Автор: Олег Рубаненко, директор по развитию «АРМО-Системы»

Мультисенсорные IP-камеры: «мультитул» системы видеонаблюдения

Широкая область покрытия, всесторонний обзор с помощью всего одной камеры, высокое разрешение для любой глубины детализации, экономичность и свободный выбор вариантов монтажа – достоинства мультисенсорных IP-камер, благодаря которым таких устройств становится больше. Этот особый форм-фактор открыт для новых возможностей.

Сетевые камеры с несколькими независимыми модулями камер появились в сфере видеонаблюдения относительно давно, но технологии постоянно усовершенствуются. Многим они знакомы, но кем-то воспринимаются как прямые аналоги «фишай», а кто-то убежден, что стоит ставить несколько разных камер, а не одну «многоглазую».

С Fisheye-камерами («рыбий глаз») многосенсорные модели роднит способность охвата больших пространств без «слепых» зон и формирования бесшовного панорамного изображения, но между ними есть значимое различие. Поскольку панораму от мультисенсорной камеры образуют «склеенные» воедино картинки с нескольких модулей, дисторсия меньше и искажения, характерные для камер с объективом «рыбий глаз», минимальны. К тому же совокупное разрешение мультисенсорных камер может быть гораздо выше, чем у «фишай», и достигать 32-х Мп.

Аргументы в пользу установки мультисенсорных камер связаны, прежде всего, с экономической выгодой и удобством такого решения. Речь не столько о стоимости самого устройства, сколько о сопутствующих затратах, которые здесь существенно ниже: при монтаже такой камеры требуется проложить только один кабель, трудозатраты монтажников сокращаются, да и инсталляторов – тоже, так как используется один IP-адрес.

Более того, «многоглазой» камере достаточно одной лицензии на управляющее ПО и, при необходимости, одной лицензии на установку любого видеоаналитического приложения. Сокращение количества камер и расходов на сетевую инфраструктуру, электропитание, лицензирование VMS, пуско-наладку снижает совокупную стоимость владения видеосистемой.

Предпочтительные места размещения камер этого типа – крупные открытые территории городских, торговых и транспортных объектов: площади, парки, оживленные улицы, перекрестки, ТРЦ, парковки, вокзалы, аэропорты. Пространства с массовым скоплением людей (например, стадионы), сложной освещенностью и движением (логистические центры, склады). Разнообразие конструктивных и функциональных возможностей многоматричных камер позволяет подбирать модели и решения задач видеонаблюдения для самых разных условий.

ИСПОЛНЕНИЕ

Понимание перспективности мультисенсорных камер как полноценного элемента видеосистемы ведет к расширению модельного ряда, появлению оригинальных новинок в линейках известных брендов и богатству выбора для заказчиков. Выпускаются модели различных форм-факторов: для помещений и улицы, вандало- и киберзащищенные, устойчивые к внешним воздействиям.
У каждого форм-фактора свои особенности.

Купольные – разрабатывались первыми из мультисенсорных камер, имеют классический или усеченный купол, 3-4-камерные головки, просто и быстро инсталлируются на объекте. Видеомодули, каждый со своим объективом и сенсором, могут располагаться горизонтально по кругу и перемещаться по направляющей либо произвольно. Передовые модели с поддержкой функции PTRZ настраиваются дистанционно.

Гантелевидные – двухмодульные камеры характерного вида, отдаленно напоминающие гантель или земляной орех. Каждый модуль имеет свой объектив (могут быть сменными) и сенсор. Практичное решение для труднодоступных мест, коридоров, вестибюлей, эскалаторов в торгово-развлекательных центрах, а также мест въезда и выезда с парковки: камеру можно установить горизонтально или вертикально и направить головки в разные стороны.

