1 Amaliy mashg’ulot Videokuzatuv tizimlarining asosiy masalalari

Tasvir hosil qiluvchi qurilmalar – ob’ektiv va videokameralar hamda ularning texnik xususiyatlari

Zamonaviy videotahlil vositalaridan kirishni boshqarishning yuqori samarali tizimlarini yaratishdan tortib biznes jarayonlarini optimallashtirishgacha bo‘lgan turli sohalarda muvaffaqiyatli qo‘llanilmoqda. Ushbu toifadagi dasturiy ta'minot tizimlarining xilma-xilligiga qaramay, asosiy darajada ularning har biri uchta asosiy vazifani hal qila olishi kerak:

• aniqlash — ob'ektning qiziqish hududida paydo bo'lishi faktini aniqlash;
• tanib olish - kuzatilayotgan ob'ektning (transport vositasi, shaxs) turini aniqlash;
• Identifikatsiya — ularning yozishmalarini (mijoz mashinasi, kompaniya xodimi) aniqlash uchun ob'ekt xususiyatlarini mavjud namuna bilan solishtirish.
Masalan, himoyalangan hududdagi kirishni boshqarish tizimini ko'rib chiqing. Qiziqarli hududda (nazorat punkti) harakatlanuvchi ob'ekt aniqlandi, shundan so'ng aqlli algoritm uning turini aniqlaydi. Agar odam, masalan, adashgan mushuk emas, balki ramkada paydo bo'lsa, identifikatsiya amalga oshiriladi: yuz xususiyatlari mavjud ma'lumotlar bazasi bilan taqqoslanadi. Yarashuv jarayonida bizda tegishli darajadagi ruxsatnomaga ega bo‘lgan kompaniya xodimi borligi ma’lum bo‘ldi. Elektromagnit blokirovka boshqaruvchisiga signal yuboriladi va darvoza ochiladi va voqea jurnalga yoziladi.
Bunday tizimning ishlashining to'g'riligi nafaqat u foydalanadigan algoritmlarning qanchalik ilg'or ekanligiga, balki, birinchi navbatda, video kuzatuv kameralarini ularning texnik xususiyatlari va himoyalangan ob'ektning xususiyatlarini hisobga olgan holda to'g'ri tanlashga bog'liq. Bizning bugungi maqolamiz identifikatsiya va tanib olishning haqiqiy standartlariga bag'ishlangan.
CCTV kameralari uchun linzalarning xususiyatlari
Первое, на что необходимо обратить внимание — фокусное расстояние объектива (f), которое напрямую влияет на угол обзора видеокамеры, причем зависимость между этими величинами обратно пропорциональна: чем меньше фокусное расстояние, тем больше угол обзора (объекты сцены при этом оказываются визуально дальше), va teskari.
Varifokal linzali kuzatuv kameralarida fokus uzunligi keng diapazonda o'zgarib turadi. f ning turli qiymatlari uchun ko'rish burchagini hisoblash uchun siz quyidagi formuladan foydalanishingiz mumkin:

a = 2arctg(d/2f)

