![]() ![]() ![]() ![]() ![]()
Вы находитесь в разделе Типовых решений систем безопасности
Зоны обзора видеокамер![]() Вот только один аспект этой программы. Скажите, как обычно Вы представляете зону обзора видеокамеры? В виде треугольника, не так ли? А ведь это бывает лишь тогда, когда видеокамера находится на одном уровне с объектом наблюдения (как например, в видеопереговорных устройствах, в видеоглазках). А начнете поднимать видеокамеру - и проекция зоны наблюдения из треугольника сначала превращается в трапецию, а затем и в прямоугольник (рис. 1, 2 и 3 получены с помощью программы VideoCAD). "Ну, - скажете Вы, - это настолько редко...". Так ли? Выйдите из метро "Горьковская" в Санкт-Петербурге, перейдите через Кронверкский проспект, потом через Каменноостровский проспект (осторожно, здесь нет перехода!) и пройдите через ажурные ворота во двор дома №3. А теперь надо задрать голову как можно выше, чтобы увидеть наверху видеокамеру, которая смотрит прямо вниз, контролируя обстановку во дворе. Представьте, какая зона наблюдения у этой видеокамеры. ![]() ![]() Конечно, эта программа относится только к охранному телевидению, конечно, она понадобится лишь специалистам, заинтересованным в грамотном проектировании объектов (а не тем, кто готов повсеместно, "не заморачиваясь" использовать вариообъективы). И все-таки, это серьезный шаг вперед в проектировании охранного телевидения, и я думаю, за ним последуют и другие. Наверное, не будет преувеличением сказать, что появление на российском, а теперь уже и на международном рынке, программы Станислава Уточкина Хочу пояснить, что я не собираюсь искать изъяны в этой программе, более того - мои публикации будут посвящены не столько самой программе, сколько мыслям, которые появлялись во время ее тестирования. Однако при этом хотелось бы определить те границы, где удобно и достаточно использовать простейшие калькуляторы углов обзора, а где примение программы "VideoCAD" дает неоспоримые преимущесва. Короче, зовите меня каким угодно Сальери, но я должен-таки поверить алгеброй эту программу. Так вот, историческая заслуга С.Уточкина в том, что он поднял проектирование видеосистем на качественно новый уровень, что для расчетов он использовал третью координату - высоту установки видеокамеры. Как известно, угол обзора видеокамеры по вертикали меньше угла обзора по горизонтали, что определяется соотношением сторон ПЗС-матрицы 4 : 3. С другой стороны, у меня, как и у многих специалистов возникают вопросы в отношении программы "VideoCAD". Поэтому я и решил ее тестировать, а о полученных результатах докладывать коллегам в этой рассылке и на "Мосту". Более того, я приглашаю всех заинтересованных лиц присоединиться к обсуждению данной программы на Форуме. Отсюда угол обзора по вертикали: α1 = 2 arctg (V/2L) ( Ясно, что для повышения точности расчетов можно до бесконечности учитывать различные параметры (например, что Земля - не плоская, потом, что Земля не шар и т.д.). Давайте, оценим, для начала, насколько существенно влияет на точность определения углов обзора высота установки видеокамеры. Угол обзора по вертикали ![]() Если видеокамера устанавливается выше центра плоскости наблюдения, то необходимый угол обзора по вертикали будет уменьшаться от значения α1 до значения α2 (рис. . Это соответствует случаю, когда, например, видеокамера, контролирующая высокие музейные двери или межцеховые ворота, располагается под потолком (приблизительно на уровне верха дверей). Угол обзора в этом случае равен: α2 = arctg (EG/CE) = arctg (V/L) ( ![]() Рассчитывается этот угол из очевидного соотношения (рис. : α1 / 2 = arctg (V/2L) ( а ошибка в случае определении угла обзора по вертикали стандартным методом равна δ= * 100% / 2 arctg (V/2L) ( С одной стороны, это может быть, и не очень страшно, что при увеличении высоты установки видеокамеры возрастает зона обзора по вертикали - на экране видеомонитора будут видны не только сами двери, но и часть территории перед ними. Однако площадь отображения дверей на экране уменьшится, и хоть это лучше, чем если бы они "обрезались", но все же лучше заранее знать, как оно будет при установке видеокамеры на объекте и сознательно выбирать оптимальный вариант. Значения углов α1 и α2, а также ошибка δ представлены в табл. 1 и на графике рис.