Комбинированные – футуристического вида устройства, совмещающие в себе фиксированную камеру с несколькими раздельно позиционируемыми сенсорами и обзором на 360° в высоком разрешении, и PTZ-камеру, помещенную в центр корпуса. Немногочисленные модели такого типа созданы для видеоконтроля больших открытых пространств, городского видеонаблюдения, охраны парковых зон с тенистыми аллеями и велодорожками. Их преимущества – обеспечение полной осведомленности о ситуации и возможность до определенной степени управлять событиями в реальном времени. Оператор наблюдает за единым видеопотоком, при необходимости приближая фрагменты одним щелчком мыши для детального просмотра. В то же время, неподвижные видеомодули могут работать в режиме «автопилота» и автоматически направлять поворотную камеру в нужный сектор, чтобы проследить за потенциальным нарушителем.

Особняком стоят мультисенсорные камеры с выносными видеомодулями, у которых сразу несколько камерных головок, каждая со своим объективом и сенсором, полностью отделены от основного блока, соединяясь с ним кабелями длиной порядка 8 метров. Такое специфическое решение незаменимо для ограниченных пространств (например, банкоматов), малозаметной установки и видеомониторинга небольших объектов, где требуется «распределить» одну камеру по всему помещению.

ВО ВСЕ СТОРОНЫ РАВНЫ

Ценность «многоглазой» камеры – возможность произвольной настройки секторов и направления обзора: каждая камерная головка перемещается внутри корпуса, вращается и фиксируется в нужном положении. Там, где потребовалось бы N-камер, зачастую достаточно одной мультисенсорной, со всей сопутствующей экономией и упрощением инсталляции.

Как и обычные видеокамеры, многоматричные выпускаются во внутреннем и уличном исполнении и рассчитаны на размещение на потолке, стене, столбе или в углу. Можно найти модификации для накладного, врезного потолочного или подвесного монтажа с цветом корпуса на выбор: белый, черный, серый, а также с перекрашиваемым кожухом. Как правило, корпуса подобных камер защищены от пыли и влаги по классам IP66/IP67, у многих высокая степень вандалозащиты – IK10. Большинство моделей получают питание по технологии PoE/PoE+ (HPoE), позволяющей передавать электрическую энергию через кабель Ethernet.

От места установки камеры зависит, какую по конструкции и параметрам модель предпочтительнее использовать в проекте. За счет возможности «смотреть» в одну и ту же сторону или в разные, двухсенсорные камеры, как правило, устанавливают в длинных коридорах, пересечениях проходов, на лестничных клетках для наблюдения за поднимающимися и спускающимися лестницами, либо в таких местах, где нужен охват с помощью двух камер, смонтированных вблизи друг от друга. В одном из вариантов применения можно настроить один видеомодуль на видеосъемку общим планом, а другой – на формирование детальной картинки, например, для целей распознавания лиц.

Купольные 3- и 4-сенсорные камеры с углом обзора 180, 270 и 360 градусов обеспечивают особую гибкость охвата сцены при минимизации «слепых» зон за счет сочетаний направления каждого из видеомодулей и поля зрения каждого из объективов, настраиваемых по отдельности. Так, при установке сгруппированные, направленные и настроенные определенным образом камерные блоки обеспечат нужный охват территории.

У некоторых камер угол обзора может меняться в зависимости от места их установки: на стене – 180°, на углу или трубе – 209°. Отдельные модели позволяют направить один из модулей вниз для наблюдения прямо под камерой. Получить сплошную панорамную картину с эффектом визуального присутствия можно, в том числе, благодаря оригинальным конструктивным решениям: для этого, например, две камеры AXIS с углом обзора по 180° устанавливаются «спиной к спине» друг к другу на подвесном кронштейне.

Комбинированные модели дополняют обзорное изображение на 360° от четырех сенсоров возможностями быстрого перенаправления PTZ-камеры в нужную точку и масштабирования для рассмотрения мельчайших деталей сцены с разных ракурсов. У современных камер скорость поворота видеомодуля достигает 700°/с при движении по предустановленным позициям и 200°/с – вручную, а штатный вариообъектив обеспечивает 40-кратное оптическое увеличение.

