Срез рынка. Уличные PTZ-камеры: разрешение до 4K и умный автотрекинг

IP-камеры с PTZ-функциями: задачи сферы применения

IP-камеры с PTZ-функциями обеспечивают видеонаблюдение за объектами, находящимися на большом удалении, и решение задач видеосистемы, требующих высокой детализации изображения. Повышение разрешения до 4K Ultra HD, разносторонний функционал, недюжинный интеллект для классификации объектов и программируемые реакции на события сделали эти устройства незаменимыми.

С помощью PTZ-камер в уличном исполнении можно легко и эффективно контролировать критически важную инфраструктуру, общественную безопасность, транспортные потоки и узлы, аэро- и морские порты, большие открытые территории, например, автостоянки и городские площади.

Многообразие вариантов конструкции и защиты от внешних воздействий позволяет подобрать подходящую модель для любых мыслимых условий и задач видеосистемы.

Современные IP-камеры с моторизованным управлением панорамированием, наклоном и зумом (Pan, Tilt, Zoom) оснащены высокоскоростными приводами поворота и наклона, что позволяет быстро и точно позиционировать камеру на объект наблюдения, а высокое разрешение и встроенный zoom-объектив с многократным масштабированием и автофокусировкой обеспечивают получение высококачественных детализированных изображений объектов, расположенных на сравнительно больших расстояниях.

ПОД КУПОЛОМ И КОЗЫРЬКОМ. Классификация

Уличные PTZ-камеры выпускаются в самых разных вариантах конструктивного исполнения и дизайна и условно делятся на несколько типов.

Купольные
В «классическом» форм-факторе Speed Dome представлены в линейках многих брендов, характеризуются высокой скоростью панорамирования, надежностью, лаконизмом дизайна и способностью сочетаться с экстерьером (так, у лидеров рынка есть модели, корпус которых рассчитан на перекрашивание без потери гарантии на изделие).
Интегрированные
Представляют собой «сборные» изделия из нескольких взаимосвязанных элементов с поворотным основанием и рассчитаны на эксплуатацию в сложных внешних условиях. Их достоинства – выносливость, наличие погодозащитного козырька и всевозможной «навески» – от стеклоочистителя до прожектора видимого белого света и / или ИК-осветителя.
Биспектральные
Разновидность интегрированных поворотных камер, объединяет в едином корпусе два видеомодуля: IP-камеру видимого спектрального диапазона и тепловизионную камеру. Область применения – на объектах с протяженным периметром, требующих непрерывного видеоконтроля, обнаружения и верификации людей и событий.
Тепловизионные
Другая разновидность интегрированных устройств с тепловым сенсором и несколькими вариантами фокусного расстояния объектива. Могут размещаться на ответственных участках и там, где внешние условия агрессивны, а видимость существенно ограничена, предоставляют достоверную картину происходящего, нечувствительны к помехам, способны «видеть» на километры вперед.

Новинки в продуктовом ассортименте поворотных камер от Bosch

Bosch
Новинки в продуктовом ассортименте поворотных камер от Bosch

Компания Bosch выпустила на рынок новые линейки поворотных IP-камер MIC и AUTODOME, которые способны обнаруживать и сопровождать людей и различные объекты, независимо от скорости их движения, далеко за пределами поля зрения фиксированных камер.

Качественный анализ видеоданных может быть гарантирован только при надлежащем качестве изображения. а поскольку какого- либо универсального решения в области видеонаблюдения не существует, новые линейки PTZ-камер от Bosch предлагают разнообразие вариантов, отвечающих потребностям и бюджетным ограничениям различных сфер применения.

Серия поворотных IP- камер AUTODOME Starlight 5100i (IR)

Серия поворотных IP- камер AUTODOME Starlight 5100i (IR)

Для решения одной из самых сложных задач городского наблюдения, каковой является получение качественного видео не только в дневное время, но и в условиях низкой освещенности и в совершенно темных сценах, компания bosch выпустила новую линейку поворотных камер – AUTODOME IP starlight 5100i (IR).

Все модели оснащены матрицей 1,1/8 дюйма с разрешением 4 МП, 20 или 30-кратным зумом и технологией HDR X в сочетании с технологией Starlight.

