how to work with the program

Программа «Проектировщик CCTV» предназначена для проектировщиков, работающих в AutoCad, ArchiCad, Visio или любом другом графическом редакторе, и необходима для:

1. Проектирования видеосистем по заданным требованиям к безопасности объекта, в качестве которых выступают вероятность обнаружения и вероятность различимости.

2. Определения параметров обнаружения и характеристики зон обзора видеокамер в вертикальной и горизонтальной плоскостях, при нахождении объекта наблюдения в любой точке пространства с любым контрастом относительно фона.

Программа написана по принципу: «включи и работай!». Никакого специального обучения для пользования программой не требуется.

«Проектировщик CCTV» является хорошим подспорьем в разработке проектов CCTV-систем и незаменимым инструментом для монтажных подразделений при настройке и регулировке объективов и видеокамер таких систем.

Программа устанавливается только на один компьютер.

В процессе установки, программе нужен доступ в Интернет для ее регистрации.

Сам процесс установки не вызывает ни каких трудностей даже у совсем не опытных пользователей компьютером.

После запуска программы через кнопку «Пуск» --> «Все программы» --> «CCTV» --> cctv_rus.exe на экране вы увидите:

Это рабочая форма, на которой Вы будете создавать проектные решения для защиты объекта средствами видеонаблюдения.

Рис. 3.1

Значения исходных данных (параметров) можно выбирать из раскрывающегося списка, предварительно кликнув курсором на окошко, как показано на (рис. 3.1). Если Вы хотите использовать параметр, которого нет в списке, то его значение можно ввести прямо в нужное окно. После чего нажать на клавишу Enter.

Исходные данные условно подразделяются на постоянные и переменные. Постоянные условные данные это те, которые Вам заданы в ТЗ и которые не придется менять в процессе работы над проектом. Такими исходными данными могут быть: объект наблюдения, диагональ монитора, разрешающая способность камеры и формат матрицы видеокамеры. Если Вам Заказчиком задана высота установки камеры, то и ее значение можно отнести к постоянным исходным данным.

В качестве переменных исходных данных будут те параметры, за счет изменения которых Вы получите нужный результат. В основном к таким параметрам относятся фокусное расстояние объектива, контраст, угол наклона камеры и расстояние до объекта наблюдения.

Особое внимание нужно обратить на контраст объекта наблюдения относительно фона. Существует градации по контрасту, которые можно использовать в расчетах:

1. Контраст считается большим - при его значении более 0,5 (объект и фон резко отличаются по яркости),

2. Контраст считается средним - при контрасте от 0,2 до 0,5, (объект и фон заметно отличаются по яркости),

3. Контраст считается малым - при контрасте менее 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости).

К параметрам, которые вычисляет программа, относятся (рис. 3.2):

Рис. 3.2

· углы зрения камеры в вертикальной и горизонтальной плоскостях;

· требуемая разрешающая способность объектива;

Углы зрения камеры по горизонтали и вертикали хорошо известный всем параметр и комментировать его не будем, а вот на следующих параметрах нужно остановиться подробно.

Требуемая разрешающая способность объектива характеризует основной параметр объектива и необходима для того, что бы видеокамера могла реализовать свою разрешающую способность. Если объектив имеет не высокую разрешающую способность, то с каким бы высоким разрешением мы не взяли камеру, результирующее разрешение изображения будет определяться разрешением объектива.

Расстояние различимости, идентификации и обнаружения для объекта наблюдения «человек» можно сформулировать следующим образом:

Расстояние идентификации это такое расстояние от видеокамеры до объекта, при котором по изображению на мониторе оператор способен описать черты лица незнакомого человека, а распечатанная фотография позволит сотрудникам ОРД организовать его поиск.

Расстояние различимости – это такое расстояние от видеокамеры до объекта, при котором по изображению на мониторе оператор может получить следующую информацию:

Расстояние обнаружения – в программе выводятся сразу два расстояния обнаружения:

1. Это максимальное расстояние до объекта, изображение которого аппаратура способна отобразить на мониторе, а специально подготовленный оператор, при тестировании оборудования способен этот объект обнаружить. Это расстояние обнаружения выводится на рисунке секторов наблюдения – «вид сбоку» рядом с серым сектором, в котором обнаружить объект маловероятно (рис. 3.7 «127м»). Это расстояние обнаружения характеризует предельные возможности оборудования и оператора по разрешающей способности.

