Как выбрать датчик движения к видеонаблюдению

Какие виды детекции полезны в видеонаблюдении. Механизмы и функции

Сигнал извещения при обнаружении движения (детекция) в поле зрения камеры – это базовая функция, без которой невозможно представить современную систему видеонаблюдения. Однако даже у этой простой и понятной для пользователя функции есть множество нюансов, влияющих на стоимость и качество работы всей системы.

Сегодня мы познакомим вас с различными видами детекции, используемых в камерах видеонаблюдения, расскажем об их преимуществах и недостатках, подробно сравним устройства, интегрированные с облаком, и с аналитикой «на борту».

Мы предлагаем несколько решений, которые построены на алгоритмах определения объекта и движения в кадре:

  • детекция пересечения линии (Ivideon Counter 3D);
  • детекция движения;
  • детекция очередей;
  • детекциия лиц.

Из этого списка только Ivideon Counter 3D представлен отдельным устройством, которое позволяет подсчитывать посетителей магазина и создавать аналитические отчеты: по посещаемости (недельная и суммарная) и по почасовой загруженности, а также отмечать большой поток посетителей на таймлайне под видео.

Детектор движения — это часть системы видеоаналитики, доступной для всех камер сервиса Ivideon. Он определяет движение в выбранной области, а если пользователь её не задал, то детектор работает по всей зоне кадра. В основе детектора лежит алгоритм, создающий фоновое изображение и сравнивающий последующие кадры с фоном. Таким образом удается избежать ложных срабатываний при небольшом изменении кадра. Например, детектор не сработает, если за окном пролетит птица. Но сработает, если неподвижно сидящий человек начнет двигать рукой. Кроме сравнения кадров с фоном применяются дополнительные алгоритмы обнаружения движения, повышающие качество работы.

Детектор очередей — это модуль видеоаналитики, который используется для обнаружения очереди на основе подсчёта голов в кадре. Детектор разрабатывался с использованием машинного обучения, то есть его точность увеличивалась по мере использования.

Детектор полезен для владельцев среднего бизнеса или сетевых ритейлеров, где существует высокий риск образования очередей. Аналитический модуль создаёт отчеты, группирует очереди по зонам возникновения и показывает отрезки видео с камер, на которых виден момент образования очереди. Отчёты доступны для просмотра в личном кабинете, и могут быть экспортированы в формате .csv.

Распознавание лиц — технология видеоаналитики, которая чаще всего необходима крупным компаниям банковского и страхового сектора, где существуют высокие требования к безопасности и соблюдению служебной тайны. Подробнее о ней мы писали здесь (ссылка на статью про эмоции).

Все эти технологии появились после долгой эволюции, начало которой положили аналоговые детекторы.

Аналоговый внешний детектор движения


Пассивный инфракрасный датчик пироэлектриком фиксирует уровни инфракрасного излучения

Ранее на рынке систем видеонаблюдения господствовали аналоговые камеры со стандартным разрешением, как правило, 576р. Для активации записи при обнаружении движения использовались отдельные внешние датчики.

В них устанавливались чувствительные к теплу инфракрасные сенсоры, которые реагировали на появление в зоне контроля источника тепла (человека) и определяли факт его передвижения. Сигнал с датчика активировал запись изображения с камеры на кассету видеомагнитофона или срабатывание сигнала тревоги в системе безопасности.

Стандартный ИР-датчик движения

Такая технология применяется и сегодня благодаря низкой стоимости, высокой чувствительности и возможности работы с дешевыми аналоговыми камерами, но все плюсы нивелируются серьезными проблемами использования аналогового детектора.

Во-первых, его датчик охватывает своим «недремлющим оком» всю охраняемую площадь. У вас нет возможности закрыть от детектора определенный сектор, в котором может быть, например, движение теплых воздушных масс. В этом случае вы столкнётесь с периодическими ложными срабатываниями, а охрана объекта получит головную боль.

Конечно, можно попытаться минимизировать ложные срабатывания, регулируя чувствительность детектора и меняя угол наблюдения, но это не всегда лучшее решение.

Во-вторых, к ложным срабатываниям датчика могут привести различные атмосферные явления: снег, дождь или пыль. Он также довольно чувствителен к искусственным помехам.

