این راهنمای گام به گام به شما کمک می کند تا برای سناریو های نظارتی و نیاز های کاربردی خود بهترین دوربین را انتخاب کنید .
نبود استاندارد های صنعتی و پیچیدگی موضوع باعث می شود بسیاری از مجریان نسبت به پیش شرط کلیدی هر پروژه ای بی توجهی کنند . و این پیش شرط دانستن نیاز های کاربردی یا اهداف حقیقی نظارت تصویری آن پروزه است .
در این راهنما ، ما مدل تراکم پیکسل را ارائه می دهیم .مدلی که به شما این امکان را می دهد که نیاز های کاربردی سیستم خود را با دوربین های نظارت تصویری ip جدید تطابق دهید.
رزولوشن مورد نیاز :
روش قدیمی تعیین رزولوشن مورد نیاز در یک سیستم دوربین مداربسته آنالوگ تعیین درصد اشغال صفحه نمایش توسط شئ مورد مشاهده بود . اهداف نظارتی متفاوت نیازمند درصد اشغال متفاوتی هستند . برای مثال ، تشخیص حضور یک شخص در یک صحنه نیازمند اشغال 10% از صحنه تحت کنترل توسط شخص می باشد . شناسایی یک فرد آشنا نیازمند 50 % و شناسایی کامل یک فرد نیازمند اشغال 120% صحنه و یا بیشتر است.
مثال هایی از مترو استکهلم که از یک دوربین تحت شبکه axis 225fd استفاده شده است . امروزه دوربین های تحت شبکه رنج گسترده ای از رزولوشن های موجود را ارائه می دهند . استفاده از درصد تحت اشغال دیگر کاربرد ندارد .و اکنون از پیکسل ها برای تعیین رزولوشن مورد نیاز استفاده می شوند . ضوابطی برای مواردی مانند پلاک خودروها وجود دارد . توصیه عمومی این است که برای خوانا بودن حروف ارتفاع آن ها باید 115 پیکسل باشد . (تقریبا برابر 200 پیکسل بر متر)
مساله مهم دیگر این است که باید در زمان انتخاب رزولوشن دوربین ها نیازهای قانونی موجود رعایت گردد . تا بتوان در صورت نیاز از تصاویر ضبط شده به عنوان یک مدرک قانونی در دادگاه استفاده کرد .
انتخاب دوربین مدار بسته ای که رزولوشن مورد نیاز را پوشش می دهد :
رزولوشن تصویر ضبط شده به وسیله رزولوشن دوربین و اندازه صحنه تعیین می شود . برای مثال اگر شما از دوربینی که رزولوشن 4cif (پیکسل 579*704) را ارائه می دهد استفاده کنید ، اگر رزلوشن خطی 500 پیکسل بر متر یا بیشتر باشد . شما می توانید صحنه ای با عرض تقریبی 1/4 متر را پوشش دهید . شما باید دوربین و لنزی را انتخاب کنید که در فاصله دلخواه بین دوربین و صحنه اجازه هماهنگی میدان دید با اندزه صحنه را بدهد .
| حداکثر عرض صحنه |
حداکثر فاصله |
رزولوشن افقی |
فاصله کانونی |
مدل دوربین |
| m 2.5 |
m9 |
2592 pixel |
8-8.2mm |
axis
p1357
|
| m 6.2 |
m6 |
1280 pixel |
12-3.3mm |
axis
p3354
12mm
|
| m 8.3 |
m41 |
1920 pixel |
51-1.5mm |
axis
q1755
|
| m 5.1 |
m50 |
736 pixel |
119-3.3mm |
axis
q6042-e
|
| m.6.2 |
m67 |
1280 pixel |
14.4
mm132
|
axis
q6044
|
جدول شماره 2 : حداکثر فاصله برای شناسایی (رزولوشن خطی 500 پیکسل بر متر ، عرض صورت 80 پیکسل) برای برخی مدلهای دوربین اکسس
رزولوشن بالاتر دوربین ها یعنی تعداد دوربین کمتر و نمای کلی بهتر :
از آنجایی که حداکثر اندازه صحنه تحت پوشش با یک رزولوشن خاص تنها به رزولوشن دوربین بستگی دارد . دوربین های با رزولوشن بالاتر توانایی پوشش محوطه بزرگتری را دارند . برای مثال ، اگر فضایی با عرض 7 متر نیاز به 5 دوربین با رزولوشن 4cif داشته باشد . می توان انها را با دو دوربین با رزولوشن (1080*1920پیکسل)1080 HDTV تعویض کرد . همچنین یک دوربین با رزولوشن بالاتر ، با پوشش یک صحنه بزرگتر با حفظ رزولوشن خطی مورد نیاز ، می تواند برای ارائه یک تصویر کلی بهتر شود .
