Автоматизированная система обработки информации на примере системы видеонаблюдения

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение 4

1 Общие сведения о системах видеонаблюдения (СВ) 6

1.2 Основные  компоненты СВ 11

2 Классификация СВ 14

2.1 Аналоговые  СВ 14

2.2 Цифровые  СВ 18

2.3 IP-системы видеонаблюдения 21

2.4 Беспроводные системы видеонаблюдения 23

3 Сферы применения систем видеонаблюдения 25

4 Система распознования образов (лиц) 27

5 Детекторы движения 34

Заключение 36

Список использованной литературы: 37

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Во второй половине 90-х годов прошлого века мы стали свидетелями перехода видеоохранных технологий на качественно новый уровень. Этот уровень ознаменовало появление нового поколения компонентов видеосистем – цифровых камер, мультиплексоров, цифровых видеорегистраторов и др. Вторым существенным вкладом в этот скачок стала интеграция систем безопасности с локальными и распределенными компьютерными сетями, использование беспроводных и корпоративных сетей, а так же глобальной компьютерной сети интернет.

Несмотря на то, что сегодняшнее  оборудование для систем видеонаблюдения  основано на новых технологиях, использующих все последние достижения в области  микропроцессоров, полупроводниковой  электроники и магнитной памяти, цифровой обработки сигнала и  проводной\беспроводной передачи данных, простейшая видеосистема по-прежнему требует применения объектива, камеры, каналы передачи видеоизображения (проводного или беспроводного), монитора и средства записи видеосигнала.

Для обеспечения работы системы  часто требуются и другие компоненты – коммутаторы, мультиплексоры, маршрутизаторы, видеодетекторы движения, кожухи, устройства формирования комбинированных и  деленных изображений, а также устройства формирования видеотитров.

Системы видеонаблюдения  давно уже стали привычным  и необходимым элементом обеспечения  безопасности. Однако сегодня охранные функции уже не являются их единственным предназначением. Все чаще они начинают применяться для сбора и анализа  информации, а также управления другими устройствами. Появляются дополнительные интеллектуальные возможности, улучшаются существующие параметры, находятся все новые и новые практические аспекты применения видеонаблюдения.

Цель курсовой работы –  рассмотреть систему видеонаблюдения (далее по тексту – СВ) как автоматизированную систему обработки информации

Объектом исследования является анализ автоматизированной системы обработки информации – системы видеонаблюдения. При этом предметом исследования является рассмотрение отдельных вопросов, сформулированных в качестве задач данного исследования.

 

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СВ

 

Видеонаблюдение (англ. Сlosed Circuit Television, CCTV — система телевидения замкнутого контура) — процесс, осуществляемый с применением оптико-электронных устройств, предназначенных для визуального контроля или автоматического анализа изображений (автоматическое распознавание лиц, государственных номеров).

Система видеонаблюдения — это программно-аппаратный комплекс (видеокамеры, объективы, мониторы, регистраторы и др. оборудование), предназначенный для организации видеоконтроля как на локальных, так и на территориально-распределенных объектах. К функциям видеонаблюдения относится не только защита от преступников, но и наблюдение за работниками, посетителями в офисе, на складе или в магазине, контроль деятельности в любом помещении и прочее.

 

1.  ТИПЫ ВИДЕОКАМЕР

 

На данный момент наибольшее применение получили видеокамеры на основе ПЗС-матриц. Основные производители матриц Sony, Sharp, Panasonic, Samsung, LG, Hynix. Их использование позволило создать доступные по цене и достаточно высококачественные изделия широкого применения. Обычно разница между камерами, основанными на матрицах разных производителей, проявляется в сложных условиях освещения. В линейке каждого производителя присутствуют как дешевые и стандартные по параметрам матрицы, так и матрицы повышенного разрешения и/или повышенной чувствительности.

По конструктивным особенностям камеры можно разделить на следующие  типы:

1. Модульная камера (рис. 1) — бескорпусное устройство в виде однослойной печатной платы, наиболее распространён размер 32х32мм, предназначена для установки в термокожухи, полусферы и т. п.

 

Рисунок 1 - Модульная камера

 

2. Минивидеокамера  (рис.2) — видеокамеры в квадратных или цилиндрических корпусах, обычно применяемых как готовое изделие для установки внутри помещений.

