Какой должна быть скорость обновления информации системы охранного телевидения ч1 Ю.М. Гедзберг, Директор ООО 'Мост Безопасности
Опубликовано в журнале 'Системы Безопасности' №4 за 2006 год
Системы охранного телевидения обладают чрезвычайно широкими функциональными возможностями, но они имеют и свои физические ограничения. Для потребителя крайне важно определить, какими возможностями должна обладать проектируемая видеосистема
Требования к видеосистеме
Задача видеосистемы – предоставлять работникам охраны визуальную информацию о нештатной ситуации. Скорость обновления информации – это одна из важнейших характеристик цифровых систем охранного телевидения.
По этому параметру видеосистемы делятся на две группы:
• первые не позволяют, в силу ограниченности ресурсов, просматривать и записывать изображения значительного числа контролируемых зон в режиме реального времени;
• вторые допускают работу в режиме реального времени, однако стоимость таких систем существенно выше.
Какую же видеосистему следует выбрать потребителю для решения его реальной задачи, или, проще говоря, сколько изображений в секунду для конкретного объекта много, а сколько мало?
Вопрос о выборе необходимой скорости обновления информации в видеосистеме сейчас решается интуитивно; как правило, принимаются в расчет качественные характеристики объекта наблюдения и опыт проектировщика.
Приходится порой даже слышать, что в системе охранного телевидения лучше иметь высокую разрешающую способность, чем высокую скорость обновления, то есть лучше записать хотя бы один кадр с высоким разрешением, который в дальнейшем можно было бы увеличить и подробно рассмотреть все детали происшествия. Думается, подобное противопоставление некорректно, поскольку может случиться так, что при недостаточно высокой скорости обновления не удастся записать даже один кадр, содержащий ценную для расследования происшествия информацию.
В данной статье предпринята попытка получить числовые соотношения для скорости обновления информации в цифровой системе охранного телевидения, определить критерии такого выбора.
Движение объекта в контролируемой зоне
Движение объекта в зоне, контролируемой с помощью видеокамеры, может иметь любую траекторию. Однако для простоты рассуждений примем в качестве данных, что объект совершает прямолинейное равномерное движение; с достаточной для последующих рассуждений точностью его произвольная траектория движения может быть заменена ее кусочно-линейной аппроксимацией. Вектор скорости движения v объекта можно разложить на радиальную vr и тангенциальную vt составляющие относительно точки установки видеокамеры (рис. 1).
Радиальная составляющая в зависимости от направления движения может оказывать различное влияние на результат получения видеоизображения объекта. Причины возникающих при этом потерь информации могут быть следующими:
1. при движении к видеокамере объект может оказаться в так называемой ближней зоне:
o в пределах мертвой зоны под видеокамерой,
o вне пределов глубины резкости объектива;
2. при движении от видеокамеры объект может оказаться в так называемой дальней зоне:
o вне пределов опознавания и обнаружения,
o вне пределов глубины резкости объектива.
Что касается тангенциальной составляющей, то она определяет время пересечения сектора наблюдения. При каком-то, достаточно большом значении vt появившийся объект, пересекающий сектор наблюдения, может оказаться незамеченным. Для описания такой ситуации введено понятие условно мертвой зоны (см. ниже).
Можно сделать важный вывод: скорость обновления видеоинформации важна не сама по себе, а только в связи с расстоянием до контролируемого объекта самой видеокамеры и значением ее угла обзора, также она зависит от тангенциальной составляющей скорости объекта.
Поскольку нас интересуют не вероятностные характеристики, а значения параметров видеосистемы, гарантирующие попадание в видеозапись движущегося объекта, то с практической точки зрения следует задаться максимальными значениями vt.
Для бегущего человека максимальная скорость может быть принята равной 10 м/с. Естественно, что при наличии препятствия (забора, турникета и пр.) эта скорость будет существенно ниже.
Конечно, не следует ожидать, что злоумышленник на автомобиле, совершая правонарушение, будет следовать каким-то правилам, тем не менее, для определенности можно использовать известное ограничение на максимальную скорость: 'В населенных пунктах разрешается движение транспортных средств со скоростью не более 60 км/ч, а в жилых зонах и на дворовых территориях не более 20 км/ч'. Иначе говоря, в расчетах скорость автомобиля может быть принята равной 60 км/ч (16,7 м/с), а для получения гарантированной видеозаписи автомобиля, движущегося с большей скоростью, полученные результаты можно пропорционально увеличить.
