МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ “СИСТЕМА ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ “ВИДЕОЛОКАТОР”” - Студенческий научный форум

VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ “СИСТЕМА ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ “ВИДЕОЛОКАТОР””

Восканян З.Н. 1, Рублев Д.П. 2
1Южный федеральный университет, Информационно-технологическая академия, Институт компьютерных технологий и информационной безопасности, каф. Безопасности информационных технологий, специальность: Комплексная защита объектов информатизации.
2Южный федеральный университет, Информационно-технологическая академия, Институт компьютерных технологий и информационной безопасности, каф. Безопасности информационных технологий,
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ

Повышенный интерес криминальных сообществ к объектам, характеризующимся наличием значительных денежных средств, материальных или культурных ценностей (особенно это касается банков, офисов, музеев, складов, баз, крупных универмагов и т.п.) вызвал необходимость комплексного подхода к решению проблемы обеспечения их безопасности, который, в частности, подразумевает применение интегрированных средств охраны (ИСО), которые включают в себя средства видеоконтроля, охранно-пожарной сигнализации и контроля доступа, инженерные средства защиты и т.п., объединенные общей системой управления и предназначенные для совместной работы.

Телевизионные системы видеоконтроля (ТСВ) можно назвать основным звеном ИСО, так как они возводят систему охраны объекта на качественно более высокий уровень и позволяют решать в данной области практически любые задачи. Однако ТСВ относятся к разряду довольно сложной и, соответственно, дорогостоящей техники, поэтому потребителю нужно иметь четкое представление о тактико-технических и функциональных возможностях этой аппаратуры. Ценность телевизионных систем состоит в том, что они позволяют получить визуальную картину состояния охраняемого объекта, обладающую такой высокой информативностью, какую не могут дать никакие другие технические средства охраны. При этом человек выводится из зоны наблюдения в безопасную зону, что создает ему условия для анализа получаемой информации и принятия обдуманного решения.

Назначение систем видеонаблюдения как и любой другой системы безопасности состоит в том, чтобы минимизировать возможные последствия нежелательных воздействий на людей, их имущество. Подобные воздействия из внешней (по отношению к охраняемой зоне) среды могут быть как осознанными, так и в результате аварий или стихийных бедствий. В общем виде систему видеонаблюдения можно рассматривать как замкнутую систему управления, в соответствии с рисунком 1.1.

 

Рисунок 1.1 – Система видеонаблюдения как вариант замкнутой системы управления

1. Основные элементы систем видеонаблюдения

Система видеонаблюдения состоит из следующих элементов:

  • анализирующее устройство (видеокамеры), воспринимающее воздействия из внешней среды;

  • устройство памяти, в котором хранится априорная информация о возможной опасности (в виде порогового значения напряжения или кода);

  • решающее устройство, которое вырабатывает сигнал тревоги в случае превышения установленного порога;

  • исполнительное устройство воздействует на внешнюю среду или управляет устройством связи;

  • устройство связи служит для передачи тревожной информации силам реагирования;

  • силы реагирования (охрана, отряд МЧС), непосредственно воздействующие на внешнюю среду с целью минимизации потерь.

Эффективность системы видеонаблюдения определяется скоростью ее отработки на внешнее воздействие.

В системах видеонаблюдения в качестве анализирующего устройства, решающего устройства и устройства памяти, как правило, используется сам человек (исключение составляют детекторы движения, детекторы оставленных или унесенных предметов).

Естественно, что участие человека в выработке решения, привносит свои проблемы: субъективность человека в оценке происходящего, возможность бессознательного или осознанного игнорирования событий и даже саботажа. Кроме того, существуют и физиологические ограничения возможностей человека обрабатывать большой поток информации с минимальными потерями. То есть требуется согласование потока визуальной информации с пропускной способностью информационного канала видеомонитор-оператор.

Это выражается выполнением следующих требований:

  • соответствующая организация рабочего места оператора (расстояние до экрана видеомонитора, характер освещенности и пр.);

  • установление времени переключения видеокамер, не приводящего к утомляемости оператора;

  • размещение на экране одновременно такого количества изображений от видеокамер, которые реально могут контролироваться оператором (по требованиям эргономики не более 6).

Уменьшить влияние негативных сторон "человеческого фактора" можно видеозаписью всего происходящего для последующего анализа. Если для этой цели используется видеомагнитофон, то он должен иметь блокировку доступа и желательно, чтобы он находился в специальном сейфе. Большинство приборов для обработки видеосигналов имеют блокировки доступа, а также те или иные механизмы защиты , в т.ч. парольной.

Помощь оператору могут оказать соответствующие надписи на экране (особенно ценные при нештатной ситуации), сигнализирующие о срабатывании датчика тревоги или об окончании ленты видеомагнитофона, информация о внезапном пропадании видеосигнала или о движении в контролируемой зоне.

Преимущества систем видеонаблюдения по сравнению с другими охранными системами заключается в их высокой информативности. Проверить правильность функционирования систем безопасности, убедиться в реальности тревоги, выработанной сигнализацией можно не только посещением места происшествия, но и дистанционно — с помощью системы видеонаблюдения. Возможно также предотвратить происшествие, обнаружив опасное движение на подступах к охраняемой зоне, расшифровав возможную угрозу по экрану видеомонитора.

1.2 Зоны видеонаблюдения

Для создания зоны видеонаблюдения используются одно- и многоканальные детекторы движения, которые могут быть как аналоговые (обычно одноканальные) так и цифровые (одно- и многоканальные). В аналоговых на видеомониторе могут выделяться белым или черным контуром (обычно прямоугольным) обособленные маркерные окна, в пределах которых производится обнаружение движения нарушителя по изменению изображения в них. Для этого в каждом маркерном окне измеряется и отдельно запоминается среднее напряжение видеосигнала изображения и, затем, через заданный интервал времени оно сравнивается с напряжением в тех же окнах вновь полученного кадра изображения. Если разница в напряжении составит более 10 % (средний порог чувствительности) в ту или иную сторону, то детектор движения генерирует сигнал тревоги.