Рисунок 2 - Минивидеокамера

 

3. Корпусная видеокамера (рис.3) — наиболее распространенный форм фактор устройств, называемый так же: камера стандартного дизайна или Box camera. Превалирующее количество устройств данного типа поставляется без объектива и кронштейна крепления, оставляя потребителю возможность наиболее гибкого конфигурирования конечного устройства, при использовании с термокожухом возможно использование устройства вне помещения.

 

Рисунок 3 - Корпусная видеокамера 

 

4. Купольная видеокамера также известные как dome camera (рис.4) - корпус представляет из себя полусферу или шар заключенный в основание, может быть выполнена как из пластика, так и из металла.

Рисунок 4 - Купольная видеокамера

 

5. Управляемые (поворотные или скоростные) видеокамеры (рис.5) — комбинированное устройство, состоящее из камеры, трансфокатора и поворотного устройства. Наибольшее распространение получили так называемые интегрированные камеры, выполненные в виде купола.

Рисунок 5 - Управляемые видеокамеры

 

6. Гиростабилизированные видеокамеры (рис.6) — видеокамеры, используемые на подвижных объектах с целью получения стабилизированного изображения.

Рисунок 6 - Гиростабилизированные видеокамеры

 

1.2 ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ СВ

 

Объективы для камер видеонаблюдения устанавливаются с целью увеличения дальности ее работы, улучшения технических параметров и приспособления видеокамеры к конкретным условиям работы. Для видеонаблюдения за движущимися объектами используют объективы с переменным фокусным расстоянием — трансфокаторы. В условиях быстро меняющейся освещённости применяют объективы с автодиафрагмой. На скрытые камеры скрытой системы видеонаблюдения устанавливаются объективы типа Pin-Hole.

Поворотные устройства для камер видеонаблюдения. Для расширения угла обзора видеокамеры и слежения за движущимися объектами видеонаблюдения, камеры устанавливают на поворотные устройства. Механизм поворотного устройства перемещает видеокамеру в горизонтальном и вертикальном направлениях, и позволяет оператору системы видеонаблюдения просматривать одной видеокамерой достаточно большие площади охраняемой территории.

Устройства обработки  видеосигналов для систем видеонаблюдения (мультиплексоры, квадраторы) — это приборы, обрабатывающие видеоизображения, получаемые от нескольких камер видеонаблюдения, анализирующие изображения и передающие их в заданном формате на монитор видеонаблюдения. В зависимости от типа используемых видеокамер применяются чёрно-белые или цветные устройства обработки видеосигналов.

Квадраторы — это устройства системы видеонаблюдения, позволяющие просматривать одновременно на видеомониторе изображения, передаваемые с 2, 3 или 4 видеокамер. Техническая информация на квадраторы приведена в каталоге CCTV.

Мультиплексоры позволяют  одновременно выводить на мониторе видеонаблюдения изображения с 4 до 32 видеокамер (симплексный мультиплексор), при этом выполнять последовательную запись этих изображений на видеомагнитофон или встроенный видеорегистратор (дуплексные мультиплексоры), а также просматривать на мониторе системы видеонаблюдения, одновременно с «живым» видео, ранее записанные видеофрагменты (триплексные мультиплексоры).

Видеомагнитофоны — устройства записи на магнитную ленту. Стандартно на кассету E-180 можно записать до 24 часов видео, при пониженных требованиях к скорости записи до 960 часов. Практически вышли из употребления.

Цифровые регистраторы  — современные устройства записи на жёсткий диск (HDD). Подразделяются на видеосерверы (основанные либо на обычном ПК под управлением Windows или Linux с платой видеозахвата (если система аналоговая) и программным обеспечением записи и обработки видео, либо на специально собранном специализированном компьютере, являющемся ядром крупной системы безопасности) и некомпьютерные видеорегистраторы (DVR) (non-PC или Stand-alone).

Прочие специализированные регистраторы — различные типы устройств применяются для решения отдельных задач видеонаблюдения. Например, для записи и хранения информации от камер системы видеонаблюдения, установленных в вагонах метрополитена, инкассаторских автомобилей и др., помимо прочих устройств применяется взрывозащищенная память типа Флеш.

