| Автор: Денис ЛЯПИН, региoнальный тренер Axis Communications пo Рoссии, СНГ и Вoстoчнoй Еврoпе | |
Радар в видеонаблюдении | |
 Радар – это устройство с набором технологий для обнаружения объектов, а также для определения их дальности и геометрических параметров, использующее метод, основанный на излучении радиоволн и регистрации их отражений от объектов. Радары в системах безопасности хорошо зарекомендовали себя в тех ситуациях, когда другие технологии мониторинга могут дать сбой, например, при плохом освещении, в темноте и тумане. Устройство обеспечивает стабильную работу, когда видеонаблюдение в сочетании с видеоаналитикой могут создавать ложные тревоги: если на сцене есть движущиеся тени или свет, в плохую погоду или, например, когда на установленной телекамере есть капли дождя или насекомые. Еще одно преимущество радара – обеспечение конфиденциальности наблюдения. Людей невозможно идентифицировать по данным, полученным с радара. Радары в системах безопасности можно использовать в качестве самостоятельного устройства. Это актуально для тех объектов, где использование камер запрещено из соображений конфиденциальности. Но, в первую очередь, интересны те решения, в которых радар интегрирован в систему безопасности наряду с видео- и аудиооборудованием. В случае интегрированных решений камеры и радары, как правило, совместимы с основными системами управления видео (VMS) и могут быть настроены на запуск ряда действий при обнаружении инцидента. Есть решения, в которых никакие дополнительные аналитические приложения не требуются, поскольку функции обнаружения, отслеживания и классификации объектов предусмотрены на борту радарного устройства. С помощью алгоритмов глубокого обучения радар способен распознать тип обнаруженного объекта, например, человека или транспортное средство. Для разработки алгоритма используется как машинное, так и глубокое обучение. Для идентификации людей радары обычно комбинируются с камерами видеонаблюдения. Комбинированная работа устройств особенно эффективна, если вместе с радаром используются PTZ-камеры, которые могут отслеживать и идентифицировать людей или транспортные средства на основе их точного географического положения, определяемого радаром. Радары часто используются вместе с тепловизионными камерами, так как широкая зона обнаружения радаров хорошо сочетается с узкой, но длинной зоной обнаружения тепловизионных камер. Радар и аудиосистема также являются хорошей комбинацией там, где визуальная идентификация либо не разрешена, либо не является приоритетной. Аудиосообщение вполне может остановить злоумышленника, обнаруженного радаром. В сравнительной таблице 2 перечислены различия и сходства между радарами, видео- и тепловизионными камерами. Комбинация технологий часто является хорошим выбором, поскольку каждая из них имеет свои сильные и слабые стороны. Разработанные для использования в военных целях примерно в 1940-х годах, радары вскоре нашли свое применение на многих рынках. Сегодня к распространенным областям применения относятся: прогнозирование погоды, мониторинг дорожного движения, предотвращение столкновений в авиации и судоходстве. Современные полупроводниковые технологии позволяют все шире использовать радарные системы в автомобилях и различных потребительских товарах. И, как уже говорилось выше, на рынке безопасности радары могут дополнять видеокамеры и устройства, использующие другие технологии для расширения и улучшения работы систем наблюдения. | |
 Радар – изначально аббревиатура (RAdio Detection And Ranging) – по сути, технология, в которой радиоволны используются для обнаружения объектов и определения расстояния до них. Как это работает? Радиолокационное устройство передает сигналы, состоящие из электромагнитных волн в радиочастотном спектре (радиоволны). Когда сигнал радара попадает на объект, он обычно отражается и рассеивается во многих направлениях. Часть сигнала отражается обратно на радар, обнаруживается его приемником и предоставляет информацию, которая может использоваться для определения местоположения, размера и скорости объекта, попавшего в зону обнаружения. Радары могут быть сконструированы для работы с короткими радиоимпульсами или с непрерывными сигналами. Их основная технология может быть основана на измерениях времени прохождения отраженного сигнала или его частотного сдвига. Радары могут обеспечивать определение расстояния до обнаруженного объекта либо скорость этого объекта, а расширенная
обработка сигналов дает возможность дополнительно уточнить
информацию об объекте в процессе обнаружения. Радары с
частотной модуляцией непрерывного действия (FMCW) – это тип
радаров, которые могут определять расстояние до объекта и его
скорость. Они измеряют лучевые скорости (компонент скорости
объекта, указывающий на радар или от него) и используют их
для расчета фактических скоростей. | |
 Таблица 1. Типовые радиолокационные сечения.