В цифровых детекторах движения изображение на экране видеомонитора может разбиваться на несколько десятков и сотен маркерных окон с программируемыми размерами и чувствительностью. Чувствительность в этом случае определяет количество несовпадающих элементов и амплитуда несовпадения в каждом отдельном элементе. Изображение в каждом маркерном окне каждого кадра одного цикла видеозаписи фиксируются отдельно в память цифрового детектора движения и затем через заданный интервал времени сравниваются поэлементно (в соответствии с дискретностью записанного изображения) с изображением в тех же маркерных окнах вновь полученного кадра в следующем цикле. Тревожная ситуация возникает в том случае, если при сравнении двух изображений в маркерных окнах двух кадров число несовпадающих элементов изображений в одном превысит заданное. В этом случае детектор движения формирует сигнал тревоги в виде мигания рамки маркерного окна или другим видеосигналом на экране видеомонитора, а также выдает звуковой сигнал на внутренний и внешний оповещатели, для привлечения внимания оператора. В большинстве случаев на контролируемом объекте ночью и днем требуется задать разный набор параметров обнаружения. Поэтому в детекторах задаются два переключаемых режима работы: дневной и ночной, отличающиеся как по конфигурации маркерных окон, так и по чувствительности. Режимы работы переключаются с помощью внутреннего или внешнего таймера.

Возможность работы системы в ведомом режиме обусловлена необходимостью дублирования некоторых функций оператора. Использование, например, датчиков движения позволяет автоматически непрерывно контролировать любое количество видеоизображений. Независимо от действий оператора система может включать видеомагнитофон, освещение и другие устройства.

Выбор между традиционными и компьютерными системами затруднен. Компьютерная система может выполнять любые функции контроля и управления. Скорость реакции системы зависит от программного обеспечения управления системой и подготовки оператора. Для работы в ведомом режиме необходимо соответствующее программное обеспечение.

Традиционные системы просты в управлении, стоимость их выше и они менее гибкие. Для изменения функций системы необходимо переделывать схему системы. В компьютерных системах возможности выполнения дополнительных функций решаются программными средствами.

1.3 Состав системы видеонаблюдения

Состав системы выбирается исходя из количества объектов наблюдения, стоимости, требований к простоте управления и скорости реакции системы. Одну и ту же задачу можно решить, используя разные конфигурации систем. Средняя стоимость черно-белой камеры, в среднем, такая же, как и поворотного устройства. Следовательно, экономически целесообразно использовать камеру с поворотным устройством в случае, если необходим угол обзора более 180°, то это обеспечить двумя камерами. Скорость перемещения поворотного устройства находится в пределах до 12° секунд. При выбранном среднем расстоянии до объекта, можно отслеживать перемещения предметов, движущихся со скоростью не более 2 м/с.

В зависимости от количества объектов, предполагаемой наибольшей скорости их перемещения выбирается необходимая скорость реакции системы. При этом так же следует учесть скорость реакции человека.

Дополнительные устройства систем видеонаблюдения позволяют дублировать некоторые функции оператора, увеличивая надежность, и увеличить скорость реакции системы, привлекая внимание оператора и включая исполнительные устройства.

Для увеличения скорости реакции решающие устройства имеют «тревожные» входы и выходы. «Тревожные» входы предназначены для включения дополнительного устройства, например, мультиплексора.

Мультиплексор переключается в такое состояние, чтобы на мониторе отображалось видеоизображение «тревожной зоны».

«Тревожные» выходы предназначены для включения исполняющих устройств. Это может быть освещение, сирена и пр.

При использовании зарубежной техники, рассчитанной для эксплуатации в сетях переменного тока с напряжением 110 В, мощность допустимых переключаемых нагрузок для таких приборов должна быть уменьшена в два раза.

1.3.1 Видеокамеры

Современные видеокамеры строятся на использовании ПЗС-матриц, поверхность которых строится на светочувствительных ячейках и измеряется в дюймах, что является основным параметром матрицы. Пример внешнего вида видеокамер приведен на рисунке 1.2.

В системах видео наблюдения применяются в основном видеокамеры с размером ПЗС матрицы ¼, 1/3, 2/3 дюйма.

Важнейшим параметром видеокамеры является, зависящее от числа пикселей на ПЗС-матрице и от параметров электронной схемы видеокамеры. Разрешение видеокамеры измеряется в телевизионных линиях. По разрешению все видеокамеры делятся на два основных типа:

  • видеокамеры обычного разрешения 380 – 420 твл;

  • видеокамеры высокого разрешения 570 – 600 твл.

У цветных видеокамер этот параметр ниже:

  • цветные видеокамеры обычного разрешения 300 – 350 твл;

  • цветные видеокамеры высокого разрешения 450 – 480 твл.

Немаловажным параметром видеокамеры является - чувствительность, под которой понимают минимальную освещенность на объекте наблюдения, позволяющую различить на видеоконтрольном устройстве (мониторе) переход от черного к белому. Чувствительность видеокамер измеряется в люксах.

Поскольку освещенность на объекте изменяется в течение суток, для поддержания на постоянном уровне количества света на ПЗС-матрице используют видеокамеры со встроенным электронным затвором, оснащенные объективом с автоматической регулировкой диафрагмы и прочими техническими решениями.

Функция электронного затвора видеокамеры аналогична функции выдержки фотоаппарата. Объективы с автоматической регулировкой диафрагмы подобны зрачку человеческого глаза: чем больше освещение, тем больше сужается диафрагма, и наоборот.

 

Рисунок 1.2 – Видеокамеры

1.3.2 Объективы

Объектив – это устройство, формирующее изображение объекта в плоскости ПЗС-матрицы. Он может быть встроенным и сменным. Существует два варианта исполнения видеокамер по расстоянию от места расположения ПЗС-матрицы до устанавливаемого объектива. Варианты С и CS отличаются по этому расстоянию на 5 мм, влияние объектива на изображение принимаемое камерой приведено на рисунке 1.3. Для видеокамер с присоединительным узлом С подходят только объективы типа С. Если видеокамера имеет узел CS, то к ней подходят не только объективы CS, но и С со специальным переходным кольцом. Объективы обычно рассчитываются на ПЗС-матрицу определенного формата рисунок 1.4.

 

Рисунок 1.3 – Расфокусировка изображения

 

Рисунок 1.4 – Объективы с автодиафрагмой

Фокусное расстояние характеризует величину угла зрения при определенном оптическом формате камеры. Чем меньше фокусное расстояние, тем больший угол зрения наблюдаемого пространства можно получить и наоборот. Однако при очень больших углах зрения 90 и более градусов довольно сложно или невозможно рассмотреть детали картины. Наиболее приемлемым для оператора является угол зрения , так как получаемое при этом изображение хорошо согласуется с характеристиками человеческого зрения. Объективы с большим фокусным расстоянием используются, когда требуется получить четкое изображение мелких деталей.

Трансфокатор — устройство, позволяющее изменять фокусное расстояние в широких пределах. Объективы, снабженные трансфокаторами, изображены на рисунке 1.5. Фокусное расстояние может изменяться вручную либо путем сервоуправления.

