8(495)909-90-01
8(964)644-46-00
pro@sio.su
Главная
Системы видеонаблюдения
Охранная сигнализация
Пожарная сигнализация
Система пожаротушения
Система контроля удаленного доступа
Оповещение и эвакуация
Контроль периметра
Система домофонии
Парковочные системы
Проектирование слаботочных сетей
Аварийный
контроль
Вы находитесь в разделе Типовых решений систем безопасности

Зоны обзора видеокамер ,часть 2,






Угол обзора рассчитывается из соотношения (рис. :

β1/2 = arctg (H/2L) ( ,

откуда

β1 = 2 arctg (H/2L) (
Последнее выражение справедливо для случая, когда видеокамера перпендикулярна плоскости наблюдения, имеющей ширину H, то есть расположена на перпендикуляре к середине ширины H и установлена на высоте V/2.

В предыдущей публикации мы рассмотрели длину мертвой зоны под видеокамерой, образующейся за счет угла обзора по вертикали. Если рассматривать сектор обзора по горизонтали, то он представляется в виде треугольника с вершиной в точке расположения объектива видеокамеры. Однако в условиях реального использования системы охранного телевидения часть сектора обзора по горизонтали в ближней зоне также оказывается непригодной для использования в силу следующих причин.

Строго говоря, у объектива имеется параметр MOD (Minimum Object Distance) – то есть минимальное расстояние до объекта, при котором воспроизводимое объективом изображение еще оказывается сфокусированным. При использовании большинства объективов в системах охранного телевидения ограничения, вызванные этим параметром (как правило, это десятки сантиметров) можно игнорировать. Несколько большие ограничения может наложить параметр, называемый глубина резкости (Depth of field), поскольку расфокусированное изображение становится малоинформативным. В большинстве случаев данное ограничение может быть снято корректным выбором диафрагмы объектива.

Однако существует ограничение, которое намного сильнее рассмотренных выше параметров влияет на эффективное использования сектора обзора по горизонтали. Речь идет вот о чем. Указанные выше ограничения относились к видеонаблюдению статических объектов, реально же требуется обнаруживать (и регистрировать) движущиеся объекты, которые, как правило, лишь на время попадают в поле зрения видеокамеры. Очевидно, что при определенных соотношениях угла обзора по горизонтали, скорости и траектории движения объекта указанная задача может оказаться невыполнимой. Поэтому по аналогии с мертвой зоной под видеокамерой можно ввести термин условно мертвая зона, понимая под этим ту часть сектора обзора по горизонтали, которая оказывается невидимой видеосистемой для некоторых движущихся объектов.
Условно мертвая зона

Интересной для практики является определение длины условно мертвой зоны видеокамеры. Термином условно мертвая зона мы определяем ту часть сектора наблюдения вблизи видеокамеры, в пределах которой объект наблюдения (человек, автомобиль и т.п.) может пересечь сектор наблюдения, однако этот факт может оказаться не обнаружен человеком-оператором или не зафиксирован регистрирующим устройством. Отметим, что в последующих рассуждениях рассмотрены условия фиксации объекта (вне пределов условно мертвой зоны) без учета мертвой зоны под видеокамерой.

Рассмотрим треугольник DAC, который представляет собой сектор наблюдения видеокамеры по горизонтали с углом обзора β1.


Наиболее коротким путем пересечения сектора наблюдения является отрезок BE длиной p, параллельный плоскости наблюдения CD, на расстоянии l от места установки видеокамеры. Из треугольника ЕАВ:

BF/AF = tg (β1/ ( ,

откуда:

AF = BF / tg (β1/ = BE /2 arctg (β1/ (

Окончательно для длины условно мертвой зоны получаем:

l = p / 2 tg (β1/ ( Очевидно, что при более широкоуольном объективе видеокамеры длина пути пересечения p будет больше, и вероятность обнуружения и регистрации движущегося объекта будет выше. Наоборот, в случае использования длиннофокусного объектива злоумышленнику легче пересечь сектор наблюдения, оказавшись незамеченным. Из формулы ( следует, что для видеокамеры с широкоугольным объективом, имеющим угол обзора β1 = 90 град, длина условно мертвой зоны численно равна половине пути пересечения сектора наблюдения, т.е. l = p/2; при уменьшении угла обзора длина условно мертвой зоны возрастает. Рассмотрим варианты оценки длины условно мертвой зоны, значение которой необходимо знать при выборе объективов и размещении видеокамер. Длина пути p пересечения сектора наблюдения объектом равна произведению скорости движения этого объекта v на время пересечения t:

p = v*t (

Максимальная скорость движения человека по открытой местности может быть принята 10 м/c (100 метров за 10 секунд). При наличии препятствия (например, в виде забора при использовании периметровой системы охранного телевидения) скорость будет существенно ниже, она может быть определена опытным путем.

Скорость движения автомобиля по закрытой территории объекта может быть принята равной 60 км/час (16,7 м/с), при движении по трассе она может быть более, чем вдвое выше, однако для конкретности примем ее равной 120 км/час (33,3 м/с).

