24 noiembrie 2007

Dimensiunea si modelul senzorului de imagine

Camerele de supraveghere video utilizate in CCTV sunt echipate in general cu senzori de imagine proiectati pentru piata de consumer pentru camcorder (exista si exceptii si astea de obicei sunt mai scumpe). La origine, camerele aveau senzorii de imagine de marimea unui dreptunghi cu diagoanala de ½ inch, dar tendinta de miniaturizare a condus la dezvoltarea senzoriilor de 1/3” inch si mai nou chiar de ¼ inch. Cu cat un senzor este mai mare ( implicit 2/3” > ½” >1/3” >1/4” ) cu atat sensibilitatea luminoasa si rezolutia creste intrucat cantitatea de informatii luminoasa captata este direct proportionala cu suprafata senzorului.

Piata camerelor de supraveghere cu senzor de 1/3” s-a dezvoltat puternic in ultimii ani cu performante din ce in ce mai apropiate de cele ale fratilor mai mari (si mai scumpi). Chip-urile de ¼” sunt relativ recente si sunt larg utilizate pe piata camerelor consumer. Dezvoltarea lor pe piata CCTV se datoreaza in special pretului mult mai mic decat al celor de 1/3”.

Ca regula generala camerele de ¼’ (vezi si board cameras) au un cost mai mic decat al surorilor mai mari dar si performante pe masura. In principiu marele dezavantaj al camerelor cu senzor de ¼” este imaginea mai slaba in conditii de iluminare scazuta.

Camerele de supraveghere video de 1/3” sunt camere cu performante medii si constituie esalonul cel mai mare de camere care se instaleaza astazi pe piata.

Senzori CCD Sony vs. Sharp vs. Interline vs. LG

Din nou o intrebare foarte grea . In general e o chestiune de apreciere pur subiectiva. Din experienta proprie am vazut insa ca un senzor Sony creeaza o imagine mai smooth in timp ce un senzor Sharp genereaza imagini cu muchii mai ascutite mai taioase, mai colturoase.

Sunt sigur ca nu am reusit sa va lamuresc deloc dar adevarul este ca avem clienti care considera mai calitative camerele cu CCD Sharp decat cele cu CCD Sony.

Daca ar fi sa fac o gradare a senzorilor in functie de preferintele proprii ordinea ar fi umratoarea:

  1. Sony ExView – net superior oricarui alt senzor dar si foarte scump. Snsibilitate luminoasa foarte mare, imagine color cu putin noise chiar si in conditii de iluminare scazuta
  2. Sony Super HAD (Cam cel mai bun raport calitate pret pe gama medium user)
  3. Sharp (foarte ok – daca e nevoie de iluminare scazuta neaparat cu leduri IR la ¼”)
  4. Interline – rezultate bune doar pe camerele brand BOSCH
  5. LG ( foarte bun la camere alb negru)

Senzorul CMOS vs. Senzorul CCD

Senzorul unei camere de supraveghere este componenta care preia informatia luminoasa focalizata de obiectivul camerei si o transforma in impulsuri electrice. Un mod simplificat de a privi structura unui senzor este sa ne gandim la el ca la o matrice bidimensionala cu cateva milioane de celule fotosensibile. Fiecare celula preia un pixel de informatie luminoasa.

In lume exista doua tipuri de senzori folositi care s-au impus definitiv. Este vorba despre ultracunoscutul CCD (charge coupled device) si mai noul sau rival CMOS (complementary metal oxide semiconductor).

O intrebare de genul care tip de senzor este mai bun nu isi poate gasi un raspuns clar. Exista prea multe variabile de luat in calcul de la producatorul si modelul senzorului si pana la camera in care acesta este incorporat. Si cum raspunsul direct la o astfel de intrebare nu este posibil va vom da cateva detalii despre fiecare senzor in parte.

Senzorul CCD (charge coupled device) este primul senzor de acest tip aparut pe piata. Evident mai scump decat mai recentul CMOS acesta este produs in lume doar de cativa mari producatori ( Sony, Sharp, LG, Interline) intrucat procesul tehnologic de constructie este foarte costisitor. Caracteristica acestui senzor este ca informatia luminoasa transformata in impulsuri electrice este transferata pe suprafata senzorului si citita la coltul cel mai apropiat. Un dispozitiv ADC (analog to digital converter) transforma apoi informatia analoga a fiecarui pixel intr-o valoare digitala prin masurarea intensitatii sarcinii. Rezultatul acestui proces este o imagine foarte precisa cu un nivel scazut de noise ( zgomot) si o rezolutie mare care creste direct proportional cu marimea senzorului. Un alt avantaj al senzorilor CCD ar fi vechimea in “bransa” le confera o maturitate mai mare fata de omologul sau CMOS.