Электромагнитная безопасность Производители радиооборудования, излучающего электромагнитные поля (ЭМП), должны гарантировать, что их продукция соответствует пределам воздействия, указанным в международных стандартах и правилах. Зачем использовать радар для наблюдения? Охранный радар обеспечивает наблюдение на основе совершенно иной технологии по сравнению, например, с телекамерами. Он может быть интегрирован в систему безопасности с телевизионными и тепловизионными камерами, динамиками и пассивными инфракрасными датчиками движения или использоваться автономно. Автономная работа или применение в сочетании с аудиоустройствами позволяет использовать невизуальный тип наблюдения, который может вызывать меньше проблем с конфиденциальностью, чем традиционное видеонаблюдение. Надежность в условиях плохой видимости Поскольку радар «не видит» визуальных помех, он не подвержен влиянию погодных явлений, ухудшающих видимость, например, тумана. Радар также хорошо работает в условиях плохой или низкой освещенности: при ярком контровом свете или в полной темноте. В таких условиях радар может стать очень полезным дополнением к видеонаблюдению. И хотя тепловизоры с аналитикой также могут выполнять аналогичную функцию, радар предоставляет больший объем информации об объектах и позволяет обнаруживать объекты в более широкой области. К тому же стоимость радара существенно ниже. Низкий уровень ложных тревог При мониоринге объекта важно сократить количество ложных тревог, не пропуская при этом реальных инцидентов. Сигналы тревоги, полученные от детекторов движения или системы видеоаналитики, часто используются для запуска видеозаписи или предварительно записанных звуковых сообщений с целью предотвращения нежелательной активности или для прямого оповещения оператора службы безопасности. При высоком уровне ложных срабатываний в результате ведения видеозаписи будет записано много ненужного. Это может стать существенной проблемой по двум причинам: либо будет недостаточно памяти для хранения всех записей, либо, если памяти достаточно, поиск по всем записям, инициированным тревогой, может потребовать неоправданно много ресурсов. При частых ложных срабатываниях трансляции заранее записанного звука есть риск значительного снижения фактора сдерживания правонарушителя. Радар может устранить или минимизировать количество ложных срабатываний различных элементов технической системы безопасности в зависимости от их причин: • Визуальный эффект. Видеодетекторы движения регистрируют движение на основе заданного количества изменений пикселей в сцене наблюдения. Когда достаточно большое количество пикселей выглядит иначе, чем раньше, детектор интерпретирует это, как движение. Однако если делать выводы только на основании изменения пикселей, получается много сигналов тревоги, вызванных чисто визуальными явлениями. Типичные примеры – движущиеся тени или лучи света. Радар же обнаруживает только движение физических объектов. • Плохая погода. Дождь и снег могут серьезно ухудшить работу видеодетектора, в то время как сигналы радара менее подвержены погодному влиянию. • Крошечные объекты на поверхности устройства. При видеодетекции движения крошечные объекты могут вызывать
ложные срабатывания, если расположены очень близко к
камере. Типичные примеры – капли дождя и насекомые на
объективе камеры. Насекомые могут представлять особую
проблему, когда в темное время суток видеонаблюдение
сопровождается инфракрасным освещением, потому что
насекомые летят на свет. Радары устроены так, что они
игнорируют объекты, которые находятся очень близко к
устройству, тем самым устраняя источник ложных тревог.
