Fény az éjszakában, avagy az éjszakai videomegfigyelés új lehetőségei

Éjszakai videomegfigyelés

A 24 órás videomegfigyelési feladatokhoz szükséges a kamerák látóképességének kiterjesztése az éjszakai fényszegény időszakra úgy, hogy közben ne legyen szükség kiegészítő világításra és megmaradjon az azonosítás biztonsága is.

A hagyományos videokamerákban jelenleg alkalmazott képátalakító szenzorokkal szemben az éjszakai megfigyelés olyan igényeket támaszt, amelyet csak segédvilágítással, üzemmód-váltással vagy merőben új műszaki tartalommal, mint például a hőkamerák esetében tudnak több-kevesebb engedmény árán teljesíteni. Ilyen rendszerek telepítésekor részben vagy egészben a korlátozásokkal kell szembenézni. Ezek:

  • költséges segédvilágítás telepítése, üzemeltetése, karbantartása,
  • korlátozott látómező,
  • korlátozott láthatóság,
  • azonosítási és rendszám-felismerési nehézségek,
  • magas költségek.

Az alapgondolat, hogy az objektumok, személyek azonosítása, felismerése a visszavert (reflektált) környezeti fényből alkotott képből lehetséges. Így tehát nem használhatjuk azonosításra a megfigyelt objektumok által kibocsátott hősugárzást, mert az csak a felületi hőeloszlásról ad információt, de a felületi geometriai jellemzőket nem adja vissza. Ezért azután a jó minőségű éjszakai képalkotáshoz szükség van valamilyen minimális mesterséges vagy természetes háttérvilágításra.

A mesterséges háttérvilágítással kapcsolatos problémákat már a gyakorlatból ismerhetjük, kérdés hogy a természet nyújt-e valamilyen az éjszakai megfigyelésben használható lehetőséget? A körülöttünk folyamatosan jelenlévő elektromágneses sugárzásnak – mint amilyen a fény maga – azonban csak kis része esik a láthatósági tartományba nagyobb része láthatatlan és egyáltalán nem érinti a napszakok váltakozása.

Ilyen például a „Night glow” vagy éjszakai sugárzás, amely a Föld atmoszférája és a napszél egymásra hatásából eredő rövidhullámú (SWIR) 1200–1800 nm tartományba eső infravörös fény (1. ábra).

A látható (visible) fény tartománya: 400–70 nm, a (NIR) tartománya: 750–1050 nm, éjszakai sugárzás (SWIR) az 1200–1800 nm tartományba eső infravörös fény (1. ábra)

Ez a kültéri éjszakai környezetben mindenütt jelenlévő fény láthatatlan az emberi szem és a hagyományos biztonságtechnikai kamerák szilíciumalapú CCD- vagy CMOS-érzékelői számára. Az atmoszférikus SWIR-fény természetes, sőt ingyenes fényforrás lenne az éjszakai megfigyelés számára, de az említett okok miatt egyedi képátalakító szenzort igényel. A kezdeti próbálkozások InGaAs-anyagú érzékelőkkel kizárólag hibridtechnológiával előállítható drága eszközöket eredményeztek, amelyek érzékelése, a látható tartomány határára drámaian csökkent, így azok nappali fényviszonyok között nem használhatók.

Ez az a pont, ahol belép a képbe a TriWave-technológia. A TriWave-technológiával előállított CMOS-képérzékelők frekvenciatartománya, érzékelő képessége a látható fényen túlnyúlva lefedi az MWIR- és SWIR-tartományt, olyan eszközt adva kezünkbe, amely egyaránt jól hasznosítható nappali és éjszakai fényviszonyok mellett (2. ábra).

Éjszakai videomegfigyelés

A közös diagramon látható az atmoszférikus sugárzás és a különböző anyagú képérzékelő szenzorok spektruma. A diagram vízszintes tengelye a látható fénytartomány alsó (infra) tartományától a közeli (NIR) a rövid (SWIR) a közepes (MWIR) és a hosszúhullámú (LWIR) infrasugárzás jellemző hullámhosszáig van skálázva nm egységekben. A diagramon az adott hullámhosszhoz tartozó sugárzás „erőssége” illetve a különböző anyagú (szilícium/piros; InGaAs/sárga; germánium/kék) szenzorok „érzékenysége” vethető össze. Jól látható, hogy az atmoszférikus sugárzás színképét legjobban a Ge és InGaAs-anyagú érzékelők spektruma fedi, de a Ge-alapú átnyúlik a 400 nm alatti látható tartományba is. (2. ábra)