Senzorul CMOS (complementary metal oxide semiconductor) este mai nou aparut decat CCD. Daca la inceput el s-a dorit doar ca o varianta de reducere a costurilor si a insemnat si o reducere calitativa a imaginii ulterior el a devenit un concurent serios predecesorului lui. Spre deosebire de acesta CMOS-ul are pentru fiecare pixel (fotodioda) cativa tranzistori miniaturizati care amplifica si convertesc semnalul din analog in digital si transfera informatia prin legaturi mult mai conventionale (conductori). Semnalul generat de senzorul CMOS este digital deci nu are nevoie de dispozitive ADC. Marele dezavantaj vine din faptul ca fotonii din care este alcatuita lumina care bombardeaza senzorul lovesc nu doar fotodiodele ci si tranzistorii incorporati fapt ce scade sensibilitatea luminoasa a senzorului. Un avantaj al senzorului CMOS ar fi ca are un consum de energie cam de 100 de ori mai mic decat al unui senzor CCD ceea ce il face ideal pentru camerele foto digitale.

Astfel pentru a rezuma cele spuse mai sus:

a. Senzorul CCD este mai sensibil decat senzorul CMOS ( creeaza o imagine mai buna in conditii de iluminare mai scazuta)

b. Senzorul CCD creeaza o imagine cu mult mai putin noise fata de senzorul CMOS

c. Senzorul CMOS consuma de 100 de ori mai putina energie decat un senzor CCD

d. Senzorul CMOS costa mult mai putin in comparatie cu senzorul CCD deoarece poate fi produs in masa

e. Ambii senzori pot avea rezolutii foarte mari ( Ex Samsung a introdus in aceasta vara un nou tip de senzor CMOS cu rezolutie nativa de 8,3 Megapixeli)

f. Desi ambii senzori pot fi folositi cu succes in camerele CCTV ( iar pentru cei ce ma vor contrazice ii invit sa viziteze siteul Dallmeier Electronic Gmbh firma ce produce doar camere CCTV high end cu senzorI CMOS si cu toate facilitatile unui senor CCD folosind o tehnologie de procesare Cam_inPIX) la nivelul de camere entry level sau medium level vom prefera totusi senzorii CCD.

Ca idee majoritatea senzorilor de imagine CMOS de la camerele ieftine existente la noi pe piata sunt low quality si prin urmare recomandam clientilor sa mearga pe solutii CCD

Ce este un sistem de supraveghere video

Ce este un sistem de supraveghere video?

Sistemul de supraveghere video (sau CCTV – closed circuit television ) este un sistem de televiziune care opereaza in bucla inchisa. Fata de televiziunea publica care este disponibila oricarui individ care are un receptor TV, imaginile obtinute de sistemul de supraveghere video sunt disponibile numai acelora conectati in bucla ce au drepturi de acces. Primul sistem de supraveghere video CCTV a fost utilizat in 1950 si de atunci a devenit un element esential in orice sistem de securitate profesional.

Practic cel mai simplu sistem de supraveghere video este format dintr-o camera conectata la un monitor. Sistemele CCTV mai complexe includ un numar mare de camere dispozitive de control, dispozitive de inregistrare si vizualizare mult mai avansate. Desi echipamentele care compun un sistem de supraveghere video sunt dintre cele mai diverse la baza principiul de functionare este acelasi.

Fiecare element este format la randul lui dintr-un ansamblu de elemente foarte importante pe care le voi enumera succint revenind cu explictii mai detaliate pe parcursul acestui manual.

1. Dispozitive de preluare imagine – in general reprezentante de camere de supraveghere video (analogice sau digitale), obiective, motoare pan/tilt ce permit miscarea pe verticala sau orizontala a camerei, surse de alimentare etc.

2. Mediul de transmitere a semnalului video are de asemenea 2 componente importante:

a. O componenta fizica ( cabluri atat de semnal cat si de control, amplificatoare de semnal etc.) – apare atat in sistemele de supraveghere analogice cat si in cele digitale

b. O componenta software ce apare doar in sistemele de supraveghere video digitale sau mixte. Aceasta componenta este constituita din protocoalele de transport ale informatiei intre camera si dispozitivul/dispozitivele de inregistrare/vizualizare in cazul camerelor IP sau intre dispozitivul de inregistrare cu posibilitati de streaming IP si eventualii clienti cu acces re mote in bucla. Cea mai cunoscuta si des intalnita componenta este protocolul de transport TCP/IP urmata indeaproape de protocoale cum ar fi hypertext HTTP sau transport fisiere FTP. Desi aceste elemente sunt relativ independente ele sunt gasite in verisuni mixte interactionand unele cu altele.

