Мультисенсорные и многомегапиксельные IP-камеры: уже не экзотика? | Журнал ТЗ | Статьи, обзоры, аналитические материалы - Мультисенсорные и многомегапиксельные IP-камеры: уже не экзотика?.

Автор:
Мультисенсорные и многомегапиксельные IP-камеры: уже не экзотика?
Сразу оговоримся: однозначного ответа на поставленный в заголовке вопрос вы в материале не найдете. По одной простой причине: его, на сегодняшний день, не существует. Есть много мнений весьма уважаемых экспертов, порой, прямо противоположных, и в то же время, вполне аргументированных. Но суждения, которое без оглядки можно принять как аксиому, мы при подготовке данного обзора не нашли. Хотя искали старательно. Но, может быть, не так уж и нужны эти аксиоматичные мнения в наш технологичный век, когда рыночная жизнь иных разработок настолько коротка, что они, несмотря на весь маркетинговый пафос, сопровождающий их продвижение, не успевают даже запомниться массовому потребителю?

Надо сказать, что мультисенсорные IP-камеры к новинкам можно отнести с большой натяжкой. Первая такая камера вышла на рынок еще в 2006 году. Это была мультисенсорная камера с панорамным изображением серии SurroundVideo компании Arecont Vision. Шесть лет – это очень много по нынешним временам, но и разработчики зря времени не теряли.
2009 год: на Гавайях в исследовательской астрономической станции установлен первый из четырех телескопов, главная задача которых – быстрое сканирование небосвода. В этом ученым помогает самая большая в мире цифровая камера, - сообщает Technologyreview. Это 1,4-гигапиксельная камера на основе сетки ПЗС-матриц размером 64х64, каждая из которых имеет 600х600 пикселей. Камеры придумали и создали в лаборатории Линкольна при Массачусетском технологическом институте. Камеру сделали составной не для уменьшения ее стоимости. Все дело в том, что каждый отдельный блок ПЗС сразу обрабатывает снимки и выдает четкие астрофотографии.[1]
Есть и другие новости, может быть, менее сенсационные, но зато напрямую относящиеся к рынку технических средств безопасности. Творец одной из них – все та же компания Arecont Vision. На прошедшей в Филадельфии выставке ASIS 2012 она представила новинку серии SurroundVideo – первую в мире 40-мегапиксельную панорамную камеру, работающую в режиме «день-ночь». Камера обеспечивает высокое разрешение и подробную детализацию круговых и 180° панорамных изображений.
В новых камерах используются высокочувствительные десятимегапиксельные сенсоры. Каждый из них формирует изображение разрешением 3648x2752 пикселов с частотой 5 кадров в секунду, образуя совокупное изображение разрешением 14592x2752 пикселов. [2]
Европейские производители не отстают от американских коллег. Мультиматричная система видеонаблюдения Panomera компании Dallmeier предоставляет не только полный обзор, но и детальное изображение отдаленных объектов, в самом высоком качестве.
Установленные на олимпийский стадионе в Берлине мультиматричные видеокамеры обладают разрешением в 200 мегапикселей, воспроизводя такой видеопоток в реальном времени. Так же планируется расширение текущей системы до более чем 600-мегапиксельного разрешения.
Panomera эффективно обеспечивает видеонаблюдение огромных участков. Находясь всего лишь в одной точке, она обеспечивает тот же обзор, что и множество распределенных HD- камер. У системы Panomera есть и еще одно преимущество: непрерывная запись всего происходящего в высоком мегапиксельном разрешении. [3]
В одном корпусе мультисенсорной камеры вполне благополучно уживаются две матрицы: цветная и монохромная. Причем, в лучших моделях движущихся механических частей нет. В них используется технология, которая позволяет в автоматическом режиме оптимизировать плавное переключение между монохромным сенсором, работающим при низкой освещенности и позволяющим быстро интегрировать картинку в темноте, и обычным сенсором, работающим при ярком свете. Благодаря этому такая камера может быть использована как при ярком солнечном дне и в пасмурную погоду, так и в ночное время.