Новая технология HDR X расширяет динамический диапазон до 133 дБ, обеспечивает идеальную экспозицию и устраняет артефакты при видеосъемке движущихся объектов. В условиях низкой освещенности технология Starlight обеспечивает четкие и актуальные изображения с фильтрацией цветов до 0,010 лк.

Модель AUTODOME IP starlight 5100i IR дополнительно оснащена двойной подсветкой: белый свет камеры позволяет получать полноцветные изображения в ночное время в полной темноте, на расстоянии до 60 м, а ИК-подсветка помогает идентифицировать объекты в монохромном режиме на расстоянии до 320 м. Камера также оснащена стеклоочистителем с автоматическим датчиком дождя.

Встроенная видеоаналитика Essential Video Analytics преобразует видеоданные в полезные аналитические сведения. Функции получения аналитической информации, такие как обнаружение движущихся объектов, помогают создавать стерильные зоны, в границах которых запрещена любая деятельность. Такие стерильные зоны усиливают защиту периметра зданий, парковок и зон ограниченного доступа, повышая общую безопасность.

Четкая аналитическая информация помогает операторам делать прогнозы и принимать меры до того, как произойдут нежелательные события.

Inteox 7000i c поддержкой индивидуальных прогностических решений

Inteox 7000i c поддержкой индивидуальных прогностических решений

AUTODOME inteox 7000i – новые камеры семейства AUTODOME на открытой платформе INTEOX. Эта революционная платформа предназначена для конечных пользователей, системных интеграторов и разработчиков приложений в индустрии безопасности.

Камеры используют встроенный искусственный интеллект (ИИ), функцию Video Analytics, технологию машинного обучения, а также предлагают возможность добавлять сторонние программные приложения для специализированных сфер применения. Это позволяет интеграторам легко настраивать системы безопасности и расширять их функциональные возможности. В свою очередь, разработчики приложений могут использовать метаданные камеры, сгенерированные встроенной функцией Video Analytics или технологией машинного обучения, для создания и вывода на рынок инновационного ПО.

Благодаря встроенному ИИ, возможности добавления сторонних приложений и технологии Starlight камеры AUTODOME inteox 7000i идеально подходят для городского видеонаблюдения, мониторинга дорожного движения или в сферах, где требуется покрытие больших площадей.

AUTODOME inteox 7000i поддерживают прогностические решения, благодаря встроенной функции Intelligent Video Analytics, которая использует метаданные, чтобы представить видеоматериалы в более осмысленном и структурированном виде. Таким образом, камеры могут «понимать» и «осмыслять», что они видят.

Это первый шаг к преобразованию видеоданных в практические сведения и созданию прогностических решений. Камера может обнаруживать движущийся объект или человека при панорамировании, наклоне или масштабировании и предупреждать об этом оператора. В этом случае оператор может обнаружить ситуации, требующие внимания или мер реагирования, до возникновения угрозы безопасности. Благодаря встроенной технологии машинного обучения Camera Trainer камеры способны обнаруживать новые объекты и ситуации в зоне наблюдения, заданной пользователем.

Пользователь может добавлять и сохранять инструкции, чтобы камера использовала их для обработки последующих событий. Например, с помощью Camera Trainer операторы могут научить систему распознавать занятые и свободные места на парковке и получать предупреждения, когда все места заняты.

Новый мир возможностей для экстремальных условий

Камеры MIC inteox 7100i работают на платформе INTEOX. Благодаря этой открытой платформе разработчики программного обеспечения могут легко создавать различные приложения, используя распространенный язык программирования. Системные интеграторы могут настраивать решения безопасности, добавляя приложения и развертывая их в этих камерах.

Характеристики камер MIC inteox варьируются от модели 4K с оптической стабилизацией изображения до модели 1080p в базовой или улучшенной версии с технологией Starlight, позволяющей получать цветные изображения при уровне освещенности до 0,0069 лк. Модели 4K с оптической стабилизацией сохраняют четкость изображения даже в условиях, когда камера подвергается сильной вибрации, например, на мостах.