2. Это расстояние обнаружения соответствует способностям оборудования и оператора выделять объект из фона. Расстояние обнаружения с учетом контраста объект/фон выводится в окошке «Расстояние обнаружения (м)».

Другими словами если объект целенаправленно маскируется под окружающую среду, то, задав его возможный контраст с фоном, мы получаем расстояние, с которого оборудование и оператор его могут обнаружить.

При проектировании видеосистем расстояние обнаружения с учетом контраста будет определяться с учетом задаваемой пользователем вероятности обнаружения и будет соответствовать расстоянию до объекта, когда время его обнаружения равно 0,2 секунды.

Время обнаружения объекта это действительно время, за которое оператор способен обнаружить появившийся на экране объект. Время обнаружения зависит от контраста объекта относительно фона (задается в исходных данных). Чем меньше контраст, тем трудней обнаружить объект. В программе установлено значение контраста 0,3, которым мы и рекомендуем пользоваться. Время обнаружения сопряжено с вероятностью обнаружения, которая по умолчанию принята 0,98. Изменить значение вероятности можно в пункте меню «Разное» --> «Параметры».

Человеческое зрение способно на мониторе обнаружить перемещение объекта через 0,2 – 0,25 секунд после его начала. Это время и является критерием для определения расстояния обнаружения и никогда не должно превышать этот временной диапазон.

Размер объекта (на мониторе). Этот параметр показывает горизонтальный размер объекта, отображаемого на мониторе. Результат можно вывести как в миллиметрах, так и в процентах от ширины экрана, выбранного монитора. Для этого нужно выбрать соответствующий переключатель, который расположен прямо в тексте комментария к окну.

Глубина резкости показывает диапазон расстояний от минимального до максимального значения, который отсчитывается от видеокамеры и в пределах которого изображение будет резким.

Рис. 3.3

Глубина резкости зависит от значения диафрагмы объектива. Поскольку в течение суток диафрагма изменяет свое значение пропорционально освещенности, то и в программе есть возможность моделировать эти условия (рис. 3.3). Для этого есть окошко «Диафрагменное число», с помощью которого можно установить любое значение диафрагмы.

Значение диафрагмы в программе нужно, прежде всего, для того, что бы определить глубину резкости для самых плохих условий освещенности. В дневное время суток, когда диафрагма закрывается, проблем с глубиной резкости обычно не возникает.
А в вечернее и ночное время ситуация обратная. Диафрагма полностью открыта и глубина резкости минимальна. Причем часть территории, которую должна контролировать видеокамера оказывается нерезкой. В эти периоды времени значение диафрагмы равно F-числу объектива (или знаменателю относительного отверстия). Подставляя значение F-числа объектива в окошко «Диафрагменное число» Вы получаете глубину резкости для самых плохих условий освещенности, объектива, который планируется использовать.

Кроме диафрагмы на глубину резкости оказывает свое влияние расстояние, на которое мы наводим резкость объектива (расстояние фокусировки).

К настоящему времени существует всего три способа наводки на резкость это фокусировка непосредственно на объект наблюдения, фокусировка на "бесконечность" и фокусировка на гиперфокальное расстояние. Все способы наводки на резкость реализованы в программе в разделе "Варианты фокусировки объектива" рис 3.3.

Фокусировка на «объект наблюдения» означает, что объектив фокусируется непосредственно на расстояние, на котором находится объект или он с большей вероятностью там будет.

Фокусировка на «бесконечность» означает, что движок расстояний на объективе нужно установить в положение «бесконечность» и в таком положении объектив установить на объекте. Рядом с переключателем "На бесконечность" приведено значение расстояния, которое соответствует метке на объективе "бесконечность". Значение этого расстояния необходимо использовать и для настройки заднего фокуса объектива.

Фокусировка на «гиперфокальное расстояние» означает, что объектив должен быть сфокусирован на расстояние равное гиперфокальному. Это расстояние приведено справа от надписи "на гиперфокальное расстояние».

