Камери відеоспостереження є одним з найважливіших інструментів в галузі охорони об'єктів і майна. Однак фраза: «Що бачиш, те й отримуєш» застосовна в буквальному сенсі. Правильна настройка камер відеоспостереження безпосередньо впливає на рівень їх ефективності. Одним з головних аспектів настройки камери відеоспостереження є її поле зору. Словник Вебстера сказав би вам, що поле зору камери - це кут між двома променями, які з'єднують центр об'єктива і дві протилежні сторони кадру. Додатково можна уточнити, що поле зору має вертикальну складову (вертикальне поле зору) і горизонтальну складову (горизонтальне поле зору). Простими словами це означає зображення з камери, яке ви бачите як в режимі реального часу, так і в записі. Це звучить досить просто, але є кілька помилок, яких ви повинні постаратися уникнути.
Концепція поля зору може помилково здаватися простою, тому що цьому питанню зазвичай не присвячують багато часу. Однак якщо ви знайдете час для більш глибокого аналізу впливу цього параметра на інші аспекти проектування периметра, на завдання безпеки або самі камери, швидко стане очевидним, що поле зору камер - це ключовий аспект всього проекту, і він повинен бути визначений на ранніх стадіях процесу проектування. Читайте далі, щоб дізнатися які помилки часто зустрічаються в цій області, і використовуйте цю інформацію як керівництво, щоб уникнути подібних проблем у майбутньому.
1. Невиконання домашнього завдання
Одна з перших ідей яку ви повинні зрозуміти, це те, що поле зору камери не є незалежною змінною. Як показано в статті «Вісім кроків для більш безпечного периметра», розміщення камер може бути дорогим задоволенням, і буде ще дорожче, якщо зроблено неправильно. Ви повинні враховувати, що місце розміщення, зона виявлення, сліпі зони і поле зору є взаємно залежними змінними. Зміна однієї впливає на всі інші. При наявності варіофокального об'єктива, дана залежність зазвичай не береться до уваги. Це відбувається через ті думки, що невдале положення камери або неправильно обрана область зйомки пізніше може бути компенсована за допомогою функції змінного фокуса об'єктива. Це помилка і потенційно дорога авантюра.
Ви повинні приступати до проектування системи, враховуючи всі аспекти, включаючи певне поле зору камери і його залежність від інших параметрів установки. Освіжіть свої знання з геометрії, знайдіть і використовуйте калькулятор поля зору і хороший засіб для проектування розташування камер. Переконайтеся, що ви перевірили зони виявлення, створили перекриття для сліпих зон камер, і визначили поле зору, щоб у вас був деякий простір для маневру після установки устаткування. Будуть неточності у виборі положення камер і непередбачені проблеми з вибором області огляду камер, але ви не повинні розраховувати на те, що зможете вирішити ці проблеми за допомогою настройки варіофокального об'єктива.
2. Мислення з позиції фотографа
Всі ми пам'ятаємо курс фотографії в старшій школі і «правило третин»: дві третини кадру повинні займати земля і предмет зйомки, одну третину - необхідно залишити для неба. Ми ніколи не використовуємо це правило, коли фотографуємо тітку Беатріс або коли фотографуємося у відпустці на Гаваях. Але дивно, як часто ми використовуємо це правило, коли налаштовуємо камери відеоспостереження. Хоча «правило третин» приємне оку глядача, в світі безпеки воно не застосовується.
Фактично не існує такої системи безпеки, в якій спостереження неба мало б будь-який сенс. Разом з тим існує багато причин, за якими ви не повинні дивитися в небо. Сюди відносяться відблиски і осліплення камер під час сходу і заходу сонця. Ще одним аргументом є те, що по суті, ви витрачаєте 33% ємності сховища даних і пропускної здатності мережі на цікаві хмарні утворення. Єдина причина для того, щоб в полі зору камери було небо, це наявність точки відліку і можливість переконатися, що у вас є достатньо простору для будь-яких вертикальних зон виявлення.
Як правило, 10% кадру більш ніж достатньо, щоб поставити систему відліку. Якщо розглядається вертикальна зона виявлення, наприклад щоб переконатися, що ви можете спостерігати вторгнення через паркан, в такому випадку потрібно ще менше неба в кадрі.