Еще одна новость: первая в мире автоматизированная гигапиксельная веб-камера для наружной установки GigapixelCam компании EarthCam поможет проектным группам осуществлять мониторинг строительных площадок и более полно и точно документировать ход работ. Система, использующая запатентованные технологию и программное обеспечение, снабжена специальной роботизированной камерой со специальными линзами, которые четко панорамируют строительную площадку с определенными интервалами, делая многочисленные снимки высокого разрешения. Затем данные снимки соединяются друг с другом, образуя 360-градусную панораму в миллиард пикселей.
Одним из первых применений GigapixelCam – установка камер на стройке Смитсоновского национального музея афроамериканской истории и культуры (Smithsonian National Museum of African American History and Culture), которое в настоящее время ведется в Вашингтоне, округ Колумбия. Веб-камера установлена через улицу от строительной площадки на оживленной Национальной алее (National Mall). В прошлом для такого проекта как Национальный музей афроамериканской истории и культуры, занимающего целый городской квартал, потребовалось бы несколько камер, чтобы охватить весь объект. При помощи данной инновационной технологии заказчик и проектная группа имеют возможность увидеть целиком строительную площадку и близлежащие сооружения с разрешением, которое дает четкое представление о людях и оборудовании на объекте. К тому же, руководители проекта могут эффективно информировать общественность об основных этапах строительства и достигнутом прогрессе через социальные сети, такие как Facebook, Twitter и YouTube. [4]
Наконец, одна из самых свежих новостей, и опять из США. Американские разработчики представили камеру в один гигапиксель, которая имеет примерно в пять раз больше пикселей, чем лучшие профессиональные сегодняшние цифровые камеры и почти в 100 раз больше, чем обычная компактная камера. Кроме того, новая камера имеет гораздо меньшую апертуру по сравнению с другими гигапиксельными устройствами, а это означает, что, в отличие от своих аналогов, она приближает свой разрешающий предел к фундаментальному пределу разрешающей способности оптических устройств.
В прошлом гигапиксельные картинки – это либо сшитые вместе 1000 или более мегапиксельных изображений, либо полученные путем сканирования широкоформатных панорам. Изображения типа гигапиксельный «моментальный снимок» сложнее, уже есть несколько существующих вариантов или они находятся в стадии разработки. Одним из них является 3,2-гигапиксельная цифровая камера, которая будет встроена в большой синоптический телескоп (LSST - Large Synoptic Survey Telescope), строительство которого ведется на севере Чили.
В теории разрешение мельчайших деталей с помощью линзы ограничено дифракцией, и чем больше объектив, то есть, чем больше диафрагма, тем меньшего размера детали можно идентифицировать. Диафрагма в 1 мм в состоянии разрешить около 1 Мп, в то время как диафрагма в 1 см сможет разрешить 100 мегапикселей. LSST, который будет иметь диафрагму в несколько метров, должен быть в состоянии разрешать не только изображения в гигапиксели, но и в терапиксели.
Вновь вернемся в США: Дэвид Брэйди (David Brady) из университета Дьюка в Северной Каролине и его коллеги утверждают, что создали камеру с настолько высоким разрешением, что оно приближается к дифракционному пределу. Известная как AWARE-2, их камера имеет диафрагму всего 1,6 см, и при этом предполагает разрешение в 1 гигапиксель. Для видимого света, это на полпути к дифракционному пределу в 2 гигапикселя.
AWARE-2 реализует многомасштабный проект, где сферический объектив проецирует первичное изображение на сферу. В этой сфере размещено 98 микрокамер, каждая с 14-мегапиксельным датчиком, которые перефокусируют и уточняют изображение. Такой подход, по утверждению разработчиков, является прямым аналогом развития суперкомпьютеров с использованием массива микропроцессоров. Суперкамера строится с использованием массива микрокамер.
Подход группы Брейди работает, потому что он подразумевает замену одной большой камеры на композит крошечных камер, которые в меньшей степени подвержены аберрации. Это также означает сокращение расходов: можно предположить, что камеры AWARE-2 однажды смогут стоить всего 00 за гигапиксель.
Исследователи также показали, каким образом камера может быть использована в целом ряде различных приложений. Например, камера дала изображение озера в Северной Каролине, и после его анализа было определено, сколько лебедей на озере. В другом примере такие детали, как автомобильные номерные знаки и отдельные лица были выбраны из фрагментов изображения. [5]
1. http://scienceblog.ru
2. Secnews.ru
3. www.dallmeier.ru
4. Asmag.com
5. http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/jun/20/gigapixel-camera-pushes-resolution-limit
Прогнозы – штука неблагодарная. Придут ли мультисенсорные и мегапиксельные IP-камеры высокого разрешения к массовому потребителю, смогут ли они сколь либо серьезно потеснить своих нынешних конкурентов, - покажет время.
А пока предлагаем читателям познакомиться с некоторыми моделями камер, описание которых любезно предоставили партнеры журнала «ТЗ».