 

Рисунок 1.5 – Примеры трансфокаторов

Относительное отверстие определяет световой поток, достигающий ПЗС-матрицы. По типу диафрагмы, то есть механизма регулировки проходящего светового потока, объективы подразделяются на:

  • объективы без регулировки диафрагмы (without iris) - для помещений с постоянным уровнем освещенности;

  • с ручной регулировкой диафрагмы (manual iris) - в помещениях с постоянным уровнем освещенности;

  • с автоматической регулировкой диафрагмы (auto-iris) - для установки вне помещений и в помещениях с изменяемой освещенностью. Регулировка может осуществляться видеосигналом или сигналом постоянного тока (DC или DD) - используются все четыре контакта.

1.3.3 Термокожухи

Наружные систем видео наблюдения требуют дополнительной защиты камер, которые помещаются в кожухи, оборудованные подогревом - термокожухи (боксы). Термокожухи должны быть герметичными и содержать нагревательный элемент и термореле. Благодаря этому видеокамера может работать нормально, даже если на улице -20°С. Нагревательный элемент должен нагревать не столько весь объем внутри термокожуха, сколько переднее стекло. Кроме термозащиты видеокамер, термокожухи защищают видеокамеру от атмосферных осадков, пыли, в ряде случаев, от падающего с крыш льда, от вандализма.

Существуют также бронированные термокожухи с пуленепробиваемым стеклом, термокожухи, предназначенные для работы при температурах до +350° С, в морских и агрессивных средах. Кожухи для установки в помещениях используются в случае специальных требований по дизайну.

1.3.4 Поворотные устройства

К поворотным устройствам можно отнести как купольные видеокамеры так видеокамеры установленные на сервоприводе. Данные видеокамеры предназначены для видеонаблюдения за движущимися объектами или же для охвата большей площади. Видеокамеры управляются дистанционно, а некоторые купольные и могут обеспечивать поворот в 400 градусов за 3 секунды. Купольная видеокамера изображено на рисунке 1.6

 

Рисунок 1.6 – Купольная видеокамера

Различают поворотные устройства с постоянной и регулируемой угловой скоростью перемещения. Сигналы управления камерами преобразуются в заданные механические перемещения с помощью приемников телеметрических сигналов управления. Вместе с поворотными устройствами поставляются пульты для управления трансфокаторами объективов при необходимости получить укрупненное изображение.

1.3.5 Устройства инфракрасной подсветки

Для работы камер в полной темноте или для скрытого видео наблюдения используются устройства ИК-подсветки, которые осуществляющие облучение наблюдаемого объекта инфракрасными лучами. Однако такие устройства несовместимы с цветными телекамерами и потребляют мощность на порядок выше. Устройство инфракрасной подсветки изображено на рисунке 1.7.

 

Рисунок 1.7 – Устройство инфракрасной подсветки

1.3.6 Мониторы

Мониторы для систем видеонаблюдения отличаются повышенной надежностью и разрешением (порядка 800 твл), большим временем наработки на отказ.

Диагональ монитора определяется количеством телекамер, изображение от которых требуется одновременно выводить на экран (в режиме мультикартинки). Для систем на 4 телекамеры используют мониторы с диагональю экрана не менее 12 дюймов, а в случае многокамерных систем видео наблюдения размер экрана не менее 20 дюймов.

1.4 Устройства обработки видеосигнала

Простейшая видеосистема как уже упоминалось, состоит из одной видеокамеры и одного видеомонитора. В этом случае используется несколько видеомониторов, к каждому из которых подключена одна видеокамера. Данная система представляет собой несколько параллельно работающих простейших видеосистем. Изображение параллельно работающих систем на рисунке 1.8.

 

Рисунок 1.8 – Параллельно работающие системы

Данная система имеет ряд достоинств:

  • простота;

  • низкая стоимость;

  • информация не теряется (нет переключения видеокамер);

  • выход из строя одного из каналов видеосистема в целом не теряет работоспособности.

Недостатки заключаются в следующем:

  • количество видеомониторов не должно существенно превышать 6;

  • невозможно осуществлять видеозапись по всем каналам одновременно;

  • при наличии тревоги внимание оператора не привлекается.

В системе видеонаблюдения должна решаться задача представления информации от нескольких видеокамер [1]. Данную задачу в видеосистеме решает устройство обработки видеосигналов. К видеомонитору в каждый момент времени может быть подключена только одна из видеокамер следовательно все системы с центральным устройством обработки видеосигналов осуществляют коммутацию видеокамер.

Описанные ниже устройства используют последовательный способ представления информации оператору:

  • видеокоммутатор;

  • матричные видеокоммутатор;

  • видеоквадратор реального времени;

  • видеомультиплексор.

1.4.1 Видеокоммутатор

Видеокоммутатор – простейшее устройство управления небольшими видеосистемами, которое позволяют выводить на экран монитора изображение от любой телекамеры в ручном или автоматическом режиме. Изображение подключения видеокоммутатора представлено на рисунке 1.9.

 

Рисунок 1.9 – Подключение видеокоммутатора

В автоматическом режиме время переключения обычно регулируется от 0,5 до 60 секунд. Большинство видеокоммутаторов имеют "тревожные" входы для подключения внешних устройств, после срабатывания, которых на экран монитора выводится изображение от телекамеры. К выходу видеокоммутатора можно подключить специальный видеомагнитофон [2]. Матричные видеокоммутаторы – состоят из наращиваемых модулей, образуя систему, коммутируемую произвольным образом от нескольких клавиатур на разных постах. Основное преимущество подобных устройств - исключительная гибкость конфигурации. Матричный видеокоммутатор можно разместить на удаленном объекте и дистанционно управлять коммутацией. Матричные видеокоммутаторы имеют входы тревоги, встроенный генератор экранных надписей, возможность работы с компьютером.

1.4.2 Видеоквадратор

Видеоквадратор – предназначен для небольших систем видеонаблюдения (до 4 телекамер) для одновременного вывода на экран монитора изображения от всех телекамер в реальном масштабе времени в режиме мультикартинки. Подключение видеоквадратора изображено на рисунке 1.10. Квадраторы обладают функциями видеокоммутатора и имеют "тревожные" входы. В любой момент времени оператор может вывести изображение от одной из видеокамер на полный экран. В каждом окне мультикартинки можно задать номер телекамеры и вывести текущее время.

 

Рисунок 1.10 - Режим мультикартинки

Кроме одновременного отображения четырех изображений, видеоквадратор позволяют последовательно отображать на видеомониторе полноэкранные изображения в режиме как видеокоммутатор.