Ефективність камери відеоспостереження багато в чому залежить від правильно налаштованого поля зору. Зображення та підписи люб'язно надані компанією PureTech Systems.
3. Занадто ранній сон
Обхід того місця, де планується створити систему відеоспостереження, є вкрай важливою частиною процесу проектування системи безпеки. Хороші консультанти і освічені господарі відкривають доступ на територію для потенційних проектувальників системи безпеки. Таким чином, всі унікальні особливості даного об'єкта стають зрозумілі на ранніх етапах проектування системи безпеки. Я впевнений, що ви або ваша компанія брали участь в подібних заходах, але мені цікаво, скільки подібних оглядів території було проведено в нічний час. У більшості випадків це вважається непотрібним, тому що зазвичай проект системи безпеки включає в себе рішення для спостереження в умовах слабкої освітленості, такі як інфрачервоне підсвічування, тепловізійні камери і т.д.
Однак існує велика кількість джерел світла, які повинні бути враховані при налаштуванні поля зору камер: освітлення самого об'єкта, періодичне світло фар, освітлення суміжних об'єктів, схід / захід, відбите світло (вода, вікна) і т.д. Джерела світла можуть шкодити камерам різними шляхами, тому важливо знати, де вони знаходяться, і постаратися виключити їх з поля зору камер. На жаль, якщо ви не плануєте попрацювати в нічну зміну, у вас не буде можливості виявити, де ховаються ці проблемні джерела світла.
Менше поле зору камери дозволяє краще ідентифікувати специфічні деталі (обличчя, одяг, тощо), але забезпечує меншу ефективність в області виявлення і стеження, ніж більше поле зору камери.
4. Думки зосереджені тільки на камері
Беручи до уваги саме визначення поля зору камери, яке ми розглянули в першому параграфі, було б дивним думати про щось інше, крім камери. Але насправді великою помилкою є налагодження поля зору камери без урахування поля зору освітлювача. Чи використовуєте ви інфрачервоне освітлення або освітлення білим світлом, для нічного відеоспостереження найбільш важливим аспектом є не поле зору камери, а скоріше поле зору джерела інфрачервоного або видимого світла.
Якщо ви коли-небудь переглядали зображення з камери при слабкому освітленні або його відсутності, тоді ви розумієте чому це так важливо - без достатнього освітлення ви фактично отримуєте чорне зображення. Якщо ви хочете, щоб поле зору камери в нічний час відповідало полю зору камери в денний час, тоді ви повинні переконатися, що промінь освітлювача відповідає полю зору камери і по дальності, і по ширині. Деякі освітлювачі мають настройки, за допомогою яких ви можете зробити промінь вузьким і довгим або широким і коротким. Інші мають фіксовану форму променя. Майже у всіх випадках, результуюче поле зору, яке відповідає можливостям освітлювача, буде значно менше за відстанню, ніж поле зору яке можна отримати однією камерою при денному освітленні.
Якщо ви не приймаєте до уваги поле зору освітлювача, це може стати дорогою помилкою з точки зору охоплення території. Вам доведеться посидіти допізна, щоб переконатися, що покриття камер відповідає вимогам. Але переконайтеся, що ви врахували поле зору освітлювача на стадії проектування, тому що це може закінчитися тим, що в нічний час у вас будуть прогалини в покритті.
Для заданого покриття території в нічний час, поле зору камери повинно збігатися з полем зору інфрачервоного освітлювача. На цьому малюнку показано, як поля зору камери і освітлювача повинні бути налаштовані, щоб відповідати один одному.
5. Нерозуміння явища розмиття пікселів
Розуміння пікселів - це явище, при якому чим більше інформації передається одним пікселем, тим більш розмитою стає ця інформація. Зазвичай ця проблема виникає, коли налаштовують огляд камери і розширюють її поле зору так, що воно стає настільки широким, наскільки дозволяє об'єктив. Це доступна інформація, так чому б нам не розширити огляд за допомогою об'єктива, щоб отримувати її? Відповідь на це питання залежить від поставленого завдання.