Определяем активность в кадре


Мультиплексор для работы с аналоговыми камерами (с)

С развитием цифровых технологий обработки видеоданных появилась возможность встраивать детекторы активности в мультиплексоры, хотя сами камеры на том этапе еще были аналоговыми.

Задачей мультиплексора является сведение видеопотока от нескольких камер в единый видеоряд для демонстрации на мониторах охраны и записи на Time Lapse-видеомагнитофон.

Именно тот период можно считать переломным моментом в развитии технологии детекции. И здесь нет опечатки: речь идёт о распознавании активности в специально отмеченных зонах кадра – эту операцию и производил мультиплексор.

Его можно было запрограммировать на определение активности в видеоряде, поступающем с одной или нескольких камер. С этой целью кадр разбивался на зоны (как правило, 256 зон 16х16 квадратов), и в процессе настройки системы специалист мог выбрать, в каких зонах нужно анализировать активность, а в каких нет.

В отличие от аналогового датчика движения тревожный сигнал формировался при наличии активности только в выбранных зонах, а не на всей площади кадра. Такой подход обеспечивал большую гибкость и удобство контроля, сводя к минимуму ложные срабатывания системы.

Ещё одним плюсом этой технологии можно считать возможность активации записи со стандартной частотой кадров при наличии активности на камере. В мультиплексоре была возможность настроить запись видеопотока с конкретной камеры в полнокадровом режиме, чтобы потом получить нормальное динамичное видео без рывков и пропуска кадров, с плавной передачей эффекта движения. Видео же с остальных камер продолжало записываться с пониженной частотой кадров.

Технология обладала существенными преимуществами по сравнению с аналоговой детекцией движения. В первую очередь, меньше ложных срабатываний за счет гибкой настройки зон контроля. Такая система практически не была подвержена влиянию атмосферных осадков.

Прогресс не стоит на месте, и на смену аналоговым камерам видеонаблюдения стандартного разрешения пришли цифровые Full HD-камеры, а аналоговые мультиплексоры и Time Lapse-видеомагнитофоны были вытеснены цифровыми регистраторами, а также локальными и облачными видеосерверами. Всё это привело к тому, что пользователи цифровых систем видеонаблюдения получили дополнительные возможности, о которых мы и расскажем вам ниже.

Детектор активности, встроенный в камеру


(с)

Появление мощных DSP (цифровых сигнальных процессоров) для обработки видео дало возможность разработчикам встраивать детекторы движения (и не только их) непосредственно в саму камеру. Мы будем называть такие камеры «умными», или «камерами с аналитикой».

Вы можете выбрать в кадре нужную зону, активность в которой хотите отслеживать, и при этом вы, как правило, не ограничены только квадратами определенного размера. Умные камеры позволяют задавать зоны любого размера и формы и активировать запись, например, на установленный флеш-накопитель. И конечно, они могут передать тревожный сигнал.

Умные камеры не ограничиваются только определением наличия движения в кадре. Более продвинутые модели могут отправлять уведомления о различных событиях на объекте, например, на электронную почту.

У некоторых камер есть возможность настройки временного интервала отслеживания движения. И конечно, большинство современных камер с аналитикой еще и выделяют в кадре подвижные объекты, на которые оператору нужно обратить внимание.

Заметим, что сейчас набирают популярность технологии, недоступные ранее для большинства систем видеонаблюдения:

  • распознавание лиц;
  • распознавание автомобильных номеров и других объектов;
  • распознавание эмоций.

Если вашей системе наблюдения требуется автоматически идентифицировать или распознавать людей и объекты, то нужно большое внимание уделить не только выбору камеры. Очень важную роль играет также ее расположение и освещение на объекте. Например, наличие контрового света может существенно снизить точность распознавания, особенно, если на вашей камере нет компенсатора задней подсветки или он не активен.

Также необходимо учитывать и размер, который занимает в кадре распознаваемый объект. Согласно требованиям европейского стандарта EN 50 132-7, для обнаружения, распознавания и идентификации людей и объектов введено понятие «плотность пикселей», или количество пикселей изображения на 1 м горизонтального расстояния до наблюдаемой цели.