| |
 Радары могут иметь много общих функций с камерами. Например, когда радары совместимы с основными системами управления видео (VMS) и распространенными системами видеохостинга. Как и камеры, радары могут поддерживать открытый интерфейс, что позволяет интегрировать их на различных платформах. Как и камеры, радары могут быть настроены на запуск различных действий при обнаружении. Они могут использовать встроенное реле для включения светодиодных прожекторов, воспроизведения звука через динамик или начала видеозаписи и отправки предупреждений сотрудникам службы безопасности. Использование радара может гарантировать, что запуск различных действий произойдет только тогда, когда обнаруженный объект будет отнесен, например, к категории «человек» или «транспортное средство». Радар предоставляет постоянно обновляемую информацию о местоположении объекта. Это возможно, благодаря открытому потоку метаданных, где в качестве расширения добавлена специфическая для радара информация, такая как положение и скорость. Сторонние разработчики могут использовать эту информацию для создания своих собственных приложений, например, для обнаружения пересечения линий или мониторинга скорости объекта. Также можно добавить геолокацию и азимут радиолокационного устройства, чтобы помочь визуализировать обнаруженные объекты в реальном времени. Обработка нежелательных отражений с помощью зон исключения Объекты, отражающие сигнал радара, такие как металлические крыши, заборы, автомобили и даже кирпичные стены, могут нарушить работу радиолокационного устройства, например, создавать отражения, вызывающие кажущееся обнаружение, которое сложно отделить от реального. Нежелательных отражений в пределах диапазона обнаружения можно избежать за счет использования зон исключения, – их обычно обозначают в пользовательском интерфейсе радара. Обнаружение и сопровождение объектов происходит непрерывно во всем диапазоне обнаружения. Однако, благодаря функции фильтрации, радар будет запускать действия только в отношении объектов, обнаруженных в пределах зоны включения. Фильтр также можно настроить на игнорирование определенных типов объектов, например, срабатывание только для транспортных средств или объектов, которые отслеживаются в течение определенного времени. В областях за пределами включенных зон не будет триггеров. Тем не менее, зоны исключения могут быть внутри зоны включения. Это актуально, когда удается избежать срабатывания триггера в случае с объектами, которые могут вызывать частые ложные срабатывания, например, раскачивающимися кустами и деревьями. Однако данные, полученные в непосредственной близости от радарного устройства, по умолчанию не учитываются, то есть ни капли воды, ни насекомые на поверхности радара не вызовут ложных срабатываний. Возможно, полезно добавить зоны исключения и вне зон включения. В этом случае радар будет игнорировать обнаружение в таких зонах и использовать вычислительную мощность только там, где это действительно необходимо. | |
 Дальность обнаружения Радары в системах безопасности, как правило, являются устройствами ближнего действия. Дальность обнаружения различается в зависимости от типа обнаруживаемого объекта, а также от топографии сцены, от высоты установки и наклона устройства. Для покрытия большей площади обнаружения можно использовать несколько радаров (при этом нужно учитывать, что они могут создавать взаимные электромагнитные помехи). Поскольку радиоволны распространяются за пределы зоны обнаружения, радар может создавать помехи, даже если он находится за пределами диапазона обнаружения другого радара. В случае возникновения помех дальность обнаружения сокращается, радар может некорректно классифицировать объекты, в результате чего возникают ложные срабатывания. Вероятность этих проблем возрастает с увеличением количества радаров в одной зоне мониторинга. Это также зависит от окружающей среды и расположения радаров: направлены на забор, здания или соседние радары. Рекомендуется внимательно относиться к установке близко расположенных радаров. У радаров есть опция сосуществования, которую можно активировать для минимизации помех. Отслеживание и классификация Когда обнаружение, отслеживание и классификация объектов интегрированы в радиолокационное устройство, никаких дополнительных аналитических приложений не требуется. Путем измерения фазового и частотного сдвига отраженных сигналов радарные устройства получают данные о местоположении, скорости, направлении и размере движущегося объекта. Затем данные обрабатываются усовершенствованными алгоритмами обработки сигналов устройства, которые отслеживают и классифицируют обнаруженные объекты. Система группирует данные отражения в кластеры для представления каждого объекта и стоп - кадр собирает информацию о том, как кластеры перемещаются в последовательных временных рамках, чтобы сформировать треки. После применения математической модели шаблонов движения и фильтрации данных алгоритм может определить, к