Благодаря дополнительному прожектору модель 4K покрывает расстояние 300 м. Модели 1080p имеют 30-кратный зум и частоту 60 кадров в секунду. Когда уровень освещенности падает до нуля, дополнительный прожектор обеспечивает высочайший уровень детализации на расстоянии до 550 м.

Усовершенствованные версии моделей 4K и 1080p также оснащены подогревом стекла для улучшения видимости и могут сохранять данные на локальный носитель. Прочная конструкция камер MIC и новый приводной механизм, обеспечивают высокую детализацию, необходимую для таких сфер применения, как видеонаблюдение в городе, мониторинг дорожного движения и защита периметра.

Специальное применение для контроля дорожного движения

Модели камер MIC и AUTODOME inteox с индексом OC созданы специально для применения в сфере интеллектуальных транспортных систем. Камеры оснащены дополнительным алгоритмом Video Analytics на основе искусственных нейронных сетей – Traffic Detector.

Он помогает точно различать и классифицировать автомобили на перегруженных дорожных участках, не реагируя на тени и свет фар автомобилей и предлагает новые возможности для улучшения движения, безопасности и эффективности использования дорог.

Практические сведения, предоставляемые Traffic Detector, помогают определять присутствие и количество транспортных средств, осуществлять интеллектуальное управление светофорами и поддерживать движение транспорта на перекрестках. Эти сведения также могут улучшить решения автоматического обнаружения инцидентов для повышения безопасности людей и транспортных средств в туннелях и на автомагистралях.


ВЕЗДЕ ХОРОШО: работа в неблагоприятных условиях

Первое, но не единственное, что нужно владельцу системы видеонаблюдения от уличных PTZ-камер – их способность стабильно работать в неблагоприятных условиях, при перепадах температур, порывистом ветре, осадках, тумане и слабой видимости и / или полном ее отсутствии.

Есть и специфические требования, такие как защита от солевой коррозии или взрывобезопасность.

Термокожухи

Как правило, камеры для уличного видеоконтроля оснащены термокожухом с классом защиты от пыли и влаги IP66 и выше, NEMA 4X, вентилятором и обогревателем, обеспечивающими их «холодный» пуск и бесперебойную работу при температурах от -40 до +50 °С либо в более широком диапазоне.

У отдельных моделей, например, Pelco a Motorola Solutions нижняя граница рабочей температуры находится на отметке -51 °С, а у других, к примеру, Honeywell, верхняя граница поднимается до +70 °С.

Термокожух защищает электронику, механические компоненты и оптику от повреждений, а сами камеры снабжаются функциями отслеживания попыток принудительного изменения ракурса обзора и закрытия / закрашивания объектива.

Если видеосъемка ведется на объекте, где не исключены несанкционированные воздействия, целесообразно использовать вандалозащищенные модели, имеющие ударостойкий корпус класса не ниже IK10. Для транспортных, промышленных и других проектов, где камеры размещаются на высоких столбах, важно, чтобы конструкция камер была рассчитана на сопротивление ветровым нагрузкам (в документации указываются числовые параметры, скажем, устойчивость к порывам до 241 км/ч).

Система стабилизации видеоизображения

Другой важный момент – наличие системы стабилизации для предотвращения «смазывания» видео, особенно при увеличении изображения, если камера установлена на неустойчивой опоре на шоссе, в тоннеле или на мосту.

К примеру, в моделях Bosch MIC IP ultra установлен оптический стабилизатор, а в Wisenet X реализована система стабилизации на базе высокочувствительных гиросенсоров: электронный стабилизатор компенсирует вибрации и угловые перемещения камерного модуля.

Для видеосъемки в полной темноте многие PTZ-камеры оснащены встроенным ИК-прожектором, дальность подсветки которого у некоторых моделей, например, Smartec, может достигать 350 метров. Известные производители сделали фактически стандартом применение адаптивной технологии ИК- подсветки. Названия разные – OptimizedIR, SmartIR и др., принцип действия один: угол излучения и дистанция подсветки автоматически подстраиваются под движения трансфокатора и регулируются в соответствии с полем зрения камеры.

Использование «зуммируемой» ИК-подсветки в полной темноте позволяет рассмотреть в приближении объекты, расположенные в нескольких сотнях метров от камеры.

