Задача

Необходимо обеспечить видеоконтроль припаркованного под окнами многоэтажного дома автомобиля для расследования возможных инцидентов на парковке.

Исходные данные

Геоподоснова либо спутниковый снимок (Google Map), высота точки съемки.

Вопросы

1. Обоснуйте выбор типа камер для решения задачи — стационарные с фиксированным фокусным расстоянием, стационарные вариофокальные (фокусное расстояние настраивается на месте установки камеры либо удаленно при наличии моторизированного объектива) либо высокоскоростные поворотные.

2. Какие факторы будут влиять на эффективность видеоконтроля?

3. Какую задачу можно решить с 16 этажа? 9 этажа? 2 этажа? 1 этажа?

Решение

Пожалуй данная задача — одна из наиболее актуальных в сегменте DIY видеонаблюдения. Автовладельцы очень часто не имеют собственных машиномест, парковка во дворах многоквартирных домов носит принцип “кто первый, у того и тапки”, что может приводить к конфликтам. Для пресечение возможных противоправных дейсвий, сбора доказательств — часто возникает идея использовать систему видеонаблюдения. Но как подобрать правильное оборудование? На сколько видеонаблюдение эффективно? Попробуем смоделировать типовую ситуацию и решить данный кейс.

Критерии — как понять что задача решена?

Это действительно важный и при этом не такой простой вопрос. Что мы должны увидеть после установки камеры? Как это поможет нам решить задачи предотвращения вандализма и расследовать уже произошедшие случаи?

Плацебо

Пожалуй главный эффект от установки наблюдения за машиной — чисто психологический. Ведь если уже что то случилось — то хочется предотвратить подобное в будущем, а если пока все впорядке, но есть конфликтная ситуация с соседями — то видеонаблюдение может “охладить” горячие головы с обеих сторон.

Узнать знакомого человека / машину

Как правило при зреющем конфликте вы и так знаете, кто может повредить ваш авто. Поэтому задача — распознать виновника по косвенным признакам. Цвет и марка авто, время происшествия и возможные свидетели, характерная манера поведения человека, приметная одежда и т.п.

Существуют общепризнанные критерии решения задачи распознавания, прописанные в различных рекомендациях — например в европейских нормах EN 62676-2015. Например разрешение, измеряемое, как правило, в числе пикселей, приходящихся на 1 метр реального размера видимых деталей изображения.

Помимо разрешения важный критерий — угол обзора, под которым получается получить съемку видео. Чем больший угол — тем меньше вероятность распознать даже знакомую машину / тем более человека.

Получить фото-робот незнакомого человека, идентифицировать регистрационный номер чужого авто

Это очень заманчивая, но на практике — не осуществимая для данной локации задача, за редким и удачным стечением обстоятельств.

Поэтому при решении данной задачи мы будем понимать ограничения. накладываемые данными условиями. Основная цель — защитить машину и владельца от известных злоумышленников (конфликт между соседями). Расследование произошедших инцидентов наиболее эффективны при наличии дополнительных общедомовых камер на въезде во двор; камер, встроенных в видеодомофоны.

Что влияет на эффективность распознавания?

Высота установки

Безусловно для жильцов 2 этажа и жильцов 16 этажа решение одной и той же задачи наблюдения за припаркованным авто будет серьезно отличаться. Высота установки камеры влияет на два параметра:

• расстояние от камеры до автомобиля

• угол наклона камеры к горизонту

Очевидно, что для решения задачи распознавания авто и тем более человека при установки камеры на высоту 16 этажного дома требуется куда больше усилий, чем для решения той же задачи при возможности установить камеру на высоту 1-3 этажей (как с точки зрения детализации изображения, так и учитывая угол наклона камеры к горизонту и соответствующие геометрические искажения, что особенно важно при распознавании людей.

Погодные условия

То, на что мы как правило не можем повлиять, но что серьезно влияет на эффективность наблюдения — оптическая плотность среды — дождь, туман, снег и т.п. Чем дальше камера от места парковки, тем сильнее вероятность распознавания зависит от благоприятных погодных условий.

Уровень освещенности

При подборе видеокамеры для решения задачи расследования инцидентов на парковке возле многоэтажного дома следует учитывать уровень освещенности в месте установки.

К сожалению встроенная во многие модели камер ИК-подсветка может не иметь подходящие параметры мощности и угла излучения.

Очевидно, что и в данном случае чем выше установлена камера, тем сложнее обеспечить условия распознавания объекта: авто либо человека.

Выбор модели камеры

Ещё раз оговоримся, что в каждом конкретном случае оптимальные параметры камеры, решающей задачу распознавания постороннего возле авто будут различны. Поэтому разберемся лишь с основными принципами выбора камеры.

Форм-фактор

Установка камеры предполагается на фасаде здания. Основные учитываемые риски — налипание снега на объектив и падение сосулек с крыши. Для предотвражения налипания снега предпочтительным является использование цилиндрического форм-фактора, в то время как для защиты от сосулек — миникупольные со степенью защиты от внешних воздействий IK10.

Стационарная или поворотная

При наличии постоянного машино-места есть возможность одновременно использовать длиннофокусный объектив и стационарную модель камеры. В противном случае нужно выбирать между стационарной камерой высокого разрешения (а значит малой светочувствительностью) и короткофокусным объективом с широким углом обзора (чтобы смотреть значительную часть парковки) и дорогостоящей поворотной камерой с необходимостью управлять функциями PTZ при каждой смене места парковки.

Очевидно что ни один из этих вариантов не является идеальным для условий нашей задачи.

Выбор матрицы

Чем больше физический размер матрицы, тем шире угол обзора и выше светочувствительность. При прочих равных большая матрица — несомненный плюс. Но модели с хорошими крупными матрицами относятся к профессиональным линейкам, что противоречит задаче найти решение DIY формата.

Выбор фокусного расстояния и разрешения

Необходимо подбирать фокусное расстояние и матрицу таким образом, чтобы по-крайней мере выполнять условия распознавания согласно EN 62676-2015 (либо Р 78.36.008 и подобным). Понятно, что на угол наклона камеры к горизонту мы практически не можем повлиять при фиксированном месте установки камеры.

Приходится выбирать между широкоугольным объективом и матрицей с высоким разрешением 4-8 Мп (а значит низкой светочувствительностью) и длиннофокусным объективом с умеренным разрешением 720P или 1080P.

Выводы

Так же как и в математике — в системах видеонаблюдения существуют задачи, не имеющие нормального адекватного угрозам решения. Задача контроля своего авто во дворе на парковке многоэтажного дома — как раз такой случай. В идеале нам требуется поворотная камера с хорошим моторизованным объективом, крупной светочувствительной матрицей, мощной адаптивной ИК подсветкой. Которая экономически вряд ли целесообразна для данной ситуации. И которая все равно не гарантирует идентификации неизвестных злоумышленников из-за чрезмерной высоты установки, на которую мы как правило не можем повлиять в данном кейсе.

Правильным и грамотным решением данной проблемы чаще всего является установка общедомовой системы видеонаблюдения с много абонентским доступом, затраты на которую распределяются между всеми заинтересованными жителями одного или даже групп домов. Это позволит установить несколько камер в стратегически важных локациях, но об этом мы поговорим в следующей задаче.