عمق میدان دید :
هرچه عمق بیشتر باشد ، فضایی که افراد یا اشیاء در کانون دید قرار دارند بزرگتر است . با یک عمق میدان بزرگ شانس شما برای شناسایی بیشتر می شود . عمق میدان با توجه به میزان باز شدن آیریس ، فاصله کانونی و فاصله تا دوربین مشخص می شود .
هرچه آیریس کمتر باز شود عمق میدان افزایش می یابد ، این بدان معناست که داشتن نور کافی در محیط می تواند به افزایش عمق میدان دید کمک می کند . P-LRIS که در برخی دوربین های اکسس ارائه شده ، آیریس را برای داشتن بهترین عمق میدان در فضاهای با تنور متفاوت تنظیم می کند .
استفاده از فاصله کانونی کوتاهتر نیز عمق میدان دید را کاهش می دهد . استفاده از دوربین های با رزولوشن بالاتر علاوه بر تامین رزولوشن مورد نیاز ، به شما اجازه می دهد تا با فاصله کانونی کمتر صحنه را پوشش دهید .
اعوجاج :
اکثر لنز ها باعث ایجاد اعوجاج معمولا به شکل منحنی است که به خاطر درشت نمایی کمتر لنز در اطراف میدان دید نسبت به وسط تصویر ایجاد می شود . تاثیر آن این است که در مقایسه با یک تصویر بدون اعوجاج اشیاء موجود در کناره های تصویر ، نزدیکتر به وسط تصویر به نظر می آیند . اشیا با اندازه یکسان زمانی که در کناره های تصویر قرار می گیرند . در مقایسه با زمانی که در وسط تصویر قرار دارند پیکسل های کمتری را پوشش می دهند . و این بدان معناست که اشیاء موجود در کناره های میدان دید باید به دوربین نزدیکتر باشند تا حداقل رزولوشن مورد نیاز را پوشش دهند .
تاثیر این نوع اعوجاج زمانی که فاصله کانونی کمتر باشد بیشتر خود را نشان می دهد و باعث می شود که لنز های واید برای شناسایی افراد مناسب نباشند .
نور :
نور تاثیر زیادی برای شناسایی افراد و یا اشیاء دارد . سایه ها ، صحنه های با کنتراست بالا و نور پشت صحنه زیاد شناسایی و تشخیص را در مقایسه با زمانی که شرایط نوری مناسبی داریم مشکل تر می کنند . مثال های زیر نور خارجی مناسب را با شرایط نوری دشوارتر مقایسه می کنند .
در فاصله بین 20-15 متری شما برای اطمینان از اینکه تصویر صورت 80 درصد پیکسل ها را پوشش دهد نیاز به یک لنز 50 میلی متری دارید . هرچند تصاویر بالا نشان می دهند که حتی در این رزولوشن و با نور 100/150 لوکس که در راهرو یک شرکت یا یک ایستگاه مترو نوری معمول به حساب می اید هم تضمینی برای شناسایی مطمئن وجود ندارد . امکاناتی نظیر WDR و سنسورهایی که در نور کم عملکرد خوبی دارند می تواند کمک کند . اما بهترین نتایج زمانی بدست می آید که این امکانات با فراهم کردن نور بیشتر در محیط و قرار دادن دوربین در جایی که نور پشت صحنه کمتری دارد ترکیب شوند .
در محیط های داخلی توجه به این نکته ضرورت دارد که جهت و میزان نور خورشید در طی روز تغییر می کند . هرچند شرایط بر روی نور و بازتابش نور تاثیر می گذارند . برای مثال برف نور بازتابی را افزایش می دهد اما باران و جاده خیس بیشتر نور بازتابی را جذب می کند . برای شناسایی صورت یک شخص داشتن نور یکسانی در حدود 500-300 لوکس در محیط توصیه می شود . و برای شناسایی پلاک یک خودرو 150 لوکس می تواند مناسب باشد .
نویز :
در نور کم سنسور دوربین ها میزان قابل توجهی نویز تولید می کند که می تواند بر روی تصویر تاثیر بگذارد . این می تواند شناسایی را بسیار مشکل تر کند . همیشه بده بستانی بین نویز ، سرعت شاتر و عمق میدان در عرض سطح نوری وجود دارد . در حالی که داشتن یک محیط با نور مناسب تر به شما امکان می دهد که همه این موارد را بهبود ببخشید .