Выбирая в программе варианты фокусировки объектива, Вы можете управлять глубиной резкости, подбирая такое ее значение, которое устраивает пользователя, т.е. что бы и минимальное и максимальное расстояние глубины резкости покрывали контролируемую зону.

При монтаже видеокамеры на объекте фокусировка объектива должна быть установлена на найденное в программе расстояние.

Рис. 3.4

При настройке объектива на гиперфокальное расстояние, не на объекте, а в офисе нужно помнить следующее:

Дело в том, что все расчеты дают значения гиперфокального расстояния по оптической оси объектива. В CCTV объектив с камерой устанавливаются, на какой то высоте иногда на значительной. Но, гиперфокальное расстояние нас интересует не по оптической оси, а по земле, т.е. от места проекции камеры на землю, и далее в направлении ориентации камеры. Потому, что объект наблюдения в большем проценте случаев находится на земле.

В связи с этим, в программе мы не выводим расчетные значения гиперфокального расстояния по оптической оси, а приводим его логическую проекцию на землю (рис. 3.4).

Для определения истинного значения гиперфокального расстояния, высоту установки камеры нужно выбрать 0,1 – 0,5 метров, при нулевом угле наклона камеры.

В разделе «Глубина резкости» присутствуют «Требуемые расстояния от оператора до монитора», которые подразделяются по:

Кружок рассеяния это основополагающий критерий, который используется для определения глубины резкости. Его величина зависит от многих факторов. В нашем случаи это формат кристалла ПЗС матрицы, диагональ монитора и расстояние с которого оператор смотрит на монитор.

Рис. 3.5

Если переключатель кружка рассеяния в программе установлен в положение «Выбирается автоматически», то программа учитывает размеры ПЗС матрицы камеры, диагональ монитора, а расстояние, с которого оператор смотрит на монитор фиксировано и равно 3-4 диагоналям экрана, что соответствует медицинским требованиям.

Если переключатель кружка рассеяния в программе установлен в положение «Выбирается пользователем» (рис. 3.5), то и расстояние от оператора до монитора пользователь вводит самостоятельно через окошко «Удаление оператора от монитора». Этот режим очень полезен при проектировании рабочего места оператора систем видеонаблюдения или в тех случаях, когда необходимо получить достоверную информацию о реальной глубине резкости изображения в конкретных условиях наблюдения.

Рис. 3.6

Рис. 3.7

Сектора наблюдения в программе выполнены не в масштабе и показывают только форму сектора для вида сбоку и сверху. В процессе изменения параметров меняется и форма сектора. Количество форм соответствует реальному их числу, которые действительно существуют.

При выводе на экран любой формы сектора вокруг него приведено множество размеров. Значение этих размеров и их обозначения пояснены на рис. 3.6, 3.7.

Программа позволяет создавать проект, состоящий из большего количества камер.

Рис. 3.8

Рис. 3.9

Каждой камере можно присвоить индивидуальное имя, соответствующее предназначению камеры. Если это первая камера, то достаточно кликнут курсором в окошко «Название камеры». Надпись в поле окна выделится серым цветом (рис. 3.8) и можно вводить название камеры, после чего нажать Enter. Если нужно добавить к существующей камере следующую камеру, то нужно нажать на клавишу «Добавить» (рис. 3.9) и в появившемся окне ввести имя камеры. Кроме имен камер программа автоматически присваивает им порядковые номера.

Что бы открыть или сохранить созданный проект в виде файла необходимо зайти в пункт меню «Файл» (рис. 4.1) и в раскрытом списке выбрать «Открыть» для открытия файла или «Сохранить» для его сохранения.

Рис. 4.1

После чего откроется стандартное окно Windows для открытия/сохранения файлов. Файлы сохраненных проектов имеют расширение «сam».

Пункт меню «Параметры» необходим для того, что бы пользователь имел возможность изменять значения установленных по умолчанию параметров. При входе в меню «Параметры» открывается окно «Изменить начальные установки» (рис. 4.2).