1.4.3 Видеомультиплексор

Видеомультиплексор предназначен для управления работой многокамерной системы и для обработки видеосигналов при записи/воспроизведении на видеомагнитофон, и обладает функциями как видеокоммутатора так и видеоквадратора. Результат подключения видеомультиплексора приведен на рисунке 1.11. В режиме мультикартинки изображение от телекамер получается дискретными, причем дискретность возрастает с числом подключенных телекамер. Это происходит из-за того, что мультиплексор производит цифровую обработку видеосигнала от каждой камеры, теряя при этом часть информации.

 

Рисунок 1.11 – Результат подключения видеомультиплексора

Видеомультиплексоры имеют "тревожные" входы для подключения внешних устройств (датчиков движения, датчиков положения двери и т.д.). К мультиплексору подключается основной монитор, на который выводятся изображения от всех видеокамер, и дополнительный, для видеокамеры контролирующей наиболее важный участок объекта. Качественная видеозапись достигается последовательной по кадровой записью от всех телекамер на один видеомагнитофон.

Мультиплексоры обычно имеют встроенный детектор активности, позволяющий выбирать и устанавливать зоны активности в поле зрения любой телекамеры. При изменении уровня видеосигнала в установленной зоне мультиплексор выдает сигнал тревоги, по которому изображение от "тревожной" телекамеры выведется на монитор, и произведет более подробную запись происходящего события на видеомагнитофон.

Существуют три типа мультиплексоров:

  • симплексные обеспечивают круглосуточную запись изображения на один видеомагнитофон от всех телекамер (для просмотра записи следует остановить) и в современных системах охраны не применяется;

  • дуплексный мультиплексор обслуживает два видеомагнитофона один для круглосуточной непрерывной записи, а другой для воспроизведения;

  • триплексный мультиплексор позволяет подключать помимо двух видеомагнитофонов монитор для получения на нем мультиэкранной картинки.

1.5 Детекторы движения

Видеодетектор движения – устройство, хранящее в памяти текущее изображение с телекамеры и подающий сигнал тревоги при возникновении изменений в охраняемой зоне. Изображение видеодетектора приведено на рисунке 1.12. Видеодетектор движения применяется в системах охраны крупных объектов, где оператору приходится контролировать большое количество камер. Детекторы движения могут функционально входить в состав мультиплексоров.

Детектор движения выполняя функции охранного датчика не требует установки на объекте реальных охранных датчиков при этом уменьшая появление ложных тревог. В отличие от охранных датчиков, при изменении условий работы, детектор движения достаточно перенастроить.

Различают аналоговые и цифровые детекторы движения. Наиболее простыми и дешевыми являются аналоговые детекторы, действие которых можно, при некоторых допущениях, сравнить с действием охранных извещателей, подключаемых к тревожным входам коммутаторов, квадраторов и т.п.

 

Рисунок 1.12 – Детектор движения

Цифровые видеодетекторы движения – многоканальные устройства, позволяющие разбивать охраняемую зону на отдельные блоки, для каждого из которых устанавливается свой порог срабатывания и применяется в сложных телевизионных системах высокого класса. Характеристики движения можно задавать программным путем, что позволяет не воспринимать человека, движущегося в направлении от охраняемого объекта либо параллельно ему на некотором расстоянии, как нарушителя.

Детекторы движения могут быть одноканальными и многоканальными, параллельно обрабатывающими видеосигналы от нескольких видеокамер. Развивается и еще одно из направлений интеллектуальной обработки видеосигналов - детекторы оставленных или унесенных предметов.

1.6 Устройства видеозаписи

Охранные видеомагнитофоны предназначены для регистрации событий в контролируемой видеосистемой зоне. Основные отличия от обычных видеомагнитофонов:

  • длительное время видеозаписи на стандартную 3-х часовую видеокассету достигает от 3 до 24 часов;

  • наличие входа для подключения датчика тревоги.

Наиболее удобные видеомагнитофоны на 24 часа, но технические характеристики и функциональные возможности у видеомагнитофонов, рассчитанных на 960 часов, выше. Время обновления кадра в 24 часовом режиме составляет 0,32 секунд, а в режиме 960 часов 12 секунд.

Одной из особенностей охранных видеомагнитофонов является наличие входа тревоги, что позволяет при срабатывании внешнего датчика тревоги перейти на более качественную видеозапись. Разрешающая способность одна из основных характеристик видеомагнитофонов и составляет в черно-белом режиме от 320 до 400 ТВЛ, и в цветном от 210 до 400 ТВЛ [2].

Кроме обычного режима воспроизведения и стоп-кадра в охранных видеомагнитофонах имеются следующие режимы:

  • ускоренное воспроизведение в прямом и обратном направлении;

  • покадровое воспроизведение в прямом и обратном направлении;

  • поиск и воспроизведение места, записанного по тревоге.

Для исключения несанкционированного управления видеомагнитофоном, в нем имеется блокировка доступа, так же для поддержания на посту охраны строгого порядка выполнения видеозаписей может использоваться специальный распределительный шкаф для видеокассет. Что бы получить хорошее качество видеозаписей следует использовать устройство размагничивания видеоленты. К недостаткам охранных видеомагнитофонов можно отнести:

  • необходимость перемотки ленты в процессе работы;

  • сравнительно медленный доступ к интересующей записи;

  • большой расход пленки;

  • необходимость периодически заменять пленку.

Запись на жесткий диск может быть реализована одним из следующих способов:

  • с помощью плат ввода видео в компьютер;

  • с помощью устройств на базе компьютера;

  • с помощью автономных устройств записи на жесткий диск;

  • с помощью распределенной цифровой видеосистемы.

Существуют видеосистемы на базе компьютера. Платы ввода в компьютер и устройства на базе компьютера появились раньше автономных систем. Платы ввода видеозахвата обычно имеют 4 видеовхода. На подобной плате так же может присутствовать коммутируемый выход аналогового сигнала для подключения дополнительного видеомонитора. Видеозапись на диск может осуществляться с различной скоростью от 25 кадров в секунду для одного видеовхода. Включение записи может осуществляться:

  • по срабатыванию внешних датчиков тревоги;

  • по срабатыванию встроенного детектора активности;

  • по таймеру.

Оценивают работу устройств записи на жесткий диск по стабильности их работы. Компьютерные системы записи на жесткий диск в качестве операционной системы часто используют Windows, что является причиной недостаточной стабильности. Автономные системы, использующие операционную систему Linux, считаются более стабильными.

Когда на диске остается мало свободного места, на экране видеомонитора появляется предупреждающее об этом сообщение. Оператор может либо выбрать режим записи до полного заполнения диска с последующей остановкой записи, либо перейти в режим записи последующих событий поверх записанного.

Некоторые системы имеют буфер, обеспечивающий запись событий, произошедших в зоне с тревогой до и после тревоги. Кроме записи видеосигналов часть систем обеспечивает и запись звука. Передача изображения на другие компьютеры может осуществляться по локальной сети, модему или интернету.