Естественно, надо отдавать себе отчет в том, что далеко не каждый злоумышленник бегает стометровку за 10 с и что далеко не на каждом объекте имеется возможность бежать с такой скоростью. Чтобы не закладывать избыточность в скорости обновления информации для каких-то объектов, более перспективным может оказаться определение максимальной скорости опытным путем (это, в частности, относится к случаю переброски предметов через забор).
Итак, постараемся определить соотношение между углом обзора видеокамеры, максимальной скоростью движения объекта, скоростью обновления информации видеосистемы и получаемой при этом длиной условно мертвой зоны. Подчеркнем, что данная статья посвящена влиянию скорости обновления информации на выполнение видеосистемой именно охранных функций, в первую очередь на видеорегистрацию объектов, появившихся в охраняемой зоне, и в ней не рассматриваются требования к скорости обновления информации у видеосистем, предназначенных для регистрации технологических процессов, видеонаблюдения за действиями кассиров в магазинах, крупье в казино и пр.
Условно мертвая зона
В дальнейшем наши рассуждения будут строиться на предположении, что видеокамера и движущийся объект находятся в одной горизонтальной плоскости. Влияние на угол обзора высоты установки видеокамеры над землей (или над полом в помещении) может быть учтено соответствующим коэффициентом.
Принципиально то, что реальная мертвая зона существует для всех объектов – статических и динамических; на ее длину влияют угол обзора по вертикали и высота установки видеокамеры. Что касается условно мертвой зоны, то она может быть определена только для динамических объектов; на ее длину влияет угол обзора по горизонтали, и, в отличие от реально мертвой зоны, первая может существовать даже при нулевой высоте установки видеокамеры.
Под условно мертвой зоной будем понимать ту часть сектора обзора видеокамеры по горизонтали, в пределах которой объекты, пересекающие его с достаточно высокой скоростью, могут оказаться незарегистрированными системой охранного телевидения.
При уменьшении угла обзора длина условно мертвой зоны возрастает, то есть эффективность видеонаблюдения падает. Рассмотрим варианты оценки длины условно мертвой зоны, значение которой необходимо знать не только при выборе объективов и размещении видеокамер, но и при определении скорости обновления информации видеосистемы.
Рассмотрим треугольник EOD (рис. 2), который представляет собой сектор наблюдения видеокамеры по горизонтали с углом обзора αH .
Наиболее коротким путем пересечения сектора наблюдения является отрезок AC длиной s, параллельный плоскости наблюдения DE, на расстоянии u от места установки видеокамеры VC1. Из треугольника COA:
Очевидно, что при широкоугольном объективе видеокамеры длина пути пересечения s будет больше и вероятность обнаружения и регистрации движущегося объекта будет выше, чем при использовании телеобъектива (в случае использования длиннофокусного объектива злоумышленнику легче пересечь сектор наблюдения, оказавшись незамеченным).
Из формулы (3) следует, что для видеокамеры с широкоугольным объективом, имеющим угол обзора αH = 90º, длина условно мертвой зоны численно равна половине пути пересечения сектора наблюдения, т.е.
При уменьшении угла обзора длина условно мертвой зоны возрастает. Рассмотрим, как можно оценить длину условно мертвой зоны.
Длина пути s пересечения сектора наблюдения объектом равна произведению скорости движения этого объекта vt на время пересечения t:
Подставив выражение (5) в формулу (3) окончательно получим для длины u условно мертвой зоны:
– коэффициент, учитывающий влияние на длину условно мертвой зоны u угла обзора видеокамеры αH.
График зависимости k = f (αH ) показан на рис. 3, а в табл. 1 приведены соответствующие числовые значения.
Рис. 3. Зависимость коэффициента k от угла обзора
(фокусного расстояния объектива) Просмотрено :
12 раз Материал предоставлен :
Руководитель интернет-проектов, Иванов П.А.
Компания: ООО "Актив-СБ"
Тел. Для связи: (495)783-26-56
Факс (495)783-26-56
сайта : http://www.aktivsb.ru
e-mail для связи
[email protected] Сайт :
| Голосовать: |
Читательский рейтинг : (0 голосов) |
|
|