Рис. 4.2

«Вероятность обнаружения», используется в программе для определения расстояния обнаружения объекта. Вероятность 0,5 говорит о том, что объект, в 50 случаях из ста может быть обнаружен. Вероятность обнаружения равная 1 это 100% гарантия того, что объект будет из 100 случаев обнаружен 100 раз.

«Коэффициент обнаружения» используется в программе как критерий, по которому определяется расстояние обнаружения. Значение этого параметра может вводиться вручную, а может автоматически передаваться из программы «Тест оператора», которая вызывается через меню «Измерения» --> «Тест оператора».

«Количество твл для идентификации» говорит о том, что если нужно распечатать фотографию объекта, то по его ширине должно укладываться 45 твл.

«Вероятность различимости» позволяет задать требуемую вероятность ( от 0,5 до 1 ) с которой объект будет различим. В программе по умолчанию установлено значение 1.

«Яркость экрана Кд/кв.м» позволяет проводить расчеты с учетом яркости экрана монитора. В темное время суток яркость экрана монитора значительно меньше, чем в дневное время.

«Объект наблюдения». Здесь можно ввести новый объект, задав его имя и размеры.

Каждой камере можно назначить два объекта наблюдения. В программе уже есть один объект это человек. Его размеры по умолчанию заданы как рост 1,75 м и ширина в плечах 0,5 м. Второй объект пользователь может ввести сам.

Подсветка, при работе видеокамеры предназначена для того, что бы в темное время суток обеспечить нормальный уровень освещенности объекта наблюдения.

В этой версии программы расчет подсветки считается для ламп имеющих сплошной спектр. Коэффициент полезного действия прожектора принят равным 0,65, а коэффициент отражения от объекта можно выбирать, пользуясь раскрывающимся списком «Объект», а от подстилающей поверхности – «Почва».

Прожектор установлен на одной высоте с видеокамерой и ориентирован в том же направлении, что и камера.

Для вычисления значения освещенности объекта и уровня сигнал/шум на выходе камеры (только для черно-белых камер) необходимо зайти в меню «Разное» --> «Подсветка». Откроется подменю (рис.4.3.). Подменю состоит из трех типов ламп, имеющих разную цветовую температуру и пункта «Открыть». Пункт «Открыть» открывает диалоговое окно рис. 4.4. Тип лампы можно выбрать как до открытия диалогового окна, так и после.

Рис. 4.3

В качестве исходных данных используются следующие характеристики прожектора (рис. 4.4):

Рис. 4.4

Если нужно обеспечить точное соответствие расчетов отношения сигнал/шум, то пользователь может ввести параметры для конкретной видеокамеры сам. Для этого нужно кликнут на переключатель «Ввести характеристики проектируемой камеры» и станут активными три окна для ввода характеристик:

· Размер пиксела ПЗС матрицы по горизонтали.

Кроме этого, пользователь может выбирать подстилающую поверхность, на которой находится объект и цвет самого объекта. Это стало возможным с появлением нового раздела «Цвет объекта и подстилающей поверхности» с раскрывающимися списками – «Объект», «Почва».

Результаты вычислений, а именно – освещенность объекта на заданном удалении от прожектора (камеры) и отношение сигнал/шум в дБ выводятся в соответствующих окнах. В качестве справочной информации приведены градации качества видеосигнала от отношения сигнал/шум.

В окне, где выводится результат отношения сигнал/шум камеры, кроме числовых значений могут появляться текстовые фразы. Например «Шум» или «Блюминг». Если в окошке «Отношение сигнал/шум (дБ)» появилось слово «Шум», то это означает, что изображение объекта очень плохого качества - объект "покрыт" шумами. Если в этом же окне появилось слово «Блюминг», то это означает, что для данного значения диафрагмы освещенность объекта на ПЗС матрице избыточна и на экране монитора он буде выглядеть пересвеченным.

Следует иметь ввиду, что прежде чем перейти из основной формы в диалоговое окно «Подсветка», необходимо закончить работу по выбору условий функционирования камеры и объектива при нормальных условиях освещенности, а значение диафрагмы установить равное F- числу. Это нужно для того, что бы изменяя мощность лампы прожектора автодиафрагма могла изменяться во всем диапазоне своих значений. Какое конкретно значение диафрагмы будет у объектива, можно увидеть в окошке "Диафрагменное число" (рис. 4.5).

