживании всего несколько раз в год и успешно применяется в дорожных проектах в наших широтах.

КАК НИ КРУТИ

Поворотный механизм большинства уличных камер обеспечивает полный круговой обзор на 360° в горизонтальной плоскости и вертикальный наклон минимум на 90°. Ряд моделей способны захватывать изображение на 20° – 90° выше линии горизонта, что обеспечивает эффективный видеоконтроль объектов с перепадами высот: лестниц, эстакад, мостов. При этом PTZ-камеры позволяют запрограммировать до нескольких сотен предустановленных позиций с назначением величин углов поворота / наклона, степени оптического / цифрового масштабирования, а также множество туров и сценариев автосканирования.

В зависимости от модели, скорости движения видеомодуля могут достигать 700°/c, что означает практически два полных оборота в течение одной секунды, и наклона – 500°/c. Для плавного перемещения доступны низкие скорости вплоть до десятых и сотых долей градуса в секунду. В помощь оператору видеосистемы имеются вспомогательные инструменты, такие как «помощник ориентации».

Встроенные электроприводы позволяют осуществлять быстрый или плавный наклон и поворот камерного модуля с точностью, достигающей сотых долей градуса, и практически бесшумно. В некоторых камерах установлен износоустойчивый механизм с прямым приводом, обеспечивающий высокую скорость позиционирования без задержек и практически не требующий технического обслуживания.

Манипулирование поворотом, наклоном и зуммированием осуществляется вручную по команде оператора или по заранее программируемым предустановкам, турам и маршрутам патрулирования. Для автоматизации «обхода территории» камеры поддерживают запись нескольких маршрутов патрулирования определенной длительности каждый, а также позволяют задать маршруты обхода охраны (обычно не более 100).

Управление в автоматическом режиме, без участия оператора, встречается довольно часто, но его эффективность напрямую зависит от критериев автоматизации, то есть заранее программируемых пользователем правил, условий, триггеров, по реакции на которые PTZ-камера переходит в автоматический режим. При правильной настройке критериев перехода в авторежим использование PTZ-камеры будет эффективным. Это позволит избежать «пропуск» объектов видеонаблюдения, когда они не попадают в поле зрения, и «ложных» движений PTZ-камеры.

Здесь важно понимать, что при сканировании / панорамировании по заранее программируемой пользователем траектории и / или предустановкам камера перемещается по заданной программе без привязки к реально происходящим событиям и «снимает» только то, что попадает в ее поле зрения. Другой недостаток постоянного перемещения PTZ-камеры в автоматическом режиме – это повышенный износ ее механических узлов: приводов наклона и поворота и механики объектива. Критерием надежности механических частей может служить гарантия производителя сроком до 5 лет.

БЛИЖЕ И ДЕТАЛЬНЕЕ

PTZ-камеры видимого диапазона всегда оснащаются трансфокатором и позволяют удаленно управлять фокусом и зумом. Благодаря быстрой перефокусировке ни одна деталь происходящего на объекте не будет упущена из вида. Детализированный видеомониторинг обеспечивается возможностью масштабирования изображения до 45 крат, как правило, дополняемой многократным цифровым увеличением. Сочетание ключевых параметров IP-камеры – разрешения и частоты обновления кадров – может варьироваться в разных пределах в зависимости от модели. Широко применяются PTZ-камеры с Full HD (1080p), растет популярность моделей с разрешением вплоть до 4K Ultra HD (3840x2160 пикс.) и фреймрейтом от 25/30 до 60 изображений в секунду.

По мере повышения разрешения поворотные камеры становятся доступнее по цене: так, 5-мегапиксельные устройства можно найти и в нижнем ценовом сегменте. Сегодня производители концентрируются на выпуске 8 Мп PTZ-камер с высокой скоростью видеосъемки, в которых реализуют передовые и перспективные свои наработки, и технологии.

Современные видеоустройства позволяют снизить загрузку канала связи до минимума посредством оптимизации уровня компрессии отдельных фрагментов сцены. За счет технологий разных вендоров (Avigilon HDSM SmartCodec, Axis Zipstream, Bosch Intelligent Streaming, Wisenet WiseStream II и др.) достигается экономия полосы пропускания и ресурсов видеосистемы без ущерба для качества передаваемого видео.

Уличные поворотные камеры обладают высокой светочувствительностью и используют фирменные функции для адаптации к любым условиям освещенности. Благодаря таким технологиям, как LightCatcher, Lightfinder 2.0, SureVision 3.0 и др. камеры формируют реалистичное и четкое цветное изображение при слабом освещении.

PTZ-модели нередко устанавливаются в местах с неравномерной освещенностью, где пересвеченные участки соседствуют с затемненными зонами, поэтому им не обойтись без режима расширенного динамического диапазона.
У некоторых камер значение WDR может доходить до 150 дБ.

Повысить информативность изображения, формируемого в условиях тумана, задымления или дождя, а также контрастной, избыточной и недостаточной освещенности, помогают функции «антитуман», цифрового подавления шумов и компенсации засветки.

В ПОИСКАХ ЦЕЛИ

Многие нынешние PTZ-камеры поставляются с предустановленными пакетами видеоаналитики. Среди сравнительно общедоступных функций – контроль пересечения виртуальных границ, обнаружение появления или исчезновения предметов, отслеживание перемещений объектов, выявление остановок и движения в неверном направлении, праздношатания, оценка плотности толпы, подсчет людей и т.д.

Фирменная видеоаналитика позволяет камерам обнаруживать, в том числе, в многолюдных сценах, и классифицировать людей и транспортные средства (например, автомобиль, велосипед, грузовик). Не так давно PTZ-камеры обрели способность детектировать лица в кадре и распознавать их. Единичные устройства поддерживают «антиковидные» видеоаналитические технологии, такие как детекция отсутствия маски на лице.