ВВОД В ЭКСПЛУАТАЦИЮ

На уличных объектах купольные поворотные камеры устанавливаются на стены и углы зданий и на потолок как подвесным, так и врезным методом, а интегрированные комплексы монтируются в различных положениях на парапетах, пьедесталах и столбах.

Как правило, производители камер предусматривают целый ряд фирменных монтажных аксессуаров разного назначения, от привычного кронштейна «гусиная шея» до углового крепления. Удобно, когда кронштейн оборудован сквозным кабельным каналом. Практично, когда одни и те же элементы крепления совместимы с моделями разных серий или поколений устройств – на этом можно сэкономить.

Питание

PTZ-камеры уличного исполнения могут получать электропитание от источника постоянного или переменного тока и по технологии Power over Ethernet (High PoE, PoE+). С целью обеспечения бесперебойного электроснабжения многие модели можно запитать параллельно от разных источников.

Для максимально надежного сетевого соединения передовые модели, наряду со 100-мегабитным или гигабитным Ethernet-портом RJ-45, имеют слот под оптический SFP-модуль. Сменные SFP-модули обеспечивают возможность подключения камеры по оптоволоконному кабелю для передачи данных на большие расстояния и перехода на резервное сетевое подключение при отказе основного.

Стеклоочистители

Выполнять свои прямые обязанности на улице при осадках и загрязнениях поворотным камерам помогают фирменные технологии и системы очистки смотрового окна. Среди них есть эксклюзивные разработки, такие как Speed Dry у Axis Communications, когда купол камеры вибрирует, «стряхивая» с себя дождинки и снежинки.

Большинство PTZ-камер оборудованы стеклоочистителями в той или иной комплектации, от простой силиконовой накладки до серьезных систем омывания. Так, у Bosch появилась модель с датчиком дождя: в непогоду система активирует дворник, который автоматически удаляет воду с окна камеры. В состав системы очистки Videotec WASPT входят стеклоочистители с баками омывания на 5 и 23 л и настройкой срабатывания, которые убирают грязь и взвесь со смотровых окон PTZ-камер. ПО этой системы анализирует степень загрязненности стекла, и по его сигналу запускается дворник. Такая система нуждается в обслуживании всего несколько раз в год и успешно применяется в дорожных проектах в наших широтах.



КАК НИ КРУТИ: поворот, наклон, позиционирование

Механика

КАК НИ КРУТИ: поворот, наклон, позиционирование

Поворотный механизм большинства уличных камер обеспечивает полный круговой обзор на 360° в горизонтальной плоскости и вертикальный наклон минимум на 90°. Ряд моделей способны захватывать изображение на 20° – 90° выше линии горизонта, что обеспечивает эффективный видеоконтроль объектов с перепадами высот: лестниц, эстакад, мостов. При этом PTZ-камеры позволяют запрограммировать до нескольких сотен предустановленных позиций с назначением величин углов поворота / наклона, степени оптического / цифрового масштабирования, а также множество туров и сценариев автосканирования.

В зависимости от модели, скорости движения видеомодуля могут достигать 700°/c, что означает практически два полных оборота в течение одной секунды, и наклона – 500°/c. Для плавного перемещения доступны низкие скорости вплоть до десятых и сотых долей градуса в секунду. В помощь оператору видеосистемы имеются вспомогательные инструменты, такие как «помощник ориентации».

Встроенные электроприводы позволяют осуществлять быстрый или плавный наклон и поворот камерного модуля с точностью, достигающей сотых долей градуса, и практически бесшумно.

В некоторых камерах установлен износоустойчивый механизм с прямым приводом, обеспечивающий высокую скорость позиционирования без задержек и практически не требующий технического обслуживания.

Программирование

КАК НИ КРУТИ: поворот, наклон, позиционирование

Манипулирование поворотом, наклоном и зуммированием осуществляется вручную по команде оператора или по заранее программируемым предустановкам, турам и маршрутам патрулирования. Для автоматизации «обхода территории» камеры поддерживают запись нескольких маршрутов патрулирования определенной длительности каждый, а также позволяют задать маршруты обхода охраны (обычно не более 100).