Рис. 4.5

Изменяя расстояния до объекта на основной форме, в диалоговом окне «Подсветка» отношение сигнал/шум и освещенность объекта будут так же изменяться. Это позволит Вам проконтролировать качество изображения в любом месте сектора наблюдения.

Для определения значений углов, в которых прожектор освещает территорию необходимо иметь характеристики осветительных приборов. Но можно обойтись и без них. Достаточно измерить значение освещенности, на каком то удалении от прожектора, и установив в программе это расстояние в окошке «Удаление объекта» подбором углов освещения по горизонтали и вертикали добиться значения освещенности равного измеренному.

Для проектирования видеосистем автоматического чтения номеров, двигающихся по автострадам автомашин, необходимо знать какую выдержку нужно установить в видеокамере, что бы изображение было не смазанным. Эту задачу можно решить, используя функцию "Чтение номеров".

Для перехода в этот режим работы программы нужно в меню выбрать Разное -> Чтение номеров. После чего появится новая форма рис.4.6.

На этой форме можно задавать максимальную скорость автомашины номер которой специальные программно-аппаратные комплексы (например MegaCar V1, фирмы МегаПиксел) могут прочитать.

Для работы программы с номерными знаками разных стран используется единственный параметр это толщина линии, которой написаны цифры/буквы номерного знака. Изменять значение ширины линий можно через окно «Толщина линий цифры/буквы». Для отечественных номерных знаков это ширина равна 11мм.

В зависимости от величины смаза, который неизбежен при движении автомобиля на большой скорости, существует возможность изменять этот параметр. Допустимую величину смаза можно выбрать в окошке "Допустимое смещение линии %". Если установить величину смещения линии 50%, то программа будет определять требуемую выдержку, допуская, что цифра номера сместится на величину равную половине толщине линии, которой написаны цифры.

Результат работы программы приведен в окне "Выдержка в видеокамере" в традиционной для камер манере в виде дроби. В знаменателе указано число, которое показывает сколько раз в секунду информация с ПЗС матрицы должна быть считана, что бы изображение было резким и окно «Угол наклона камеры», в котором выведена расчетная величина угла наклона камеры.

Критерием читается ли номер автомашины, при выбранных параметрах, является появление в правом верхнем углу формы изображение номерного знака.

Порядок работы.
1. Для определения необходимой выдержки видеокамеры через меню «Разное» откройте раздел «Чтение номеров».
2. Изменяя значения фокусных расстояний, добейтесь появления в верхнем правом углу изображения номерного знака автомашины. Это означает, что размер номера достаточен для его безошибочного чтения.
3. Установите скорость автомашины, для которой Вы хотите подобрать выдержку и высоту установки камеры.
4. «Допустимое смещение линии» и «Толщина линий цифры/буквы» пока можете не изменять.
5. Посмотрите значение выдержки. Если она более 1/1000, то желательно увеличить расстояние до машины («Расстояние до объекта»).
Помните, что чем больше выдержка, тем больше должна быть освещенность. Для работы видеокамеры в дневное время без дополнительной подсветки необходимо добиваться минимально возможного значения выдержки.

Появление в окошке "Выдержка в видеокамере" фразы "Нет номера" говорит о том, что значение фокусного расстояния объектива не достаточно для чтения номера. Необходимо увеличить фокусное расстояние объектива.

Проектирование систем видеонаблюдения в отличие от проектов других технических средств сильно связано с уровнем освещенности на объекте. Такая зависимость создает очень серьезные трудности в поисках компромисса работы системы в хороших и плохих условиях освещенности. Если проект разработан для хороших условий освещенности, то с ее ухудшением все принятые проектные решения никуда не годятся. Поэтому в видеосистемах проектирование ведется сразу для плохих условий освещенности (конечно, если видеокамеры установлены на улице) так как с улучшением освещенности характеристики принятые в проекте значительно улучшаются и проблем с работой видеосистемы не будет.

Как учитывается освещенность на объекте в программе «Проектировщик CCTV»? Если мы освежим в памяти вид из Вашего окна днем и вечером, то наверно разницу мы бы прокомментировали так:

Днем мы видим все, включая детали объектов, которые находятся в поле нашего зрения, кроме этого днем очень много полутонов и красок.