какой категории относится объект, например, человек это или транспортное средство. Классификационный алгоритм, сочетающий традиционное машинное обучение с методами глубокого обучения, в которых использован большой набор данных радиолокационных сигнатур людей, транспортных средств и различных животных. Дополнительное обучение не требуется. Применяемая математическая модель также может прогнозировать местоположение объекта, если это необходимо, например, если радар пропустит кадр или если объект закрыт на короткий период времени. Таким образом, алгоритм слежения делает радар более устойчивым к шумам и ошибочным измерениям. Рекомендации по установке Радары предназначены для наблюдения за открытыми территориями. Обычно это могут быть огороженные территории, такие как промышленные объекты, крыши, автостоянки, где не предусмотрено никакой активности в нерабочее время. Для оптимального обнаружения и классификации объектов радарные устройства должны быть установлены на определенной в технической документации высоте над землей на жесткой опоре, ферме или стене. Чтобы создать виртуальный забор, можно разместить радары рядом на рекомендуемом в руководстве по установке расстоянии. Чтобы охватить территорию вокруг здания, радары следует разместить на его стенах. Таким образом, радары могут быть размещены близко друг к другу, не создавая помех, поскольку их радиоволны направлены друг от друга, а конструкция здания помогает блокировать соседние волны. Чтобы охватить большую открытую площадку, два радара могут быть размещены задними поверхностями к столбу. | |
 Общие варианты использования Радар часто используется вместе с другими устройствами наблюдения для оптимизации обнаружения. Обычно радиолокационные устройства можно комбинировать: – с фиксированной камерой. Детектор движения, основанный исключительно на радаре, не дает никакого визуального подтверждения. Чтобы эффективно определить причину тревоги или идентифицировать людей, место происшествия должно контролироваться видеокамерой. – с PTZ-камерой. Радары могут использоваться для автоматического отслеживания с помощью PTZ-камер. Обнаружение радаром автоматически активирует подключенную камеру PTZ для точного определения и отслеживания обнаруженного объекта и предоставления визуальных данных. Эффективное автослежение становится возможным, так как радар распознает точное географическое положение объекта. Функция автоматического отслеживания реализуется как на периферии, так и на сервере. При серверной реализации, можно объединить несколько поворотных камер и радаров, размещенных в разных местах. Тепловизор Когда охрана территории обеспечена за счет использования тепловизионных камер по периметру, они могут быть дополнены радиолокационными устройствами для отслеживания нарушителей в запретной зоне. Такой подход обеспечивает хорошее сочетание узкой, но протяженной зоны обнаружения тепловизионной камеры и широкой зоны обнаружения радара. Динамик Используя сетевой динамик, обнаруженных радарами злоумышленников можно предупреждать с помощью звуковых сообщений. Автономные радары не предназначены для наблюдения за дорожным движением, но они могут использоваться для обнаружения транспортных средств, движущихся с низкой скоростью. Как и в случае со всеми технологиями обнаружения, иногда
работа радаров может быть не лучшим решением. К таким
обстоятельствам относятся: • Качающиеся неподвижные объекты могут вызвать ложное срабатывание. Хотя радар обычно отфильтровывает деревья, кусты и флаги, алгоритм фильтрации может оказаться недостаточным при сильном и порывистом ветре. • Растительность может ограничивать эффективность обнаружения очень медленно движущихся объектов. Для заданной дальности и скорости радар может обнаружить только один обзор стоп - кадр объект. Это означает, что группа деревьев, например, на расстоянии 50 м в одном направлении, медленно покачиваясь на ветру, может блокировать обнаружение человека, медленно перемещающегося на расстоянии 50 м в другом направлении. • В избыточно загруженной среде могут возникать ложные срабатывания. В сценах с множеством отражающих объектов, таких как автомобили и здания, многократные отражения радиолокационного сигнала могут вызвать ложные срабатывания. • Двое или несколько движущихся людей или других объектов могут быть ошибочно отнесены к одному человеку или объекту. Радиолокационное устройство обычно требует, чтобы объекты находились на расстоянии не менее 3 м (10 футов) друг от друга, чтобы их можно было различить как отдельные объекты. • Радары не рекомендуются для наблюдения за высокоскоростным движением.
Диаграммы излучения импульсов РЛС и место обработки сигналов ограничивают
максимальную скорость обнаруживаемого объекта. Алгоритмы отслеживания
не предназначены для работы с высокой скоростью. По этим причинам объекты,
которые движутся со скоростью, превышающей максимальную, могут либо
вообще не обнаруживаться, либо обнаруживаться под неправильным углом.