صحت رنگ :
رنگ همیشه یک فاکتور مهم برای شناسایی است برای اطمینان از صحت رنگ ها وایت بالانس دوربین باید طوری تنظیم شود که با دمای رنگ منبع نوری مورد استفاده تطابق داشته باشد . در محیط های خارجی دمای رنگ در طول روز تغییر می کند ، پس به وایت بالانس اتوماتیک نیاز داریم تا صحت رنگ ها حفظ شود . دوربین هایی که مطابق با استاندارد HDTV سازمان SMPTE (انجمن مهندسان تصاویر متحرک و تلویزیونی) هستند ، موارد مرتبط با صحت رنگ را دقیقا رعایت می کنند .
محل قرارگیری دوربین:
در این تصویر ، نور از نظر میزان و جهت تاب مناسب است . دوربین در ارتفاعی که مردم عبور می کنند نصب شده و لنز فاصله کانونی و عمق میدان مناسبی را ارائه می دهد . برای شناسایی موفق ، قرارگیری دوربین در محل مناسب بسیار مهم است . این مورد نه تنها برای جلوگیری از ایجاد شرایط نوری نامناسب مهم است بلکه باعث می شود تصویر افراد یا اشیاء با زاویه مناسبی ضبط شود . برای مثال اگر دوربین ها در فاصله زیادی از زمین قرار گیرند . انگار که از چشم یک پرنده دیده می شوند . و تصاویر افراد و اشیاء دچار اعوجاج می شوند و شناسایی آن ها سخت می شود . دوربین باید کاملا ثابت باشد تا امکان تار شدن تصاویر در اثر تکان خوردن دوربین به حداقل برسد . این مورد برای دوربین های PTZ دارای اهمیت خاصی است . زمانی که دوربین در حال چرخش ات ممکن است لرزش آن افزایش پیدا کند و کیفیت تصاویر کاهش یابد .
زمانی که دوربین بر روی یک تیرک بلند نصب شده و از لنز زوم با فاصله کانونی زیاد استفاده می شود . حفظ پایداری تصاویر مشکل خواهد بود . چون حتی تکان های کوچک دوربین باعث ایجاد لرزش های بزرگ در تصاویر می شود .
حرکت :
در طراحی سیستم باید به حرکت توجه داشته باشید . برای اهداف شناسایی ، حدال فریم ریت معمول 5 تا 8 فریم در ثانیه است . اهداف امنیتی شما ممکن است به فریم ریت بیشتری نیاز داشته باشند . یا شما نیاز به تصاویر واضح تری از یک سری اتفاقات داشته باشید . اگر تصویر ضبط شده شامل اشیاء و افرادی باشد که از میدان دید دوربین با سرعت زیاد و یا خیلی نزدیک به دوربین عبور می کنند . شما احتمالا فریم ریت را افزایش می دهید تا دوربین هیچ حرکتیرا از دست ندهد .
همچنین برای ضبط تصاویری واضح از حرکت سریع افراد و یا اشیاء شما باید از سرعت شاتر کوتاه تری استفاده کنید . استفاده از دوربین هایی که از اسکن پروگرسیو پشتیبانی می کنند باعث از بین رفتن تاری تصویر اشیاء متحرک در صحنه های پیچیده می شود .
فشرده سازی:
فشرده سازی می تواند به طرز قابل توجهی بر روی کارایی تصاویر ضبط شده برای شناسایی و تشخیص تاثیر بگذارد. درصد فشرده سازی بالا باعث ایجد تصاویر تار و از دست رفتن برخی پیکسل ها می شود که شناسایی را مشکل می کند . اگر الگوریتم فشرده سازی دارای محدودیت در بیت ریت باشد . زمانی که حرکتی در جلوی دوربین انجام می شود فشرده سازی افزایش می یابد در نتیجه باعث کاهش کیفیت تصاویر می شود . در سوی دیگر از بیت ریت متغیر استفاده کنیم درصد فشرده سازی یکسان باقی می ماند . و در صورت انجام حرکتی در جلوی دوربین پهنای باند افزایش می یابد .