Ночью полутонов почти нет. Все вокруг (за исключением фонарей) окрашено преимущественно в серые тона. Деталей объектов мы почти не видим, да и не все объекты можно разглядеть.

Если эти эмоции переложить на технические понятия, то, описывая вид из окна, мы говорили о контрасте. Контраст, как раз и характеризует, насколько объект по освещенности отличается от фона. Чем меньше контраст, тем труднее заметить объект на этом фоне. Основа маскировки как раз и заключается в выравнивании контраста.

Контраст имеет диапазон значений от 0 до 1. Единица это максимальный контраст, который днем позволяет видеть все полутона и при таком контрасте изображение на мониторе может в деталях «обрисовать» интересующий объект.

Но, к сожалению, если даже контраст сцены равен единицы, на мониторе нам все равно не удастся его увидеть. Любой видеотракт даже самый хороший ухудшает исходный контраст. Поэтому значение контраста в программе больше 0,8 мы не рекомендуем устанавливать.

Для проектирования видеосистем в условиях плохой освещенности значение контраста установите равное 0,2 - 0,3. Кроме этого яркость экрана монитора (меню «Параметры») нужно установить 10 – 20 Кд/кв.м и даже меньше.

При проектировании видеосистем с хорошим уровнем освещенности яркость экрана может быть в диапазоне 30 – 50 Кд/кв.м. В программе по умолчанию установлено значение яркости экрана 30 Кд/кв.м.

Рис. 5.1

Работа с программой начинается с выбора объекта, наблюдения. В качестве объекта может быть все что угодно. Поэтому предположим, что объектом наблюдения является человек-лилипут. Его размеры нужно ввести в программу. Для этого нажав пункт меню «Разное» --> «Параметры», откроется окно «Изменить начальные установки» (рис. 5.1). В раздел «Объект наблюдения» вводим имя объекта «Лилипут» и его размеры ширина 0,2 м, а высота 0,5 метров. После чего нажатием на клавишу «Ок» окно закрывается.

Рис. 5.2

Теперь в исходных данных программы мы должны выбрать «наш» объект наблюдения. Для этого мышкой раскрываем список объектов и выбираем «Лилипут» (рис. 5.2).

Вечер, пасмурно, изображение на мониторе не контрастное. В основном преобладают серые полутона. Такое изображение приблизительно соответствует контрасту 0.3. Необходимо контролировать проселочную дорогу шириной 6 метров. На этой дороге нужно обнаружить нашего человека-лилипута на удалении 50 метров. Причем обнаружение объекта должно быть достоверным, т.е. близким к единице (0,95).

Для решения этой задачи введем исходные данные:

Заходим в пункт меню «Разное» --> «Параметры» и устанавливаем нужную вероятность обнаружения 0,95 (рис. 5.3) и нажав кнопку «ОК» закрываем окно.

Рис. 5.3

В исходных данных устанавливаем контраст на мониторе 0,3.

Будем использовать камеру с разрешением 470 твл и форматом матрицы 1/3 дюйма.

Монитор, на который будет выводиться изображение 21”.

Установим в окне «Расстояние до объекта (м)» расстояние на котором нужно обнаружить объект 50м.

Выберем необходимое фокусное расстояние объектива.

Рис. 5.4

Для этого установим курсор в окошко «Фокусное расстояние (мм)». Колесиком Scroll изменяем, значения фокусных расстояний и контролируем параметр «Расстояние обнаружения», а именно когда его значение станет равным 50м.

При фокусном расстоянии 8,5мм расстояние обнаружения равно 50м.

Но контраст объекта относительно фона в вечернее время может стать значительно меньше 0,3. Поэтому изменим контраст с 0,3 до 0,05. При фокусном расстоянии 28 мм расстояние обнаружения стало равно 50м.

Какое использовать фокусное расстояние объектива решать Вам. Я бы остановил свой выбор на 28 мм объективе, так как с его помощью можно обнаружить объект при самых малых контрастах (0,05).

