Применение технических средств наблюдения для контроля территории (стр. 6 из 8)

Первичная оценка состава системы. Перед тем как приступить к закупке аппаратуры и оборудованию объекта, желательно хотя бы ориентировочно оценить сложность будущей системы. Для этого вначале определяют необходимое количество камер, а затем систему условно относят к соответствующей группе:

1- я группа - системы, содержащие до 8 камер;

2- я группа - системы, содержащие от 9 до 16 камер;

3- я группа - системы, содержащие более 16 камер.

В большинстве систем 1-й группы в качестве аппаратуры обработки и коммутации видеосигнала используются достаточно простые и дешевые устройства: квадраторы и видеокоммутаторы последовательного действия. Для отображения информации о состоянии зон обычно достаточно одного или двух мониторов. Если необходима запись, используется видеомагнитофон бытового класса или простейший охранный видеомагнитофон. Системами 1-й группы оборудуются, в основном, объекты категории В. Эти системы не требуют высокой квалификации операторов и сравнительно дешевы. Стоимость черно-белых систем для внутреннего наблюдения определяется количеством камер и, как правило, не превышает $ 4000. Стоимость систем для наружного наблюдения значительно выше за счет использования дорогостоящего оборудования и может превышать стоимость аналогичных по количеству камер систем для внутреннего наблюдения в несколько раз. Телевизионные камеры цветного изображения в таких системах практически не применяются, так как их стоимость более чем в два раза превышает стоимость черно-белых камер такого же класса.

Для систем 2-й и 3-й групп оправдано, несмотря на высокую стоимость, применение аппаратуры специализированных фирм: черно-белых и цветных камер повышенного разрешения, простых и сложных мультиплексоров, матричных коммутаторов, профессиональных видеодетекторов движения, специальных охранных видеомагнитофонов, персональных компьютеров, обеспечивающих возможность организации нескольких постов управления, включая удаленные на значительное расстояние, программирование режимов работы, гибкую логику обработки сигналов тревоги. Кроме этого, для систем 3-й группы характерно применение аппаратуры, позволяющей объединять несколько однотипных устройств обработки и коммутации видеосигнала в блоки с большим числом входов/выходов и единым управлением, обеспечивающие возможность обработки нескольких сотен видеокамер, приборов сигнализации и управления доступом. Если информацию требуется выводить в пункт централизованной охраны, в территориальный орган внутренних дел или другой удаленный пост по телефонной линии, используют устройства цифровой обработки и сжатия изображения, модемы и т.п., позволяющие передавать по одной линии не только видеосигнал, но и тревожную, графическую, программную информацию, а также сигналы управления. Эти системы достаточно сложны, имеют высокую стоимость и предназначены, в основном, для организации ИСО объектов категорий А и Б. Поэтому их проектирование, монтаж, программирование и наладку рекомендуется производить при непосредственном участии профессиональных фирм, специализирующихся в создании этой техники. Стоимость систем, относящихся ко 2-й и 3-й группам, может превышать стоимость систем 1-й группы во много раз и составлять десятки тысяч долларов.

Следует отметить, что такой подход весьма упрощен, ибо наверняка найдутся объекты, где при малом количестве камер требуется система с повышенным разрешением, возможностью изменения режимов записи и наблюдения и т.п. Однако рассмотренный подход к проблеме позволяет получить хотя бы первоначальное представление о составе, стоимости и возможностях системы.

Выбор телевизионной камеры. Правильный выбор телевизионных камер является принципиально самым важным моментом в проектировании системы, так как именно характеристиками камер определяются, в конечном счете, характеристики других компонентов системы и в целом ее стоимость.

При выборе телекамеры и места ее установки учитываются:

- категория значимости зоны;

- геометрические размеры зоны;

- необходимость идентификации наблюдаемого предмета;

- ориентация зоны на местности;

- освещенность объекта наблюдения;

- расположение уязвимых мест;

- условия эксплуатации;

- вид наблюдения - скрытое или открытое.

Для того чтобы определить основные параметры камер, целесообразно сгруппировать зоны объекта таким образом, чтобы требования к камерам от группы к группе были различными.