Радиолокационное наблюдение предоставляет иной тип информации об объекте, включая местоположение и скорость, по сравнению с другими технологиями. Однако для оптимального наблюдения рекомендуется объединять разные технологии, чтобы они дополняли друг друга, поскольку все технологии имеют свои уникальные сильные стороны и ограничения. < | |
Далее представлен обзор радаров различных производителей (обзор подготовлен редакцией ТЗ) Охранный радар AXIS D2110-VE Security Radar (Axis) AXIS D2110-VE Security Radar – интеллектуальное сетевое устройство, использующее передовую технологию радиолокации для круглосуточной охраны обширной территории в угловом диапазоне 180°. Может обнаруживать людей на расстоянии до 60 м и транспортные средства на расстоянии до 85 м. Интеллектуальная функция исключения взаимного влияния позволяет использовать несколько радаров рядом друг с другом. Установив два радара «спиной к спине», можно обеспечить полный охват на 360° с возможностью обнаружения транспортных средств на площади более 22 000 м2. Встроенные средства аналитики обеспечивают радару точность обнаружения, позволяют классифицировать и отслеживать людей и транспортные средства с низкой частотой ложных тревог. Встроенное ПО с цифровой подписью гарантирует подлинность ПО и защиту его от взлома. Применение радаров вместе с поворотными камерами позволяет при обнаружении движения подать сигнал тревоги и передать сигнал на PTZ-камеры AXIS серии Q с автоматическим включением зума для регистрации объекта крупным планом. При обнаружении проникновения радар может включить видеозапись для визуальной проверки происшествия, а также громкое оповещение. Радар идеально подходит для охраны наружных объектов, например, территории промышленных предприятий, огороженных территорий складов, а также для мониторинга автостоянок и погрузочных площадок в нерабочее время. | |
 Инновационное решение для охраны периметра (IDIS) Решение для охраны периметра от IDIS & MAGOS позволяет обнаружить движущиеся объекты на дальних подступах к рубежам охраны (до 600 метров). При взаимодействии с высокоскоростной поворотной IP-видеокамерой обеспечивается обнаружение потенциального нарушителя и его дальнейшее сопровождение. Помимо реакции поворотной камерой, осуществляется оповещение операторов системы видеонаблюдения и сотрудников службы безопасности, в том числе и на мобильные устройства. Совместимые устройства: 2 Мп IP-видеокамера IDIS LightMaster DC-S6283HRXL и высокочувствительные радары Magos Systemsс. Камера DC-S6283HRXL имеет мощную ИК-подсветку дальностью до 500 метров и поддерживает кодек H.265. Камера обладает рядом важных преимуществ, среди которых True WDR 120 дБ, встроенный обогреватель, антивандальное исполнение IK10, двунаправленное аудио, наличие 8-ми тревожных входов и 2-х тревожных выходов. Высокочувствительные радары Magos Systems обеспечивают 360-градусное покрытие любой территории, круглосуточное наблюдение вне зависимости от условий освещения и при любых погодных условиях. Основные области применения решения — промышленность, учебные учреждения, аэропорты, тюрьмы, сельхозугодья и т.д. | |
 | |
 Охранный радар Hikvision DS-PRI120 (Hikvision) Охранный радар Hikvision DS-PRI120 с цифровой технологией обработки сигнала предназначен для обнаружения, контроля и ведения целей на охраняемых территориях. При обнаружении цели радар может управлять 4-мя PTZ-камерами для получения видеоподтверждения события и дальнейшего запуска тревоги. Интеграция охранного радара с PTZ-камерами и другими элементами системы безопасности на аппаратном уровне обеспечивает независимость радара от внешнего программного обеспечения и серверов управления. Устройство поддерживает многоцелевое позиционирование (захват до 64 целей). Радар также определяет расстояние до цели, направление и местоположение. Охранный радар поддерживает интеллектуальную обработку СВЧ-сигнала для точного позиционирования объекта, а также классификации целей по типам «человек»/«транспортное средство» – обработка данных производится на борту устройства. Дальность действия составляет 120 метров, угол обзора 120 градусов. Корпус радара защищен по стандартам IP67 и IK09, рабочий температурный режим от -40 до +65 °C. | |
 Радиолокатор Х-диапазона «РАДЕСКАН-Х» (ЮМИРС) КОРТ «РАДЕСКАН» – модульная разработка ЗАО «ЮМИРС», основу которой составляет сам радиолокатор, обнаруживающий движущиеся объекты в рабочем секторе: человек, группа лиц, различные транспортные средства, лодки и т. д., и телекамера или тепловизор для визуализации обнаруженной цели. На сегодняшний день, как в инициативном порядке, так и по желанию заказчиков, в состав комплекса «РАДЕСКАН» интегрировались различные средства видеонаблюдения отечественных и зарубежных производителей. Программное обеспечение «РАДЕСКАН-Х» позволяет: установить рабочий сектор 180 или 360 градусов; работать с различными устройствами видеонаблюдения (BOSCH, AXIS, SMARTEC, БИК-Информ); одновременно работать с двумя комплектами РЛС; использовать карты или спутниковые фотографии, привязанные к расположению РЛС на местности; выбрать в круговой зоне обзора локальные территории, где расположены объекты, формирующие помехи в виде ложных целей. Для каждой цели, обнаруженной РЛС, определяются: азимут, дальность, направление движения, ЭПР (эффективная площадь рассеяния цели). Полученные данные позволяют строить траекторию движения цели в реальном масштабе времени и управлять поворотной платформой, на которой установлена телекамера или тепловизор. Все данные, траектория, видеоизображение отображаются на мониторе оператора. | |
 | |
Внимание! Копирование материалов, размещенных на данном сайте допускается только со ссылкой на ресурс http://www.tzmagazine.ru |