Вид активности Задачи и возможности Старый параметр (% высоты) Альтернативный параметр мм/ пикс Количество пикселей на 1 м по горизонтали (справочно)
Мониторинг Мониторинг и контроль толпы 5 % от высоты кадра 80 12
Детектирование Гарантированное обнаружение людей в кадре 10 % от высоты кадра 40 25
Наблюдение Определение характеристик и особенностей человека, например одежды 25 % от высоты кадра 16 62
Распознавание Распознавание известных оператору людей 50 % от высоты кадра 8 125
Идентификация Качество достаточное для идентификации человека 100 % от высоты экрана 4 250
Инспектирование Возможность 100% идентификации, исключающей сомнения 400 % от высоты экрана 1 1000

Как видите, для уверенного обнаружения людей в кадре требуется плотность не менее 40 мм/пиксель. Понятно, что распознавание людей — это достаточно сложная задача, поэтому требования к качеству изображения здесь предъявляются очень высокие.

А если мы возьмем, например, задачу распознавания автомобильных номеров, то для этого высота номерных знаков и букв должна составлять примерно 15 пикселей, что эквивалентно 200 мм/пиксель.

Помимо качественной картинки самую важную роль в любой детекции играют используемые алгоритмы.
Детекция внешняя и встроенная

Программы детектирования могут быть встроены в камеру или располагаться на удаленном видео- или облачном сервере.

Рассмотрим достоинства и недостатки этих подходов.

Достоинства встроенной детекции:

  • пользователь сразу получает готовый комплекс видеонаблюдения с детекцией. Ему не надо задумываться над тем, как это работает и какой алгоритм детекции выбрать, производитель камеры всё сделал за него;
  • так что вторым, хоть и спорным, плюсом данного подхода является простота установки и настройки оборудования. Почему этот плюс является спорным мы расскажем в главе, посвященной облачной технологии детекции движения.

На этом преимущества и заканчиваются.

Поговорим о недостатках встроенной детекции.

Любая встроенная в камеру функция повышает её стоимость. Ведь разработчику нужно создать соответствующее ПО и провести его отладку и тестирование. А покупатель должен всё это оплатить.

Как правило, большинство встроенных в камеру алгоритмов детекции являются достаточно упрощенными. Ведь производителю проще написать ПО один раз и продавать его как можно дольше.


Процессор Fullhan 8520 в камере Dahua (c)

Качественные алгоритмы детекции требуют для своей работы мощные DSP, а чем мощнее процессор, тем дороже будет камера. Получается, что покупатель фактически оказывается «привязан» к строго определенному, зашитому в камеру алгоритму детекции, который может быть не слишком эффективным, а производитель не спешит выпускать обновление. Или он не всегда может это сделать в случае со старым «железом». Производителю проще выпустить новую, более дорогую камеру, чем тратить время и деньги на доработку старой.

Планируя покупку камеры, особенно у производителя из низкого ценового сегмента, задумайтесь о том, нужны ли вам «фичи» в виде встроенной детекции. И сейчас объясним, почему.

Достоинства и недостатки внешней детекции

Алгоритмы проанализируют отправленный на облачный или локальный сервер видеопоток и выдадут результат. Именно этот вариант реализован в Ivideon.

В отличие от зашитого в камеру алгоритма детекции движения, работа над улучшением используемых в нашем облаке технологий не прекращается. В частности, мы совсем недавно обновили настройки детектора движения в личном кабинете сервиса.

Все настройки в кабинете пользователь может делать удаленно с ПК или любого гаджета. Теперь мы добавили раздел «Детекция», в котором можно настраивать зону и чувствительность детектора движения. Аналогичные настройки есть и для звукового тракта.

Настройка детектора движения простая и наглядная: пользователю не надо думать, насколько эффективны алгоритмы детекции и как их обновить. Этими вопросами занимаются наши программисты.

Использование сервиса облачного видеонаблюдения позволяет легко организовать любую детекцию, независимо от типа и цены установленных на вашем объекте камер. Вы можете настроить детекцию движения или активировать функцию распознавания лиц. Вам не нужно приобретать новые камеры, достаточно просто выбрать нужную опцию в личном кабинете сервиса.