Управление в автоматическом режиме, без участия оператора, встречается довольно часто, но его эффективность напрямую зависит от критериев автоматизации, то есть заранее программируемых пользователем правил, условий, триггеров, по реакции на которые PTZ-камера переходит в автоматический режим. При правильной настройке критериев перехода в авторежим использование PTZ-камеры будет эффективным. Это позволит избежать «пропуск» объектов видеонаблюдения, когда они не попадают в поле зрения, и «ложных» движений PTZ-камеры.

Возможные недостатки

КАК НИ КРУТИ: поворот, наклон, позиционирование

Здесь важно понимать, что при сканировании / панорамировании по заранее программируемой пользователем траектории и / или предустановкам камера перемещается по заданной программе без привязки к реально происходящим событиям и «снимает» только то, что попадает в ее поле зрения.

Другой недостаток постоянного перемещения PTZ-камеры в автоматическом режиме – это повышенный износ ее механических узлов: приводов наклона и поворота и механики объектива.

Критерием надежности механических частей может служить гарантия производителя сроком до 5 лет.



БЛИЖЕ И ДЕТАЛЬНЕЕ: управление фокусом и зумом

Разрешение

БЛИЖЕ И ДЕТАЛЬНЕЕ: управление фокусом и зумом

PTZ-камеры видимого диапазона всегда оснащаются трансфокатором и позволяют удаленно управлять фокусом и зумом. Благодаря быстрой перефокусировке ни одна деталь происходящего на объекте не будет упущена из вида. Детализированный видеомониторинг обеспечивается возможностью масштабирования изображения до 45 крат, как правило, дополняемой многократным цифровым увеличением.

Сочетание ключевых параметров IP-камеры – разрешения и частоты обновления кадров – может варьироваться в разных пределах в зависимости от модели. Широко применяются PTZ-камеры с Full HD (1080p), растет популярность моделей с разрешением вплоть до 4K Ultra HD (3840x2160 пикс.) и фреймрейтом от 25/30 до 60 изображений в секунду.

По мере повышения разрешения поворотные камеры становятся доступнее по цене: так, 5-мегапиксельные устройства можно найти и в нижнем ценовом сегменте. Сегодня производители концентрируются на выпуске 8 Мп PTZ-камер с высокой скоростью видеосъемки, в которых реализуют передовые и перспективные свои наработки, и технологии.

Технологии

БЛИЖЕ И ДЕТАЛЬНЕЕ: управление фокусом и зумом

Современные видеоустройства позволяют снизить загрузку канала связи до минимума посредством оптимизации уровня компрессии отдельных фрагментов сцены. За счет технологий разных вендоров (Avigilon HDSM SmartCodec, Axis Zipstream, Bosch Intelligent Streaming, Wisenet WiseStream II и др.) достигается экономия полосы пропускания и ресурсов видеосистемы без ущерба для качества передаваемого видео.

Уличные поворотные камеры обладают высокой светочувствительностью и используют фирменные функции для адаптации к любым условиям освещенности. Благодаря таким технологиям, как LightCatcher, Lightfinder 2.0, SureVision 3.0 и др. камеры формируют реалистичное и четкое цветное изображение при слабом освещении.

PTZ-модели нередко устанавливаются в местах с неравномерной освещенностью, где пересвеченные участки соседствуют с затемненными зонами, поэтому им не обойтись без режима расширенного динамического диапазона. У некоторых камер значение WDR может доходить до 150 дБ.

Повысить информативность изображения, формируемого в условиях тумана, задымления или дождя, а также контрастной, избыточной и недостаточной освещенности, помогают функции «антитуман», цифрового подавления шумов и компенсации засветки.



В ПОИСКАХ ЦЕЛИ: видеоаналитика в PTZ-камерах

Предустановленные пакеты видеоаналитики

В ПОИСКАХ ЦЕЛИ: видеоаналитика в PTZ-камерах

Многие нынешние PTZ-камеры поставляются с предустановленными пакетами видеоаналитики. Среди сравнительно общедоступных функций – контроль пересечения виртуальных границ, обнаружение появления или исчезновения предметов, отслеживание перемещений объектов, выявление остановок и движения в неверном направлении, праздношатания, оценка плотности толпы, подсчет людей и т.д.