Ezt a különleges eredményt a CMOS-technológiához használt szilícium-alapanyag germániummal való adalékolásával érik el, amely kedvezőbb fizikai tulajdonságai miatt kiszélesíti a fényérzékelés spektrumát. A jól bevált CMOS-technológia pedig gazdaságosan, százasával ontja a megbízható és egyforma minőségű SWIR-érzékeny chipeket egyetlen szilícium hordozón. A technológiának köszönhetően a pixelméret is elég kicsi marad, így a megszokott érzékelő formátumok is elég nagy pixelszámot és képbontást engedélyeznek a kamera méretének, súlyának és a csatlakozó optikarendszer formátumának megőrzése mellett.

Éjszakai videomegfigyelés

CMOS

Előnyök
A TriWave-technológia előnyei más technológiákkal szemben, hogy a ma hozzáférhetők egy része a láthatósági tartományban segédvilágítással, maradék környezeti fénnyel, az objektumok saját hősugárzásával, illetve – a TriWave-technológiához hasonlóan – a látható tartományon kívül eső infravörösspektrummal dolgoznak.

EMCCD-kamerák

A láthatósági tartományba eső hulladékfényből dolgozik az úgynevezett elektronsokszorozós EMCCD-kamera, amely jelentős teljesítménynövekedést könyvelhet el a tradicionális CCD-kamerákhoz képest, de meg sem közelíti a SWIR-kamerák által nyújtott lehetőségeket.

Hőkamerák

Figyelembe véve a szilíciumalapú kamerák korlátait, sokan a hosszú hullámú LWIR infratartományban dolgozó hőkamerákat vélik megoldásnak az éjszakai biztonságtechnikai alkalmazásokban. A bevezetőben említett okok miatt ezek karakterisztikus elemek alapján történő azonosításra nem, csak érzékelésre használhatók. Mindazonáltal nélkülözhetetlenek lehetnek a rossz látási körülmények közötti detektálásban vagy beltérben, gyakorlatilag nulla környezeti világítás mellett, ahol atmoszférikus fény híján a SWIR-kamerák sem használhatók. Jelentős hátrányuk, hogy az üvegen nem látnak át, így üvegelőlapos kameraházak, üvegalapú optika nem használható hozzájuk. Áruk még mindig elég magas – a csekély felbontás ellenére is – a bennük foglalt szabadalmi és licencdíjak valamint a különleges anyagú optikák miatt.

InGaAs alapú kamerák

Ez a kameratípus a láthatósági tartományon kívüli MWIR és SWIR közép- és rövidhullámú infratartományban dolgozik, de a spektrális érzékenységük drámaian leesik a 900 nm tartomány alatt, így nappali használatra nem alkalmasak. Előállítása a bonyolult hibridtechnológia miatt, meglehetősen költséges, és várhatóan az is marad.

Összegezve a jelenlegi kínálatot (4. ábra) a 24 órás általános videomegfigyelési feladatokra a látható és a SWIR-tartományban működő TriWave-kamerák tűnnek a legelőnyösebbnek. Kár, hogy az elérhető típusválaszték ma még meglehetősen szűkös, és az árak egyelőre nem igazolják az olcsó CMOS-tömegtechnológiát, de az újdonság varázsának elmúltával várhatóan ezek az eszközök is megfelelő választékban és értékarányos áron lesznek hozzáférhetők.

Éjszakai videomegfigyelés

A három különböző típusú kamerakép összevetése balról jobbra: nagyérzékenységű kamerakép a látható tartományban, atmoszférikus fényérzékeny (SWIR) kamerakép, emittált hősugárzást érzékelő hőkamera képe. (4. ábra)

Ecsedi Ákos, Cameo Plus
info@cameoplus.hu

ONVIF szabvány

ONVIF-szabvány

Az ONVIF bejelentette, hogy a szabványügyi testülete új felhasználói profilkoncepciót dolgozott ki. Ezzel kívánja egyszerűsíteni a felhasználók számra, hogy kiválasszák az igényeiknek leginkább megfelelő, a rendszerükkel kompatibilis termékeket. Bővebben »

IP-videofelügyeleti rendszer mobil változata

XProtect Mobile Milestone Systems

A Milestone Systems bemutatta az IP-videofelügyeleti rendszer mobil alkalmazását.

A Milestone Systems a nyílt platformú IP-videofelügyeleti szoftver (video management software – VMS) vezető fejlesztője, a cég világszerte több mint 100 ezer ügyféllel rendelkezik.