где N - высоты установки видеокамеры, а L - расстояние до объекта наблюдения. Из треугольника ADG можно получить следующее соотношение: α2= < GDE = < CDE - < ADG ( Подставляя выражения ( и ( в ( , получаем: < CDE = 90° - < CED = 90° - arctg (CD/CE) = 90° - arctg ( Абсолютное уменьшение угла обзора по вертикали составляет < ADG = 90° - < AGD = 90° - arctg (AD/AG) = 90° - arctg (N/L) ( а ошибка определения угла по вертикали в случае использования стандартного метода ( равна α2 = 90° - arctg - 90° - arctg (N/L) = arctg (N /L) - arctg ( Из последнего выражения нетрудно заметить, что при N = V выражение (1 преобразуется в ранее рассмотренное выражение ( , а выражение ( - в выражение (1 . Δ= α1 - α2 = 2 arctg (V/2L) - arctg (N/L) - arctg (1 Это следует учитывать, когда, например, требуется контролировать автомобили перед шлагбаумом у въезда на парковку с тем, чтобы в поле зрения видеокамеры максимальным образом попадали государственные регистрационные знаки и лица водителей. Для задачи автоматического опознавания автомобильных номеров их достоверное определение возможно, если наклон видеокамеры к поверхности дороги составляет угол, не превышающий 30°, что определяется соотношением N/L. Мертвая зона под видеокамерой δ= 2 arctg (V/2L) - arctg (N/L) - arctg * 100% / 2 arctg (V/2L) (1 Чтобы определить длину мертвой зоны m следует рассмотреть треугольник ADG, в котором необходимо опустить перпендикуляр PQ на основание AG. ![]() В соответствии с этими формулами были рассчитана относительная погрешность определения угла по вертикали δ для углов 10°, 20° и 30° в зависимости от отношения N/L и построены соответствующие графики (рис. . Из этих графиков следует, что чем меньше расстояние до объекта наблюдения и чем выше устанавливается видеокамера, тем реальный угол обзора по вертикали будет меньше по сравнению с рассчитанным по формуле ( . Из подобных треугольников ADG и QPG следует: ![]() Весьма важным вопросом при проектировании системы охранного телевидения является учет мертвой зоны под видеокамерой. откуда: Перпендикуляр PQ длиной n может служить в качестве примера высоты человека (естественно, если мы оцениваем длину мертвой зоны AQ на предмет обнаружения человека). Иначе говоря, окажись человек высотой n правее точки Q, он попадет на экран видеомонитора (для простоты рассуждений overscan не учитываем). Окончательно для длины мертвой зоны получаем: AD / PQ = AG / QG (1 , Из выражения (1 следует, что если высота человека n стремится к 0 (злоумышленник ползет), то длина мертвой зоны максимальна и составляет m = L (расстояние до объекта наблюдения). Наоборот, если высота установки видеокамеры N равна высоте человека n, то человек сразу же попадает в поле зрения видеокамеры (m = . Характерно, что угол обзора по вертикали в явном виде не входит в выражение (1 . AQ = AG – QG = AG – PQ*AG / AD = AG*(AD – PQ) / AD (1 . m = L*(3 – 1, / 3 = 0,4 L (1 m = L*(N – n) / N (1 . Продолжение следует Чтобы оценить промежуточные значения длины мертвой зоны, следует задаться высотой человека. В качестве примера для конкретности примем, что n = 1,8 м. В этом случае, если, например, видеокамера установлена на высоте 3 м, то длина мертвой зоны равна: Иначе говоря, при расстоянии до объекта L = 5 м длина мертвой зоны составляет n = 2 м, при L = 15 м длина мертвой зоны n = 6 м. Как видим, полученные значения достаточно значительны, чтобы их игнорировать. Более того, их следует учитывать при выборе параметров других видеокамер.
Читайте далее: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() |