Устройства записи на жесткий диск позволяют по локальной компьютерной сети Ethernet подключить компьютер и использовать его в следующих режимах:

  • просмотр файлов, записанных на диск устройства;

  • просмотр архивированных файлов;

  • просмотр изображений от видеокамер, подключенных к устройству записи на жесткий диск в мультисценовом или полноэкранном режиме;

  • копирование и пересылка файлов;

  • выбор отдельных изображений режимом покадрового отображения и их распечатка.

1.7 Устройства передачи видеоизображения

Удаленность места расположения видеокамер от поста наблюдения требует решения задачи передачи видеосигналов на значительные расстояния. В настоящее время в охранных системах применяется различные способы передачи видеосигнала:

  • коаксиальный кабель;

  • “витая пара”;

  • передача по телефонным линиям связи;

  • радиоканал;

  • оптический канал.

Стандартным решением является использование коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом. В зависимости от кабеля приемлемое качество изображения может быть достигнуто, если видеокамера удалена от поста наблюдения на расстояние не более 400 метров. При больших расстояниях для компенсации потерь в кабеле рекомендуется использовать магистральные видеоусилители. Они могут быть размещены в отдалении от оператора и для повышения отношения сигнал/шум магистральные видеоусилители желательно располагать как можно ближе к видеокамере.

Когда видеосигнал требуется подавать одновременно на 75 Омные входы нескольких устройств, удобно использовать видеоусилитель – распределитель (обычно они имеют 2, 4 или 6 выходов).

Кабели витой пары позволяют добиться результатов лучших, чем при использовании коаксиального кабеля. Затраты при этом оказываются намного меньшими, чем при использовании оптоволоконных кабелей. На передающей стороне устанавливается передатчик, задачами которого являются:

  • усиление видеосигнала;

  • внесение в него высокочастотных предыскажений;

  • переход от несимметричного кабеля (коаксиального) к симметричному (витой паре).

На приемной стороне осуществляется обратное преобразование, где также осуществляется коррекция и усиление видеосигнала. С применением устройств преобразования с плавной регулировкой можно добиться практически идеальной передачи видеосигнала на расстояние до 2 км. Важной регулировкой таких устройств является балансировка сигналов. Это следствие того, что параметры кабелей витой пары, а тем более телефонных, далеки от идеальных.

Существуют системы передачи видеосигнала по телефонной линии где изображение оцифровывается и со скоростью обновления порядка нескольких секунд с помощью встроенного модема передается на приемную сторону. Активизация передачи может осуществляться, по срабатыванию охранного датчика. По этому же кабелю с приемника на передающую сторону могут быть посланы сигналы дистанционного управления какими-либо приборами. Существуют системы которые целиком занимают телефонный канал, другие осуществляют передачу видеосигналов параллельно с телефонными переговорами.

Выпускаются системы двух типов:

  • специализированные блоки передатчика и приемника;

  • на передающей стороне блок, на приемной стороне компьютер.

Радиоканал также широко используется для передачи видеосигналов. Существуют как маломощные передатчики так и со специальными антеннами от 60 км и более. Маломощный передатчик нередко монтируется в одном корпусе с видеокамерой, а приемник в корпус видеомонитора или представляет отдельное устройство. Для конфиденциальности передачи используется скремблирование видеосигналов. Одновременно по одному радиоканалу передают до 4 видеосигналов от разных видеокамер, а также аудиосигналы.

Радиомодуляторы применяют в качестве устройства отображения визуальной информации, используется телевизор. В этом случае имеется возможность использовать фидер антенны коллективного пользования для замешивания в нее транспонированного спектра сигнала видеокамеры. Задачу переноса спектра чаще всего и выполняют радиомодуляторы. Эти устройства экономически эффективны, при желании с помощью одного модулятора и одной видеокамеры можно обеспечить видеонаблюдением достаточно многих пользователей...»

Еще одной возможностью для передачи видеосигнала на большие расстояния является передача по оптическому каналу. В этом случае видеосигнал от одной или нескольких камер подается на специальный модуль, который преобразует его в модулированное лазерное излучение ближнего инфракрасного диапазона 780 - 850 нм и выдает в виде лазерного луча. Приемный модуль, находящийся на расстоянии до 2000 метров, осуществляет обратное преобразование. Такой способ передачи обладает всеми достоинствами предыдущего, но не требует применения кабеля, однако оборудование для него является достаточно дорогостоящим. Этот способ передачи ставит условие наличия прямой видимости и его имеет смысл применять в случае наличия между камерами и постом наблюдения труднопреодолимых преград: широких рек, водопадов и т.д.

Среди каналов, на которых может быть организована видеопередача это IP-канал, особый интерес представляют каналы Интернет. На пропускную способность канала передачи видеопотока влияют как число маршрутизаторов так и реальная скорость линий передачи. Реальные характеристики пропускной способности IP-канала определяется:

  • действительной пропускной способностью, определяемой наиболее "узким местом" в виртуальном канале в данный момент времени;

  • трафиком, также являющимся функцией времени;

  • задержкой пакетов, что определяется трафиком, числом маршрутизаторов;

  • потерей пакетов, обусловленной наличием "узких мест";

  • перестановкой пакетов, пришедших разными путями.

Данная информация исключительно важна для организации процедуры обработки и выбора параметров обработки. Возникает необходимость организации буфера для превращения пакетного видео, отягощенной нестационарными задержками в канале, возможными перестановками пакетов, в непрерывный видеосигнал реального времени.

У IP-канала передачи видеосигнала есть ряд преимуществ:

  • возможность подключения необходимого числа видеокамер;

  • нет зависимости от расстояния при использовании сети Интернет;

  • нет необходимости прокладки новых кабелей;

  • время замены неисправной аппаратуры намного меньше;

  • совместимость с другой IP-аппаратурой.

Установка и наладка систем IP-видеонаблюдения не представляет собой сложную задачу, но требует высококвалифицированных специалистов в области телекомуникационных систем.

2 Программная система «Видеолокатор»

Программная система «Видеолокатор» – это цифровая система видеонаблюдения и аудиорегистрации, которая имеет широкие возможности по интеграции с системами контроля и управления доступом, системами контроля кассовых операций в магазинах розничной торговли, мобильными системами видеонаблюдения. Имеется SDK, позволяющее легко и быстро интегрировать «Видеолокатор» в любую автоматизированную систему стороннего производства.

Систему видеонаблюдения, можно построить на следующем оборудовании:

  • на основе плат видеозахвата с программной компрессией;

  • на основе плат видеозахвата с аппаратной компрессией;

  • на основе IP оборудования.