Определяем угол наклона камеры, при фокусном расстоянии 28 мм таким образом, что бы на 50 метрах человек-лилипут находился внутри сектора (рис. 5.4). Получилось значение 5 градусов, а высота сектора 1,8 метра.

Проверим, какая ширина сектора в горизонтальной плоскости на удалении 50 метров. Покрывает ли она ширину дороги 6 м. На секторах «Вид сверху» смотрим ширину сектора на удалении 50м (рис. 5.5). Ширина ровна 8,6 метра, что удовлетворяет требованиям.

Рис. 5.5

Теперь нам осталось найти расстояние, на которое нужно сфокусировать объектив, что бы глубина резкости была максимальна. Для этого установите значение диафрагмы в окошке «Диафрагменное число» равное F-числу объектива. В разделе «Варианты фокусировки объектива» посмотрите глубину резкости при фокусировке на бесконечность и гиперфокальное расстояние. К сожалению, с помощью такой фокусировки нам не удается добиться нужной глубины резкости. Осталось найти расстояние, используя «Варианты фокусировки объектива» - «На объект наблюдения». Изменяя значение в окошке «Расстояние до объекта (м)» останавливаемся на значении 32 метров, при котором глубина резкости составляет от 23 до 52 метров.

Задача решена. При этом на 21” мониторе размеры нашего человека-лилипута на расстоянии 50 метров составляют 15х52 мм. Осталось изобразить найденные решения в виде чертежа с подробными указаниями монтажным организациям. В качестве инструмента для выполнения чертежа можно использовать AutoCad, Visio или любой другой графический редактор.

Теперь давайте решим эту же задачу, но без учета контраста изображения на мониторе и требуемой вероятности обнаружения. Это значит, что мы проводим расчет для идеальных условий освещенности и контраста то есть когда объект в черном идет по белому снегу . Вероятность обнаружения в таких случаях равна 0,5, а контраст объекта относительно фона 1.

Установим в окошке «Расстояние до объекта» значение расстояния 50м, а контраст 1. Изменяем, значения фокусных расстояний объектива до тех пор, пока в окошке «Расстояние обнаружения» не получим «нужные» 50 м.

3. Размер объекта на удалении 50 метров – 2 х 8 мм;

Оба результата позволяют решить задачу, но разница заключается в следующем:

Первый вариант – реализует вероятностно-временной подход, учитывающий весь спектр возможных ситуаций по обнаружению объекта, который позволяет решать задачу с предсказуемым результатом по любым требованиям, предъявляемым заказчиком.

Второй вариант – детерминированный подход, оторванный от реальной действительности и, для решения задач безопасности его применение не допустимо.

Необходимо по периметру объекта, огороженного забором с периметральной сигнализацией, установить систему видеонаблюдения. Весь периметр в темное время суток освещен искусственным освещением.

Требуется определить интервалы, через которые необходимо установить камеры и значение фокусных расстояний объективов.

Контраст изображения в вечернее время с учетом хорошего освещения будет не более 0,7. Видеотракт «съест» еще, как минимум до 0,5. Это значение контраста и установим в программе.

В разделе «Параметры обнаружения» смотрим значение «Расстояние различимости».

Но до этого в меню «Разное» -> «Параметры» выберем вероятность различимости равную 0,997. Такая вероятность не допускает возможность не различить даже 1-го объекта из 100. Это очень высокие требования по различимости и с точки зрения разумной достаточности в реальной действительности можно выбирать этот параметр значительно ниже.

Тем не менее “Расстояние различимости” оказывается равным 18 метрам при угле наклона 15 градусов.

Выставляем «расстояние до объекта» равное 18 метрам и смотрим значения:

Такие параметры вполне допустимы для завершения работы над нашей задачей. В результате расстояние, на котором камера позволит различить объект с вероятностью 0,997, равно 19 м.

Изменяя угол наклона камеры, определим размер зоны тени. В результате при 15 градусах угла наклона зона тени ровна 5,7 метра.

Интервал между камерами получается равным 19 – 5 = 14 м.

Глубина резкости для этого случая будет от 6 метров до бесконечности.

Для сравнения сделаем подобные вычисления для объективов с фокусным расстоянием 12 и 16 мм, а результаты сведем в таблицу.