Мультисенсорные камеры формируют «сшитое» изображение с высоким разрешением, однородное по яркости и балансу белого, без следов «стыковки» в виде пропусков в информации, удвоения или исчезновения объектов из-за частичного наложения картинок. Предусмотрены разные варианты отображения, свободное перемещение по сектору наблюдения движением мышью, выполнение панорамирования, наклона и многократного приближения областей кадра на живом и записанном видео.



СЛАГАЕМЫЕ КАРТИНКИ

Видеомодули камеры могут быть сменными или постоянными. В первом случае при заказе выбираются наиболее подходящие по параметрам модули для решения той или иной задачи, например, с объективом с постоянным или переменным фокусом, с определенным фокусным расстоянием. Во втором ориентиром будет техническая документация с характеристиками оптики, сенсора, разрешения, фреймрейта и др.

Как правило, в многоматричных камерах используются КМОП- сенсоры формата 1/2,8 или 1/1,8 дюйма. Каждый из сенсоров способен формировать изображение с разрешением 2 Мп (Full HD), 5 Мп либо 8 Мп (4K UHD). Например, если модель имеет четыре сенсора 4K, разрешение результирующего изображения составит 32 Мп.

Каждый из видеомодулей IP-камеры оборудован собственным широкоугольным объективом с углом обзора более 100 градусов по горизонтали. Есть выбор между фиксированными объективами с разными вариантами фокусного расстояния и моторизованной вариофокальной оптикой, например, с 2- или 4,3-кратным увеличением (2,8-12 мм), автофокусом и дистанционным управлением зумом и фокусировкой. Функция LDC (Lens Distortion Correction) помогает исправлять искажения, которые при использовании широкоугольных объективов могут возникать по краям кадра.

«Многоглазая» камера способна передавать видео, как единым потоком, соединяющим в себе изображение со всех сенсоров, так и по несколько потоков от каждого из них. Индивидуальная настройка видеопотоков позволяет соблюсти баланс между качеством транслируемой картинки и расходованием ресурсов видеосистемы. Современные модели поддерживают экономичные видеокодеки H.265 и H.264 и частоту обновления до 30 кадров в секунду практически при любом разрешении. Есть IP-камеры с фреймрейтом до 60 к/с по каждому из имеющихся каналов при разрешении 2 Мп и даже до 30 к/с при Full HD в MJPEG.

Производители камер применяют фирменные технологии, такие как Avigilon HDSM SmartCodec, Axis Zipstream, Pelco Smart Compression, чтобы обеспечить передачу изображения высокого качества даже при низкой пропускной способности сети и ограниченном объеме дискового пространства, а также снизить нагрузку на серверное оборудование. Например, технология Wisenet WiseStream II на основании данных о наличии движения в кадре оптимизирует компрессию без ущерба для качества видео.

На качество изображения влияют самые разные факторы и, в первую очередь, условия освещенности на объекте. Камеры работают в дневном и ночном режимах, в дополнение к которым у моделей для круглосуточного видеонаблюдения предусмотрена ИК-подсветка. Она обеспечивает видимость на удалении от камеры до нескольких десятков метров, в том числе, в полной темноте.

Особенность ИК-подсветки у мультисенсорных камер в том, что ИК-осветитель установлен на каждом из видеомодулей и работает в тандеме с объективом. Адаптивная ИК-подсветка, например, у уличных моделей, помогает оптимизировать качество картинки за счет автоматической настройки ширины ИК-луча и параметров экспозиции в зависимости от условий видеосъемки.

В мультисенсорных камерах реализованы те же функции улучшения изображения, что и в моносенсорных. Например, для «проявления» деталей картинки в цвете при слабой освещенности, и когда свет практически отсутствует, используются такие технологии, как Avigilon LightCatcher и Axis Lightfinder. На видеосъемку при излишне контрастном, сложном и неравномерном освещении рассчитаны, например, многоматричные камеры Pelco с технологией SureVision 2.0 и устройства Wisenet с аппаратным расширением динамического диапазона до 150 дБ.