Схематическое изображение подключаемого оборудования системы видеонаблюдения отраженно на рисунке 2.2.

 

Рисунок 2.2 – Схема подключения оборудования

Существует ряд специализированных модулей, значительно расширяющих возможности системы «Видеолокатор»:

  • для торговли, модуль расширения системы видеонаблюдения «Видеолокатор», позволяющий отслеживать действия кассиров, квалифицируемые как мошеннические;

  • аутентификация по лицу, это модуль системы видеонаблюдения «Видеолокатор», позволяющий анализировать видеоканалы с целью поиска лиц людей, распознавать лица и передавать необходимую информацию в Стилпост для аутентификации человека. Может применяться для поиска лиц, находящихся в розыске;

  • автолокатор, это модуль системы видеонаблюдения «Видеолокатор», позволяющий распознавать автомобильные номера. При интеграции со СКУД «Стилпост» имеется возможность обеспечить контроль доступа транспорта на территорию по авто номерам;

  • распознавание ЖД вагонов, это модуль системы видеонаблюдения «Видеолокатор», позволяющий распознавать номера ж/д вагонов.

2.1 Особенности анализа видеопотока в системе «Видеолокатор»

Выделение и сопровождение объектов в видеопотоке осуществляется с помощью моделей разных уровней. Модель более высокого уровня использует данные, полученные от модели предыдущего уровня изображение на рисунке 2.3. Детектирование оставленных предметов происходит на этапе сопровождения объектов на основании оценки его скорости. В случае положительного детектирования область, занимаемая предметом, становится частью фона. Данный факт отображён на схеме в виде обратной связи.

 

Рисунок 2.3 – Этапы работы детектора объектов и движения

На 1-м уровне происходит вычитание фона (background subtraction), то есть классификация пикселей изображения на два класса: пиксели заднего (фон) и переднего плана.

На 2-м уровне происходит сегментация объектов (objects segmentation) – из множества пикселей переднего плана выделяется множество объектов, то есть семантически связных областей изображения, принадлежащих одному движущемуся.

На 3-м уровне осуществляется сопровождение объектов (objects tracking), то есть межкадровое связывание выделенных областей, вычисление траектории движения, координат, скорости, размера движущихся объектов, их идентификация.

Вычитание фона. В цифровых системах видеонаблюдения вычитание фона является первичным этапом обработки изображений и служит для классификации пикселей изображения на два класса: пиксели заднего (фон) и переднего плана. Затем на полученных данных строятся такие алгоритмы как выделение, сопровождение и распознавание движущихся объектов. Результат работы вычитания фона уличной сцены показан на рисунке 2.4. Съёмка велась цветной аналоговой камерой (400 тв-линий, без внешнего объектива), разрешение кадра 384х288. На дальнем плане работа алгоритма осложняется плывущими облаками и деревьями. Однако эти области достаточно хорошо вписываются в модель нормального распределения пикселей фона. Хорошо видны области, соответствующие двум проезжающим автомобилям и идущему по противоположному от наблюдателя тротуару пешеходу. Фактически процессом вычитания фона считается усреднение множества идущих друг за другом кадров, на основании их последующего анализа можно определить, какая часть кадра статическая картинка, а что является движущимся (инородным) объектом.

 

Рисунок 2.4 – Результат действия алгоритма вычитания фона

Сегментация объектов. Преобразование множества пикселей переднего плана во множество объектов, то есть семантически связных областей изображения, принадлежащих одному движущемуся объекту, называется сегментацией объектов. Используется простой и очень быстрый однопроходной алгоритм сегментации, моделирующий каждый наблюдаемый объект в виде прямоугольного региона с границей, имеющей определённую толщину.

На каждом шаге работы алгоритма вычитания фона из пикселей переднего плана формируется множество непересекающихся регионов R, имеющих границу с фиксированной толщиной. Формирование регионов происходит в следующих случаях:

  • если очередной пиксель попадает внутрь или на границу уже существующего региона, то регион расширяется до координат этого пикселя;

  • если региона, соответствующего пикселю не найдено, то создаётся новый регион размером 1х1 с центром в этом пикселе;

  • в случае пересечения 2-х регионов происходит их слияние, то есть создаётся один новый регион, включающий в себя два предыдущих;

  • после обработки всего кадра регионы, размер которых меньше заранее установленного минимума, удаляются.

Сегментация объектов включает объединение разрозненных «инородных» не принадлежащих фону точек в конкретные объекты, которые на следующем этапе подлежат обработке и классификации.

Сопровождение объектов. Алгоритм сопровождения объектов разработан на основании координат, скорости и времени нахождения объекта на кадре. Входные данные алгоритма – множество регионов, найденных на этапе сегментации объектов. Сегментированным объектам присваивается свой уникальный номер, определяются координаты его центра, после этого начинается анализ, в процессе которого определяется смещение относительно предыдущего кадра, и время его жизни (количество кадров на которых был идентифицирован объект), а так же определяется его актуальность. На основании анализа компьютер прогнозирует дальнейшее поведение объекта, и определяет возможные дальнейшие его координаты, на основании проведенных вычислений анализируется следующий кадр и на нем определяется текущее положение ранее идентифицированных объектов. Пример присваивания уникального номера показан на рисунке 2.5.

 

Рисунок 2.5 – Каждому отслеживаемому объекту присваивается уникальный номер

Разработанный алгоритм сопровождения объектов позволяет восстанавливать связь с перемещающимся объектом даже в том случае, если он на короткое время скрылся из поля зрения камеры. Одновременно система может вести до 50 объектов.

Детектор оставленных предметов. В случае если есть фоновая картинка и идентифицированный движущейся объект и на последних N кадрах (величина определяется пользователем системы) его положение не изменилось или изменилось на какую-то малую величину, данный предмет считается оставленным. В системе возникает новое событие и далее происходит последовательность действий определенных во встроенном скриптовом языке (работа скриптового языка описана выше). Этот алгоритм относится как к предмету попавшему в кадр из вне, так и к предмету отделившемуся от движущегося объекта (оставленный человеком портфель).

Детектор пересечения линии. Детектор пересечения линии в определенных областях незаменим (охрана подходов к охраняемой территории без использования технических средств охраны, создание временных рубежей охраны, подсчет посетителей в магазине, нарушение ПДД и т.д.). Если движущийся объект идентифицированный, в кадре создается виртуальная линия, в случае пересечения объектом этой линии формируется событие, и далее предпринимаются определенные действия по сценарию встроенного в систему языка программирования. Система имеет возможность подсчета проходов и определения в какую сторону произошло пересечение, что тоже в некоторых случаях незаменимая функция.