Источник

Как выбрать датчик движения: место монтажа, вид зоны, радиус действия, чувствительность и мощность, настройка времени, обзор

Выбор технических характеристик детектора движения зависит от области применения.

Наиболее часто устройства для выявления движения используют в системах сигнализации и электрических сетях для автоматического включения освещения и других приборов.

Естественно требования, которые предъявляют к устройствам, несколько отличаются, но существует ряд параметров одинаково важных для обоих типов.

Содержание:

Место монтажа


Устройства могут применяться на улице или в помещении. Для уличных датчиков важна степень защиты от внешней среды.

Корпус должен быть герметичный, пыле и влагозащищенный, степень защиты от IP 20 до IP 55. Особое внимание следует уделить температурному диапазону, при котором будет эксплуатироваться детектор.

Предпочтение отдается комплектам, в которых предусмотрены специальные кронштейны для крепления. Это не только облегчит процесс монтажа, но и сделает процесс настройки зон сканирования более удобным.

При выборе точки монтажа следует учитывать возможность подключения питания и прокладки кабелей к коммутационному блоку.

Если это, по каким-то причинам невозможно, то нужно использовать беспроводные радиодатчики или полностью автономные устройства.

Конфигурация контролируемого объекта.

Если в плоскости сканирования размещено большое количество предметов, способных перекрыть зону детекции: стеклянные стены, плотные шторы и т. д., предпочтение следует отдавать комбинированным датчикам.


Если в зоне мобильного видеонаблюдения нет точки подключения к интернету или невозможно установить дополнительное оборудование связи, то можно использовать камеры передающие информацию через 3G модем.

Видеосервер — это устройство аналогичное по базовому функционалу с топовым гибридным видеорегистратором для системы записи видеонаблюдения. Подробнее о системе записи видеонаблюдения здесь.

Одним из нескольких принципов обнаружения у таких устройств должно стать активное сканирование СВЧ или ультразвуком. Кроме того у таких моделей гораздо меньше ложных срабатываний чем у датчиков основанных на одном типе обнаружения.

Вид сканируемой зоны


Угол обзора датчика движения настенного может составить до 1800, а потолочного 3600.

1. Объемный.
2. Домашние животные.
3. Занавес.
4. Дальнобойность (коридор).
5. Потолочное размещение.

Для эффективного выявления движущихся объектов следует использовать такую форму сканирующего поля, которая оптимально подходит для помещения.

Предпочтение отдается тем устройствам, которые могут конфигурировать вид зоны сканирования. У некоторых моделей это происходит посредством замены линз Френеля или оптических сегментных зеркал.

Для контроля всего помещения используются объемные поля в настенных и потолочных детекторах, использование последних предпочтительней в небольших помещениях правильной простой формы.

Тип занавес можно использовать как горизонтально, так и вертикально для полного перекрытия входа в помещение. Дальнобойное сканирование используется для контроля коридоров и удаленных входов.

Существуют специальные линзы оставляющие слепую зону в метре над полом. Они используются в домах, где есть домашние животные.

Радиус действия датчика движения


Каждый детектор движения имеет регламентированный производителем радиус обнаружения. Не стоит пытаться его увеличить, просто закрепив устройство выше, чем указанно в спецификации.

Это не только снизит эффективность обнаружения на пределе дистанции, но и приведет к появлению «саботажных» зон.

Следует так же учитывать, что самый распространенный тип детекторов на пироэлектрических сенсорах наиболее подвержен влиянию внешних факторов:

  • размеру и интенсивности теплоизлучения объекта;
  • разнице температур между объектом и окружающей средой (чем больше разница, тем дальше дистанция обнаружения);
  • погодным условиям: снег, дождь, туман;
  • направление и скорость движения объекта через зону сканирования.

Практически все производители детекторов движения указывают в паспортных данных своих изделий максимальное расстояние зоны детектирования при перпендикулярном пересечении лучей.

Это необходимо учитывать при размещении устройства на охраняемом объекте. Либо выбирать устройство с 20% запасом дальности, либо ориентироваться на дальность обнаружения дополнительного сенсора, СВЧ или УКВ, в комбинированных моделях.