На улучшение картинки положительно влияют функция «Антитуман» и алгоритмы шумоподавления. Стабилизация изображения с помощью гиросенсоров помогает устранить эффект смазывания, когда камера функционирует в условиях вибрации, или видеонаблюдение ведется за быстро движущимися, вибрирующими в кадре объектами. Мультисенсорные камеры зачастую оснащены аудио- и тревожными интерфейсами, могут иметь до 5 слотов для карт памяти, на каждую из которых может записываться видео, к примеру, от одного модуля, и, что немаловажно, поддерживают предустановленную и дополнительно загружаемую видеоаналитику.

СОВМЕСТИМЫЕ VMS И ВИДЕОАНАЛИТИКА

Существует несколько способов управлять «многоглазой» камерой в составе новой или уже функционирующей на объекте системы видеонаблюдения, используя по максимуму возможности этого универсального инструмента.
Простой и надежный способ – использовать программное обеспечение того же бренда, что и камера. К примеру, модели марки Avigilon полностью совместимы со «своей» системой видеоменеджмента (VMS) Avigilon Control Center, камеры производства Axis Communications – с ПО AXIS Camera Station. Весь функционал соответствующих устройств Wisenet от Hanwha Techwin доступен пользователям программного обеспечения SSM, а моделей Pelco от Motorola Solutions – свободно масштабируемого программного продукта Pelco VideoXpert.

Если видеосистема объединяет аппаратные компоненты различных брендов, в том числе и многоматричные камеры, предпочтительно управлять такой системой средствами открытой управляющей программной платформы, разработанной специально для систем видеонаблюдения и безопасности. Примером такой VMS может служить Milestone XProtect – полнофункциональное решение для мультибрендовых видеосистем любого масштаба.

Например, поддерживаемые камеры AXIS легко «встраиваются» в систему через AXIS Optimizer и передают данные, как для текущего видеомониторинга под управлением ПО Milestone, так и для записи в архив. Стоит учитывать, что не все мультисенсорные камеры поддерживаются сторонней VMS по умолчанию, и стоит заранее проверять конкретные модели в актуальном списке поддерживаемых устройств. У Milestone Systems такой перечень доступен в два клика на официальном сайте.

Еще один доступный для пользователей способ – интегрировать выбранную камеру с управляющим программным обеспечением по ONVIF. Большинство моделей именитых брендов ONVIF-совместимы и рассчитаны на свободный выбор управляющей платформы. Важно, чтобы VMS поддерживала как можно более полный список функциональных возможностей камеры.

Одну из первых позиций в таком списке занимают интеллектуальные функции устройства. В зависимости от модели, камера может поставляться с предустановленной видеоаналитикой и / или поддерживать загрузку дополнительных аналитических приложений по выбору заказчика. Среди распространенных штатных функций аналитики – обнаружение пересечения объектом виртуальных границ, входа и выхода из заранее обозначенных зон, праздношатание, цифровое сопровождение объекта, обнаруженного в кадре, фиксация появления и исчезновения предметов и др.

Более новые камеры вместе с этим умеют определять направление движения, строить тепловую карту сцены, находить лица людей в кадре, а новейшие – распознавать лица, классифицировать объекты и контролировать соблюдение «противоковидных» мер: подсчитывать занятость помещений, обнаруживать отсутствие масок на лицах, отслеживать соблюдение социальной дистанции.

Информация о событиях передается в виде метаданных, камера при их обнаружении генерирует сигнал тревоги и выполняет другие запрограммированные действия. Отдельные модели мультисенсорных IP-камер поддерживают самообучающуюся видеоаналитику: постоянно изучая область наблюдения, обучаясь на примерах и шаблонах, система приобретает способность с высокой точностью выделять важные для пользователей ситуации (к примеру, определять нестандартное поведение людей), игнорировать «неважные» события и упреждающе реагировать на происшествия.

Мультисенсорные IP-камеры – практичный и действенный инструмент системы видеонаблюдения. Постоянное совершенствование технологий и расширение функциональных возможностей этих устройств делает их востребованными сегодня, как никогда раньше, в современных интеллектуальных видеосистемах.



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