Выбор объектива (угла обзора) в камерах наблюдения.

(1784 просмотров)

Как бы странно это не звучало, но правильный выбор объектива это самая важная опция при построении системы видеонаблюдения и в ходе этой статьи мы поймем, что это правда. Для начала приведем таблицу зависимости фокусного расстояния и размера матрицы к углам обзора, которую можно неоднократно увидеть на нашем сайте.

В ячейках мы можем увидеть горизонтальный/вертикальный угол обзора.

фокус/матрица 1/ 4 720p 1/ 3 960p 1/ 3 720p 1/ 2.8 1080p
2,8 70/43 81/65 86/55 87/56
3,6 57/34 67/53 72/44 72/45
6 36/21 44/33 47/27 47/28
8 27/16 33/25 36/21 36/21
12 18/10 23/17 24/14 25/14

Так же мы составили графическую таблицу распознавания человека и номера автомобиля в зависимости от разрешения, угла обзора и дальности, разбив по цветам зон, которые позже будут публиковаться.

Изображение бралось на окончании зоны указанного цвета. Итак, что мы видим? В конце красной зоны мы можем распознать незнакомого человека и отлично видим номер, В конце желтой зоны мы можем распознать знакомого человека и с небольшой погрешностью распознать номер. В конце зеленой зоны мы можем увидеть, что это человек, а в конце салатовой зоны мы можем заметить движение.
Имея данную таблицу Вы можете быстро рассчитать, что же можно будет увидеть с определенной модели IP камеры. Но следует иметь в виду, что этот расчет выполнен для идеального освещения и чем освещение хуже, тем расстояние меньше. В ночном режиме автомобильные номера будут бликовать от ИК подсветки.До рассмотрения примеров по этой таблице уже можно сразу сказать, что распознавание с линзой 8 мм в 2.2-2.4 раза выше, чем с линзой 3.6 мм.

Что обычно нужно "неграмотному" клиенту? Чтобы камера видела максимальную ширину обзора. Если это офис, то все вплоть до всех стен, если это дом, то так же хотят максимальный охват, чтобы сэкономить на числе камер и максимально охватить территорию.

Пример 1. Офис.

Имеем помещение 5 на 7 метров, в углу по диагонали к двери устанавливаем камеру с разрешением 1 мп и линзой 2.8мм для максимального обзора помещения.

И что мы видим? Преступник попадает в зеленую зону, а это значит что незнакомого человека мы идентифицировать не сможем даже при идеальном освещении. Кстати, во всех наших примерах девушка в фиолетовой блузке будет указывать место, где человек на камере виден в полный рост.

Если же мы установим линзу 3.6мм, то преступник попадает в середину желтый зоны и его идентификация упрощается, но мы теряем обзорность камеры, не видим часть помещения:

Проблема решается установкой 2 мп камеры с объективом 3.6 мм, поскольку у 2 мп линзы матрица больше, соответственно больше угол обзора:

В этом случае мы охватываем и почти все помещение и имеем достаточно четкое изображение входящего.

Пример 2. Загородный дом.

Загородный дом 10х12 метров с гаражом и забором. Мы делаем расчет на камеры с разрешением 2 мп и попытаемся закрыть территорию минимальным числом камер с фокусным расстоянием объективов 3.6 мм, самая тривиальная задача.:


Что мы видим? Дальний от каждой камеры угол дома оказывается в конце желтой или начале зеленой зоны, а это значит что при идеальном освещении мы не сможем идентифицировать подходящего к другой камере человека, если мы его не знаем. А в сумерках или ночью мы не узнаем даже знакомого человека. А человек у ворот гаража находится глубоко в зеленой зоне и что он делает у ворот мы не увидим даже на хорошей 2мп камере.

Но что будет, если мы заменим объективы на 6 мм?

На противоположном от камеры углу стены мы имеем начало желтой зоны, а значит идентификация будет весьма высокая даже при плохом освещении, вход в гараж так же в середине желтой зоны. Но чудес не бывает, большим фокусом объектива мы получаем большую мертвую зону под камерой, а так же не вся территория закрыта камерами. Какое из этих двух зол выбрать если у нас стоит жесткое ограничение по бюджету? Для начала используем золотое правило полиции - "Чтобы поймать преступника, думай как преступник!". А преступник не знает, какой фокус у установленной камеры и будет идти на максимальном расстоянии от камеры, чтобы она его не узнала. И вряд ли он в курсе слепых зон, поэтому его передвижение должно попасть в зону обзора камеры. 

Но добавив всего одну камеру и перенаправив остальные можно серьезно изменить ситуацию с обзором. Наиболее опасная часть дома это сторона, выходящая на общую улицу, именно с этой стороны могут подъехать преступники на транспорте и установив перекрестный обзор двумя камерами мы значительно добавляем к безопасности нашего дома.

Пример 3. Длинный коридор.

В чем специфика длинного коридора? Для большей информативности нам надо больше смотреть по высоте, чем по ширине и для этого больше всего подходят камеры с соотношением сторон 4:3, а это камеры с разрешением 1.3мп, 3мп и 5мп.
Если мы установим камеру с разрешением 1.3 мп и объективом 3.6 мм в коридоре длинной 30 метров, то мы увидим следующую картину:

Идентификация человека невозможна не только в конце коридора, но даже в середине.

Поставим камеру с 6 мм линзой:

Уже немного получше, на коридор в 15 метров вполне бы хватило, но у нас 30 метров.

Что же нам покажет камера с объективом 8 мм?

Узнать знакомого человека в конце коридора уже можно, правда мертвая зона под камерой 7 метров, но эту проблему лучше решить аналогичной встречной камерой.

И в заключении реальный скриншот с коридора длинной 55 метров и объективом 12 мм.


09.07.2017