Фирменная видеоаналитика позволяет камерам обнаруживать, в том числе, в многолюдных сценах, и классифицировать людей и транспортные средства (например, автомобиль, велосипед, грузовик). Не так давно PTZ-камеры обрели способность детектировать лица в кадре и распознавать их. Единичные устройства поддерживают «антиковидные» видеоаналитические технологии, такие как детекция отсутствия маски на лице.

Флагманские уличные PTZ-камеры поддерживают технологию глубокого обучения, позволяющую им с более высокой точностью классифицировать объекты в поле зрения, а в некоторых устройствах реализована система самообучения. Интеллектуальная камера анализирует наблюдаемую сцену, оценивает степень и характер активности в ней и постепенно учится отличать «обычную» активность от «необычной», автоматически оповещая оператора о потенциально угрожающих ситуациях и нарушителях.

Приложения для решения задач заказчика

В ПОИСКАХ ЦЕЛИ: видеоаналитика в PTZ-камерах

Перспективный тренд – возможность загружать на камеры видеонаблюдения специфические видеоаналитические приложения для решения задач заказчика, как собственной разработки вендора, так и сторонних, проверенных разработчиков. Примеров пока не так много, но уже можно говорить о реализации открытых платформ производителями камер (Bosch Inteox) и систем видеоменеджмента (Milestone Marketplace).

В дополнение к алгоритмам видеоанализа некоторые PTZ-модели имеют аудиодетектор и модули распознавания различных типов звуков: крика, разбития стекла, выстрела и взрыва. Стоит отметить, что в поворотных камерах с интеллектом бывают реализованы и традиционные охранные возможности: порты для внешнего звука (сирены, микрофоны и / или громкоговорители), входы и выходы тревоги для подключения внешних охранных датчиков и исполнительных устройств, а также слоты для сменных карт памяти.



АВТОТРЕКИНГ

При проектировании системы видеонаблюдения с использованием поворотных камер важно предусмотреть возможность оперативного управления такими камерами в режиме реального времени. Устройство может получать сигналы от внешних датчиков, аналитики и т.д., но оператор непосредственно оценивает обстановку и принимает решения.

Вариации управления

АВТОТРЕКИНГ

Интересные варианты автоматического управления были реализованы в системах «межкамерного общения», таких как Pelco Camera Link, Wisenet Handover и др., когда по команде от фиксированной камеры (например, панорамной, обеспечивающей общее наблюдение) PTZ-камера с длиннофокусным объективом направлялась в нужный сектор для детального рассмотрения и автосопровождения подозрительного объекта.

Участие оператора в управлении поворотными камерами с интеллектуальными приложениями открывает новые возможности отслеживания объектов. Так, например, приложение Autotracking 2 от Axis позволяет инициировать автослежение за объектом, выбранным щелчком мыши на экране монитора, а функция Target lock tracking от Wisenet дает возможность, выбрав объект простым кликом, «обязать» камеру следить за ним вне зависимости от появления в кадре нового объекта.

Просмотр видео, дистанционное конфигурирование устройств, управление PTZ-функциями камер возможны через веб-интерфейс, мобильные приложения (с планшетов или смартфонов), через сетевые видеорегистраторы с экранными органами управления и с помощью программного обеспечения того же бренда, что и камеры, либо совместимого по ONVIF.

Выбор главной камеры

АВТОТРЕКИНГ

Профессиональное ПО обеспечивает реализацию всех функций поворотных камер: так, в недавний релиз BVMS включен инструмент для трекинга объекта, помогающий оператору следовать, скажем, за людьми по мере их продвижения по территории. На карте объекта отмечаются все установленные камеры и графически отображаются углы полей зрения. При появлении объекта в кадре выбирается главная камера слежения, и система автоматически активирует изображения с четырех ближайших камер, подстраивая их так, чтобы объект всегда оставался на виду.



Резюме

Объединяя высококачественное изображение с возможностями аналитики, надежным шифрованием данных, алгоритмами кибербезопасности и обработки видео средствами VMS, можно сделать PTZ-камеру ключевым элементом системы наблюдения. Она не должна быть единственной камерой на защищаемой территории, но способна существенно расширить функционал видеосистемы.


Материалы по теме

Новости

Статьи

Обзоры