Функция Fine Dome. Поворотная камера становиться на позицию с которой лучше всего видно контролируемую территорию (фактически исполняет функцию стационарной), кадры которые приходят с камеры анализируются, если в них есть движение, то камера наводится на движущийся объект, если объектов несколько, наводится поочередно, периодически возвращаясь к позиции опорного кадра, при необходимости можно кликнуть на подозрительном объекте и камера будет следить только за ним.

2.2 Рассмотрение аппаратной части системы видеонаблюдения учебно-лабораторного стенда “Видеолокатор”.

Аппаратная часть видеонаблюдения учебно-лабораторного стенда подключается через коммутатор и представляет следующую схему, представленную на рисунке 2.6.

 

Рисунок 2.6 – Схема подключения аппаратной части видеонаблюдения учебно-лабораторного стенда

В аппаратную часть видеонаблюдения лабораторного стенда входят следующие компоненты:

  • IP видеосервер Aviosys IP Video 9100B.

  • видеокамера CNB-G500.

  • коммутатор Fast Ethernet 16х10.

  • БИРП-12/6 источник вторичного электропитания резервированный 6А.

IP-видеосерверAviosysIPVideo 9100B– это четырехканальный IP-видеосервер оборудованный всеми необходимыми средствами для передачи аудио и видеосигнала по локальной сети или Internet. За счет использования аппаратного сжатия M-JPEG обеспечивается высокое качество изображения.AviosysIPVideo 9100B изображен на рисунке 2.7. Видеосервер содержит встроенный детектор движения, FTP и E-Mail клиент [1].

 

Рисунок 2.7 – Внешний вид видеосервера

Технические характеристики:

  • встроенный WEB сервер и WEB интерфейс (не требуется ПК и дополнительное ПО);

  • сервер оснащен аналоговым аудио входом для подключения микрофона или других источников звука;

  • встроенный датчик движения (3-и уровня);

  • возможность отсылать картинки на FTP/E-Mail в случае тревожного события;

  • используется операционная система Linux, что гарантирует высокую надежность;

  • встроена защита паролем от несанкционированного доступа;

  • возможна синхронизация времени камеры с NTP серверами или внутренним таймером администрирующего компьютера;

  • ведется журнал событий и действий персонала;

  • отображение и запись видео с 9-ти серверов одновременно (с помощью браузера или приложения Infinity Cam);

  • jpeg одиночные кадры или Motion-JPEG (AVI), 2 уровня сжатия;

  • поддерживаемые разрешения: 160x120, 176x144, 320x240, 352x288, 640x480, 704x576;

  • частота кадров: 704x576/25fps (один канал), 704x576/2-3fps (Round Robin, на каждый канал);

  • адаптивный фильтр для снятия эффекта "гребенки" (Adaptive De-interlacing);

  • процессор 80 МГц (RISC, 32 бит);

  • 2 Мбайта Flash памяти;

  • 8 Мбайт оперативной памяти;

  • процессор компрессии Winbond;

  • 10/100baseT Ethernet порт (RJ-45) для соединения с сетью;

  • четыре аналоговых видеовхода (BNC);

  • аналоговый аудиовход (Mini Jack);

  • два световых индикатора (LAN Lnk & Act) и две кнопки (On/Off, Reset);

  • поддерживаемые протоколы: TCP/IP, ARP, HTTP, FTP, SMTP, NTP, PPPoE, DHCP, DNS, DDNS.

Видеокамера CNB-G500– это корпусная цветная камера производства фирмы CNB. Видеокамера CNB-G500 изображена на рисуноке 2.8. К камере подходят объективы с посадочным местом C или CS-mount, возможно использование объектива имеющего автодиафрагму. При этом выбор типа используемого объектива производится через экранное меню и включает в себя автодиафрагмы VD или DC или же без автодиафрагмы.

 

Рисунок 2.8 – Внешний вид видеокамеры CNB-G500

Технические характеристики:

  • формат ПЗС-матрицы 1/3 дюйма, цветная Super HAD CCD;

  • разрешение 480 TB линий;

  • чувствительность 0,5 Люкс F=1,4;

  • наличие кроме обычного видеовыхода – выхода S-VHS;

  • программирование параметров с помощью электронного меню;

  • возможность включения режима компенсации заднего света;

  • возможность включения режима зеркального отображения;

  • возможность отключения цветности;

  • наличие встроенного знакогенератора (идентификационный номер от 1 до 255);

  • возможность отключения/включения автоматического контроля усиления;

  • выходной сигнал 1В пик-пик, 75 Ом (композитный) или S-Video;

  • отношение сигнал/шум 48 дБ;

  • электронный затвор авто ручной 1/50, 1/125, 1/250, 1/500, 1/1000, 1/2000, 1/4000,1/10000;

  • напряжение питания 12В;

  • баланс белого авто или ручной (от 2800 до 8000 К).

3 Порядок выполнения лабораторной работы

3.1 Лабораторное задание №1 «Конфигурирование IP видеосерверов на работу с ПО учебно-лабораторного стенда»

  1. Ознакомиться с руководством к проведению лабораторной работы. При работе со стендом необходимо соблюдать правила техники безопасности. Не допускается заходить за стенд, а также отключать или подключать проводные коммуникации стенда без разрешения преподавателя.

  2. Провести тестирование работоспособности обоих IP-видеосерверов как на отдельных вкладках интернет браузера (адреса серверов — 192.168.0.16 и 192.168.0.17), так и с компоновкой в одном окне.

  3. Произвести настройку трансфокатора первой видеокамеры на теледиапазон (положение «T» микрометрического винта со шкалой «T-W»), и получить сфокусированное изображение входной двери. Фокусировка производится при помощи микрометрического винта «N-∞».

  4. Произвести настройку трансфокатора второй видеокамеры на широкоугольный обзор (положение «W» микрометрического винта со шкалой «T-W»), выбрав угол обзора так, чтобы в поле зрения попадал центр аудитории, а правая граница кадра исключала появление в нём движущихся объектов, находящихся за пределами аудитории.

  5. Используя главную страницу конфигурации первого IP-видеосервера произвести настройку на непрерывный захват изображения максимального качества и разрешения, полученного при искусственном освещении с частотой питающей сети 50 Гц. Проверить качество сигнала, получив изображение напарника по лабораторной работе, заходящего во входную дверь.

  6. Используя главную страницу конфигурации второго IP-видеосервера произвести настройку на непрерывный захват изображения максимального качества и разрешения, полученного при естественном освещении. Проверить качество сигнала, получив изображение напарника по лабораторной работе, сидящего за столом в центре аудитории.

  7. Вывести видеопотоки с обоих серверов в одну вкладку браузера.