Флагманские уличные PTZ-камеры поддерживают технологию глубокого обучения, позволяющую им с более высокой точностью классифицировать объекты в поле зрения, а в некоторых устройствах реализована система самообучения. Интеллектуальная камера анализирует наблюдаемую сцену, оценивает степень и характер активности в ней и постепенно учится отличать «обычную» активность от «необычной», автоматически оповещая оператора о потенциально угрожающих ситуациях и нарушителях.

Перспективный тренд – возможность загружать на камеры видеонаблюдения специфические видеоаналитические приложения для решения задач заказчика, как собственной разработки вендора, так и сторонних, проверенных разработчиков. Примеров пока не так много, но уже можно говорить о реализации открытых платформ производителями камер (Bosch Inteox) и систем видеоменеджмента (Milestone Marketplace).

В дополнение к алгоритмам видеоанализа некоторые PTZ-модели имеют аудиодетектор и модули распознавания различных типов звуков: крика, разбития стекла, выстрела и взрыва. Стоит отметить, что в поворотных камерах с интеллектом бывают реализованы и традиционные охранные возможности: порты для внешнего звука (сирены, микрофоны и / или громкоговорители), входы и выходы тревоги для подключения внешних охранных датчиков и исполнительных устройств, а также слоты для сменных карт памяти.

АВТОТРЕКИНГ! НА СКОЛЬКО КАМЕР?

При проектировании системы видеонаблюдения с использованием поворотных камер важно предусмотреть возможность оперативного управления такими камерами в режиме реального времени. Устройство может получать сигналы от внешних датчиков, аналитики и т.д., но оператор непосредственно оценивает обстановку и принимает решения.

Интересные варианты автоматического управления были реализованы в системах «межкамерного общения», таких как Pelco Camera Link, Wisenet Handover и др., когда по команде от фиксированной камеры (например, панорамной, обеспечивающей общее наблюдение) PTZ-камера с длиннофокусным объективом направлялась в нужный сектор для детального рассмотрения и автосопровождения подозрительного объекта.

Участие оператора в управлении поворотными камерами с интеллектуальными приложениями открывает новые возможности отслеживания объектов. Так, например, приложение Autotracking 2 от Axis позволяет инициировать автослежение за объектом, выбранным щелчком мыши на экране монитора, а функция Target lock tracking от Wisenet дает возможность, выбрав объект простым кликом, «обязать» камеру следить за ним вне зависимости от появления в кадре нового объекта. Просмотр видео, дистанционное конфигурирование устройств, управление PTZ-функциями камер возможны через веб-интерфейс, мобильные приложения (с планшетов или смартфонов), через сетевые видеорегистраторы с экранными органами управления и с помощью программного обеспечения того же бренда, что и камеры, либо совместимого по ONVIF.

Профессиональное ПО обеспечивает реализацию всех функций поворотных камер: так, в недавний релиз BVMS включен инструмент для трекинга объекта, помогающий оператору следовать, скажем, за людьми по мере их продвижения по территории. На карте объекта отмечаются все установленные камеры и графически отображаются углы полей зрения. При появлении объекта в кадре выбирается главная камера слежения, и система автоматически активирует изображения с четырех ближайших камер, подстраивая их так, чтобы объект всегда оставался на виду.

Объединяя высококачественное изображение с возможностями аналитики, надежным шифрованием данных, алгоритмами кибербезопасности и обработки видео средствами VMS, можно сделать PTZ-камеру ключевым элементом системы наблюдения. Она не должна быть единственной камерой на защищаемой территории, но способна существенно расширить функционал видеосистемы.


Внимание! Копирование материалов, размещенных на данном сайте допускается только со ссылкой на ресурс http://www.tzmagazine.ru

Рады сообщить нашим читателям, что теперь нашем сайте работает модуль обратной связи. Нам важна ваша оценка наших публикаций! Также вы можете задавать свои вопросы.Наши авторы обязательно ответят на них.
Ждем ваших оценок, вопросов и комментариев!
Добавить комментарий или задать вопрос

Правила комментирования статей

Версия для печати

Средняя оценка этой статьи: 0  (голосов: 0)
Ваша оценка:

назад
|

Конкурс «Лучший инновационный продукт». 25 успешных лет
Конкурс ежегодно проводится с 1996 года в рамках отраслевой выставки Securika Moscow. За четверть века проект получил высокое признание специалистов, в значительной степени повлиял на формирование рынка систем безопасности и имиджа выставки как главного отраслевого события. За годы проведения конкурса в нем приняли участие более 900 отечественных и иностранных компаний. Успех более 1000 разработок был отмечен профессиональным жюри.



Axis представляет сетевой радар для точного обнаружения вторжений в контролируемых зонах
Компания Axis дополняет свой обширный портфель продукции сетевыми радарами. Радарные датчики вторжения не реагируют на многие распространенные сигналы, которые приводят к ложным срабатываниям, и легко устанавливаются и интегрируются в существующие системы.



Новинка от компании IDIS: 5Мп IP-видеокамера DC-T3533HRX
Тенденции развития индустрии IP-видеонаблюдения демонстрируют погоню производителей за увеличением разрешающей способности видеокамер. При этом часто оказывается так, что озвучиваемые цифры в 4, 9, 12 и даже 20 мегапикселей оказываются несопоставимыми с физическими размерами сенсоров, используемых в этих камерах. Поэтому подобные разрешения реализуются лишь на уровне соответствующих цифр в настройках камеры и не приводят к какому-либо улучшению изображения.



Реклама
Подписка на новости
Имя
E-mail
Анти-спам код
Copyright © 2008 —2017 «Технологии защиты».