Время t зависит от того, какая цель стоит перед системой охранного телевидения:
  • обнаружение движущегося объекта человеком-оператором системы видеонаблюдения,
  • регистрация происшествия с помощью видеомагнитофона или цифрового видеорегистратора.

Обнаружение движущегося объекта охранником

Скорость реакции человека на изменение визуальной информации составляет около 0,1 с, однако для выработки достоверного суждения о появлении в зоне наблюдения движущегося объекта охраннику едва ли будет достаточно времени, меньшего 2 с, которое можно определить как время реагирования t р.

Если видеонаблюдение осуществляется с помощью нескольких видеокамер, то реализация задачи может быть выполнена различными способами:
  • параллельными каналами 1 видеокамера – 1 видеомонитор,
  • видеокоммутатором,
  • видеомультиплексором.

Обнаружение бегущего человека при использовании параллельных каналов

При использовании параллельных каналов (при условии, что их число не превышает время пересечения сектора обзора равно времени реагирования охранника, то есть

t = t р = 2 с, ( 7 )

длина пути пересечения сектора наблюдения

p = v*t = 10*2 = 20 м, ( 8 )

а длина условно мертвой зоны в соответствии с ( 5 )

l = 20 / 2 tg (β1/ = 10 / tg (β1/ ( 9 )

Значения длины условно мертвой зоны в зависимости от угла обзора в горизонтальной плоскости представлена в табл. 1 и на рис.
β1102030405060708090
l, м1145737272117141210




Обнаружение бегущего человека при использовании видеокоммутатора

В случае использования видеокоммутатора должно учитываться неконтролируемое время:

t НК = t н (n – , ( 10 )

где t н - время наблюдения по каждой видеокамере (в предположении, что оно одинаковое по всем видеовходам),
n – количество коммутируемых видеокамер,

а время пересечения сектора обзора

t = t р + t нк ( 11 )

Для конкретности примем время наблюдения равным 5 с, а количество видеокамер, равным При этом неконтролируемое время равно t НК = 15 с, а время пересечения равно t = 17 с.

В этом случае длина пути пересечения сектора наблюдения

p = v*t = 10*17 = 170 м, ( 12 )

а длина условно мертвой зоны в соответствии с ( 5 )

l = 170 / 2 tg (β1/ = 85 / tg (β1/ ( 13 )

Значения длины условно мертвой зоны в зависимости от угла обзора в горизонтальной плоскости представлена в табл. 2 и на рис.
β1102030405060708090
l, м97248231723418214712110185




Обнаружение бегущего человека при использовании видеомультиплексора

В случае использования видеомультиплексора должно учитываться неконтролируемое время:

t НК= t к (n – , ( 14 )

где t к - время коммутации каналов (в предположении, что оно одинаковое для всех каналов, а сами каналы в мультиплексированной последовательности переключаются без повторов и пропусков),
n – количество каналов.

Указанное соотношение будет справедливо только в том случае, если в видеорегистраторе используется параллельная обработка видеосигналов (PVP); в противном случае полученное значение следует умножить на 2 или 3 (в зависимости от того, сколько видеополей составляет задержка на ожидание по каждому видеоканалу до момента переключения на следующий видеоканал).

Большинство видеомультиплексоров используют в работе только одно видеополе, поэтому t к = 20 мс. Если для конкретности принять количество каналов видеомультиплексора равным 16, а время ожидания соответствует 2 видеополям, то неконтролируемое время

t НК = t к (n – = 2*20*15 = 0,6 с ( 15 )

Время пересечения сектора обзора

t = 2 + 0,6 = 2,6 с ( 16 )

длина пути пересечения сектора наблюдения

p = 10*2,6 = 26 м, ( 17 )

а длина условно мертвой зоны в соответствии с ( 5 )

l = 26 / 2 tg (β1/ = 13 / tg (β1/ ( 18 )

Значения длины условно мертвой зоны в зависимости от угла обзора в горизонтальной плоскости представлена в табл. 3 и на рис.
β1102030405060708090
l, м1497449362823191513




Обнаружение движущегося автомобиля

Рассмотрим обнаружение автомобиля, движущегося со скоростью 33,3 м/с.

При использовании параллельных каналов длина пути пересечения сектора наблюдения

p = v*t = 33,3*2 = 66,6 м, ( 19 )

а длина условно мертвой зоны

l = 66,6 / 2 tg (β1/ = 33,3 / tg (β1/ ( 20 )

Значения длины условно мертвой зоны в зависимости от угла обзора в горизонтальной плоскости представлена в табл.4 и на рис. 6.
β1102030405060708090
l, м381189124917158484033



При использовании видеомультиплексора длина пути пересечения сектора наблюдения

p = 33,3*2,6 = 86,6 м, ( 21 )

а длина условно мертвой зоны

l = 86,6 / 2 tg (β1/ = 43,3 / tg (β1/ ( 22 )

Значения длины условно мертвой зоны в зависимости от угла обзора в горизонтальной плоскости представлена в табл.5 и на рис.7.
β1102030405060708090
l, м4952461621199375625243



Использование видеокоммутатора для решения данной задачи не рассматривается ввиду его бесперспективности.