  8. Перенастроить трансфокаторы и секторы обзора камер так, чтобы контролировать возможно большую площадь аудитории с минимальным перекрытием. Установить минимальное качество изображения, разрешение 640x480 и дневной тип освещения на обоих каналах.

Примечание: по завершении выполнения п.п. 2-8 необходимо делать снимки активного окна браузера (“Alt+PrtScr”).

3.2 Лабораторное задание №2 «Настройка программного обеспечения «Видеолокатор» для работы с видеосерверами и видеокамерами»

  1. Ознакомиться с руководством к проведению лабораторной работы. При работе со стендом необходимо соблюдать правила техники безопасности. Не допускается заходить за стенд, а также отключать или подключать проводные коммуникации стенда без разрешения преподавателя.

  2. Настроить камеры в соответствии с п.п. 3-6 задания №1.

  3. В ПО «Видеолокатор» включить оба видеоканала на прием изображения, произвести цветокоррекцию в зависимости от освещения.

  1. Выставить режим записи обоих каналов по детектору движения, установить претревожную и посттревожную запись по пятнадцать секунд до и после детектирования, установить флаг циклической перезаписи.

  2. При отключенном детекторе произвести запись фрагментов каждого видеоканала (режимы теле- и широкоугольный соответственно) при меняющемся качестве компрессии из ряда 1%, 25%, 50%, 75%, 100% . Зафиксировать средние значения загруженности ЦП во время записи при каждом значении качества компрессии.

  3. Произвести запись фрагментов каждого видеоканала (режимы теле- и широкоугольный) при меняющемся параметре «Запись архива» из ряда 1, 6, 12, 18, 25 кадров в секунду и значении качества компрессии 65%. Зафиксировать средние значения загруженности ЦП во время записи при каждом значении частоты кадров.

  1. Настроить детектор движения камеры, находящейся в широкоугольном режиме на однозонное обнаружение (при пустом списке зон и установленном флаге «Отображать объекты» ). Установить порог детектора, исключающий ложные срабатывания от шумов камеры и видеосервера. Проверить работоспособность детектора путём изменений, производимых в контролируемой зоне.

  2. Перевести вторую видеокамеру в широкоугольный режим и настроить многозонное обнаружение движения при количестве зон 4x4. Установить значения порога обнаружения в зонах от полной нечувствительности до максимально возможной, исключающей ложные срабатывания. Проверить работоспособность детектора путём изменений, производимых в контролируемых зонах.

  3. Ознакомиться с функционалом вкладки “Детектор лиц”, изменяя параметры регуляторов «Точность поиска», «Минимальный размер лица» и «Использовать фильтр» установить их влияние на точность обнаружения и выделения лиц.

  4. Примечание: по завершении выполнения п.п. 4-8 необходимо делать снимки активных окон (“Alt+PrtScr”).

3.3 Лабораторное задание №3 «Мониторинг помещения на оставленные предметы с разбиением на зоны»

  1. Ознакомиться с руководством к проведению лабораторной работы. При работе со стендом необходимо соблюдать правила техники безопасности. Не допускается заходить за стенд, а также отключать или подключать проводные коммуникации стенда без разрешения преподавателя.

  2. Настроить камеры и ПО «Видеолокатор» в соответствии с п.п. 2-4 задания №2.

  3. Произвести настройку трансфокаторов видеокамер на максимальную контролируемую площадь, установить максимальное качество и разрешение изображения. Изменить секторы обзора камер с установлением минимального перекрытия.

  1. Разбить кадр на две зоны (зона, заведомо не содержащая оставленных предметов, и контролируемая зона). Установить пороги срабатывания, исключающие ложные срабатывания (появление пронумерованных областей на изображении при отсутствии в кадре оставленных предметов).

  2. Проверить работоспособность детектора внесением новых, а также удалением уже находящихся в контролируемых зонах предметов.

3.4 Лабораторное задание №4 «Детектирование по лицу и запись при нахождении человека в помещении»

  1. Ознакомиться с руководством к проведению лабораторной работы. При работе со стендом необходимо соблюдать правила техники безопасности. Не допускается заходить за стенд, а также отключать или подключать проводные коммуникации стенда без ведома преподавателя.

  2. Настроить камеры и ПО «Видеолокатор» в соответствии с п.п. 2-4 задания №2.

  3. Задействовать детектирование лиц для обоих видеоканалов, выбрать помощника, детектирование лица которого будет производиться. В рамках выполнения одного пункта задания менять помощника нежелательно.

  1. Выставить значения регуляторов «Минимальный размер лица», «Точность поиска», «Область поиска лиц» для каждого видеоканала, добиваясь минимизации ложных срабатываний. Площадь, в которой производится обнаружение отображается при настройке зелёным квадратом либо прямоугольником.

  2. Изменяя значения флага «Использовать фильтр» оценить его влияние на количество ложных срабатываний и количество верного детектирования лиц.

  3. Просмотреть сформированную в ходе выполнения данного лабораторного задания базу лиц, лица для сравнения выделить при помощи режима «Сравнить». Перейти к фрагментам, содержащим интересующие лица путём двойного клика по их изображениям.

  1. Просмотреть протокол событий за текущее выполнение, экспортировать видеопоток выбранного канала и протокол событий во внешние файлы.

3.5 Контрольные вопросы

  1. Структурная схема системы видеонаблюдения, реализованной на учебно-лабораторном стенде “Стилпост”.

  2. Назначение и принцип действия IP-видеосервера.

  3. Какие показатели качества видеосигнала IP-видеосервера доступны для просмотра и настройки с веб-интерфейса сервера?

  1. Какое влияние оказывает трансфокатор на получаемое изображение? Какие параметры устанавливаются на шкалах «T-W» и «N-∞» трансфокатора?

  2. Что такое претревожная и посттревожная запись, режим циклической перезаписи архива?

  3. Как влияют параметры «Запись архива» и «Качество компрессии» на объём видеоархива и потребление вычислительных ресурсов?

  1. Какие задачи решает и какие настройки имеет детектор движения?

  2. Сформулируйте цель, достигаемую многозонным разбиением кадра.

  3. Какие параметры необходимо настроить при включении детектора лиц? Какие возможности для работы с детектированными лицами имеет ПО «Видеолокатор»?

  4. Что такое база лиц и протокол событий? Каковы механизмы поиска по базе лиц и протоколу событий? Возможен ли экспорт видеоархива и протокола событий во внешние форматы?

Литература

  1.  
    1. Цифровая система видеонаблюдения «Видеолокатор» Руководство оператора RU.21104154.50501-01, 2010 г.

    2. Выбор и применение телевизионных систем видеоконтроля. Рекомендации Р78.36.002-99, Москва, 1999 г.

Просмотров работы: 3067