A Milestone bemutatta új termékét, az XProtect Mobile-t. Az egyszerűen használható, mégis nagy teljesítményű VMS célja, hogy az XProtect termékek kompatibilisek legyenek az IP-kamerákkal, encoderekkel és digitális videorögzítőkkel, így a felhasználók igényeinek és forrásaiknak megfelelően szabadon választhatnak összeillő hardvert.

Az új XProtect Mobile VMS mobilhozzáférést biztosít a biztonsági kamerákhoz, ezzel jelentős változást hoz a videomegfigyelés területén. Az új szoftver okostelefonokra és táblagépekre kínál olyan alkalmazást, amely lehetővé teszi, hogy a biztonsági személyzet bárhonnan – akár otthonról vagy másik épületből, telephelyről – figyelemmel kísérje a biztonsági kamerák képét vagy épp valamely nyilvántartást. Ez az alkalmazás annak az irányvonalnak a része, amely szerint a videofelügyeletnek már nem feltétlenül egy elkülönített helyiségben kell üzemelnie.

Ez nem az első próbálkozás arra, hogy a VMS-t elérjék mobil eszközökről is. A Milestone mellett több nagy cég, így a Genetec és az Exacq is elkezdte a saját mobil alkalmazások fejlesztését.

„Azért döntöttünk úgy, hogy elkészítjük az XProtect Mobile alkalmazást, mert megnőtt az igény az olyan mobilalkalmazások iránt, amelyek képesek együttműködni egy sor Milestone VMS termékkel – mondta el Christian Bohn, a Milestone Systems alelnöke. Majd hozzátette az ügyfelek és az értékesítő partnerek igénye indította el a fejlesztést.”

A MobiDEOS és a Lextech Labs – amelyek rendelkeznek OnSSI videofelügyeleti termékkel – már felajánlották a mobilalkalmazásaikat, amelyekkel csatlakozni kívánnak a Milestone XProtect VMS-hez, hogy megoldják a biztonsági kamerák távoli hozzáférését.

Forrás: Milestone

Az Avigilon két új kiegészítést mutatott be H.264 HD kameráihoz

Avigilon H.264 HD kamera

A nagy felbontású (HD) és a megapixel videofelügyeleti megoldások területén vezető szerepet betöltő Avigilon két új kiegészítést mutatott be a népszerű H.264 HD kamerákhoz 2011 októberében a kanadai Vancouverben.

Az új H.264 HD kamerák 1.0 vagy 2.0 megapixelesek, 3–9 mm-es objektívvel, távoli fókusszal és zoommal rendelkeznek, nagyobb lefedettséget biztosítanak, és gyenge fényviszonyok mellett is nagy teljesítménnyel bírnak, méretük pedig kisebb, mint elődeiké.

A cég az kamerákat azoknak szánja, akik számára fontos a kiváló minőségű felvétel, minimális sávszélesség és adattárolási kapacitás mellett.

„Avigilonnak a folyamatosan fejlődő új felügyeleti megoldásokkal az a célja, hogy megvédje ügyfeleit, és megőrizze a legfontosabb értékeiket” – tájékoztatott Keith Marett az Avigilon marketingi és kommunikációs igazgatója. „Az új H.264 HD kamerák kiváló képminőséget és teljesítményt nyújtanak. Kompakt kialakítású diszkrét, könnyen telepíthető a kamera” – tette hozzá a szakember.

Az új H.264 HD progresszív scan CMOS kamerát úgy tervezték, hogy alkalma legyen széles körű felügyeleti alkalmazásokra, telepítése könnyű, kiváló képminőséget biztosít.

Előnyei:

  • Beépített, teljesen automatikus 3–9 mm F1.2 objektív biztosítja a távoli zoomolást és fókuszálást könnyű telepítés és páratlan képminőség mellett.
  • A 100BASE-TX képátvitel technológia, a H.264 tömörítés azon a legalacsonyabb sávszélességen működik, amelyet még megkövetel a minimális tároló kapacitás és a kiváló képminőség.
  • A fejlett képalkotási rendszer automatikusan beállítja az expozíciós időt, az írisz rekesznyílást, és a cserélhető IR-szűrőt, ezzel biztosítja, hogy bizonyítéknak is elfogadja a bíróság akár a nappali, akár az éjszakai felvételeket.
  • Zökkenőmentes integráció Avigilon Control Center NVMS és High Definition NVR rendszerekbe.
  • ONVIF megfelelés, így támogatva a többi vezető videorendszert.
  • Powered by vagy Power over Ethernet, 12 VDC, vagy 24 VAC.