Полученные соотношения позволяют реально оценивать выбор видеокамер и объективов с точки зрения обнаружения движущихся объектов. Из практических соображений минимальный угол обзора в горизонтальной плоскости β1 едва ли должен соответствовать длине мертвой зоны, превышающей 100 м.
Видеорегистрация движущегося объекта

Рассмотрим условия регистрации объекта, пересекающего сектор наблюдения видеокамеры.

При использовании видеомультиплексора (для конкретности, имеющего 16 видеовходов),неконтролируемое время равно времени пересечения сектора обзора и согласно (1 равно 0,6 с.

Ниже представлены результаты вычислений, выполненных аналогично ранее рассмотренным. Для бегущего человека длина пути пересечения сектора наблюдения

p = 10*0,6 = 6 м ( 23 ),

а длина условно мертвой зоны

l = 6 / 2 tg (β1 / = 3 / tg (β1 / ( 24 )

Значения длины условно мертвой зоны в зависимости от угла обзора в горизонтальной плоскости представлена в табл.6 и на рис.8
β1102030405060708090
l, м34,2917,0111,208,246,435,204,283,583,00



Для автомобиля длина пути пересечения сектора наблюдения

p = 33,3*0,6 = 20 м ( 25 ),

а длина условно мертвой зоны

l = 20 / 2 tg (β1 / = 10 / tg (β1 / ( 26 )

Значения длины условно мертвой зоны в зависимости от угла обзора в горизонтальной плоскости представлена в табл.7 и на рис.9
β1102030405060708090
l, м114,3056,7137,3227,4721,4517,3214,2811,9210,00



При использовании цифрового видеорегистратора, в зависимости от модели,скорость видеозаписи может изменяться от 50 изображений/с на все 16 каналов до 25 изображений/с по каждому каналу (большинство видеорегистраторов для видеозаписи используют не полный видеокадр, а лишь одно видеополе).

В соответствии с (1 неконтролируемое время может быть равно 0,3 с в первом случае и 0,04 с во втором. Однако это справедливо только в том случае, когда человек начинает пересекать сектор наблюдения синхронно с началом видеополя. Реально такое возможно лишь в частном случае, поэтому для гарантированного попадания бегущего человека целиком хотя бы в одно поле видеозаписи, указанные значения следует удвоить.

Поэтому для бегущего человека длина пути пересечения сектора наблюдения при скорости видеозаписи 50 изображений/с окажется равной 6 м, и будут справедливы результаты вычислений, представленные в табл. 6 и на рис. 8.

С учетом сказанного при скорости видеозаписи 25 изображений/с на канал длина пути пересечения

p = 10*0,04*2 = 0,8 м ( 27 )

Длина условно мертвой зоны при скорости записи 25 изображений/с по каждому каналу равна:

l = 0,8 / 2 tg (β1/ = 0,4 / tg (β1/ ( 28 )

Значения длины условно мертвой зоны в зависимости от угла обзора в горизонтальной плоскости представлена в табл.8 и на рис.10.
β1102030405060708090
l, м4,572,271,491,100,860,690,570,480,40



Из сравнения графиков на рис. 10 и рис. 8 очевидна разница в применении видеорегистраторов типа time lapse и реального времени, которая проявляется не только в качестве записываемого изображения, но и в длине условно мертвой зоны для используемых в системе охранного телевидения видеокамер.

В заключение данной главы отметим, что при регистрации движущегося автомобиля для скорости записи 25 изображений/с на каждый канал длина пути пересечения сектора наблюдения равна:

p = 33,3*0,04*2 = 2,66 м, ( 29 )

а длина условно мертвой зоны (в метрах) равна

l = 2,66/2 tg (β1/ = 1,33/tg (β1/ ( 30 )

Значения длины условно мертвой зоны в зависимости от угла обзора в горизонтальной плоскости представлена в табл.9 и на рис.11.
β1102030405060708090
l, м15,207,544,963,652,852,301,901,591,33



Из графика следует, что в данном случае при угле обзора, равном, например, 30 градусам, автомобиль, пересекающий сектор обзора ближе 5 метров к видеокамере, может оказаться незарегистрированным.




Читайте далее:
Регистрация транспорта в скуд
Возможности систем контроля и управления доступом
Разоблачение тайны призрака, запечатленного на видеокамеру
Rfid перспективы и реальность
Биометрические технологии identix
Считыватели proximity карт будущее за системами двойного интерфейса
Биометрические технологии на службе государства и бизнеса
Новая система учета рабочего времени
Система управления доступом и контроля рабочего времени iguard
5.4. проектирование и монтаж линий связи
Я помню, как все начиналось ,часть 2,
Я помню, как все начиналось ,часть 5,
Я помню, как все начиналось ,часть 8,
Я помню, как все начиналось ,часть10,
1 - 8 октября 2006 года