В настоящее время в основном применяются видеорегистраторы  типа NVR (network video recorder – сетевой видеорегистратор) в виду большого распространения сетевого интерфейса Ethernet и удаленного видеонаблюдения, а также видеосерверы на базе Linux  с предустановленным ПО типа AVREG, zoneminder, motionjpeg  и на базе windows c предустановленным ПО Macroscop, Интеллект, videoIQ7.

 

Цветные и черно-белые видеомониторы для СВ. Видеомониторы CCTV предназначены для круглосуточного отображения изображений с видеокамер системы видеонаблюдения. В зависимости от требований к системе и используемых видеокамер применяются чёрно-белые или цветные мониторы видеонаблюдения.

Матричные коммутаторы системы видеонаблюдения представляют собой электронные переключатели, которые могут подключать свой любой вход к любому своему выходу, сохраняя при этом режим согласования нагрузки. В системе видеонаблюдения такие коммутаторы подключают разные камеры видеонаблюдения на видеомониторы, видео рекордеры, или мультиплексоры. Как правило, матричные коммутаторы применяются в крупных системах видеонаблюдения с числом видеокамер более 32-х.

Устройства печати видеофрагментов. Видеопринтеры включат в состав системы видеонаблюдения, когда существует необходимость печати на бумаге фрагментов тревожных ситуаций, поступающих с камер видеонаблюдения. Обычно видеопринтеры используют компании розничной торговли, банки и др. организации, предоставляющие услуги населению. Твердые копии фотографий, зарегистрировавших правонарушение, уже можно передавать в органы внутренних дел, в качестве вещественного доказательства.

 

2. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

2.1 АНАЛОГОВЫЕ СВ

 

В прошлом веке установка  видеонаблюдения была построена  на аналоговых камерах, микшерах и мониторах, современное охранное видеонаблюдение  вытесняет старые системы и во многих комплексах практически не использует аналоговые системы, почти полностью  переключившись на цифровой формат. Схема  работы аналоговых систем видеонаблюдения представлена на рисунке 2.

 

Рисунок 7 - Аналоговая система видеонаблюдения

 

Тенденция развития цифровых технологий никогда не сможет полностью  вытеснить аналоговую аппаратуру, равно, как цифровая фотография не заменит  фотопечать. Конечно, передача аналоговых сигналов неэффективна, низкая помехоустойчивость, потеря сигнала, сложность в записи и обработке цифровых сигналов. Тем  не менее, охранное видеонаблюдение  не исключает возможности использования  аналоговых камер. Установка видеонаблюдения  на основе аналоговых видеокамер не теряет своей популярности. Среди множества недостатков аналогового видеонаблюдения, есть существенные положительные стороны.

Достоинства аналоговых систем видеонаблюдения

Во-первых, установка видеонаблюдения  и его настройка, гораздо проще, чем установка видеонаблюдения  цифрового формата. Это связано  с исключением цифровой синхронизации  между камерами и оборудованием для записи сигнала.

Во-вторых, аналоговое охранное наблюдение на порядок дешевле, чем  равносильное цифровое оборудование, поэтому установка видеонаблюдения  на аналоговых видеокамерах в небольших  магазинах или офисах приемлемо  по бюджету и достаточно эффективна.

В-третьих, цифровое охранное видеонаблюдение отличается от аналогового  удобством хранения и обработки  данных. Видеосерверы имеют возможность  оцифровки сигнала, таким образом, на аналоговых видеосистемах можно  организовать качественное охранное видеонаблюдение. С помощью видеосерверов аналоговые камеры можно подключать к сетям.

В-четвертых, несмотря на сложность  повышения разрешений изображения  и скорости, установка видеонаблюдения  на основе аналоговых камер пользуется спросом. Качество цветопередачи для  цветных аналоговых камер значительно  выше, кроме того, по сравнению с  цифровым видеонаблюдением аналоговые системы лучше работают в темноте, чувствительность матрицы достаточно высокая, чтобы можно было различить  не только силуэт, но и лицо человека. Аналог лучше работает в темноте, поэтому установка видеонаблюдения базируется не на современности того или иного оборудования, а на конкретных задачах обозначенных для составления проекта.