3. Dispozitivele de inregistrare/control/procesare/vizualizare includ totalitatea echipamentelor la care are acces utilizatorul

a. DVR-uri stand alone sau placi de captura instalate pe un sau mai multe servere de supraveghere video

b. Softul ce permite inregistrarea/redarea imaginilor

c. Dispozitive de multiplexare

d. Dispozitive de contro echipamente PTZ ( pan tilt zoom)

e. Monitoare de supraveghere

11 noiembrie 2007

Construirea unui sistem de supraveghere video

Proiectarea unui sistem de supraveghere video este un proces care desi la prima vedere poate parea usor, are repercursiuni importante asupra rezultatelor obtinute. Inainte de a vorbi de tehnologie, definiti-va mai intai tintele – ce doriti sa vedeti. Pentru acest lucru inchipuiti-va ca in loc de camere de supraveghere video puneti agenti de paza in posturi fixe. Ei isi pot roti privirea dar nu se pot deplasa. Ei nu pot vedea, cu aceeasi eficienta, doua locuri aflate la distanta, simultan. Ochiul uman este mult mai perfectionat decat orice camera de supraveghere video. Acestea trebuie sa supravegheze ceva clar deci incercati sa fiti cat mai explicit in definirea obiectivelor ce vor trebui urmarite, altfel sistemul va va costa extrem de mult (daca doriti sa vedeti multe si in acelasi timp). Exemplu: A spune ca doresc sa vad latura acesta de cladire este prea general si ineficient. (probabil e mai greu de patruns prin ziduri). E mult mai eficient sa spuneti: doresc sa vad geamul acesta, usa aceasta s.a.m.d. Exista intr-adevar si posibilitatea de supraveghere perimetrala a unui spatiu dar acest tip de supraveghere nu produce un numar foarte mare de detalii. Incercati sa definiti clar ce doriti sa vedeti in tinta respectiva: sa vedeti daca e cineva acolo (detectie) ? ce face persoana acolo (recunoastere) ? Sau doriti sa si identificati persoana respectiva (identificare) ? Incercati ca in apropierea tintei sa aveti un element cunoscut ca marime si culoare. Va fi un bun element de comparatie. Altfel marimea afisata pe monitor poate fi inselatoare, cu atat mai mult cu cat camerele privesc sub un anumit unghi. In viata de zi cu zi, cand doriti sa recunoasteti pe cineva, probabil ca veti avea nevoie sa-i vedeti fata. Acelasi lucru se intampla si in supravegherea cu camere video. Pentru a recunoaste o persoana cel mai bun unghi de abordare a problemei este plasarea unei camere in fata acestuia. Componentele de baza ale unui sistem de supraveghere video CCTV : * Camere de supraveghere video: Alb/Negru, Color, Pinhole, Ascunse, Domuri, Speed Domuri, etc. * Obiective: 1/3" 1/4" * Lentile: Fixe, Varifocale, Iris Manual, Auto Iris * Posibilitati de alimentare: Camere de supraveghere = 220Vca, 24Vca, 12Vcc Monitoare, Sisteme de inregistrare (Servere cu placi de captura, DVR-uri stand alone) = 240VAC, 12Vcc, Comutatoare video, multiplexoare etc. * Monitoare: ( 9"-60");Monocrom, Color, Inalta rezolutie (peste 400 TVL la color), medie rezolutie * Multiplexoare = Intrari a mai multe camere TV, iesire 1-2 monitoare si 1 iesire video inregistrator * Comutatoare video = Comuta de la o camera la alta. * Transmisie video = Tip de cablu folosit, distanta ce trebuie parcursa etc. * Detectie video de miscare = detecteaza miscarea in cadru pe baza unui impratiri a ecranului in puncte de detectie. * Carcase pentru camere de supraveghere = Protectia la umezeala, inghet, caldura excesiva, praf, vant etc. PUBLICITAR: Contactati Elsi Multimedia si veti primi ajutor in configurarea sistemului (GRATUIT !!!) Preconfigurare sistem Nota 2: incercati sa definiti clar ce doriti sa vedeti in tinta respectiva: sa vedeti daca e cineva acolo (detectie) ? ce face persoana acolo (recunoastere) ? Sau doriti sa si identificati persoana respectiva (identificare) ? a. Unde va fi montat sistemul dumneavoastra: in interior, in exterior, combinat ? b. Unde vor fi localizate camerele de supraveghere video: holuri, camere, parcari, permiterul ? Determinati nivelele de lumina in conditiile extreme ( ex: noapte fara luna, momente din zi in care soarele ilumineaza direct perimetrul etc) c. Ce fel de cadre doriti sa vedeti : Unghiuri largi (mai mari de 90 de grade), normale (aprox 70-40o) sau variabile apropiat/departat. d. Ce surse de alimentare aveti la dispozitie ? 240, 24 sau 12 Vca. e. Care este numarul total al camerelor de supraveghere video ? ( cati paznici v-ati angaja pentru supravegherea locului respectiv. Atentie, in principal acestia trebuie considerati la posturi fixe. Camerele de supraveghere video care se “deplaseaza” exista dar pot fi relativ scumpe) f. Este totusi, nevoie de miscare stanga-dreapta (panoramare-Pan ), sus-jos (inclinare- Tilt), apropiere (zoom) a camerelor de supraveghere video? g. In interior ( daca e cazul) mecanismul de miscare va fi intens folosit ? h. In exterior ( daca e cazul) mecanismul de miscare va trebui sa suporte sarcini suplimentare ( strat de zapada, vanturi extreme etc.) ? i. Suportii de montare a camerelor de supraveghere video vor fi pentru: perete, tavan sau parapet ? j. Sistemele de control al mecanismelor Pan & Tilt si Zoom vor fi automate (camera are niste cai de miscare presetate pe care le urmeaza) sau manuale (un operator foloseste aceste functii pentru a monitoriza perimetrul)?. k. Monitoarele vor fi de : 9",12", 17", 21” ? ( depinde de spatiul de care dispuneti, necesitati si buget) l. Ce metoda de inregistrare preferati - calculator cu placa de captura, server preconfigurat de supraveghere video sau inregistrator digital? (in functie de necesitati si buget) m. Ce mediu de transmisie este necesar - Cabluri: Coaxiale, Torsadate, Fibra optica. ? Cu aceasta informatie la indemana, puteti sa incepeti configurarea sistemului. Pasul 1: Alegera camerelor de supraveghere video. Putem furniza orice tip de camera prosfesionala. Detaliati-ne aplicatia si va vom recomanda noi camera de supraveghere corespunzatoare. In cazul in care doriti sa faceti singur alegerea studiati informatiile despre camere incluse in sectiunea "Tutoriale supraveghere video". camere de supraveghere video Pasul 2: Alegerea obiectivelor. Dati-ne detalii despre ce doriti sa vedeti si despre mediul in care va fi instalata camera de supraveghere. Tineti cont de distanta fata de subiect si de conditiile de iluminare existente in decursul a 24 de ore. In cazul in care doriti sa inregistrati si pe timp de noapte puteti alegeti camere de tip day/night cu leduri infrarosu. Pasul 3: Alegeti-va echipamentul pe care doriti sa vizulaizati imaginile: Monitor color, propriul dumenavoastra televizor, computerul de birou sau laptop-ul mobil. Pasul 4: Alegeti ceea ce doriti sa inregistrati ( atentie nu trebuie sa inregistrati chiar si holurile goale de peste noapte. Puteti lua in considerare un Video Time Lapse recorder clasic sau mai recentele si mult mai eficientele inregistratoare digitale. De asemenea luati in considerare interventia umana minimala. Pasul 5: Doriti sa vedeti si sa inregistrati mai multe camere simultan ? Multiplexorul era solutia pana in prezent. Acum puteti considera si achizitionarea unui inregistrator digital. Desi aparent mai scump, este mult mai eficient. Pasul 6: Pozitionati-va camerele de supraveghere. Doriti, de asmenea, un control automat al pozitiei acestora ? Va trebuie mecanisme tip Pan&Tilt ( panoramare & inclinare)