آزمایش :
برای اطمینان از اینکه به اهداف شناسایی و تشخیص خود دست یافته اید , یک آزمون کاربردی برای آزمایش دوربین های نصب شده استفاده از یک فرد یا شئ در حال حرکت تحت شرایط حقیق است . در طول آزمون از سطوح نوری متفاوت استفاده کنید . تصاویر ضبط شده را بازبینی کنید .برخی از مشکلات معمول که باید به آن توجه کنید در زیر آمده است .
1- محل نصب دوربین یا انتخاب لنز که ممکن است باعث نامفهوم بودن ویژگی های چهره شود.
2-تاری تصویر اشیاء در حال حرکت که بر اثر سرعت شاتر یا فریم ریت نا مناسب ایجاد شده است .
3-نویز بیش از حد در محیط های با نور کم
4-قرار گرفتن حروف یا اعداد مربوط به مشخصات دوربین در قسمت های مهم تصویر
عملکرد شمارنده پیکسل:
شمارنده پیکسل که در برخی دوربین های اکسس وجود دارد به شما این امکان را می دهد که یک مستطیل به دور محل دلخواهی از تصویر بکشید . دوربین تعداد پیکسل های مستطیل را به راحتی از ارائه رزولوشن مورد نظر توسط دوربین اطمینان پیدا می کنید .
صفحه SKL:
تعداد زیادی صفحه آزمون وجود دارد که می توان آنها را در جلوی دوربین قرار داد و با کمک آنها رزولوشن دوربین مدار بسته را آزمود . یکی از این صفحات ، صفحه SKL است . برای کالیبراسیون پیشرفته می توان از ابزار ROTAKIN (مرد چرخان) استفاده کرد ، که حرکت اشیاء و تاری ایجاد شده در تصاویر را شبیه سازی می کند .
خلاصه :
قابلیت شناسایی و تشخیص افراد و اشیاء به چندین فاکتور بستگی دارد که مهمترین آنها عبارت اند از :
1-رزولوشن دوربین و اندازه صحنه
2-شرایط نوری
3- موقعیت دوربین
4-حرکت
5-فشرده سازی
اهداف امینتی شما تعیین می کنند که در تصاویر ضبط شده چه تعداد پیکسل باید توسط هدف مورد نظر اشغال شود . بر طبق توصیه های قدیمی در صنعت دوربین مدار بسته ، یک صورت با عرض 16 سانتی متر باید حداقل 40 پیکسل را پوشش دهد . در آخرین استاندارد اروپایی EN50132-7:2012 که توسط CENELEC منتشر شده نیز به همین مقادیر اشاره شده است . هرچند اکسس برای شرایط خاص 80 پیکسل یا بیشتر را توصیه می کند . برای پلاک خودروها توصیه می شود که حروف 15 پیکسل عمودی را پوشش دهند .توجه داشته باشید نیاز های قانونی تصاویر ویدئویی که می تواند به عنوان مدرک قانونی مورد استفاده قرار بگیرد را نیز در نظر بگیرید .
برای یک رزولوشن خاص ، رزولوشن دوربین حداکثر اندازه صحنه تحت پوشش دوربین را تعیین می کند . هرچه پیکسل هایی که دوربین پوشش می دهد بیشتر باشد ، صحنه تحت پوشش بزرگتر خواهد بود . عمق میدان دوربین از این جهت مهم است که اجازه شناسایی در رنج گسترده تری را می دهد .
در شرایط نوری دشوار شناسایی امکان پذیر نیست ، حتی اگر رزولوشن مورد نیاز تامین شده باشد . امکاناتی مانند WDR و سنسورهای حساس به نور به شناسایی بهتر کمک می کنند ، اما شما باید سعی کنید شرایط نوری را بهبود ببخشید و دوربین را در محلی نصب کنید که نور پشت صحنه بیش از حد نباشد .
محل نصب دوربین برای ضبط تصاویر بدون اعوجاج مهم است ، نباید از نماهای بالای سر که شناسایی را مشکل می کند استفاده کرد .
به احتمال زیاد اهداف شما در حال حرکت هستند ، بنابراهداف امنیتی مورد نظرتان باید فریم ریت و سرعت شاتر مناسبی را انتخاب کنید .
به یاد داشته باشد برای اطمینان از اینکه سیستم نصب شده نیازهای امنیتی شما برآورده می کند یا خیر هیچ چیز جای آزمودن سیستم در شرایط عملیاتی را نمی گیرد .تصاویر ضبط شده را بازبینی کنید تا مطمئن شوید که در زمان فشرده سازی تحت تاثیر قرار نگرفته اند و کیفیت تصاویر برای نیازهای شناسایی و تشخیصی شما مناسب است .