Анализируя результаты с точки зрения размера объекта на максимальном удалении не трудно заметить, что они мало, чем отличаются друг от друга. Отличие только в том, что с увеличения фокусного расстояния расстояние между камерами увеличивается, что, несомненно, хорошо. Поэтому выберем объектив с фокусным расстоянием 16 мм.

Теперь изменим вероятность обнаружения с 0,997 до 0,9. Такая вероятность допускает, что из 100 человек мы не обнаружим 10. В результате при фокусном расстоянии объектива 12 мм интервал между камерами может составлять 39 м, а размер человека на экране монитора всего 2,6% от ширины экрана

Рис. 5.6

Мы имеем внешний вид здания (рис. 5.6), на котором по периметру нужно установить видеокамеры. Установим одну из них, для чего. Нарисуем на здании с помощью любого графического редактора сектор наблюдения с таким углом, что бы он захватывал нужные элементы здания (ближнее окно, служебный вход и основной вход). Вершина угла должна быть в месте установки предполагаемой камеры (в нашем случае получилось 4 м). Измерим любым способом нарисованный угол. Для AutoCad это операция занимает один «клик». Угол равен 15 градусам. Вращая колесико Scroll в окошке «Фокусное расстояние» найдем угол зрения по вертикали по возможности ближе к измеренному значению. Получилось 17 градусов, что соответствует фокусному расстоянию объектива 12 мм. Изменяя угол наклона камеры, добьемся того, чтобы элементы здания, находящиеся под контролем камеры были внутри сектора наблюдения (рис. 5.7). Для этого установим «расстояние до объекта» равное расстоянию до главного входа (35 м). На этом удалении будем контролировать высоту сектора. Результат получился 8 градусов угол наклона, а высота сектора 4.3 метра. Используя расстояние мертвой зоны видеокамеры ( 13,5 м), высоту сектора на удалении главного входа (4.3 м) и высоту установки камеры (4 м) рисуем сектор наблюдения.

Теперь найдем расстояние, на котором нужно фокусировать объектив, что бы получить максимальную глубину резкости. Перебирая переключатели в разделе «Варианты фокусировки объектива» получится, что максимальная глубина резкости будет при фокусировке на гиперфокальное расстояние равное 15 м. и составлять величину от 6,6 м до бесконечности. Осталось нанести на чертеж размеры объекта (РО) на удалении до служебного и главного входа.

Воспользуемся предыдущим примером и рассчитаем мощность прожектора, который нужно установить рядом с камерой, чтобы она могла видеть все происходящее вплоть до главного входа.

Рис. 5.8

Для этого заходим в пункт меню «Разное» --> «Подсветка» и выбираем галогеновую лампу с цветовой температурой 3200 градусов Кельвина.

Если ориентировочные значения отношения сигнал/шум 48 дБ у проектируемой камеры Вас устраивают, то можно использовать характеристики, которые установлены в программе по умолчанию. Если нужен точный расчет, то выберете переключатель «Ввести характеристики проектируемой камеры» и введите необходимые параметры для конкретной камеры в открывшиеся окна.

Выбираем отражатель прожектора прямоугольной формы. В окошках «Угол освещения по горизонтали» и «Угол освещения по вертикали» вводим значения для используемого нами прожектора. Пусть для нашего случая он равен 120 градусам.

Изменяя мощность прожектора на форме «Подсветка» добиваемся того, что бы отношение с/ш видеокамеры на максимальном удалении (34,7 м) соответствовало хорошим или отличным градациям качества видеосигнала (рис. 5.8).

Теперь проверим, не будет ли объект наблюдения пересвеченн на близких расстояниях к камере. Для этого изменим, расстояния в окошке «Расстояние до объекта» от 34 м до величины, когда объект наблюдения выйдет из зоны сектора. В результате, начиная с 7 м и до 18 м объект наблюдения может быть пересвечен. Для устранения этого явления выберем камеру с большим отношением с/ш 55 дБ.

Для этого выберем переключатель «Ввести характеристики проектируемой камеры» и в окошко «Отношение сигнал/шум» поставим 55 дБ. В этом случаи при 500 Вт прож