Beneficiile sistemelor de supraveghere video

Desi beneficiile pe care implementarea sistemelor de supraveghere video le genereaza sunt cunoscute am gasit un documentar foarte interesant care studiaza cazul sistemelor CCTV folosite in Marea Britanie. Dupa cum se stie UK este tara europeana cu cel mai mare numar de sisteme de supraveghere video instalate pe proiecte de city monitoring. Ea se numara printre tarile cu cel mai scazut nivel al criminalitatii din Europa lucru datorat in parte si implementarii acestui tip de sisteme. Britanicii sunt tot pe primul loc in Europa la capitolul camere speed - camere de supraveghere video cu radar incorporat si soft de management care fotografiaza automat soferii care depasesc viteza maxima admisa pe sectorul de drum pe care sunt instalate sau incalca anumite reguli de circulatie (trec pe culoarea rosie a semaforului, depasesc in locuri in care aceasta manevra este interzisa etc.) "Inregistrati de camere de supraveghere video" Partea 1 din 6 "Inregistrati de camere de supraveghere video" Partea 2 din 6 "Inregistrati de camere de supraveghere video" Partea 3 din 6 "Inregistrati de camere de supraveghere video" Partea 4 din 6 "Inregistrati de camere de supraveghere video" Partea 5 din 6 "Inregistrati de camere de supraveghere video" Partea 6 din 6