Panomera (Dallmeier)
Мультифокальная матричная система Panomera® – новейшая технология на мировом рынке – предназначена для наблюдения за объектами, находящимися на дальних расстояниях или расположенными на широких панорамных территориях.
Высокое варьируемое разрешение вплоть до 300 мегапикселей. Высокая светочувствительность и широкий динамический диапазон. Непрерывная запись всего происходящего. Передача видео в режиме реального времени со скоростью 30 кад./сек. Доступ к системе для многих пользователей. Эргономика и удобство в управлении: виртуальное передвижение по общей сцене всего объекта (360°). Интеграция уже имеющихся камер в решение Panomera. Современная передача информации через IPhone / IPAD. Простота установки и обслуживания.

Мультисенсорный тепловизор FLIR PT-602CZ (FLIR)
Благодаря надежному средневолновому охлаждаемому детектору 640 х 512 пикселей мультисенсорный тепловизор PT-602CZ обнаруживает объекты на средних и дальних дистанциях при любой погоде.
FLIR PT-602CZ имеет опции автофокусировки и непрерывного оптического масштабирования. PT-602CZ выполняет масштабирование между 25° для широкого поля зрения и 2° для узкого поля зрения. Он может обнаружить цель размером с человека на расстоянии 9 км, а машину – на расстоянии более 15 км.
Тепловизор PT-602CZ оснащен прецизионным опорно-поворотным устройством на 128 предустановленных положений. С его помощью можно осуществлять постоянный поворот на 360° и наклон на +90° или -90°.
Интеграторы могут подключить PT-602CZ к системе радаров для работы в режиме «поворот по команде». Все версии оснащены камерой «день-ночь» большого радиуса действия с возможностью 36-кратного масштабирования.

S14 FlexMount (Mobotix)
В камере S14 FlexMount можно установить одновременно два объектива Hemispheric, что позволяет наблюдать за двумя соседними помещениями с помощью одной камеры S14D. Возможно установить модуль с объективом вне зоны видимости основного блока или одновременно наблюдать за помещениями и территорией снаружи. Благодаря двум датчикам с разрешением 3,1 мегапикселя камера S14 позволяет создавать два скорректированных панорамных изображения в высоком разрешении с охватом 180°.
Каждый модуль объектива подключается к корпусу камеры при помощи 2 м кабеля. Это позволяет вынести объективы так, чтобы с помощью одной камеры наблюдать, например, за двумя комнатами, расположенными рядом или одна над другой.
Модули камеры и корпусы с платой для подключения объективов могут работать при температуре от -30 °С до +60 °С. Корпус позволяет скрыть и защитить дополнительное ЗУ (флэш-память, объем до 64 Гбайт) и внешние разъемы (Ethernet, MiniUSB, MxBus). Электропитание PoE. Энергопотребление – менее 5 ватт.

Панорамная 20-мегапиксельная IP-камера AV20185-DN-HB (Arecont Vision)
Камера оснащена четырьмя 5-мегапиксельными сенсорами, что позволяет передавать цифровое видео в режиме реального времени с суммарным разрешением 20 мегапикселей и частотой 3,5 кадр/сек. При создании камеры использована запатентованная технология massively-parallel MegaVideo®, позволяющая обрабатывать до 6 млрд операций в секунду. Камера имеет герметичный алюминиевый кожух класса защиты IP 66 с подогревом (диапазон рабочих температур от -30°C до +60°C) и антивандальным поликарбонатным куполом.
Функция Privacy Mask позволяет на снимаемой сцене (угол обзора камеры — 180 градусов) выделять зоны, которые не видны при «живом» видео. Также появилась возможность программного выравнивания изображения по вертикали (+/- 5%) при просмотре в режиме панорамы.
Камера может работать с двумя видеоформатами: MJPEG и H.264. Питание – как по сетевому кабелю Power-over-Ethernet (POE), так и от внешнего источника питания 15-48V DC или 24V AC, причем кожух необходимо питать от отдельного источника. Потребляемая мощность климатической системы – 11 Вт (DC15V), 13 Вт (AC24V), самой камеры – 9 Вт.
Имеется аналог AV20365-DN-HB с углом обзора в 360 градусов.

Панорамные мультисенсорные камеры на 180 и 360 градусов (Avigilon)
Камеры оснащены 4-мя цветными сенсорами по 2МП каждый (в сумме 8МП). ПО воспринимает изображение с каждого сенсора как с независимой камеры, то есть визуально оператор видит 4 камеры, создающие панораму. Для подключения подобной камеры требуется всего 1 лицензия ПО.
Панорамные камеры используют кодек JPEG2000, который позволяет использовать все преимущества покадрового кодека и в то же время – гибкость данной технологии для передачи изображения по узким каналам связи.

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