Вы находитесь в разделе Типовых решений систем безопасности
Интеллектуальные телекамеры
Рассматривая перспективы развития систем видеонаблюдения, прежде всего хочется обратить внимание на следующие тенденции.
Первая тенденция позволяет значительно улучшить качество изображения, а вторая и третья - создать высокопроизводительную компактную аппаратуру, способную в том числе работать автономно. Увеличение размерности кадра - палка о двух концах Можно привести множество примеров ситуаций из области охранного видеонаблюдения, когда важна фиксация изображения с весьма высоким разрешением (чем выше, тем лучше) и нужно получить ответы на такие вопросы: что человек несет в руках? кто вошел в подъезд здания? что за автомобиль скрылся с места ДТП? весьма часто видеозапись оказывается бесполезной для ответа на эти вопросы. Причина этого - низкое разрешение кадра и непринцип. возможность различить важные детали на изображении. Получается, что видеозапись есть, а информации нет. Поэтому увеличение размерности кадра в системах видеонаблюдения крайне не желательно не приветствовать. Но может ли информации быть слишком много? Ответ на этот вопрос не так однозначен. В одном советском мультфильме волшебная антилопа, обладающая способностью ударом копыта о землю выбивать золото, спросила раджу: "А что, если золота окажется слишком много?" "Глупое животное, - рассмеялся раджа, - золота не может быть слишком много!" Чем все закончились, известно: золото превратилось в черепки, похоронив под собой жадного раджу. В случае с видеоинформацией также действует принцип "ничего не дается бесплатно". Увеличение разрешающей способности телекамеры приводит к многократному увеличению объема информации, которую несет в себе кадр. Например, при переходе с формата 384x288 на 2048x1536 пикселей объем информации увеличивается фактически в 30 раз. Эту информацию необходимо передать, обработать и сохранить. Соответственно увеличиваются требования к пропускной способности каналов передачи данных, быстродействию циклоров и емкости архивов, что во множественных случаях оказывается неприемлемым. Необходимость интеграции новых камер с уже существующим на объекте оборудованием передачи, обработки и хранения также накладывает свои ограничения. Следует помнить, что на средних и крупных объектах применение одной телекамеры оказывается недостаточным - там используются распределенные системы, состоящие из десятков, сотен и даже тысяч телекамер. Поэтому решение задачи "в лоб" (то есть увеличения размерности кадра) является не только малоэффективным, но во множественных случаях просто нереализуемым на практике. Чтобы пояснить это утверждение, изучим на примере распространенной системы (рис. 1), что означает увеличение кадра в 30 раз.
На видеорегистратор поступает видеопоток с 16 телекамер. Центральный циклор видеорегистратора осуществляет сжатие видеосигнала и, возможно, некую дополнительную обработку (например, детекцию движения в поле зрения телекамер). Получается, что при увеличении размерности кадра в 30 раз требования к пропускной способности каналов возрастут тоже в 30 раз, а v работы циклора и накопителя, и емкость накопителя должны возрасти фактически в 500 раз! А что если в качестве видеорегистратора используется персональный компьютер (распространенная в России практика) с шиной PCI? Он "захлебнется" от информации! Значит ли это, что применение камер высокого разрешения в видеонаблюдении остается возможным лишь в сверхдорогих специализированных системах? Конечно, нет! Телекамера с бортовым циклором Попробуем разобраться, как можно ограничить повышение требований к системе видеонаблюдения, вызванное увеличением размера кадра.
Возможным выходом из этой ситуации является создание телекамеры с программируемой настройкой "выходного разрешения". Есть необходимость рассмотреть изображение с максимальным разрешением? Пожалуйста, но в ущерб скорости передачи. Нет такой необходимости - телекамера будет транслировать видеопоток с пониженным разрешением. Решение данной задачи достигается переносом части вычислительной мощности от видеорегистратора в телекамеру. Это становится возможным благодаря тому же прогрессу в области элементной базы - если несколько лет назад для обработки видеопотока в реальном масштабе времени требовался громоздкий вычислитель, то теперь этот же вычислитель может уместиться в одной микросхеме. Упрощенная схема телекамеры с высоким разрешением и со встроенным циклором, осуществляющим предобработку кадра "на проходе", представлена на рис. 2 (функциональные элементы приведены условно, их перечень и схема соединения могут изменяться и дополняться).
Помимо циклора телекамера может содержать развитый набор средств, способный расширить область ее применения, например:
Изменение встроенного программного обеспечения бортового циклора позволит создавать различные приборы для решения широкого ряда задач видеонаблюдения. Телекамера "умнеет" При дальнейшем развитии новой концепции может появиться телекамера с управляемым разрешением в пределах отдельного кадра, имеющая функцию проведения выборочного сжатия. Прежде всего отметим, что в большинстве задач анализа видео интерес представляет не весь кадр, а отдельные его участки. Самые очевидные примеры - лица (в случае наблюдения за людьми) и регистрационные номера автомобилей (в случае наблюдения за транспортом). Уже сейчас существуют надежные алгоритмы, способные выделять на изображении лица, автомобили, номерные знаки и другие объекты. Реализация этих алгоритмов в реальном масштабе времени на бортовом циклоре телекамеры возможна и оправданна. Фото 1-3 демонстрируют предлагаемый выше принцип работы системы видеонаблюдения. На фото 1 представлено изображение, выполненное телекамерой высокого разрешения. На фото 2 - то же изображение, выполненное телекамерой с низким разрешением. Несмотря на выгодное отличие второго варианта от первого с точки зрения размера кадра, такое изображение оказывается бесполезным в случае необходимости фиксации номера автомобиля. На фото 3 приведен смоделированный результат работы перспективной системы видеонаблюдения. Общий фон не содержит значимой информации, поэтому может передаваться с существенной потерей качества. Благодаря этому без потери информации о номерном знаке уменьшается размер кадра, снижаются требования к пропускному каналу передачи видеоизображения и объему видеоархива. Разумным шагом будет являться перенос функции распознавания изображения (номера, текста, лица и т.д.) из центрального циклора в телекамеру. Телекамера превращается в интеллектуальный датчик В некоторых приложениях основная цель применения системы видеонаблюдения - не получ. (сохранение) визуальной информации, а автоматическое детектирование какого-либо события, более сложного, нежели движение в кадре. Например, в задачах управления дорожным движением и контроля за дорожно-транспортной обстановкой актуально автоматическое определение факта ДТП или грубого нарушения правил дорожного движения (выезд на встречную полосу, проезд на красный свет и т.п.). В этом случае видеоинформация передается (сохраняется) только в случае подобного происшествия. Повышение качества алгоритмов и рост быстродействия специализированных циклоров позволяет говорить о возможности создания компактных приборов, обеспечивающих в реальном времени надежное решение различных задач анализа обстановки по видеоизображению. Директор по развитию компании ITV Читайте далее:  Профессионалы выбирают VideoNet Просто подключите и смотрите! Рынок CCTV: что важно на данный момент Sanyo Серия видеокамер WV-CW370 для установки вне помещений в условиях от -30 до +50 оС Сетевые и IP-решения для охраны образовательных учреждений Система видеонаблюдения и цифровой видеорегистрации "Тайфун" Системы видеоанализа: как обосновать необходимость внедрения Видеорегистратор STR-1690: 16 каналов в режиме реального времени Наш успех нa международном рынке обусловлен прежде всего надежностью применяемых решений CCTV 2003: события, достижения и тенденции Смотрящие во тьме СпецЛаб. Двойной удар Уличный видеодетектор Dallmeier Electronic Системы с аппаратной компрессией: прошлое, настоящее, будущее
|