Yuqoridagi ifodada:
• a — kamerani ko‘rish burchagi (graduslarda);
• d - fotosensitiv sensorning gorizontal yoki vertikal o'lchami (mm);
• f - linzaning fokus uzunligi (mm da).
Shuni esda tutish kerakki, bu sferik aberratsiya hodisasini hisobga olmaydi, bu ayniqsa qisqa otish (f < 28 mm) linzalari bilan ifodalanadi. Bu atama optik o'qdan turli masofalarda joylashgan konversion linzalardan o'tadigan yorug'lik nurlari o'choqlarining mos kelmasligi natijasida yuzaga kelgan tasvirdagi xatoni anglatadi, buning natijasida ramkaning periferik qismlari buziladi va haqiqiy ko'rish burchagi. hisoblanganidan kamroq. Ushbu hodisa buzilish deb ataladi. Uni hisoblash juda murakkab protsedura: qoida tariqasida, kamerani kalibrlash tahrirlash paytida empirik tarzda amalga oshiriladi, maqsadli buzilish qiymatlari esa 5-10% oralig'ida.
"D" o'zgaruvchisi qo'shimcha tushuntirishni talab qiladi. CCTV kameralarining texnik tavsiflarida "⅓ dyuym" shaklining kiritilishi fotosensitiv matritsaning diagonalini ko'rsatadi, uning kengligi va balandligi 4: 3 yoki 16: 9 nisbatda bo'lishi mumkin. Natijada, diagonallari bir xil bo'lgan turli formatdagi ikkita matritsaning o'lchamlari har xil bo'ladi.
Biz bilib olganimizdek, linzalarning fokus uzunligi nafaqat gorizontal ko'rish burchagini, balki ushbu parametrga tayangan holda optimal diapazonni ham aniqlaydi, siz ma'lum bir kamera modeli uchun aniqlash, tanib olish va identifikatsiya qilish masofalarini taxminan aniqlashingiz mumkin.
Ushbu model ⅓ dyuymli fotosensitiv sensorga ega bo'lib, 16:9 formatiga mos keladigan maksimal 1280 x 720 piksel o'lchamdagi video yozishni qo'llab-quvvatlaydi. Videokameraning gorizontal ko'rish burchagini aniqlash uchun a = 2arctg(d/2f) formulasidan foydalanamiz:
fokus uzunligi 2,8 mm bo'lgan gorizontal ko'rish burchagi a = 2arctg(4,92/2*2,8)=82,6° bo'ladi;
fokus uzunligi 12 mm bo'lgan gorizontal ko'rish burchagi a = 2arctg(4,92/2*12)=23,2° bo'ladi.
Endi biz video tahlil tizimining benuqson ishlashini ta'minlash uchun optimal o'rnatish nuqtasini tanlash uchun barcha kerakli ma'lumotlarga egamiz.
Fotosensitiv matritsaning o'lchamlari asosida video kuzatuv kamerasini tanlash
Fokus uzunligi juda muhim, lekin kameraning belgilangan operatsion talablarga javob berishini aniqlaydigan yagona parametr emas: ob'ektlarni tanib olish va aniqlash uchun etarli sifatli tasvirni shakllantirish qobiliyati asosan uning o'lchamlariga bog'liq. Birinchi yuzni aniqlash tizimlari paydo bo'lgan paytda yagona sanoat standartlari yo'qligi sababli o'rnatuvchilar Buyuk Britaniya Ichki ishlar vazirligi tadqiqot bo'limining 4CIF video formati (704x576 piksel) ma'lumotlariga e'tibor qarata boshladilar.
Aniqlik uchun aniq bir misolni ko'rib chiqing. Quyidagi rasmda xuddi shu odam tasviri kadr balandligining 20%, 40% va 140% ni egallashi uchun otilgan. Birinchi holda, videotahlil tizimi harakatlanayotgan ob'ektni aniqlay oladi, ikkinchi holatda undagi odamni bir ma'noda taniydi, uchinchi holatda esa uni yuziga qarab aniqlay oladi.

Raqamli kuzatuv kameralarini tanlash haqida gap ketganda, yuqorida sanab o'tilgan nisbatlar ahamiyatsiz bo'lib qoladi. Zamonaviy qurilmalarga kelsak, aniqlanishi kerak bo'lgan ob'ektni shakllantirishda ishtirok etadigan piksellar soniga e'tibor qaratish odatiy holdir. Bu yondashuv mantiqiyroqdir, chunki, masalan, inson yuzining o'rtacha kengligi taxminan 16 santimetrni tashkil qiladi, shu bilan birga turli shaxslarning balandligi va tuzilishi juda farq qilishi mumkin.
Amaldagi qoidalarga kelsak, hamma narsa unchalik aniq emas. Amaliyot shuni ko'rsatdiki, Evropa elektrotexnika standartlashtirish qo'mitasi (CENELEC) tomonidan taklif qilingan tavsiyalarga rioya qilish har doim ham oqlanmaydi. Aksariyat professional dizaynerlar Shvetsiya Milliy sud-tibbiyot laboratoriyasi ma'lumotlariga tayanadilar, aytmoqchi, bu deyarli HikVision muhandislarining shaxsiy tadqiqotlari natijalariga to'g'ri keladi.
Avtomobil raqamlariga kelsak, ularni muvaffaqiyatli aniqlash uchun raqamlar va harflarning vertikal o'lchami kamida 15 piksel bo'lishi kerak.
Yuqoridagi parametrlarning dolzarbligi quyidagi rasmda aniq ko'rinadi.

Shvetsiya tasnifining asosiy afzalligi - kuzatish shartlarini ikki toifaga bo'lish (afsuski, CENELEC hujjatlarida mavjud emas):
• murakkab - yorug'lik darajasi etarli emas yoki qisqa vaqt ichida sezilarli darajada o'zgaradi, kuzatilgan ob'ektlar yuqori tezlikda harakatlanadi yoki burchak ostida ko'rinadi, buning natijasida ba'zi detallar kameraning ko'rish maydonidan tashqarida bo'ladi. ;
• qulay — kuzatilgan ob'ektlar o'rtacha tezlikda harakatlanadi, tanib olish uchun zarur bo'lgan kichik detallar kadrda aniq ko'rinadi, yuqori sifatli tasvirni olish uchun yorug'lik etarli.
Shunday qilib, video kuzatuv kamerasining fokus uzunligi va o'lchamlarini bilib, siz ma'lum masofadagi ob'ektlarni tanib olish va aniqlashga qodir modelni tanlashingiz mumkin. Quyida hozirda eng keng tarqalgan ruxsatlar uchun ma'lumotlar keltirilgan.

№5 Amaliy mashg’ulot