Категория значимости объекта. Выше отмечалось, что класс ТСВ выбирается в зависимости от категории значимости объекта. Это в полной мере относится и к телекамерам. Для наблюдения объектов категории А следует применять высококачественные камеры черно-белого и цветного изображения ведущих специализированных фирм.

На объектах категории Б применяют, в основном, камеры среднего класса, а для категории В вполне оправданно применение дешевых камер, например, южно-корейского или тайваньского производства. В некоторых случаях, когда преследуются цели, нехарактерные для данной категории объекта, могут приниматься другие решения.

Геометрические размеры зоны. Геометрическими размерами зоны определяется угол зрения камеры. В охране входной двери, помещений, открытых площадок применяются широкоугольные камеры с углом зрения 60... 90° либо камеры с меньшими углами зрения, устанавливаемые на поворотных платформах. В охране периметров используются камеры с малыми углами зрения. Угол зрения камеры можно определить по формуле:

где

- угол зрения по горизонтали; h - размер матрицы по горизонтали, мм; f- фокусное расстояние объектива, мм.

В качестве иллюстрации можно привести следующие усредненные значения углов зрения камер с различными форматами ПЗС-матриц и объективами с различными фокусными расстояниями.

Для объектива с фокусным расстоянием 75 мм углы зрения составят: 3,6°; 5,0°; 6,6° и 10°, а для объектива с фокусным расстоянием 16 мм эти углы зрения будут составлять соответственно 17, 23, 30 и 43°.

При этом следует руководствоваться справочными данными из каталогов фирм-производителей, так как углы зрения изделий разных фирм могут несколько отличаться друг от друга при одинаковых исходных данных.

Идентификация наблюдаемого предмета. На объектах категорий А и Б, как правило, требуется идентификация личности или номера автомобиля при входе или несанкционированном проникновении в "важные" зоны, такие, например, как банковские хранилища, помещения для хранения оружия либо ядохимикатов, боксы для инкассаторских машин, стоянки служебного автотранспорта и т.п.

С этой целью применяют камеры с повышенным разрешением либо камеры, оснащенные длиннофокусными объективами и имеющие малые углы зрения. Для получения более полной информации об объекте наблюдения используются камеры цветного изображения. Основное требование, предъявляемое к цветным камерам - правильная передача цветов. Для компенсации искажений цветопередачи при изменении источников света в камерах применяются специальные схемы "баланса белого". В хороших камерах регулировка осуществляется автоматически и, как правило, имеются регулировки для адаптации к разным источникам света.

Если в соответствии с геометрическими размерами зоны уже выбран требуемый угол зрения камеры, то минимальная высота объекта определяется по формуле:

где L - расстояние от камеры до наблюдаемого объекта, м; S - минимальная высота объекта, который требуется различать, мм; R - разрешение камеры, ТВ-линий; а - угол зрения объектива.

На практике может оказаться, что камера с выбранным углом зрения не позволяет получить требуемую для идентификации объекта наблюдения детализацию даже при использовании камеры с повышенным разрешением, а применение камеры с меньшими углами зрения может оставить часть зоны без наблюдения. Это характерно для больших помещений и открытых площадок, а также периметров большой протяженности. В таких случаях применяют камеры с вариообъективами, позволяющими изменять фокусное расстояние и угол зрения. В нормальном режиме, когда в зоне нет нарушения, установлено малое фокусное расстояние объектива, камера имеет широкий угол зрения и под наблюдением находится вся зона. При возникновении тревожной ситуации в зоне фокусное расстояние объектива увеличивается, позволяя "приближать" интересующий предмет настолько, чтобы можно было его идентифицировать. Для правильного выбора вариообъектива необходимо определить границы изменения его фокусного расстояния. Нижняя граница f_minвыбирается, исходя из требуемого угла зрения камеры в нормальных условиях.

Верхнюю границу фокусного расстояния f_maxможно определить как

Следующей важной для идентификации объекта характеристикой камеры является наличие компенсации заднего света, которая позволяет получить, например, качественное изображение лица человека, стоящего спиной к солнцу, в то время как обычная камера даст только темный силуэт. Вся автоматика в таких камерах ориентируется не на среднюю освещенность, а на центральную часть экрана. Развитие этой идеи привело к понятию дифференциального усиления. Этот метод позволяет получить одинаково хорошее изображение даже в резко отличающихся ярких и темных областях кадра.