Важливо зрозуміти, що камера розроблена так, щоб дати вам певну кількість пікселів ефективної відеоінформації. Заміна об'єктива або зміна рівня збільшення об'єктива дає вам інше поле зору, але не дає вам більше пікселів. Кількість пікселів постійне. Таким чином, розширення огляду фактично розмиває відеоінформацію будь-якого конкретного пікселя.
Ось один із способів, щоб зрозуміти це. Уявіть, що набір пікселів даної камери - це еластична вантажна мережа. Кожен осередок мережі являє собою піксель. Якщо ви розширюєте поле зору камери, ви фактично розтягує мережу. Ви розширили пікселі, але пам'ятайте, що піксель - це одинична величина. Так що тепер ви розтягнули одну величину на кілька величин розширеного огляду камери. Практично це означає, що у вас буде менше інформації про конкретний об'єкт на заданій відстані.
Наприклад, вузьке поле зору може дати вам досить піксельної інформації, щоб прочитати напис на кепці людини з відстані в 100 метрів. У той час як широке поле зору тієї ж людини, може не містити достатньо інформації в розмитих пікселях навіть для того, щоб взагалі визначити в кепці людина чи ні. Таким чином, це питання планування. Необхідно вирішити, що важливіше: мати огляд ширшої території, жертвуючи деталізацією, або скоротити розмір поля зору, щоб отримати більше деталей. Помилкою є нерозуміння суті даного компромісу.
«Правило третин» може бути застосовано, коли ви фотографуєте у відпустці, але воно не працює, коли ви налаштовуєте камери відеоспостереження. Плануйте кадр так, щоб не більше 10% зображення було вище лінії горизонту.
6. Бажання отримати красивий вид
Всі ми любимо розваги, але це не обов'язково кращий підхід, коли ви налаштовуєте поле зору камери відеоспостереження. Поширеною помилкою є включення в поле зору камери «цікавих областей» замість цільових областей.
Наприклад, уявіть ситуацію, коли тротуар з великою кількістю пішоходів проходячих поруч з огорожею об'єкта. Часто поле зору камери налаштовується так, що включає в себе цю жваву область. Однак якщо цільовою областю є не сам тротуар, а скоріше область між тротуаром і огорожею, тоді навіщо включати тротуар в поле зору камери? Тепер будь-який рух на тротуарі зобов'язує охоронця, який спостерігає за монітором, або програмне забезпечення виявляти і оцінювати його як можливу загрозу. Те ж саме можна сказати про дороги або водойми на задньому плані. Якщо територія не представляє інтерес з точки зору безпеки, тоді слід вирішити, чи повинна дана область бути включена в поле зору камер.
Широке поле зору буде розмивати доступні пікселі, що призведе до втрати інформації про цільовий об'єкт, як показано на малюнку, де один і той же об'єкт спостерігається з відстані 50 метрів з різним полем зору камери (4CIF, 480x320). Щоб зберегти максимальну кількість піксельної інформації, ширина поля зору не повинна перевищувати ширину, необхідну для ефективного моніторингу даної області.
7. Нерозуміння місії камери
Останній аспект в питанні про поле зору - це розуміння передбачуваної місії камери. На практиці це рідко виходить за рамки настройки зони виявлення. Проте, зі зростанням роздільної здатності камер, збільшується кількість можливих призначень, які необхідно розглянути.
Для задач виявлення, як правило, краще мати поле зору, отримане з більш високої точки спостереження. Це допомагає уникнути перешкод, дозволяє краще зрозуміти поточний напрямок руху об'єкта і його потенційну траєкторію. Однак поле зору з високою точки не завжди сприяє завданням ідентифікації особи або одягу, тому що в цьому випадку обличчя або одяг видно під кутом або можуть бути закриті головним убором. Справедливо і зворотне: поле зору з більш низької точки дає кращі результати ідентифікації, але потенційно гірше дозволяє вирішувати завдання стеження і виявлення. Ще раз, помилка полягає не в тому, яке у вашої камери поле зору, високе або низьке, а в нерозумінні переваг і недоліків кожного варіанту. Також помилкою буде не використовувати інформацію про призначення камери при виборі оптимальної висоти під час налаштування поля зору камери.
Ерік Олсон
* Ерік Олсон - віце-президент з маркетингу компанії PureTech Systems, розташованої в Фініксі (Аризона, США). Компанія займається розробками в сфері відеоаналітики.