Чувствительность и мощность оборудования


Степень чувствительности пироэлектрического элемента можно настраивать непосредственно на плате устройства, но фактический общий уровень зависит от количества чередующихся активных и пассивных зон. Чем их больше, тем чувствительней детектор в целом.

Этот параметр особенно важен в детекторах присутствия для регистрации объектов уже находящихся в зоне сканирования, но не осуществляющих заметных перемещений.

Дальнейшие параметры актуальны для детекторов использующихся, как пусковые механизмы электроприборов.

Суммарная мощность электрооборудования подключенного для коммутации.

Для использования в электросетях применяют датчики движения с различной мощностью потребления электроэнергии.

Поэтому необходимо определить цель установки детектора движения, для одного электроприбора (лампа освещения подъезда), нескольких устройств (вентиляция и освещение склада) и уровень их энергопотребления.

Настройка времени включения и выключения устройства


Ключевая функция для детекторов управляющих освещением. Нельзя задавать слишком большой параметр, ведь тогда не достичь высокого уровня экономии.

Данный параметр должен иметь высокую точность, особенно при использовании нескольких датчиков объединенных в сеть, контролирующую освещение на больших площадях. В этом случае детекторы не могут полностью охватить зону контроля.

Соответственно возможность подбора временного интервала должна быть такой, чтобы человек успел пройти слепую зону между датчиками и активировать следующий прибор без отключения освещения.

Обзор датчиков движения


Модельный ряд К2120, в который входят четыре модели с маркировкой 405070100, означающей дальность срабатывания. Устройства работают по принципу пассивного инфракрасного сканирования.

Коридорная форма зоны сканирования подходит для производственных объектов больших площадей. Электропотребление от адаптеров постоянного тока с напряжением 8 – 28 В, при силе тока до 16 мА.

Устройства выполнены в уличном варианте и полностью работоспособны при температурах от -400С до +500С. Выдерживают влажность до 93% при температуре до +400С. Степень защищенности корпуса по международной классификации IP65.

Элементы устройств и сборка весьма надежны, производитель регламентирует среднюю наработку до отказа – 50 000 часов. В комплект входит универсальный двухэлементный кронштейн, с помощью которого можно закрепить детектор на стене или потолке.

Изменение положения закрепленного устройства возможно на 900 по горизонтали и в диапазоне +300… -600 по вертикали.

Обработку информации поступающей с пиродетектора производит микропроцессор, что позволяет плавно настроить степень чувствительности устройства в десятикратном диапазоне.

XJ660T производства фирмы С&К Sysytem. Профессиональный детектор движения, использующийся для контроля больших площадей – 15х18 м.

В комплект входит несколько линз Френеля: широкая, вертикальная и горизонтальная занавеска, что позволяет модулировать конфигурацию зон сканирования и обеспечить защиту от срабатывания на домашних животных (слепая зона до 1 м).

  • Вид сверху. Линза «широкий угол», Линза «горизонтальная занавеска»
  • Вид сбоку. Линза «широкий угол»
  • Вид сверху. Линза «вертикальная занавеска»
  • Вид сбоку. Линза «вертикальная занавеска»
  • Вид сбоку. Линза «горизонтальная занавеска»

    В комплект входит поворотный кронштейн модели DT4SW. Питание постоянное напряжение 12В при силе тока в 20 мА. В устройстве используется пассивный ИК детектор с двойным пироэлементом с регулируемой чувствительностью.


    Если передача аудиосигнала будет осуществляться через линию камеры видеонаблюдения с микрофоном, то распайка контактов будет происходить на штекер Mini-Jack 3.5 мм.

    Подключение системы скрытого видеонаблюдения возможно по кабелю локальной сети через контактную коробку с поддержанием наиболее распространенных сетевых протоколов передачи данных: FTP, HTTP, TCP/IP и нескольких других. Подробнее о системе скрытого видеонаблюдения читайте в этой статье.

    Детектор имеет дополнительные функции защиты и обработки сигнала: температурную компенсацию, защиту от белого света, автоматический подсчет срабатываний. Реле несанкционированного вскрытия, устойчивость к радиопомехам от 27 до 1000 МГц.

    Для устройства системы безопасности рекомендуется использовать профессиональное однотипное оборудование, проверенных производителей.

    Источник

  • Adblock
    detector